高考物理-相互作用-复习专题（一）一、单选题1.如图，水平地面上的小车上固定有一硬质弯杆，质量均为m的小球A，B由细线相连，小球A固定在杆的水平段末端，当小车向右加速运动时细线与竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是（重力加速度为g）（）A. 小车的加速度大于等于gcotθB. 细线对小球B的拉力大小等于mgsinθC. 杆对小球A的作用力大小等于D. 杆对小球A的作用力大小方向水平向右2.如图，两段等长轻质细线将质量分别为m、3m的小球a、b，悬挂于O 点．现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在a球上的力大小为F1、作用在b 球上的力大小为F2，则此装置平衡时，出现了如图所示的状态，b球刚好位于O点的正下方．则F1与F2的大小关系应为（）A. F1=4F2B. F1=3F2C. 3F1=4F2D. 3F1=7F23.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F1，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4.某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角α=60°，使飞行器恰恰与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行，经时间t 后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中不正确的是（）A. 加速时加速度的大小为gB. 加速时动力的大小等于mgC. 减速时动力的大小等于mgD. 减速飞行时间2t后速度为零5.如图甲所示，粗糙斜面的水平面的夹角为30°，质量为3kg的小物块（可视为质点）由静止从A点在一沿斜面向上的恒定推力作用下运动，作用一段时间后撤去该推力，小物块能到达最高位置C，小物块上滑过程中的v﹣t图象如图乙所示，设A点为零势能参考点，g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A. 小物块最大重力势能为54JB. 小物块加速时的平均速度与减速时的平均速度大小之比为3：1C. 小物块与斜面间的动摩擦因数为D. 推力F的大小为40N6.用两段等长的轻质细线将a、b两个小球连接并悬挂于O点，如图甲所示，球a受到水平向右的力3F的作用，小球b受到水平向左的力F的作用，平衡时细线都被拉紧，则系统平衡时两球的位置情况如图乙所示，则a、b两球质量之比为（）A. 1：1B. 1：2C. 2：1D. 2：37.如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔质量为m的小球套在圆环上一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移在移动过程中手对线的拉力F和轨道对小球的弹力N的大小变化情况是（）A. F不变，N增大B. F不变，N减小C. F增大，N减小D. F减小，N不变8.如图所示，粗糙水平地面上的长方体物块将一重为G的光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上，现用水平向右的拉力F缓慢拉动长方体物块，在圆球与地面接触之前，下面的相关判断正确的是（）A. 球对墙壁的压力逐渐减小B. 地面对长方体物块的支持力逐渐增大C. 地面对长方体物块的摩擦力逐渐增大D. 水平拉力F逐渐减小9.如图所示，A、B两个小球（均可视为质点）固定在轻杆的两端，将其放入光滑的半圆形碗中，O为圆心．当圆心O与A球的连线与竖直方向的夹角为30°时，系统处于平衡状态，此时B球恰好位于半圆形碗的水平直径的右端，下列判断正确的是（）A. A，B两球的质量之比为2：1B. A，B两球对碗的压力大小之比为1：2C. 轻杆的弹力与A受到的重力大小之比为1：1D. 轻杆的弹力与B受到的重力大小之比为1：110.如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦力因数为μ，B与地面间的动摩擦力为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对A施加一水平拉力F，则（）A. 当F＜2μmg时，A，B都相对地面静止B. 当F= μmg时，A的加速度为μgC. 当F＞2μmg时，A相对B滑动D. 无论F为何值，B的加速度不会超过μg二、综合题11.甲、乙两同学用如图甲实验所示的装置测滑块与长木板之间的动摩擦因数，在一端装有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与光电门相连的计时器能显示滑块上的遮光片通过光电门时遮光的时间，滑块通过绕过定滑轮的轻质细绳与测力计挂钩相连，测力计下吊着装有沙的沙桶，测力计能显示挂钩所受的拉力，滑块对长木板的压力大小等于滑块的重力大小，已知当地的重力加速度为g．（1）为了满足实验的要求，下列说法正确的是．A. 长木板应放在水平桌面上B. 长木板没有定滑轮的一端应适当垫高，以平衡摩擦力C. 沙和沙桶及测力计的总质量应远小于滑块的质量D. 定滑轮与滑块之间的细绳应与长木板平行（2）实验前用20分度的游标卡尺测出遮光片的宽度，如图所示，其示数d=________cm．（3）甲同学测出两光电门之间的距离为L，将滑块从图示位置由静止释放，测得滑块通过甲、乙两光电门的时间分别为t1、t2，记录测力计的示数F，则滑块运动的加速度大小a=________（用字母表示）．（4）多次改变沙桶里沙的质量，重复（3）的步骤，根据测得的多组F和a作出a﹣F图象如图丙所示，由图象可知，滑块的质量为________，滑块与长木板间的动摩擦因数为________．12.如图为同轴的轻质圆盘，可以绕水平轴O转动，大轮与小轮半径之比为3：2．小轮边缘所绕的细线悬挂质量为3kg的物块A．大轮边缘所绕的细线与放在水平面上质量为2kg的物体B相连．将物体B从距离圆盘足够远处静止释放，运动中B受到的阻力f与位移s满足方程：f=2s．重力加速度取10m/s2．求：（1）运动过程中两物体A、B速度之比；（2）物体A下降的最大高度；（3）物体B运动的最大速度．13.如图所示，足够长的斜面与水平面的夹角为θ=53°，空间中自下而上依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、…n，相邻两个磁场的间距均为d=0.5m．一边长L=0.1m、质量m=0.5kg、电阻R=0.2Ω的正方形导线框放在斜面的顶端，导线框的下边距离磁场I的上边界为d0=0.4m，导线框与斜面间的动摩擦因数μ=0.5．将导线框由静止释放，导线框在每个磁场区域中均做匀速直线运动．已知重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）导线框进入磁场I时的速度；（2）磁场I的磁感应强度B1；（3）磁场区域n的磁感应强度B n与B1的函数关系．14.图中工人在推动一台割草机，施加的力大小为100N，方向与水平地面成30°角斜向下．割草机重300N，g取10m/s2．（1）割草机作用在地面上的向下的压力为多大？（2）若工人对割草机施加的作用力与图示方向相反，大小不变，则割草机作用在地面上的向下的压力又为多大？（3）割草机割完草后，工人用最小的拉力拉它，使之做匀速运动，已知这个最小拉力为180N，则割草机与地面间的动摩擦因数及最小拉力与水平方向的夹角分别为多大？15.如图所示，质量M=1kg的木块套在竖直杆上，并用轻绳与质量m=2kg的小球相连．今用跟水平方向成α=30°角的力F=20N拉着球，带动木块一起竖直向下匀速运动，运动中M、m 的相对位置保持不变，g=10m/s2，求：（1）运动过程中轻绳与竖直方向的夹角θ；（2）木块M与杆间的动摩擦因数μ．答案解析部分一、单选题1.如图，水平地面上的小车上固定有一硬质弯杆，质量均为m的小球A，B由细线相连，小球A固定在杆的水平段末端，当小车向右加速运动时细线与竖直方向的夹角为θ，下列说法正确的是（重力加速度为g）（）A. 小车的加速度大于等于gcotθB. 细线对小球B的拉力大小等于mgsinθC. 杆对小球A的作用力大小等于D. 杆对小球A的作用力大小方向水平向右【答案】C【考点】弹力，平行四边形定则，对单物体(质点)的应用，物体的受力分析【解析】【解答】解：A、对小球B受力分析可知，B受重力、拉力的作用而做加速度为g的匀加速直线运动，受力分析如图所示；则B的加速度a=gtanθ；A不符合题意；B、细线对小球的拉力大小F= ；B不符合题意；C、对AB整体分析可知，整体水平方向合力为2mgtanθ，竖直方向拉力等于2mg；则杆对A球的作用力T= = ；C符合题意；D、由C的分析可知，杆对小球A的作用力方向沿合力的方向，不会沿水平方向；D不符合题意；故答案为：C．【分析】对小球B受力分析可知，B受重力、拉力的作用而做加速度为g的匀加速直线运动，对AB整体分析可知，整体水平方向合力为2mgtanθ，竖直方向拉力等于2mg；则杆对A球的作用力可求，由C的分析可知，杆对小球A的作用力方向沿合力的方向，不会沿水平方向。
2.如图，两段等长轻质细线将质量分别为m、3m的小球a、b，悬挂于O 点．现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在a球上的力大小为F1、作用在b 球上的力大小为F2，则此装置平衡时，出现了如图所示的状态，b球刚好位于O点的正下方．则F1与F2的大小关系应为（）A. F1=4F2B. F1=3F2C. 3F1=4F2D. 3F1=7F2【答案】D【考点】共点力平衡条件的应用，物体的受力分析【解析】【解答】解：a受到F1水平向右的力，b受到F2的水平向左的力，以整体为研究对象，分析受力如图：设Oa绳与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得：tanα= …①以b球为研究对象，受力如图．设ab绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得：tanβ= …②由几何关系得到：α=β…③联立①②③解得：3F1=7F2ABC不符合题意、D符合题意；故答案为：D．【分析】分别对整体以及B球进行受力分析，根据平衡条件列方程，求解即可。
3.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F1，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【答案】C【考点】平行四边形定则，共点力平衡条件的应用，物体的受力分析【解析】【解答】解：先对BC整体分析，受重力、墙壁支持力和A的支持力，根据平衡条件，三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，如图所示：加上C物体，相当于整体的重力增加了，故墙对B的作用力F1增加，A对B的支持力也增加，根据牛顿第三定律，B对A的作用力为F2增加；再对ABC整体分析，受重力、地面支持力、地面的静摩擦力，墙壁的支持力，根据平衡条件，地面的支持力等于整体的重力，故加上C物体后，地面的支持力F3变大，ABD不符合题意，C符合题意；故答案为：C【分析】分别对整体AB、ABC进行受力分析，根据平衡条件列方程求解。