2021年高考物理真題和模擬題分類匯編專題03相互作用【含答案】

專題03相互作用選擇題1.(2021春·浙江卷)如圖所示，電動(dòng)遙控小車放在水平長(zhǎng)木板上面，當(dāng)它在長(zhǎng)木板上水平向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)木板保持靜止，此時(shí)（）A.小車只受重力、支持力作用B.木板對(duì)小車的作用力方向水平向左C.木板對(duì)小車的作用力大于小車對(duì)木板的作用力D.木板對(duì)小車的作用力與小車對(duì)木板的作用力大小一定相等DA．小車加速向左運(yùn)動(dòng)，受到自身的重力和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力，受到長(zhǎng)木板對(duì)小車的支持力和阻力，A錯(cuò)誤；B．木板對(duì)小車的作用力包括豎直向上的支持力和水平方向的阻力，根據(jù)平行四邊形定則可知合力方向一定不在水平方向，B錯(cuò)誤；CD．木板對(duì)小車的作用力與小車對(duì)木板的作用力是一對(duì)相互作用力，等大反向，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2.(廣東卷)唐代《來(lái)耜經(jīng)》記載了曲轅犁相對(duì)直轅犁的優(yōu)勢(shì)之一是起土省力，設(shè)牛用大小相等的拉力F通過(guò)耕索分別拉兩種犁，F(xiàn)與豎直方向的夾角分別為和，，如圖所示，忽略耕索質(zhì)量，耕地過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.耕索對(duì)曲轅犁拉力的水平分力比對(duì)直轅犁的大B.耕索對(duì)曲轅犁拉力的豎直分力比對(duì)直轅犁的大C.曲轅犁勻速前進(jìn)時(shí)，耕索對(duì)犁的拉力小于犁對(duì)耕索的拉力D.直轅犁加速前進(jìn)時(shí)，耕索對(duì)犁的拉力大于犁對(duì)耕索的拉力B將拉力F正交分解如下圖所示

則在x方向可得出Fx曲=FsinαFx直=Fsinβ在y方向可得出Fy曲=FcosαFy直=Fcosβ由題知α<β則sinα<sinβcosα>cosβ則可得到Fx曲<Fx直Fy曲>Fy直B正確；故選B。3.(四川瀘州三模)如圖所示，質(zhì)量為M的小車放在光滑的水平地面上，右面靠著一豎直墻壁，小車的上表面是一個(gè)傾角為的光滑斜面，重力加速度取g。當(dāng)有一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊在斜面上自由下滑的過(guò)程中，小車對(duì)右側(cè)墻壁的壓力大小F1和對(duì)水平地面的壓力大小F2分別為（）

A.F1=mgsincosF2=Mg-mgsin2B.F1=mgtanF2=Mg+mgsincosC.F1=mgtanF2=Mg+mg-mgcosD.F1=mgsincosF2=Mg+mgcos2D對(duì)小車進(jìn)行受力分析，如圖所示：

小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，水平方向有F1=mgcosαsinα豎直方向有根據(jù)牛頓第三定律可知小車對(duì)右側(cè)墻壁的壓力大小為mgcosαsinα；對(duì)水平地面的壓力大小為。故選D。4.(云南曲靖一模)如圖所示，一小球被豎直放置的光滑擋板擋在光滑半球面上。現(xiàn)水平向右緩慢地移動(dòng)擋板，則在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中(該過(guò)程小球未脫高球面且球面始終靜止)，擋板對(duì)小球的支持力F1、半球面對(duì)小球的支持力F2的變化情況是（）A.F1增大，F(xiàn)2減小B.F1增大，F(xiàn)2增大C.F1減小，F(xiàn)2減小D.F1減小，F(xiàn)2增大B對(duì)小球進(jìn)行受力分析如圖所示由力的平衡條件可知小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，θ增大，所以F1和F2都增大，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B。5．(江蘇常州一模)殲﹣20戰(zhàn)斗機(jī)安裝了我國(guó)自主研制的矢量發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠在不改變飛機(jī)飛行方向的情況下，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)尾噴口方向改變推力的方向，使戰(zhàn)斗機(jī)獲得很多優(yōu)異的飛行性能。已知在殲﹣20戰(zhàn)斗機(jī)沿水平方向超音速勻速巡航時(shí)升阻比（垂直機(jī)身向上的升力和平行機(jī)身向后的阻力之比）為。飛機(jī)的重力為G，使飛機(jī)實(shí)現(xiàn)節(jié)油巡航模式的最小推力是（）A．GB．C．D．本題可以根據(jù)題意畫出受力分析圖，將推力分解到水平和豎直方向，列出共點(diǎn)力平衡的等式，再結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)求最值。解：飛機(jī)受到重力G、發(fā)動(dòng)機(jī)推力F1、升力F2和空氣阻力f，重力的方向豎直向下，升力F2的方向豎直向上，空氣阻力f的方向與F2垂直，如圖殲﹣20戰(zhàn)斗機(jī)沿水平方向超音速勻速巡航，則有水平方向Fx＝f豎直方向F2+Fy＝G其中F2＝f解得Fy＝G﹣f則結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可知F12表達(dá)式為開(kāi)口向上，對(duì)稱軸為G的拋物線，即當(dāng)G時(shí)取得最小值，將其代入F12表達(dá)式，解得，故ABC錯(cuò)誤，D正確故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查共點(diǎn)力平衡知識(shí)，要求學(xué)生運(yùn)用力的分解，并結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題，綜合性較強(qiáng)。6.(河北石家莊一模)如圖所示，物體甲放究在水平地面上，通過(guò)路過(guò)定滑輪的輕繩與小球乙相連，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對(duì)小球乙成加一個(gè)水平力F，使小球乙緩慢上升一小段距離，整個(gè)過(guò)程中物體甲保持靜止，甲受到地面的摩擦力為f，支持力為N，則該過(guò)程中下列判斷正確的是（）A.f變大，F(xiàn)變大B.f變小，F(xiàn)變大C.N變小，F(xiàn)變小D.N變大，F(xiàn)變小A以小球乙為研究對(duì)象受力分析，設(shè)繩與豎直方向的夾角為，根據(jù)平衡條件可得，水平拉力為可見(jiàn)水平拉力F逐漸增大，繩子的拉力為繩子的拉力也是逐漸減小，以物體甲為研究對(duì)象受力分析，根據(jù)平衡條件，物體甲受地面的摩擦力與繩子的拉力的水平方向的分力故摩擦力方向向左，不變，變大，N增大，則有逐漸變大。故選A。計(jì)算題7.(河北石家莊一模)在豎直墻壁的左側(cè)水平地面上，放置一個(gè)邊長(zhǎng)為a正方體ABCD，在墻壁和正方體之間放置一半徑R=1m。質(zhì)量m=1.5kg的光滑球，正方體和球均保持靜止，如圖所示。球的球心為O，且O、B、D三點(diǎn)共線，正方體的邊長(zhǎng)a>R，正方體與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)，已知重力加速度g=10m/s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。(1)求豎直墻壁對(duì)球的彈力大?。?2)改變正方體到墻壁之間的距離，當(dāng)正方體的右側(cè)面AB到墻壁的距離小于某值L時(shí)，則無(wú)論球的質(zhì)量是多少，球和正方體都始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，且球沒(méi)有掉落地面，求距離L。(1)15N；(2)1.6m(1)由幾何關(guān)系得以球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力如圖，小球受力平衡，墻壁對(duì)球