2022届高中物理力学相互作用考点题型与解题方法.pdf

1 (每日一练每日一练)2022)2022 届高中物理力学相互作用考点题型与解题方法届高中物理力学相互作用考点题型与解题方法 单选题 1、如图所示，质量为 2m的物块A静置于水平台面上，质量为M的半球体C静置于水平地面上，质量为m的光滑小球B（可视为质点）放在半球体C上，P点为三根轻绳PA、PB、PO的结点。系统在图示位置处于静止状态，P点位于半球体球心的正上方，PO竖直，PA水平，PB刚好与半球体相切且与竖直方向的夹角 30。已知物块A与台面间的动摩擦因数为，重力加速度大小为g，则（）A绳OP的拉力大小为mgBA受到的摩擦力大小为 2mg CC受到的摩擦力大小为34mgD地面对C的支持力大小为(Mm)g 答案：C 解析：A对小球B受力分析，如图所示 2 绳PB的拉力大小 Fmgcos 对结点P受力分析可知，绳AP的拉力大小为 1=sin=34 绳OP的拉力大小 2=cos=34 故 A 错误；B对物块A受力分析可知，物块A所受摩擦力 A=1=34 故 B 错误；CD对绳PB、结点P和小球B、半球体C整体受力分析可知，半球体C受到的摩擦力大小 C=1=34 地面对半球体C的支持力大小为 NC()214 故 C 正确，D 错误。3 故选 C。2、如图是七孔桥正中央孔，位于中央的楔形石块 1，左侧面与竖直方向的夹角为，右侧面竖直。若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块 1 左、右两侧面所受弹力的比值为（）A1tanBsinC1cosD12cos 答案：C 解析：对石块 1 受力分析，受到重力、两边石块对它的弹力，如图所示 则石块 1 左、右两侧面所受弹力的比值为 12=1cos 故 ABD 错误，C 正确。故选 C。3、如图所示，光滑圆环固定在竖直面内，一个小球套在环上，用穿过圆环顶端光滑小孔的细线连接，现用水平力F拉细线，使小球缓慢沿圆环向上运动，此过程中圆环对小球的弹力大小为FN，则在运动过程中（）AF增大 BF不变 CFN不变 DFN增大 4 答案：C 解析：小球沿圆环缓慢上移，对小球进行受力分析，小球受重力G、F、FN三个力，满足受力平衡。作出受力分析图如图所示 由图可知=N 小球沿圆环缓慢上移时，半径不变，重力G不变，AB长度减小，故F减小，FN不变，故 ABD 错误 C 正确。故选 C。4、如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O处（O为球心），弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点，已知容器半径为R，与水平面间的动摩擦因数为，OP与水平方向的夹角为 30，下列说法正确的是（）A容器相对于水平面有向左的运动趋势 B容器对小球的作用力竖直向上 5 C轻弹簧对小球的作用力大小为32 D弹簧原长为+答案：D 解析：A以容器、弹簧和小球组成的整体为研究对象，分析受力可知：竖直方向有：总重力、地面的支持力，地面对半球形容器没有摩擦力，则容器相对于水平面无滑动趋势，故 A 错误；BC对小球受力分析：重力G、弹簧的弹力F和容器的支持力N，如图所示 由平衡条件和几何关系可知 =故 BC 错误；D由胡克定律得：弹簧的压缩量为 =则弹簧的原长为 0=+=+故 D 正确。故选 D。5、钢球 A 静止于水平面 C 与固定于 C 的挡板 B 间，试分析球 A 与水平面 C 和挡板 B 间的摩擦力情况（）6 A球 A 与挡板 B 间无摩擦力，与水平面 C 间有摩擦力 B球 A 与挡板 B 间有摩擦力，与水平面 C 间有摩擦力 C球 A 与挡板 B 间有摩擦力，与水平面 C 间无摩擦力 D球 A 与挡板 B 间无摩擦力，与水平面 C 间无摩擦力 答案：D 解析：因为挡板 B 固定于水平面 C 上，故 B 与 A 只接触没有挤压，故 AB 之间没有弹力，则球 A 与挡板 B 间没有摩擦力，且 A 水平面 C 间没有运动趋势，所以球与水平面 C 间也没有摩擦力。故选 D。6、如图所示，物体B在水平牵引力F作用下向右沿水平面运动，通过轻绳提升重物A（不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦），则在重物A匀速上升的过程中，有（）AB做匀速运动 BB做减速运动 C牵引力F大小恒定 D地面对物体B的支持力减小 答案：B 7 解析：AB对 B 的速度进行分解如图所示，沿着绳分解和垂直绳分解可知 A=Bcos 由于重物 A 匀速上升，则A不变，减小，所以cos增大，所以 B 做减速运动，故 A 错误，B 正确；CD对 B 进行受力分析如图所示 由正交分解可知 Tsin+N=B Tcos =B 重物A匀速上升的过程中，重物A受力平衡，则 T=A 所以绳子张力不变，由于减小，所以sin减小，地面对物体B的支持力增大，加速度a逐渐趋近于 0，即加速度减小，cos变大，则F变大，故 CD 错误。故选 B。7、关于物体在共点力作用下，下列说法正确的是（）A物体的速度在某一时刻等于 0，物体就一定处于平衡状态 8 B物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态 C物体处于平衡状态，所受合力一定为 0 D物体处于平衡状态时，物体一定做匀速直线运动 答案：C 解析：A速度为零时，物体不一定处于平衡状态，如竖直上抛到最高点时，速度为零，加速度竖直向下为g，A 错误；B物体相对另一物体保持静止时，不一定处于平衡态，B 错误；C物体处于平衡态，受力平衡，加速度为零，合外力一定为零，C 正确；D物体处于平衡态，物体可能静止或匀速运动，D 错误。故选 C。多选题 8、如图所示，对下列图片描述正确的是（）A甲：起跳时，地对人的作用力大于人对地的作用力 B乙：背越式跳高过栏杆时，人体的重心可能低于杆的高度 C丙：投铁饼时，运动员要在原地转几圈再投出去，是为了增大铁饼的惯性 D丁：伽利略利用该图实验，总结出自由落体运动是匀变速直线运动 答案：BD 9 解析：A甲：起跳时，地对人的作用力与人对地的作用力是一对相互作用力，则大小相等，故 A 错误；B乙：背越式跳高过栏杆时，人体的重心可能低于杆的高度，故 B 正确；C丙：物体的惯性大小只与物体的本身质量有关，与运动状态无关，故 C 错误；D丁：伽利略利用该图实验，总结出自由落体运动是匀变速直线运动，故 D 正确。故选 BD。9、一物体受到三个共点力1、2、3的作用，恰能构成一个矢量三角形ABC，如图所示。其中1、2大小、方向均已知，3大小已知、方向未知，则下列说法正确的是（）A若3沿AC方向，则物体所受合力为零 B若3沿AC方向，则物体所受合力为 23 C若3沿CA方向，则物体所受合力为零 D若3沿CA方向，则物体所受合力为 23 答案：BC 解析：1、2的合力大小与3相等，方向沿AC，若3沿AC向，则物体所受合力为 23；若3沿CA方向，则物体所受合力为零。故选 BC。10、两个共点力F1与F2，其合力为F，则（）A合力F的大小可能等于F1或F2的大小 10 B合力有可能小于某一分力 C分力F1增大，而F2不变，且它们的夹角不变时，合力F一定增大 D当两分力大小不变时，增大两分力的夹角，则合力一定减小 答案：ABD 解析：AB.合力可以比两个分力都小，也可以比两个分力都大，还可能等于两个分力的大小，故 AB 正确；C.如图所示 两分力1、2的夹角不变，2不变，1增大至1时，对角线却变短，即合力F减小，故 C 错误；D.当两分力大小不变时，合力随其夹角的增大而减小，故 D 正确。故选 ABD。填空题 11、静摩擦力（1）定义：相互接触的两个物体之间只有_，而没有_时，这时的摩擦力叫作静摩擦力。（2）方向：总是沿着_，跟物体_的方向相反。（3）最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体_时的拉力。（4）静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在 0 与最大静摩擦力Fmax之间，即_（5）已知木箱重力为 200 N，木箱与水平桌面间的动摩擦因数为 0.2，当木箱在水平桌面上以 10 m/s 的速度运动时，木箱所受桌面的摩擦力大小为_ N；当用 20 N 水平外力推木箱没有推动时，木箱受到的摩擦力大小为_ N；当在该木箱上放一相同的木箱，两木箱一起以 15 m/s 的速度运动时，下面木箱所受11 桌面的摩擦力大小为_ N。答案：相对运动趋势 产生相对滑动 接触面方向 相对运动的趋势 刚要产生相对滑动 0FFmax 40 20 80 解析：（1）12定义：相互接触的两个物体之间只有相对运动趋势，而没有产生相对滑动时，这时的摩擦力叫作静摩擦力。（2）34方向：总是沿着接触面方向，跟物体相对运动的趋势的方向相反。（3）5最大静摩擦力：静摩擦力有一个最大值Fmax，在数值上等于物体刚要产生相对滑动时的拉力。（4）6静摩擦力的大小：两物体之间实际产生的静摩擦力F在 0 与最大静摩擦力Fmax之间，即 0FFmax（5）7已知木箱重力为 200 N，木箱与水平桌面间的动摩擦因数为 0.2，当木箱在水平桌面上以 10 m/s 的速度运动时，木箱所受桌面的摩擦力大小为 40 N；8当用 20 N 水平外力推木箱没有推动时，木箱受到的摩擦力大小为 20N；9当在该木箱上放一相同的木箱，两木箱一起以 15 m/s 的速度运动时，下面木箱所受桌面的摩擦力大小为 80 N。12、如图，在放学后小红同学用斜向左上方的拉力，拉着行李箱在水平路面上匀速前进。那么，该行李箱在竖直方向上所受到力的个数为_个，其中，拉力和地面给它的摩擦力的合力的方向为_。答案：2#二#两 竖直向上 解析：12 1该行李箱在竖直方向上受重力和地面的支持力这两个力作用。2行李箱在拉力F、摩擦力、重力和支持力四个力作用下处于平衡状态，拉力F和摩擦力的合力一定与重力和支持力的合力在同一直线上，即拉力F和摩擦力的合力一定在竖直方向上，又因为F斜向上，所以拉力F和摩擦力的合力方向为竖直向上。13、质量为 1kg 的木箱静止在水平地面上。木箱与地面间的动摩擦因数为 0.5，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，g 取 10m/s2。现给木箱一水平拉力，当拉力大小为 2N 时，地面对木箱的摩擦力是_N；当拉力大小变为 10N 时，地面对木箱的摩擦力是_N。答案：2 5 解析：1物体与地面的最大静摩擦力为 =5N 当拉力大小为 2N 时，物体静止，故地面对木箱的摩擦力是静摩擦力，大小等于 2N。2当拉力大小变为 10N 时，物体相对地面滑动，地面对木箱的摩擦力是滑动摩擦力，大小等于 5N。