《专题03 相互作用-2019年高考真题和模拟题分项汇编物理 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题03 相互作用-2019年高考真题和模拟题分项汇编物理 Word版含解析.pdf（11页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、专题 03 相互作用 1（2019新课标全国卷）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑 轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢 拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45。已知M始终保持静止，则在此过程中 A水平拉力的大小可能保持不变 BM所受细绳的拉力大小一定一直增加 CM所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 DM所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 【答案】BD 【解析】如图所示，以物块 N 为研究对象，它在水平向左拉力 F 作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直 方向夹角为 45的过程中，水平拉力 F 逐渐增大，绳子
2、拉力 T 逐渐增大； 对 M 受力分析可知，若起初 M 受到的摩擦力 f 沿斜面向下，则随着绳子拉力 T 的增加，则摩擦力 f 也逐 渐增大 ； 若起初 M 受到的摩擦力 f 沿斜面向上，则随着绳子拉力 T 的增加，摩擦力 f 可能先减小后增加。 故本题选 BD。 2（2019新课标全国卷）物块在轻绳的拉动下沿倾角为 30的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。 已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取 10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为 1 500 N， 3 3 则物块的质量最大为 A150kgBkgC200 kgDkg 100 3200 3 【答案】A 【解析】 T=f+mgsi
3、n，f=N，N=mgcos，带入数据解得：m=150kg，故 A 选项符合题意。 3（2019新课标全国卷）用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑 斜面之间，如图所示。两斜面I、固定在车上，倾角分别为30和60。重力加速度为g。当卡车沿平直 公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、压力的大小分别为F1、F2，则 A B C D 【答案】D 【解析】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知， ，。 解 得， 由 牛 顿 第 三 定 律 知 2 1 2 Fmg ，故 D 正确 4（2019天津卷）2018 年 10 月 23 日，港珠澳跨海大桥正式
4、通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造 了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是 A增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力 B为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度 C索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下 D为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布 【答案】C 【解析】A、以桥身为研究对象，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力等大反向，则钢索对索塔的向 下的压力数值上等于桥身的重力，增加钢索的数量钢索对索塔的向下的压力数值不变，故 A 错误； B、由图甲可知，当索塔高度降低后，变大， 变小，故 T 变
5、大，故 B 错误 cos C、由 B 的分析可知，当钢索对称分布时，钢索对索塔的合力竖直向下，故 C 正确 D、受力分析如图乙，由正弦定理可知，只要，钢索 AC、AB 的拉力 FAC、FAB进行合成， 合力竖直向下，钢索不一定要对称分布，故 D 错误；综上分析：答案为 C。 5（2019江苏卷）如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右细绳与竖直方 向的夹角为，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为 （A）（B）（C）Tsin（D）Tcos sin T cos T 【答案】C 【解析】对气球受力分析，由水平方向平衡条件可得：，故 C 正确。 6（2019山东省济宁市高三第二
6、次摸底考试）我国 2007 年建成的国家大剧院外部呈椭球型为了简化， 将国家大剧院的屋顶近似为半球形，某警卫人员在执行特殊任务时，必须在屋顶上向上缓慢爬行，他在 爬行的过程中屋顶对他的 A支持力不变B支持力变小 C摩擦力变小D摩擦力变大 【答案】C 【解析】 因为缓慢爬行，合力为零 ：，向上爬的过程中，夹角 减小，变大， cosmgF 支 sin f mgF 变小，所以摩擦力变小，支持力变大，ABD 错误，C 正确。 7（2019辽宁省辽南协作体高三模拟）如图所示，质量为 M、半径为 R 的半球形物体 A 放在水平地面上， 通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为 m、半径为 r 的光滑球 B
7、。整个装置处于静止状态，已知 重力加速度为 g 则 AA 对地面的摩擦力方向向左 BA 对地面的压力大于（M+m）g CB 对 A 的压力大小为 r mg R D细线对小球的拉力大小为 【答案】D 【解析】把 AB 看成一个整体，对整体受力分析得整体受重力和地面对整体的支持力，地面对整体没有 摩擦力，即 A 对地面没有摩擦力，否则不能平衡，A 错误；整体对地面的压力即是 A 对地面的压力等于 （M+m）g，B 错误；对小球受力分析，如图所示： 根据平衡条件， 有 ：， 由几何关系有 ：，= cos mg F Tmgtan 解得：，C 错误，D 正确。 8（2019西南名校联盟模拟）两物体 M、
8、m 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示，OA、OB 与水平面 的夹角分别为 、，已知 ，M、m 均处于静止状态。则 A水平面一定是粗糙的 B水平面可能是光滑的 COA 绳的拉力大于 OB 绳的拉力 DOA 绳的拉力等于 OB 绳的拉力 【答案】A 【解析】对 O 点受力分析，由平行四边形定则可知，OA 绳的拉力小于 OB 绳的拉力，选项 CD 错误； 对物体 m 而言，因向右的绳的拉力大于向左的绳的拉力，可知 m 受到向左的摩擦力，即水平面一定是 粗糙的，选项 A 正确，B 错误。 9（2019广东省高三第一次模拟）如图所示，足够长的光滑平板 AP 与 BP 用铰链连接，平板 AP 与水平
9、面成 53角固定不动，平板 BP 可绕水平轴在竖直面内自由转动，质量为 m 的均匀圆柱体 O 放在两板间 sin53=0.8，cos53=0.6，重力加速度为 g。在使 BP 板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中，下列说 法正确的是 A平板 BP 受到的最小压力为mg 4 5 B平板 BP 受到的最大压力为 mg C平板 AP 受到的最小压力为mg 3 5 D平板 AP 受到的最大压力为 mg 【答案】A 【解析】小球受重力、斜面 AP 弹力和挡板 BP 弹力，如图所示： 1 F 2 F 小球一直处于平衡状态，则有：与合力 F=mg，由图可知，当挡板 BP 逆时针缓慢地转向竖直位置 1 F
10、2 F 的过程中，越来越大，先变小，后变大 ； 由几何关系可知，当的方向与 AP 的方向平行（即与 1 F 2 F 2 F 1 F 的方向垂直）时，有最小值为：，当挡板 BP 竖直时，最大，为： 2 F 2 F ，A 正确，B 错误；当 BP 沿水平方向时，AP 对球的支持力为 0，所以 AP 受到 的压力也等于 0，C 错误；由图可知，当 BP 沿绳子方向时，AP 对球的支持力最大，为： ，由牛顿第三定律可知，平板 AP 受到的最大压力为，D 错误。 5 3 mg 10（2019山东省聊城市高三下学期三模）在港珠澳大桥建设中，将一个根直径 22 m，高 40.5 m 的钢筒， 打入海底围成人
11、工岛， 创造了快速筑岛的世界记录。 钢筒质量为 M， 起重机用 10 根对称分布的、 长为 22 m 的钢索将其吊起，静止于空中。则每根钢索受到的拉力大小约为 ABC D 10 Mg 3 15 Mg3 20 Mg2 3 3 Mg 【答案】B 【解析】由于钢筒的直径为 22 m，钢索的长为 22 m，则每两根钢索与直径构成等边三角形，所以每根 钢索与竖直方向的夹角为；设每根钢索受到的拉力大小为 F，竖直方向根据平衡条件可得30 ，解得：，B 正确。 3 15 FMg 11 （2019湖南省长沙市第一中学高三第八次月考） 大国工匠 节目中讲述了王进利用 “秋千法”在 1000kV 的高压线上带电作
12、业的过程。如图所示，绝缘轻绳 OD 一端固定在高压线杆塔上的 O 点，另一端固定 在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上 C 点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。身穿 屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从 C 点运动到处于 O 点正下方 E 点的电缆处。绳 OD 一直处于伸直 状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为 m，不计一切阻力，重力加速度大小为 g。关于王进从 C 点运 动到 E 点的过程中，下列说法正确的是 A工人对绳的拉力一直变大 B绳 OD 的拉力一直变小 COD、CD 两绳拉力的合力大小等于 mg D当绳 CD 与竖直方向的夹角为 30时，工人对绳的拉力为 3 3 mg 【答案
13、】CD 【解析】A对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示，绳 OD 的拉力为 F1，与竖直方向的夹 角为 ，绳 CD 的拉力为 F2，与竖直方向的夹角为 。根据几何知识知 ： +2=90，由正弦定理可得 F1 增大， F2减小， A 错误 ； B 根据选项 A 的分析， B 错误 ； C 两绳拉力的合力大小等于 mg， C 正确 ； D =30 时，=30，可求出，D 正确。 2 3 3 Fmg 12（2019河北衡水中学三下学期模考）如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的 细绳跨过滑轮，一端悬挂小球 b，另一端与套在水平细杆上的小球 a 连接。在水平拉力 F 作用下小
14、球 a 从图示虚线位置开始缓慢向右移动（细绳中张力大小视为不变）。已知小球 b 的质量是小球 a 的 2 倍， 滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球 a 与细杆间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是 3 3 A当细绳与细杆的夹角为 60时，拉力 F 的大小为（2）mg 3 3 B支架对轻滑轮的作用力大小逐渐增大 C拉力 F 的大小一直增大 D拉力 F 的大小先减小后增大 【答案】AC 【解析】设小球 a 的质量为 m，则小球 b 的质量为 2m，在缓慢移动的过程中，两小球都处于平衡状态， 绳子的拉力，当细绳与细杆的夹角为 60时，对小球 a 受力分析如图所示，则在水平方向 上有， 已知， 在竖直方向
15、上有， 联立解得2 ba mm ， 两段绳子的拉力大小不变，但夹角变大，所以合力变小，故支架对轻滑轮的作用力减小，B 错误；绳 子与轻杆方向的夹角 越来越小，根据，可知 N 越来越大，在水平方向上 ， 即摩擦力越来越大，越来越大， 故拉力 F 的大小一直增大， C 正确 D 错误。cosT 13（2019安徽省安庆市市示范中学髙三联考）如图所示，内壁光滑的“V”形容器 AOB 放在水平地面上， AOB 为锐角，贴着内壁放置一个铁球，现将容器以 O 点为轴在竖直平面内逆时针缓慢旋转 90，则在 转动过程中 A球对 OA 的压力逐渐增大 B球对 OA 的压力先增大后减小 C球对 OB 的压力逐渐增
16、大 D球对 OB 的压力先增大后减小 【答案】AD 【解析】 对小球在某位置受力分析如图， 当容器以 O 点为轴在竖直平面内逆时针缓慢旋转 90的过程中， 相当于容器不动，而重力 G 的方向从竖直向下的位置转到与 OB 平行且方向向左的位置，若设 F1与竖 直方向的夹角为 （定值），某时刻重力 G 与竖直方向的夹角为 ，则对小球 O1，由正交分解法可知： ；，则解得； ，则当 角从 0增加到 90角的过程中，F1逐渐变大 ； F2 先增加后减小，故选 AD. 14 （2019湖南省永州市教研室名师筛选高考信息卷） 如图所示， 一足够长的斜面体静置于粗糙水平地面上， 一小物块沿着斜面体匀速下滑，
17、现对小物块施加一水平向右的恒力 F，当物块运动到最低点之前，下列 说法正确的是 A物块与斜面体间的弹力不变 B物块与斜面体间的摩擦力增大 C斜面体与地面间的弹力不变 D斜面体与地面间的摩擦力始终为 0 【答案】BD 【解析】AB、设斜面的倾角为 ，不加推力 F 时，滑块匀速下滑，受重力、支持力和摩擦力，根据共 点力平衡条件，支持力 N=mgcos，摩擦力 f=mgsin，故动摩擦因数 =f/N=tan；对小物块施加一水平 向右的恒力 F 后，支持力 N=mgcos+Fsin，变大 ； 滑动摩擦力 f=N，也变大 ； 故 A 错误，B 正确 ； CD、 不加推力 F 时，根据平衡条件，滑块受的支
18、持力和摩擦力的合力竖直向上；故根据牛顿第三定律，滑 块对斜面体的压力和摩擦力的合力竖直向下，故斜面体相对地面没有滑动趋势，故斜面体不受摩擦力； 加上水平推力后，滑块对斜面体的摩擦力和压力同比例增加，其合力方向依旧是竖直向上（大小变大， 方向不变）；同理，根据牛顿第三定律，滑块对斜面体的压力和摩擦力的合力依旧是竖直向下（大小 变大，方向不变），故斜面体相对地面仍然没有滑动趋势，故斜面体仍然不受摩擦力，但对地压力变 大了；故 C 错误，D 正确；故选 BD。 15（2019湖北省武汉市武昌区高三调研考试）如图所示，竖直杆固定在木块 C 上，两者总重为 20 N，放 在水平地面上。轻细绳 a 连接小
19、球 A 和竖直杆顶端，轻细绳 b 连接小球 A 和 B，小球 B 重为 10 N。当 用与水平方向成 30角的恒力 F 作用在小球 B 上时，A、B、C 刚好保持相对静止且一起水平向左做匀 速运动，绳 a、b 与竖直方向的夹角分别恒为 30和 60，则下列判断正确的是 A力 F 的大小为 10 N B地面对 C 的支持力大小为 40 N C地面对 C 的摩擦力大小为 10 N DA 球重为 10 N 【答案】AD 【解析】 AD、 以 B 为研究对象受力分析， 水平方向受力平衡， 有 ：， 解得 ：， b TF 竖直方向受力平衡，则有：，解得：，以 A 为研究对象 受力分析，竖直方向上有：，水平方向：，联立得： ，即 A 球重为 10N，故 AD 正确；BC、以 ABC 整体为研究对象受力分析，水平方向： AB mm ，竖直方向 ：，解得 ： N35N，故 BC 错误。