高考物理 模拟新题特快专递(第四期)专题二 相互作用

2022高考物理复习冲刺压轴题精练力学部分专题2相互作用一、选择题（1-11题为单项选择题，12-16为多项选择题）1．如图所示，在高度不同的两水平台阶上放有质量分别为m 1、m 2的两物体A 、B ，物体间用轻弹簧相连，弹簧与竖直方向夹角为θ．在物体A 左端施加水平拉力F ，使A 、B 均处于静止状态，已知物体A 表面光滑，重力加速度为g ，则下列说法正确的是（）A ．弹簧弹力的大小为1cos m g θB ．m 1与m 2一定相等C ．地面对B 的支持力可能为零D ．地面对B 的摩擦力大小为F2．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M 的物体A 、B (B 物体与弹簧连接)，弹簧的劲度系数为k ，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F 作用在物体A 上，使物体A 开始向上做加速度为a 的匀加速运动，测得两个物体的v —t 图像如图乙所示(重力加速度为g )，则（）A ．施加外力前，弹簧的形变量为2gkB ．外力施加的瞬间A 、B 间的弹力大小为M (g -a )C ．A 、B 在t 1时刻分离，此时弹簧弹力恰好为零D ．弹簧恢复到原长时，物体B 的速度达到最大值3．如图、在竖直墙壁的A 点处有一根水平轻杆a ,杆的左端有一个轻滑轮O .一根细线上端固定在该天花板的B 点处,细线跨过滑轮O ,下端系一个重为G 的物体,开始时BO 段细线与天花板的夹角为θ=30︒.系统保持静止,当轻杆a 缓慢向下移动的过程中,不计一切摩擦,下列说法中正确的是（）A ．细线BO 对天花板的拉力不变B ．a 杆对滑轮的作用力的方向沿杆水平向右C ．a 杆对滑轮的作用力逐渐减小D ．开始时绳对滑轮的作用力大小大于G4．如图所示，一个质量为m 的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P 点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°。

【物理】物理高考物理相互作用练习题含解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，表面光滑的长方体平台固定于水平地面上，以平台外侧的一边为x 轴，在平台表面建有平面直角坐标系xoy ，其坐标原点O 与平台右侧距离为d=1.2m 。

平台足够宽，高为h=0.8m ，长为L=3.3m 。

一个质量m 1=0.2kg 的小球以v0=3m/s 的速度沿x 轴运动，到达O 点时，给小球施加一个沿y 轴正方向的水平力F 1，且F 1=5y （N ）。

经一段时间，小球到达平台上坐标为（1.2m ，0.8m ）的P 点时，撤去外力F1。

在小球到达P 点的同时，平台与地面相交处最内侧的M 点，一个质量m2=0.2kg 的滑块以速度v 在水平地面上开始做匀速直线运动，滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.5，由于摩擦力的作用，要保证滑块做匀速运动需要给滑块一个外力F2，最终小球落在N 点时恰好与滑块相遇，小球、滑块均视为质点， 210/g m s =， sin370.6cos370.8︒=︒=，。

求：（1）小球到达P 点时的速度大小和方向； （2）M 、N 两点间的距离s 和滑块速度v 的大小； （3）外力F 2最小值的大小（结果可用根式表示）【答案】（1）5m/s 方向与x 轴正方向成53°（2）1.5m ；3.75m/s （325N 【解析】（1）小球在平台上做曲线运动，可分解为沿x 轴方向的匀速直线运动和沿y 轴方向的变加速运动，设小球在P 点受到p v 与x 轴夹角为α 从O 点到P 点，变力1F 做功50.80.8 1.62p y J J ⨯=⨯= 根据动能定理有221101122P W m v m v =-，解得5/p v m s = 根据速度的合成与分解有0cos p v v α=，得53α=︒，小球到达P 点时速度与x 轴正方向成53︒（2）小球离开P 点后做平抛运动，根据平抛运动规律有212h gt =，解得t=0.4s 小球位移在水平面内投影2p l v t m ==设P 点在地面的投影为P '，则 2.5P P M L y m ='=-由几何关系可得2222cos s P M l l P M θ=+-⋅⋅''，解得s=1.5m滑块要与小球相遇，必须沿MN 连线运动，由s vt =，得 3.75/v m s = （3）设外力2F 的方向与滑块运动方向（水平方向）的夹角为β，根据平衡条件 水平方向有： 2cos F f β=，其中f N μ=，竖直方向有22sin N F m g β+= 联立解得22cos sin m gF μβμβ=+由数学知识可得()2221sin F μβθ=++，其最小值22min 2251F N μ==+。

（新高考专用）2024届高考物理易错题真题分层训练——相互作用易错点一：．对摩擦力的方向及突变性认识不足1.在分析摩擦力的方向时，一定要注意摩擦力方向的可变性，尤其是在分析静摩擦力的时候，二者共速(转折点)的时刻往往是摩擦力方向发生突变的关键时刻。

2.摩擦力的的突变问题（1）“静→静”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力的合力发生变化时，如果仍保持相对静止，则静摩擦力的大小和(或)方向可能发生突变。

（2）“静→动”突变：物体受到静摩擦力和其他力的共同作用，当其他力变化时，如果发生相对滑动，则静摩擦力可能突变为滑动摩擦力。

　（3）“动→静”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当相对滑动突然停止时，滑动摩擦力可能突变为静摩擦力。

（4）“动→动”突变：物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当两物体间的正压力发生变化时，滑动摩擦力的大小随之而变；或两物体达到共同速度时相对滑动方向发生变化，滑动摩擦力的方向也会随之而变对摩擦力的方向及突变性认识不足易错点二：混淆“死结”和“活结”和“轻杆、轻绳”连接体1.“死结”模型与“活结”模型2.“动杆”模型与“定杆”模型易错点三：不会分析求解共点力的平衡1．平衡状态(1)物体处于静止或匀速直线运动的状态．(2)对“平衡状态”的理解不管是静止还是匀速直线运动，速度保持不变，所以Δv＝0，a＝，对应加速度为零，速度为零不代表a＝0.例如，竖直上抛的物体运动到最高点时，这一瞬间速度为零，但这一状态不可能保持，因而上抛物体在最高点不能称为静止，即速度为零不等同于静止．2．共点力平衡的条件(1)共点力平衡的条件是合力为0.(2)表示为：F合＝0；或将各力分解到x轴和y轴上，满足Fx合＝0，且Fy合＝0.①二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向、共线．②三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线．③多力平衡：若物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意一个力与其余所有力的合力等大、反向、共线．(3)当物体受三个力平衡，将表示这三个力的有向线段依次首尾相连，则会构成一个矢量三角形，表示合力为0.2.动态力的平衡（1）解决动态平衡问题的一般思路：化“动”为“静”，“静”中求“动”。

2020衡水名师原创物理专题卷专题二相互作用考点04 弹力和摩擦力的分析与计算 (4、7、8、9、12）考点05 力的合成和分解 （10、13、14、16、18）考点06 受力分析 共点力平衡 （1、2、3、5、6、11、15、17、19）第I 卷（选择题 68分）一、选择题（本题共17个小题，每题4分，共68分。

每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．【广东省肇庆市2017届高三第二次模拟考试】考点06易设雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点(可看成球形)的横截面积S 成正比，与下落速度v 的二次方成正比，即f ＝kSv 2，其中k 为比例常数，且雨点最终都做匀速运动．已知球的体积公式为V ＝43πr 3(r 为半径)．若两个雨点的半径之比为1∶2，则这两个雨点的落地速度之比为（ ）A ．1∶2B ．1∶2C ．1∶4D ．1∶82．【2017·天津市五区县高三上学期期末考试】考点06难如图所示，高空作业的工人被一根绳索悬在空中，已知工人及其身上装备的总质量为m ，绳索与竖直墙壁的夹角为α，悬绳上的张力大小为F 1，墙壁与工人之间的弹力大小为F 2，重力加速度为g ，不计人与墙壁之间的摩擦，则（ ）A ．1sin mgF α= B ．2tan mgF α= C ．若缓慢增大悬绳的长度，F 1与F 2都变小D ．若缓慢增大悬绳的长度，F 1减小，F 2增大3.【2017年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国3卷正式版）】考点06 中一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm 的两点上，弹性绳的原长也为80cm 。

将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm ；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）A ．86cmB ． 92cmC ． 98cmD ． 104cm4.【2017·河南省中原名校豫南九校高三上学期第四次质量考评】考点04 难如图所示，重6 N 的木块静止在倾角 030=θ的斜面上，若用平行于斜面大小等于4N 的水平力推木块，木块仍保持静止，则木块所受的摩擦力大小是（ ）A ．3 NB ．4NC ．5 ND ．6N5.【2017·开封市高三第一次模拟】考点06难在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A ，A 与竖直墙之间放另一截面也为半圆的柱状物体B ，整个装置处于静止状态，截面如图所示.设墙对B 的作用力为F 1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3.在B上加一物体C，整个装置仍保持静止，则（）A．F1保持不变，F3增大B．F1增大，F3保持不变C．F2增大，F3增大D．F2增大，F3保持不变6.【2017·山西省重点中学协作体高三上学期期末联考】考点06难如图所示，将一长方形木块锯开为A、B两部分后，静止放置在水平地面上．则（）A．B受到四个力作用B．B受到五个力作用C．A对B的作用力方向竖直向下D．A对B的作用力方向垂直于它们的接触面向下7.【2017·重庆市高三上学期（一诊）期末测试】考点04 难如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为100g，某人用手在这叠木板的两侧加一水平压力F，使木板水平静止。

专题2 相互作用 专题训练一、单选题1．（2022·北京丰台·一模）纳米微吸材料是一种新型材料。

如图所示，一手机被吸附在由纳米微吸材料制成的手机支架上，此时手机处于静止状态。

若手机质量为m ，手机和水平面的夹角为θ，重力加速度为g ，手机支架对手机的作用力大小为（ ）A ．mgB ．sin mg θC ．cos mg θD ．tan mg θ2．（2022·四川遂宁·二模）如图，木板AB 上固定一垂直于板面的挡板，小球紧靠挡板静止在木板上，不计球与木板和挡板间的摩擦。

现保持木板A 端的位置不变，缓慢抬高木板B 端，则在该过程中（ ）A ．木板和挡板对球作用力的合力增大B ．球对木板的压力减小C ．球对挡板的压力先增大后减小D ．球对挡板的压力大小不变3．（2022·辽宁·模拟预测）如图所示，悬挂在O 点的三个小球a 、b 、c 由轻细线相连，它们的重力大小均为G 。

当大小为G 的水平拉力作用在b 上时，a 、b 间的细线与水平方向的夹角为1θ；当大小为G 的水平拉力作用在c 上时，a 、b 间的细线与水平方向的夹角为2θ，则12tan :tan θθ为（ ）A ．1:1B ．1:2C ．1:3D ．2:14．（2022·安徽马鞍山·一模）如图所示，半径为R 的光滑半圆形支架竖直固定在水平地面上，套在支架上的两小球a 和b 用轻绳连接，处于静止状态。

小球a 和b 距地面的高度分别为0.8R 、0.6R 。

则（ ）A ．两小球质量之比:3:4a b m m =B ．两小球质量之比:4:3a b m m =C ．支架对两小球的弹力之比:3:4a b F F =D ．支架对两小球的弹力之比:4:5a b F F =5．（2022·江苏·模拟预测）如图所示，滑块M 与重物m 通过轻绳跨过定滑轮相连，M 放在水平地面的长木板上，当长木板在外力的作用下向右运动时，M 静止不动。

（物理）物理相互作用专项习题及答案解析及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．一架质量m 的飞机在水平跑道上运动时会受到机身重力、竖直向上的机翼升力F 升、发动机推力、空气阻力F 阻、地面支持力和跑道的阻力f 的作用。

其中机翼升力与空气阻力均与飞机运动的速度平方成正比，即2212,F k v F k v ==阻升，跑道的阻力与飞机对地面的压力成正比，比例系数为0k （012m k k k 、、、均为已知量），重力加速度为g 。

(1)飞机在滑行道上以速度0v 匀速滑向起飞等待区时，发动机应提供多大的推力？ (2)若将飞机在起飞跑道由静止开始加速运动直至飞离地面的过程视为匀加速直线运动，发动机的推力保持恒定，请写出012k k k 与、的关系表达式； (3)飞机刚飞离地面的速度多大？【答案】(1)222010()F k v k mg k v =+-；(2)22021F k v mak mg k v --=-；(3)1mg v k = 【解析】 【分析】（1）分析粒子飞机所受的5个力，匀速运动时满足'F F F =+阻阻推，列式求解推力；（2）根据牛顿第二定律列式求解k 0与k 1、k 2的关系表达式；（3）飞机刚飞离地面时对地面的压力为零. 【详解】（1）当物体做匀速直线运动时，所受合力为零，此时有空气阻力 220F k v 阻=飞机升力 210F k v =升飞机对地面压力为N ，N mg F =-升地面对飞机的阻力为：'0F k N =阻 由飞机匀速运动得：F F F =+，阻阻推 由以上公式得 2220010()F k v k mg k v =+-推（2）飞机匀加速运动时，加速度为a ，某时刻飞机的速度为v ，则由牛顿第二定律：22201-()=F k v k mg k v ma --推解得：22021-F k v mak mg k v -=-推（3）飞机离开地面时：21=mg k v解得：1mgv k =2．如图所示，一质量为m 的金属球，固定在一轻质细绳下端，能绕悬挂点O 在竖直平面内转动．整个装置能自动随着风的转向而转动，使风总沿水平方向吹向小球．无风时细绳自然下垂，有风时细绳将偏离竖直方向一定角度，求：（1）当细绳偏离竖直方向的角度为θ，且小球静止时，风力F 及细绳对小球拉力T 的大小．（设重力加速度为g ）（2）若风向不变，随着风力的增大θ将增大，判断θ能否增大到90°且小球处于静止状态，说明理由．【答案】（1）cos mgT θ=，F=mgtanθ （2）不可能达到90°且小球处于静止状态 【解析】 【分析】 【详解】（1）对小球受力分析如图所示（正交分解也可以）应用三角函数关系可得：F=mgtanθ（2）假设θ=90°，对小球受力分析后发现合力不能为零，小球也就无法处于静止状态，故θ角不可能达到90°且小球处于静止状态．3．如图所示，质量为m 的物体放在一固定斜面上，当斜面倾角为30°时恰能沿斜面匀速下滑．对物体施加一大小为F 、方向水平向右的恒力，物体可沿斜面匀速向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当斜面倾角增大并超过某一临界角θ0时，不论水平恒力F 多大，都不能使物体沿斜面向上滑行，试求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数； (2)这一临界角θ0的大小． 【答案】（1）3（2）60° 【解析】试题分析：（1）斜面倾角为30°时，物体恰能匀速下滑，满足sin 30cos30mg mg μ︒=︒ 解得33μ=（2）设斜面倾角为α，由匀速直线运动的条件：cos sin f F mg F αα=+cos sin N F mg F αα=+，f N F F μ=解得：sin cos cos sin mg mg F αμααμα+=-当cos sin 0αμα-=，即cot αμ=时，F→∞，即“不论水平恒力F 多大”，都不能使物体沿斜面向上滑行此时，临界角060θα==︒ 考点：考查了共点力平衡条件的应用【名师点睛】本题是力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，根据平衡条件并结合正交分解法列方程求解．利用正交分解方法解体的一般步骤：①明确研究对象；②进行受力分析；③建立直角坐标系，建立坐标系的原则是让尽可能多的力落在坐标轴上，将不在坐标轴上的力正交分解；④x 方向，y 方向分别列平衡方程求解．4．如图所示，水平面上有一个倾角为的斜劈，质量为m ．一个光滑小球，质量也m ，用绳子悬挂起来，绳子与斜面的夹角为，整个系统处于静止状态．（1）求出绳子的拉力T ； （2）若地面对斜劈的最大静摩擦力等于地面对斜劈的支持力的k 倍，为了使整个系统保持静止，k 值必须满足什么条件？ 【答案】（1） （2）【解析】 【分析】【详解】试题分析：(1) 以小球为研究对象，根据平衡条件应用正交分解法求解绳子的拉力T ； (2) 对整体研究，根据平衡条件求出地面对斜劈的静摩擦力f ，当f≤f m 时，整个系统能始终保持静止． 解：(1) 对小球： 水平方向：N 1sin30°=Tsin30° 竖直方向：N 1cos30°+Tcos30°=mg 代入解得：；(2) 对整体： 水平方向：f=Tsin30° 竖直方向：N 2+Tcos30°=2mg 而由题意：f m =kN 2为了使整个系统始终保持静止，应该满足：f m ≥f 解得：．点晴：本题考查受力平衡的应用，小球静止不动受力平衡，以小球为研究对象分析受力情况，建立直角坐标系后把力分解为水平和竖直两个方向，写x 轴和y 轴上的平衡式，可求得绳子的拉力大小，以整体为研究对象，受到重力、支持力、绳子的拉力和地面静摩擦力的作用，建立直角坐标系后把力分解，写出水平和竖直的平衡式，静摩擦力小于等于最大静摩擦力，利用此不等式求解．5．用质量为m 、总电阻为R 的导线做成边长为l 的正方形线框MNPQ ，并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l ，如图所示，线框与导轨之间是光滑的，在导轨的下端有一宽度为l （即ab l =）、磁感应强度为B 的有界匀强磁场，磁场的边界'aa 、'bb 垂直于导轨，磁场的方向与线框平面垂直，线框从图示位置由静止释放，恰能匀速穿过磁场区域，重力加速度为g ，求：（1）线框通过磁场时的速度v ；（2）线框MN 边运动到'aa 的过程中通过线框导线横截面的电荷量q ； （3）通过磁场的过程中，线框中产生的热量Q 。

高考物理新力学知识点之相互作用专项训练及答案一、选择题1．在下列各图中，a 、b 均处于静止状态，且接触面均光滑，a 、b 间一定有弹力的是( ) A ． B ． C ． D ．2．已知力F 的一个分力F 1跟F 成30°角，F 1大小未知，如图所示，则另一个分力F 2的最小值为：（ ）A ． 2FB ． 3FC ．FD ．无法判断3．两个物体相互接触，关于接触处的弹力和摩擦力，以下说法正确的是 （ ） A ．一定有弹力，但不一定有摩擦力B ．如果有弹力，则一定有摩擦力C ．如果有摩擦力，则一定有弹力D ．如果有摩擦力，则其大小一定与弹力成正比4．杂技演员有高超的技术，能轻松地顶接从高处落下的坛子，关于他顶坛时头顶受到的压力，产生的直接原因是（ ）A ．坛的形变B ．头的形变C ．物体受到的重力D ．人受到的重力5．一轻质弹簧原长为8 cm ，在4 N 的拉力作用下伸长了2 cm ，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为( )A ．40 m/NB ．40 N/mC ．200 m/ND ．200 N/m6．如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O 点，现用水平F 缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N ，以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是（ ）A．F N保持不变，F T不断增大B．F N不断增大，F T不断减小C．F N保持不变，F T先增大后减小D．F N不断增大，F T先减小后增大7．磁力棒是可拆卸类拼搭玩具。

如图所示为一磁力棒吸着一颗钢球，下列说法正确的是（）A．磁力棒对刚球弹力是由于钢球发生形变产生的B．钢球受到磁力棒的磁力等于钢球的重力C．钢球受到磁力棒的作用力方向竖直向上D．钢球和磁力棒整体一起白由下落，则磁力棒对钢球弹力等于零8．木块沿粗糙斜面(斜面相对地面静止)运动，下列对木块的受力分析正确的是（G是重力，N是支持力，f是摩擦力）A． B． C． D．9．叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触，球与地面间的动摩擦因数均为μ，则：A．上方球与下方3个球间均没有弹力B．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力C．水平地面对下方三个球的支持力均为43 mgD ．水平地面对下方三个球的摩擦力均为43mg μ 10．如图所示，质量为1kg 的物体与地面间的动摩擦因数0.2μ=，从0t =开始以初速度0v 沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力1N F =的作用，取向右为正方向，该物体受到的摩擦力f F 随时间变化的图像是下列图中的（ ）A ．B ．C ．D ．11．如图，水平地面上有一固定斜劈，斜劈上一物块正沿斜面以速度v 0匀速下滑，下列说法正确的是（ ）A ．物块受到沿斜面向下的下滑力，大小等于摩擦力B ．匀速下滑的v 越大，物块受到的摩擦力越大C ．换一个质量更大的同种材料制成的物块，不可能在斜劈上匀速滑动D ．物块一共受到重力、弹力和摩擦力三个力12．2018年3月2日上映的《厉害了我的国》的票房和评分都极高。

专题二十、动量和能量1. （ 2013 安徽望江二中质检）如下图，在圆滑水平面上质量分别为m A=2kg、m B=4kg，速率分别为 v A=5m/s、 v B=2m/s 的 A、 B 两小球沿同向来线相向运动, 下述正确的选项是A．它们碰撞前的总动量是18kg·m/s，方向水平向右B．它们碰撞后的总动量是18kg·m/s，方向水平向左C．它们碰撞前的总动量是2kg·m/s，方向水平向右D．它们碰撞后的总动量是2kg·m/s，方向水平向左答案： D分析：依据题述，它们碰撞前的总动量是m B v B- m A v A= 2 kg·m/s，方向水平向左，根据动量守恒定律，它们碰撞后的总动量是2kg·m/s，方向水平向左，选项 D 正确 ABC 错误。

2.（2013 河北正定中学测试）如下图，半径为R的圆滑圆形轨道固定在竖直面内．小球 A、 B质量分别为 m、3m。

A 球从左边某高处由静止开释，并与静止于轨道最低点的B 球相撞，碰撞后 A1球被反向弹回，且A、B 球能达到的最大高度均为R．重力加快度为 g．问：（1）碰撞刚结束时B球对轨道的压力大小；（2）经过计算说明 , 碰撞过程中A、B球构成的系统有无机械能损失？如有机械能损失 , 损失了多少？2．分析：（1）因 A、 B 球能达到的最大高度均为1/4R，由机械能守恒定律，获得碰撞后小球的速度大小为1/2mv 2＝ 1/4mgR， v A＝ v B＝ 1 gR2设 B 球遇到的支持力大小为N，依据牛顿第二定律：2 N － 3mg ＝mv，得 N ＝ 9/2mg ．R由牛顿第三定律，小球B 对轨道的压力大小为： N ′＝ N ＝ 9/2mg ．（ 2）设 A 球碰前的速度方向为正方向，碰撞过程知足动量守恒定律，mv 0＝－ mv A ＋ 3mv B代入 v A 与 v B 的值，有： v 0＝2gR碰前系统的机械能 E ＝ 12mv 0 ＝ mgR1 2碰后系统的机械能为 E 2＝ 1/4mgR ＋ 3/4mgR ＝ mgR故 E 1＝ E 2，无机械能损失．3. （ 2013 北京丰台期末）在圆滑的水平面上，一质量为 m A =0.1kg 的小球 A ，以 8 m/s 的初速度向右运动，与质量为m =0.2kg 的静止小球 B 发生弹性正碰。

高中物理相互作用试题经典及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．一架质量m 的飞机在水平跑道上运动时会受到机身重力、竖直向上的机翼升力F 升、发动机推力、空气阻力F 阻、地面支持力和跑道的阻力f 的作用。

其中机翼升力与空气阻力均与飞机运动的速度平方成正比，即2212,F k v F k v ==阻升，跑道的阻力与飞机对地面的压力成正比，比例系数为0k （012m k k k 、、、均为已知量），重力加速度为g 。

(1)飞机在滑行道上以速度0v 匀速滑向起飞等待区时，发动机应提供多大的推力？ (2)若将飞机在起飞跑道由静止开始加速运动直至飞离地面的过程视为匀加速直线运动，发动机的推力保持恒定，请写出012k k k 与、的关系表达式； (3)飞机刚飞离地面的速度多大？【答案】(1)222010()F k v k mg k v =+-；(2)22021F k v mak mg k v --=-；(3)1mg v k = 【解析】 【分析】（1）分析粒子飞机所受的5个力，匀速运动时满足'F F F =+阻阻推，列式求解推力；（2）根据牛顿第二定律列式求解k 0与k 1、k 2的关系表达式；（3）飞机刚飞离地面时对地面的压力为零. 【详解】（1）当物体做匀速直线运动时，所受合力为零，此时有空气阻力 220F k v 阻=飞机升力 210F k v =升飞机对地面压力为N ，N mg F =-升地面对飞机的阻力为：'0F k N =阻 由飞机匀速运动得：F F F =+，阻阻推 由以上公式得 2220010()F k v k mg k v =+-推（2）飞机匀加速运动时，加速度为a ，某时刻飞机的速度为v ，则由牛顿第二定律：22201-()=F k v k mg k v ma --推解得：22021-F k v mak mg k v -=-推（3）飞机离开地面时：21=mg k v解得：1mgv k =2．如图所示，质量为M=5kg 的物体放在倾角为θ=30º的斜面上，与斜面间的动摩擦因数为/5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，M 用平行于斜面的轻绳绕过光滑的定滑轮与不计质量的吊盘连接，两个劲度系数均为k=1000N/m 的轻弹簧和两个质量都是m 的物体均固连，M 刚好不上滑，取g=10m/s 2。

专题二、互相作用1.（ 2013 江苏省苏州市调研）以下图，建筑工人要将建筑资料送到高处，常将楼顶装置一个定滑轮（图中未画出），用绳 AC经过滑轮将建筑资料提到某一高处，为了防备建筑资料与墙壁相碰，站在地面上的工人还此外用绳CB拉住资料，使它与竖直墙面保持必定的距离 L。

若不计两根绳的重力，在建筑资料迟缓提起的过程中，绳 AC与 CB的拉力F1和F2的大小变化状况是A．F1增大，F2增大B．F1增大，F2不变C．F1不变，F2增大D．F1减小，F2减小答案： A分析：在建筑资料迟缓提起的过程中，AC与竖直墙壁之间的夹角增大，F1增大， F2增大，选项 A正确。

2（． 2013 山东省烟台市期末）以下图为庆贺新年时某教室里悬挂灯笼的一种方式，三段轻绳ac、cd、bd长度相等， a、b 点等高，c dFac、Fcd、、为结点且等高，三段轻绳的拉力大小分别为F bd，两灯笼遇到的重力分别为G C和 G d以下表述正确的是A．F ac与F bd大小必定相等B．F ac必定小于F cdC．G C和G d必定相等D．F ac与F bd的大小之和等于G c与 G d大小之和答案： AC分析：依据题述的对称性，F ac与 F bd大小必定相等，G C和 G d必定相等，选项AC 正确B 错误。

F ac与 F bd的大小之和必定大于G c与 G d大小之和，选项D错误。

3．（ 2013 年 1 月广东省清远市质检）以下图，小车遇到水平向右的弹力作用，与该弹力的有关说法中正确的选项是A．弹簧发生拉伸形变FB．弹簧发生压缩形变C．该弹力是小车形变惹起的D．该弹力的施力物体是小车答案： A分析：小车遇到水平向右的弹力作用，弹簧发生拉伸形变，该弹力是弹簧形变惹起的该弹力的施力物体是弹簧，选项 A 正确 BCD错误。

4．（ 2013 江苏省连云港市期末）以下图，A、 B、 C、 D 四个人做杂技表演，B 站在A的肩上，双手拉着C和 D，A 撑开双手水平支持着C和 D。

1． (2013 上海徐汇测试 ) 以下图，F1、F2为有必定夹角的两个力，L 为过 O点的一条直线，当 L 取什么方向时， F 、F 在 L 上分力之和为最大（） F 112（ A）1、2协力的方向，F2F FO L （B）F1、F2中较鼎力的方向，（C）F1、F2中较小力的方向，（D）以上说法都不正确。

答案： A分析：当L取F1、F2协力的方向，F1、F2在L上分力之和为最大，选项A正确。

2.（ 2013 河南三市联考）以下图 , 倾角为 0 的固定斜面上有一个固定竖直挡板，在挡板和斜面之间有一个质量为m的圆滑球，设挡板对球的支持力为F1，斜面对球的支持力为F2，将挡板绕挡板与斜面的接触点迟缓地转至水平川点。

不计摩擦，在此过程中A. F1一直增大， F2一直减小B. F1一直增大， F2先增大后减小C. F1先减小后增大，F2先增大后减小D. F1先减小后增大，F2一直减小答案： D 分析：将挡板绕挡板与斜面的接触点迟缓地转至水平川点，F1先减小后增大，F2一直减小，选项D正确。

3．（ 2013 四川资阳诊疗）以下图，两轻弹簧a、b 悬挂一小铁球处于均衡状态， a 弹簧与竖直方向成30°角，b弹簧水平，a、b的劲度系数分别为k1、 k2。

则两弹簧的伸长量x1与 x2之比为A．B．k2C．2k2D．k2k1k12k1答案： C 分析：作出小球受力争，由平行四边形定章可知 a 弹簧中弹力是 b 中 2 倍，即 k1 x 1=2 k 2 x 2，解得x1=2k2，选项C正确。

x2k14. （ 2013 四川绵阳一诊）风洞是进行空气动力学实验的. 种重要设施。

一次查验飞机性能的风洞实验表示图如图，代表飞机模型的截面，OZ是拉住飞机模型的绳。

已知飞机模型重为G,当飞机模型静止在空中时，绳恰巧水平，此时飞机模型截面与水平面的夹角为θ，则作用于飞机模型上的风力大小为A．G/cos θB．G cos θ.C． /sinθ.GD．G sin θ.答案： A 分析：作用于飞机模型上的风力方向垂直于飞机模型截面，画出飞机模型受力图，作用于飞机模型上的风力大小为F= G/cos θ,，选项 A 正确。

专题二．互相作用1．（ 2013 江苏南京盐城一模）以下图，壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，对于它在此平面内的受力剖析，以下图示中正确的选项是F F F答案： A分析：壁Fmg mgmg mg虎在竖直B DA C玻璃面上斜向上匀速爬行，遇到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力，图示中 A 正确。

2．（2013 江西南昌调研）两个劲度系数分别为k1和 k2的轻质弹簧 a、 b 串接在一同， a 弹簧的一端固定在墙上，以下图．开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在 b 弹簧的 p 端向右拉动弹簧，已知 a 弹簧的伸长量为L，则A． b 弹簧的伸长量也为LB． b 弹簧的伸长量为k1L k2C． P 端向右移运动的距离为 2LD ． P 端向右移运动的距离为（1+k2） L k1答案： B分析：依据两根弹簧中弹力相等可得 b 弹簧的伸长量为k1L，P端向右移运动的距离为L+k1L, k2k2选项 B 正确。

3．（ 2013 徐州质检）以下图，一个“Y”字形弹弓顶部跨度为L，两根同样的橡皮条平均且弹性优秀，其自由长度均为L，在两橡皮条的尾端用一块软羊皮（长度不计）做成裹片可将弹丸发射出去。

若橡皮条的弹力知足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L（弹性限度内），则弹丸被发射过程中所受的最大弹力为A．15 kL/2B． 3 kL/2C．kLD． 2 kL答案： A分析：发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L，每根橡皮条的弹力为kL，两根橡皮条的夹角为θ=2arcsin0.25，弹丸被发射过程中所受的最大弹力为F=2kL cos(θ/2)=2kL·15 /4=15 kL/2，选项A正确。

4．（ 2013 山东济南期中检测）一质量为m的物体放在粗拙斜面上保持静止。

现用水平力F推 m，以下图， F 由零逐渐增添，整个过程中物体m和斜面一直保持静止状态，则（）A．物体 m所受的支持力逐渐增添FmB．物体 m所受的静摩擦力逐渐减小直到为零θC．物体 m所受的协力逐渐增添D．水平面对斜面的摩擦力逐渐增添【答案】 AD【分析】物体一直处于静止状态，因此所受的协力一直为零．故 C 错误．对物体受力剖析并分解如图：未画上 f ，议论 f 的状况：①F cosθ=Gsinθ； f=0②F cosθ＞ Gsinθ； f 沿斜面向下③Fcosθ＜ Gsinθ； f 沿斜面向上因此 f 的变化状况是：①有可能向来变大②有可能先变小后反向变大故 B错误．物体 m所受的支持力大小等于Gcosθ +Fsin θ，故 A 正确 . 将物体和斜面看做一个整体剖析可知，随 F 增大，水平面对斜面的摩擦力逐渐增添。

互相作用1．（ 2013 上海八校联考）如下图，滑轮自己的质量可忽视不计，滑轮轴O何在一根轻木杆 B 上，一根轻绳AC绕过滑轮， A端固定在墙上，且绳保持水平， C 端挂一重物，BO与竖直方向夹角＝45°，系统保持均衡．若保持滑轮的地点不变，改变的大小，则滑轮遇到木杆作使劲大小变化状况是（D）（A）只有角变小，作使劲才变大（B）只有角变大，作使劲才变大（C）无论角变大或变小，作使劲都是变大（D）无论角变大或变小，作使劲都不变答案： D分析：因为双侧细绳中拉力不变，若保持滑轮的地点不变，改变的大小，则滑轮遇到木杆作使劲大小不变，选项 D 正确 ABC错误。

2.（2013辽宁市鞍山一中模拟）如下图，A、 B 两球用劲度系数为 k1的轻弹簧相连， B 球用长为 L 的细线悬于 O点，A 球固定在 O点正下方，且 O、 A 间的距离恰为 L，此时绳索所受的拉力为 F1，现把A、 B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧，仍使系统均衡，此时绳子所受的拉力为212的大小关系为F，则 F与 FA．F1<F 2B．F1>F 2C．F =F2D．因 k 、 k大小关系未知，故没法确立112答案： C分析：剖析小球 B 受力，画出小球 B 受力争，由力矢量三角形和几何三角形相像，可得 F =1 F2，选项 C正确。

3．(2013 山东临沂检测 ) 垂钓岛是中国国土证据确凿，但日本政府再三寻衅，并于今年九月倡始购岛闹剧。

对此包含港澳台在内，全国上下共同掀起保钩热潮。

中国人民解放军做为坚强后援更是屡次亮剑，一批批重量级装备纷繁闪亮出场。

国产最初进武装直升机武直-10（WZ-10）已经进行多次试飞，以下图为一架WZ-10 在垂钓岛海疆拖曳扫雷具进行近岛打扫水雷演习模拟图。

拖曳型扫雷具质量为 m，因为近岛海水的流动对物体产生水平方向的冲击力，使软绳偏离竖直方向，当直升机相对地面静止时，绳索与竖直方向成θ 角，已知物体所受的浮力不可以忽视以下说法正确的选项是( )A．绳索的拉mg 力为cos θB．绳索的拉力必定大于 mgC．物体遇到海水的水平方向的作使劲等于绳索的拉力D．物体遇到海水的水平方向的作使劲小于绳索的拉力答案： D分析：因为物体所受的浮力不可以忽视，绳索的拉mg力必定小于cosθ，可能小于mg，选项AB 错误。

备战2020年高考物理精选考点专项突破题集专题二相互作用一、单项选择题：（在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1. 如图所示，质量为m的工件置于水平放置的钢板C上，二者间动摩擦因数为μ，由于光滑导槽A、B的控制，工件只能沿水平导槽运动，现在使钢板以速度ν1向右运动，同时用力F拉动工件（F方向与导槽平行）使其以速度ν2沿导槽运动，则F的大小为（）A. 等于μmgB. 大于μmgC. 小于μmgD. 不能确定【答案】C【解析】【详解】根据摩擦力的概念，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，木块相对木板的运动方向斜向左下方，所受木板的摩擦力斜向右上方，大小为μmg，拉力大小等于摩擦力在竖直向上的分力，C对；2. 水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有滑轮B，轻绳的一端固定于墙壁上C点，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为5kg的重物，∠CBA=30°，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力大小为（g=10m/s2）A. 50NB. 3NC. 100ND. 3【答案】A【解析】【详解】由题意可得，对绳B点受力分析：滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力F1和F2的合力F，因同一根绳张力处处相等，都等于物体的重量，即：1250NF FG mg====。

用平行四边形定则作图，由于拉力F1和F2的夹角为120°，则由几何知识得：F=50N，所以滑轮受绳的作用力为50N。

方向与水平方向成30°角斜向下，A．综上分析滑轮受到绳子的作用力大小为50N，A正确；B．综上分析滑轮受到绳子的作用力大小为50N，B错误；C．综上分析滑轮受到绳子的作用力大小为50N，C错误；D．综上分析滑轮受到绳子的作用力大小为50N，D错误；故选A。

3. 如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高的位置.某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态.设吊床两端系绳中的拉力为1F、吊床对该人的作用力为2F，则（）A. 坐着比躺着时1F大B. 躺着比坐着时1F大C. 坐着比躺着时2F大D. 躺着比坐着时2F大【答案】A【解析】【详解】吊床对人的作用力和重力等大反向，故躺着和坐着时，2F 大小不变，故CD 错误；根据共点力平衡有12cos F G θ=，θ越大，绳的拉力1F 越大，坐着比躺着时θ大，故A 正确，B 错误.4. 如图所示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a 、b ，悬挂于O 点。

（物理） 高考物理相互作用试题(有答案和解析)一、高中物理精讲专题测试相互作用1．一架质量m 的飞机在水平跑道上运动时会受到机身重力、竖直向上的机翼升力F 升、发动机推力、空气阻力F 阻、地面支持力和跑道的阻力f 的作用。

其中机翼升力与空气阻力均与飞机运动的速度平方成正比，即2212,F k v F k v ==阻升，跑道的阻力与飞机对地面的压力成正比，比例系数为0k （012m k k k 、、、均为已知量），重力加速度为g 。

(1)飞机在滑行道上以速度0v 匀速滑向起飞等待区时，发动机应提供多大的推力？ (2)若将飞机在起飞跑道由静止开始加速运动直至飞离地面的过程视为匀加速直线运动，发动机的推力保持恒定，请写出012k k k 与、的关系表达式； (3)飞机刚飞离地面的速度多大？【答案】(1)222010()F k v k mg k v =+-；(2)22021F k v mak mg k v --=-；(3)1mg v k = 【解析】 【分析】（1）分析粒子飞机所受的5个力，匀速运动时满足'F F F =+阻阻推，列式求解推力；（2）根据牛顿第二定律列式求解k 0与k 1、k 2的关系表达式；（3）飞机刚飞离地面时对地面的压力为零. 【详解】（1）当物体做匀速直线运动时，所受合力为零，此时有空气阻力 220F k v 阻=飞机升力 210F k v =升飞机对地面压力为N ，N mg F =-升地面对飞机的阻力为：'0F k N =阻 由飞机匀速运动得：F F F =+，阻阻推 由以上公式得 2220010()F k v k mg k v =+-推（2）飞机匀加速运动时，加速度为a ，某时刻飞机的速度为v ，则由牛顿第二定律：22201-()=F k v k mg k v ma --推解得：22021-F k v mak mg k v -=-推（3）飞机离开地面时：21=mg k v解得：1mgv k =2．如图，两条间距L =0.5m 且足够长的平行光滑金属直导轨，与水平地面成30α=︒角固定放置，磁感应强度B =0.4T 的匀强磁场方向垂直导轨所在的斜面向上，质量0.1kg ab m =、0.2kg cd m =的金属棒ab 、cd 垂直导轨放在导轨上，两金属棒的总电阻r =0.2Ω，导轨电阻不计．ab 在沿导轨所在斜面向上的外力F 作用下，沿该斜面以2m/s v =的恒定速度向上运动．某时刻释放cd ， cd 向下运动，经过一段时间其速度达到最大．已知重力加速度g =10m/s 2，求在cd 速度最大时，（1）abcd 回路的电流强度I 以及F 的大小； （2）abcd 回路磁通量的变化率以及cd 的速率． 【答案】(1) I =5A ,F =1.5N (2)Δ 1.0Wb/s ΔtΦ=,m 3m/s v = 【解析】 【详解】（1）以cd 为研究对象，当cd 速度达到最大值时，有：sin cd m g BIL α=①代入数据，得： I =5A由于之后两棒均沿斜面方向做匀速运动，可将两棒看作整体，作用在ab 上的外力：()sin ab cd F m m g α=+②（或对ab ：sin ab F m g BIL α=+） 代入数据，得： F =1.5N（2） 设cd 达到最大速度时abcd 回路产生的感应电动势为E ，根据法拉第电磁感应定律，有：ΔΔE tΦ=③ 由闭合电路欧姆定律，有：EI r=④ 联立③④并代入数据，得：ΔΔtΦ=1.0Wb/s设cd 的最大速度为v m ，cd 达到最大速度后的一小段时间t ∆内， abcd 回路磁通量的变化量：ΔΔ()Δm B S BL v v t Φ=⋅=+⋅⑤ 回路磁通量的变化率：Δ()Δm BL v v tΦ=+⑥ 联立⑤⑥并代入数据，得：m 3v =m/s 【点睛】本题是电磁感应中的力学问题，综合运用电磁学知识和力平衡知识；分析清楚金属棒的运动过程与运动性质是解题的前提，应用平衡条件、欧姆定律即可解题．3．如图所示，劲度系数为的轻质弹簧B 的两端分别与固定斜面上的挡板及物体A 相连，A 的质量为m ，光滑斜面倾角为θ．用轻绳跨过定滑轮将物体A 与另一根劲度系数为的轻质弹簧C 连接．当弹簧C 处在水平位置且未发生形变时，其右端点位于a 位置．现将弹簧C 的右端点用力沿水平方向缓慢拉到b 位置时，弹簧B 对物体A 的拉力大小恰好等于A 的重力．求：⑴当弹簧C 处在水平位置且未发生形变时，弹簧B 的形变量大小； ⑵在将弹簧的右端由a 缓慢拉到b 的过程中，物体A 移动的距离； ⑶ab 间的距离． 【答案】（1）（2）（3）【解析】 【分析】（1）对A 进行受力分析，根据平衡条件和胡克定律即可求出；（2）将弹簧C 的右端点用力沿水平方向缓慢拉到b 位置时，弹簧B 对物体A 的拉力大小恰好等于A 的重力，说明A 受到弹簧B 的拉力，对A 进行受力分析，结合胡克定律和几何关系即可求出；（3）先求出弹簧c 的力，由胡克定律求出弹簧c 的伸长量，最后求出ab 之间的距离． 【详解】（1）当弹簧C 未发生形变时弹簧B 处于压缩状态，设弹簧B 对于物体A 而言的压缩量为；根据平衡条件和胡克定律有：，解得：；（2）当弹簧C 的右端点沿水平缓慢拉到b 位置时，因弹簧B 对物体A 的拉力大小恰好等于A 的重力，说明弹簧B 处于伸长状态，且伸长量，所以物体A 上升的高度为；（3）由（2）问可得：绳中张力，则弹簧C 的伸长量，故ab 间的距离为：；4．将质量0.1m kg =的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数0.8μ=．对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角53θ=o 的恒定拉力F ，使圆环从静止开始运动，第1s 内前进了2.2m （取210/g m s =，sin530.8=o ，cos530.6=o ）．求：（1）圆环加速度a 的大小； （2）拉力F 的大小．【答案】（1）24.4m/s （2）1N 或9N 【解析】（1）小环做匀加速直线运动，由运动学公式可知：21x 2at = 解得：2a 4.4m /s =(2)令Fsin53mg 0︒-=，解得F 1.25N = 当F 1.25N <时，环与杆的上部接触，受力如图：由牛顿第二定律，Fcos θμN F ma -=，Fsin θN F mg += 联立解得：()F m a g cos sin μθμθ+=+代入数据得：F 1N =当F 1.25N >时，环与杆的下部接触，受力如图：由牛顿第二定律，Fcos θμN F ma -=，Fsin θN mg F =+ 联立解得：()F m a g cos sin μθμθ-=-代入数据得：F 9N =5．如图所示，倾角为θ＝45°的粗糙平直导轨与半径为R 的光滑圆环轨道相切，切点为B ，整个轨道处在竖直平面内．一质量为m 的小滑块从导轨上离地面高为h ＝3R 的D 处无初速下滑进入圆环轨道．接着小滑块从圆环最高点C 水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O 等高的P 点，不计空气阻力．求：（1）滑块运动到圆环最高点C 时的速度的大小 （2）滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小 （3）滑块与斜轨之间的动摩擦因数．【答案】（1）0v Rg =（2）6mg （3）0.18【解析】试题分析：对滑块进行运动过程分析，要求滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小，我们要知道滑块运动到圆环最低点时的速度大小，小滑块从圆环最高点C 水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O 等高的P 点，运用平抛运动规律结合几何关系求出最低点时速度．在对最低点运用牛顿第二定律求解． 从D 到最低点过程中，再次运用动能定理求解μ．解：（1）小滑块从C 点飞出来做平抛运动，水平速度为v 0． R=gt 2 R=v 0t 解得：v 0=（2）小滑块在最低点时速度为V 由机械能守恒定律得 mv 2=mg•2R+mv 02 v=根据牛顿第二定律：F N ﹣mg=mF N=6mg根据牛顿第三定律得：F N′=6mg（3）DB之间长度L=（2+1）R从D到最低点过程中，由动能定理：mgh ﹣μmgcosθL=mv2μ==0.18答：（1）滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小为；（2）滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小为6mg；（3）滑块与斜轨之间的动摩擦因数为0.18．6．如图所示，质量为在足够长的木板A静止在水平地面上，其上表面水平，木板A与地面间的动摩擦因数为，一个质量为的小物块B（可视为质点）静止于A的左端，小物块B与木板A间的动摩擦因数为。