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2021届高考一轮（人教版）物理：相互作用Word含答案
复习：相互作用
1、下列说法正确的是(　　)
A．书放在水平桌面上受到支持力，是因为书发生了微小形变
B．一个质量一定的物体放在地球表面任何位置所受的重力大小都相同
C．摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同
D．静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用
2、如图所示，有一轻圆环和插栓，在甲、乙、丙三个力作用下平衡时，圆环紧压着插栓。不计圆环与插栓间的摩擦，若只调整两个力的大小，欲移动圆环使插栓位于圆环中心，下列说法中正确的是
(　　)
A.增大甲、乙两力，且甲力增大较多
B.增大乙、丙两力，且乙力增大较多
C.增大乙、丙两力，且丙力增大较多
D.增大甲、丙两力，且甲力增大较多
3、在研究弹簧弹力时，通常忽略弹簧本身的质量，把这样理想化的弹簧称为轻质弹簧或轻弹簧。弹簧测力计中的弹簧可以认为是轻质弹簧。下列说法中正确的有(　　)
A．轻弹簧两端所受的拉力大小一定相等
B．轻弹簧两端所受的拉力大小可能不等
C．弹簧测力计的示数等于弹簧测力计中弹簧某一端所受力的2倍
D．根据胡克定律，在弹性限度内，轻弹簧受到的拉力或压力与弹簧的长度成正比
4、如图所示，a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为m，杆与水平面的夹角为30°，不计所有摩擦。当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为30°，Ob段绳沿竖直方向，则a球的质量为(　　)
A．m
B．m
C．m
D．2m
5、如图所示，A、B两个物块的重力分别是GA＝3
N，GB＝4
N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F＝2
N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力，有可能是(　　)
A．3
N和4
N
B．5
N和6
N
C．1
N和2
N
D．5
N和2
N
6、如图所示，在水平地面上放置一倾角为θ的斜面体，斜面体的顶端有一光滑的定滑轮，一根跨过定滑轮的细绳将质量为M的盒子A与质量为m的物体B相连，现向A中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止．在加入沙子的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．绳子的拉力逐渐增大
B．A所受的摩擦力逐渐增大
C．A对斜面的压力逐渐增大
D．地面对斜面体的摩擦力逐渐增加
7、如图所示，水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一个小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m＝10
kg的重物，∠CBA＝30°，则滑轮受到绳子的作用力为(g取10
N/kg)(　　)
A．50
N
B．100
N
C．20
N
D．100
N
8、2019年6月24日消息，大连市首届“工匠杯”职工技能竞赛决赛开赛，现场20名砌筑工展现出较高的技术水准．如图所示，竞赛工地上的建筑工人用砖夹搬运5块相同的砖(图中阴影部分相当于砖夹)，当砖处于平衡状态时，下列说法正确的是(　　)
A．砖夹对砖块的水平压力越大，1、5两块砖受到的摩擦力越大
B．3受到2施加的摩擦力大小等于自身重力的一半
C．4对3的摩擦力方向竖直向下
D．1受到2施加的摩擦力与4受到5施加的摩擦力完全相同
9、如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，现向b盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终处于静止状态，下列说法中正确的是(　　)
A.b对c的摩擦力可能先减小后增大
B.地面对c的支持力可能不变
C.c对地面的摩擦力方向始终向左
D.弹簧的弹力可能增大
10、在半球形光滑碗内，斜放一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为(　　)
A．均竖直向上
B．均指向球心O
C．A点处指向球心O，B点处竖直向上
D．A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上
11、如图所示，质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端系在小球上，另一端固定在墙上的P点。小球静止时，弹簧与竖直墙壁间的夹角为30°，则弹簧的伸长量为(　　)
A．
B．
C．
D．
12、如图所示，一物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角θ分别为30°和45°时，物块所受摩擦力的大小相等，则物块与木板间的动摩擦因数为(　　)
A．　　　　B.　　　　C.　　　　D.
13、如图所示，力F1、F2、F3、F4是同一平面内的共点力，其中F1＝20
N，F2＝20
N，F3＝20
N，F4＝20
N，各力之间的夹角如图所示。求这四个共点力的合力的大小和方向。
14、如图所示，两根长度相同间距为R的直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动．一个重力为G、半径为R的圆柱工件架于两木棍之间，工件与木棍之间滑动摩擦因数为(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力)，求：
(1)若木棍与水平方向夹角为30°，试分析该工件的运动情况．
(2)若该工件做匀速直线运动，木棍与水平方向夹角为多少？
复习：相互作用
1、下列说法正确的是(　　)
A．书放在水平桌面上受到支持力，是因为书发生了微小形变
B．一个质量一定的物体放在地球表面任何位置所受的重力大小都相同
C．摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同
D．静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用
【答案】C　书放在水平桌面上受到支持力，是因为桌面发生了微小形变，选项A错误；根据地球表面的重力加速度随地球纬度的增大而增大可知，一个质量一定的物体放在地球赤道上所受重力最小，放在地球两极时所受重力最大，所以一个质量一定的物体放在地球表面任何位置所受的重力大小不一定相同，选项B错误；摩擦力可以是动力，也可以是阻力，即摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同，也可能与物体的运动方向相反，选项C正确；静止的物体也可能受到滑动摩擦力作用，例如拉着一个物体在长木板上滑动，长木板静止，但是长木板受到物体的滑动摩擦力，选项D错误．
2、如图所示，有一轻圆环和插栓，在甲、乙、丙三个力作用下平衡时，圆环紧压着插栓。不计圆环与插栓间的摩擦，若只调整两个力的大小，欲移动圆环使插栓位于圆环中心，下列说法中正确的是
(　　)
A.增大甲、乙两力，且甲力增大较多
B.增大乙、丙两力，且乙力增大较多
C.增大乙、丙两力，且丙力增大较多
D.增大甲、丙两力，且甲力增大较多
【解析】选D。根据题意可知，轻圆环受甲、乙、丙三个力及插栓的弹力作用，处于平衡状态，根据共点力平衡条件的推论可知，甲、乙、丙三个力的合力必与插栓对轻圆环的弹力等大、反向，该弹力方向为沿轻圆环半径方向向外，要通过移动圆环使插栓位于圆环中心，则甲、乙、丙三个力的合力需变为零，此时可同时增大甲、丙两力且增加量的合力应与消失的弹力等大、同向，或同时减小乙、丙两力，且减小量的合力应与消失的弹力等大、反向，且甲力增加得多或乙力减小得多，故选项A、B、C错误，选项D正确。
3、在研究弹簧弹力时，通常忽略弹簧本身的质量，把这样理想化的弹簧称为轻质弹簧或轻弹簧。弹簧测力计中的弹簧可以认为是轻质弹簧。下列说法中正确的有(　　)
A．轻弹簧两端所受的拉力大小一定相等
B．轻弹簧两端所受的拉力大小可能不等
C．弹簧测力计的示数等于弹簧测力计中弹簧某一端所受力的2倍
D．根据胡克定律，在弹性限度内，轻弹簧受到的拉力或压力与弹簧的长度成正比
A　[以轻弹簧为研究对象，由于不计其质量，因此两端拉力一定等大反向；弹簧测力计的示数等于弹簧一端受到的力的大小；轻弹簧受到的拉力或压力与弹簧的形变量成正比，而不是与弹簧长度成正比，故A正确，B、C、D错误。]
4、如图所示，a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为m，杆与水平面的夹角为30°，不计所有摩擦。当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为30°，Ob段绳沿竖直方向，则a球的质量为(　　)
A．m
B．m
C．m
D．2m
A　[分别对a、b两球受力分析，运用合成法，如图所示根据共点力的平衡条件，得：T′＝mbg；＝(根据正弦定理列式)，T＝T′。故mb∶ma＝tan
30°∶1，则ma＝m，故B、C、D均错误，A正确。]
5、如图所示，A、B两个物块的重力分别是GA＝3
N，GB＝4
N，弹簧的重力不计，整个装置沿竖直方向处于静止状态，这时弹簧的弹力F＝2
N，则天花板受到的拉力和地板受到的压力，有可能是(　　)
A．3
N和4
N
B．5
N和6
N
C．1
N和2
N
D．5
N和2
N
【答案】D　[当弹簧由于被压缩而产生2
N的弹力时，由受力平衡及牛顿第三定律知识：天花板受到的拉力为1
N，地板受到的压力为6
N；当弹簧由于被拉伸而产生2
N的弹力时，可得天花板受到的拉力为5
N，地板受到的压力为2
N，D正确。]
6、如图所示，在水平地面上放置一倾角为θ的斜面体，斜面体的顶端有一光滑的定滑轮，一根跨过定滑轮的细绳将质量为M的盒子A与质量为m的物体B相连，现向A中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止．在加入沙子的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．绳子的拉力逐渐增大
B．A所受的摩擦力逐渐增大
C．A对斜面的压力逐渐增大
D．地面对斜面体的摩擦力逐渐增加
【答案】C　系统始终处于静止状态，绳子拉力等于物体B的重力，恒定不变，A选项错误；分析物体A的受力情况，重力沿斜面向下的分力、绳子拉力和静摩擦力之和为零，开始时，不能确定静摩擦力的方向，故加入沙子的过程中，物体A受到的摩擦力不一定增大，B选项错误；物体A对斜面的压力等于A及沙子的总重力沿垂直于斜面的分力，加入沙子，则压力增大，C选项正确；系统始终保持静止，合力为零，地面对斜面体没有摩擦力作用，D选项错误．
7、如图所示，水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一个小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m＝10
kg的重物，∠CBA＝30°，则滑轮受到绳子的作用力为(g取10
N/kg)(　　)
A．50
N
B．100
N
C．20
N
D．100
N
B　[由题意可得，对滑轮B点受力分析如图所示，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，因同一根绳子张力处处相等，都等于重物的重力，即F1＝F2＝G＝mg＝100
N。用平行四边形定则作图，由于拉力F1和F2的夹角为120°，由几何关系可得F＝100
N，所以滑轮受绳子的作用力大小为100
N，方向与水平方向成30°斜向下。故选项B正确。]
8、2019年6月24日消息，大连市首届“工匠杯”职工技能竞赛决赛开赛，现场20名砌筑工展现出较高的技术水准．如图所示，竞赛工地上的建筑工人用砖夹搬运5块相同的砖(图中阴影部分相当于砖夹)，当砖处于平衡状态时，下列说法正确的是(　　)
A．砖夹对砖块的水平压力越大，1、5两块砖受到的摩擦力越大
B．3受到2施加的摩擦力大小等于自身重力的一半
C．4对3的摩擦力方向竖直向下
D．1受到2施加的摩擦力与4受到5施加的摩擦力完全相同
【答案】B
【解析】先对5块砖整体受力分析，受重力5G和两侧砖夹对砖向上的静摩擦力2f，根据平衡条件，有2f＝5G，解得f＝G，即砖夹对砖1、5的静摩擦力为G.对砖5分析，受重力G，砖夹对其向上的静摩擦力f＝G，所以砖4对砖5有向下的摩擦力f2＝G.再对砖4分析，受重力G，砖5对砖4有向上的摩擦力f′2＝G，所以砖3对砖4有向下的摩擦力f3＝G.砖4对砖3有向上的摩擦力f′3＝G，故A、C错误，B正确；1受到2施加的摩擦力与4受到5施加的摩擦力大小相等，方向相反，故D错误．
9、如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过跨过光滑定滑轮的细绳与物体a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a连接在竖直固定在地面的弹簧上，现向b盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c始终处于静止状态，下列说法中正确的是(　　)
A.b对c的摩擦力可能先减小后增大
B.地面对c的支持力可能不变
C.c对地面的摩擦力方向始终向左
D.弹簧的弹力可能增大
【解析】选A。当向b盒内缓慢加入砂粒的过程中，a、b、c一直处于静止状态，对a分析，弹簧弹力不变，a的重力不变，则细绳拉力不变；对b、c整体分析知，其受方向始终向左的摩擦力，故c对地面的摩擦力方向始终向右，由于b、c整体质量增大，则地面对c的支持力增大，B、C、D错。如果开始时，b所受c的摩擦力沿斜面向下，则对b分析可知，随着砂粒的加入，c对b的摩擦力可能先减小后增大，则b对c的摩擦力可能先减小后增大，A对。
10、在半球形光滑碗内，斜放一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为A、B，则碗对筷子A、B两点处的作用力方向分别为(　　)
A．均竖直向上
B．均指向球心O
C．A点处指向球心O，B点处竖直向上
D．A点处指向球心O，B点处垂直于筷子斜向上
D　[碗对筷子A、B点处都有支持力作用。在A处：筷子与碗的接触面是接触点所在切面，碗对筷子的支持力垂直切面指向筷子，根据几何知识得知，此方向指向球心O。在B处：筷子与碗的接触面就是筷子的下表面，所以B点处碗对筷子的支持力垂直于筷子斜向上，D正确。]
11、如图所示，质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端系在小球上，另一端固定在墙上的P点。小球静止时，弹簧与竖直墙壁间的夹角为30°，则弹簧的伸长量为(　　)
A．
B．
C．
D．
C　[如图为小球的受力情况，其中的F弹为弹簧对它的弹力，由几何关系判断可知，F弹与斜面之间的夹角为30°。
将小球所受的重力mg与F弹分别沿斜面和与斜面垂直的方向进行正交分解，由共点力的平衡条件知，F弹沿斜面向上的分力与重力mg沿斜面向下的分力大小相等，即F弹cos
30°＝mgsin
30°，由胡克定律得F弹＝kx，联立两式解得弹簧的伸长量x＝，故C正确。]
12、如图所示，一物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角θ分别为30°和45°时，物块所受摩擦力的大小相等，则物块与木板间的动摩擦因数为(　　)
A．　　　　B.　　　　C.　　　　D.
【答案】B　[当木板倾角是30°时，物块受到静摩擦力，其大小等于mgsin
30°，当木板倾角是45°时，物块受到的是滑动摩擦力，其大小等于μmgcos
45°，由题意可得μmgcos
45°＝mgsin
30°，解得μ＝，选项B正确。]
13、如图所示，力F1、F2、F3、F4是同一平面内的共点力，其中F1＝20
N，F2＝20
N，F3＝20
N，F4＝20
N，各力之间的夹角如图所示。求这四个共点力的合力的大小和方向。
[解析]　以F2的方向为x轴的正方向，建立如图所示的直角坐标系。
将F1、F3、F4向两坐标轴上分解得
F1x＝F1cos
60°＝20×
N＝10
N
F1y＝F1sin
60°＝20×
N＝10
N
F3x＝F3cos
45°＝20×
N＝20
N
F3y＝－F3sin
45°＝－20×
N＝－20
N
F4x＝－F4sin
60°＝－20×
N＝－30
N
F4y＝－F4cos
60°＝－20×
N＝－10
N
则x轴上各分力的合力为Fx＝F1x＋F2＋F3x＋F4x＝20
N
y轴上各分力的合力为Fy＝F1y＋F3y＋F4y＝－20
N
故四个共点力的合力为F＝＝20
N，合力的方向与F3的方向一致。
[答案]　20
N　方向与F3的方向一致
14、如图所示，两根长度相同间距为R的直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动．一个重力为G、半径为R的圆柱工件架于两木棍之间，工件与木棍之间滑动摩擦因数为(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力)，求：
(1)若木棍与水平方向夹角为30°，试分析该工件的运动情况．
(2)若该工件做匀速直线运动，木棍与水平方向夹角为多少？
【答案】
(1)处于静止状态　(2)45°
解析：(1)圆柱工件受到重力和棍的弹力、摩擦力作用，根据几何关系可知，两棍对工件弹力的方向夹角为60°.
重力沿棍方向的分力G1＝Gsin30°＝G，重力垂直棍方向的分力G2＝Gcos30°＝G，棍对工件的弹力FN＝G2＝G，最大静摩擦力2f＝2μFN＝G，大于重力沿棍方向的分力，故工件处于静止状态．
(2)工件做匀速直线运动，受力平衡，根据平衡条件可知，
垂直棍方向上FN′＝Gcosθ.
沿棍方向上2μFN′＝Gsinθ.
联立解得tanθ＝1，即θ＝45°.

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