2020-2024近五年高考物理真題分類訓練專題02相互作用教師版

專題02相互作用一、單選題1．（2024·江蘇·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，“嫦娥五號”探測器靜止在月球平坦表面處。已知探測器質(zhì)量為m，四條腿與豎直方向的夾角均為θ，月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的。每條腿對月球表面壓力的大小為（

）

A． B． C． D．【答案】D【詳解】對“嫦娥五號”探測器受力分析有FN=mg月則對一條腿有依據(jù)牛頓第三定律可知每條腿對月球表面的壓力為。故選D。2．（2024·山東·統(tǒng)考高考真題）餐廳暖盤車的儲盤裝置示意圖如圖所示，三根完全相同的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接托盤。托盤上疊放若干相同的盤子，取走一個盤子，穩(wěn)定后余下的正好上升補平。已知單個盤子的質(zhì)量為300g，相鄰兩盤間距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧的勁度系數(shù)為（

）

A．10N/m B．100N/m C．200N/m D．300N/m【答案】B【詳解】由題知，取走一個盤子，穩(wěn)定后余下的正好上升補平，則說明一個盤子的重力可以使彈簧形變相鄰兩盤間距，則有mg=3?kx解得k=100N/m故選B。3．（2024·海南·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，工人利用滑輪組將重物緩慢提起，下列說法正確的是（

）

A．工人受到的重力和支持力是一對平衡力B．工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力C．重物緩慢拉起過程，繩子拉力變小D．重物緩慢拉起過程，繩子拉力不變【答案】B【詳解】AB．對人受力分析有

則有FN＋FT=mg其中工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力，A錯誤、B正確；CD．對滑輪做受力分析有

則有則隨著重物緩慢拉起過程，θ慢慢增大，則FT慢慢增大，CD錯誤。故選B。4．（2024·江蘇·統(tǒng)考高考真題）滑塊以確定的初速度沿粗糙斜面從底端上滑，到達最高點B后返回原委端。利用頻閃儀分別對上滑和下滑過程進行拍攝，頻閃照片示意圖如圖所示。與圖乙中相比，圖甲中滑塊（）

A．受到的合力較小 B．經(jīng)過A點的動能較小C．在A、B之間的運動時間較短 D．在A、B之間克服摩擦力做的功較小【答案】C【詳解】A．因為頻閃照片時間間隔相同，對比圖甲和乙可知圖甲中滑塊加速度大，是上滑階段；依據(jù)牛頓其次定律可知圖甲中滑塊收到的合力較大；故A錯誤；B．從圖甲中的A點到圖乙中的A點，先上升后下降，重力做功為0，摩擦力做負功；依據(jù)動能定理可知圖甲經(jīng)過A點的動能較大，故B錯誤；C．由于圖甲中滑塊加速度大，依據(jù)可知圖甲在A、B之間的運動時間較短，故C正確；D．由于無論上滑或下滑均受到滑動摩擦力大小相等，故圖甲和圖乙在A、B之間克服摩擦力做的功相等，故D錯誤；故選C。5．（2024·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，水平面上固定兩排平行的半圓柱體，重為G的光滑圓柱體靜置其上，a、b為相切點，，半徑Ob與重力的夾角為37°。已知，，則圓柱體受到的支持力Fa、Fb大小為（

）A．， B．，C．， D．，【答案】D【詳解】對光滑圓柱體受力分析如圖

由題意有故選D。6．（2024·浙江·高考真題）如圖所示，輕質(zhì)網(wǎng)兜兜住重力為G的足球，用輕繩掛于光滑豎直墻壁上的A點，輕繩的拉力為，墻壁對足球的支持力為，則（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】對網(wǎng)兜和足球受力分析，設輕繩與豎直墻面夾角為θ，由平衡條件可知，故選C。7．（2024·重慶·高考真題）如圖所示，吸附在豎直玻璃上質(zhì)量為m的擦窗工具，在豎直平面內(nèi)受重力、拉力和摩擦力（圖中未畫出摩擦力）的共同作用做勻速直線運動。若拉力大小與重力大小相等，方向水平向右，重力加速度為g，則擦窗工具所受摩擦力（）A．大小等于 B．大小等于C．方向豎直向上 D．方向水平向左【答案】B【詳解】對擦窗工具進行正視圖的受力分析如圖所示水平方向上拉力與擦窗工具所受摩擦力水平重量等大反向，豎直方向上重力與擦窗工具所摩擦力豎直重量等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如圖中所示，大小為故選B。8．（2024·海南·高考真題）我國的石橋世界聞名，如圖，某橋由六塊形態(tài)完全相同的石塊組成，其中石塊1、6固定，2、5質(zhì)量相同為m，3、4質(zhì)量相同為，不計石塊間的摩擦，則為（

）A． B． C．1 D．2【答案】D【詳解】六塊形態(tài)完全相同的石塊圍成半圓對應的圓心角為，每塊石塊對應的圓心角為，對第塊石塊受力分析如圖結合力的合成可知對第2塊和第三塊石塊整體受力分析如圖解得故選D。9．（2024·遼寧·高考真題）如圖所示，蜘蛛用蛛絲將其自身懸掛在水管上，并處于靜止狀態(tài)。蛛絲與豎直方向夾角分別為。用分別表示的拉力，則（）A．的豎直分力大于的豎直分力 B．的豎直分力等于的豎直分力C．的水平分力大于的水平分力 D．的水平分力等于的水平分力【答案】D【詳解】CD．對結點O受力分析可得，水平方向即F2的水平分力等于F2的水平分力，選項C錯誤，D正確；AB．對結點O受力分析可得，豎直方向解得則F1的豎直重量F2的豎直重量因可知選項AB錯誤。故選D。10．（2024·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，一輕質(zhì)曬衣架靜置于水平地面上，水平橫桿與四根相同的斜桿垂直，兩斜桿夾角，一重為的物體懸掛在橫桿中點，則每根斜桿受到地面的（）A．作用力為 B．作用力為C．摩擦力為 D．摩擦力為【答案】B【詳解】設斜桿的彈力大小為，以水平橫桿和重物為整體，豎直方向依據(jù)受力平衡可得解得以其中一斜桿為探討對象，其受力如圖所示可知每根斜桿受到地面的作用力應與平衡，即大小為，每根斜桿受到地面的摩擦力為B正確，ACD錯誤；故選B。11．（2024·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說法正確的是（

）A．鏈球做勻速圓周運動過程中加速度不變B．足球下落過程中慣性不隨速度增大而增大C．乒乓球被擊打過程中受到的作用力大小不變D．籃球飛行過程中受到空氣阻力的方向與速度方向無關【答案】B【詳解】A．鏈球做勻速圓周運動過程中加速度方向在變更，A錯誤；B．慣性只與質(zhì)量有關，則足球下落過程中慣性不隨速度增大而增大，B正確；C．乒乓球被擊打過程中受到的作用力隨著形變量的減小而減小，C錯誤；D．籃球飛行過程中受到空氣阻力的方向與速度方向有關，D錯誤。故選B。12．（2024·廣東·高考真題）圖是可用來制作豆腐的石磨。木柄靜止時，連接的輕繩處于繃緊狀態(tài)。O點是三根輕繩的結點，F(xiàn)、和分別表示三根繩的拉力大小，且。下列關系式正確的是（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】以點為探討對象，受力分析如圖由幾何關系可知由平衡條件可得聯(lián)立可得故D正確，ABC錯誤。故選D。13．（2024·河北·統(tǒng)考高考真題）如圖，用兩根等長的細繩將一勻質(zhì)圓柱體懸掛在豎直木板的點，將木板以底邊為軸向后方緩慢轉動直至水平，繩與木板之間的夾角保持不變，忽視圓柱體與木板之間的摩擦，在轉動過程中（）A．圓柱體對木板的壓力慢慢增大B．圓柱體對木板的壓力先增大后減小C．兩根細繩上的拉力均先增大后減小D．兩根細繩對圓柱體拉力的合力保持不變【答案】B【詳解】設兩繩子對圓柱體的拉力的合力為，木板對圓柱體的支持力為，繩子與木板夾角為，從右向左看如圖所示在矢量三角形中，依據(jù)正弦定理在木板以直線為軸向后方緩慢轉動直至水平過程中，不變，從慢慢減小到0，又且可知則可知從銳角慢慢增大到鈍角，依據(jù)由于不斷減小，可知不斷減小，先增大后減小，可知先增大后減小，結合牛頓第三定律可知，圓柱體對木板的壓力先增大后減小，設兩繩子之間的夾角為，繩子拉力為，則可得不變，慢慢減小，可知繩子拉力不斷減小，故B正確，ACD錯誤。故選B。14．（2024·湖南·統(tǒng)考高考真題）2024年北京冬奧會跳臺滑雪空中技巧競賽場地邊，有一根系有飄帶的風力指示桿，教練員依據(jù)飄帶的形態(tài)提示運動員現(xiàn)場風力的狀況。若飄帶可視為粗細一樣的勻質(zhì)長繩，其所處范圍內(nèi)風速水平向右、大小恒定且不隨高度變更。當飄帶穩(wěn)定時，飄帶實際形態(tài)最接近的是（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】由于風速水平向右、大小恒定且不隨高度變更，可認為單位長度飄帶受到的風力相同，假設飄帶總長為，質(zhì)量為，由飄帶自由端向上選取隨意一段，該部分飄帶的重力和所受風力分別為該部分飄帶穩(wěn)定時受力平衡，受力分析如圖所示重力與風力的合力與剩余部分間的張力是平衡力，設豎直方向的夾角為，則滿足可知飄帶與豎直方向的角度與所選取的飄帶長度無關，在風速確定時，飄帶與豎直方向的角度正切值恒定，則飄帶為一條傾斜的直線。故選A。15．（2024·湖南·統(tǒng)考高考真題）如圖（a），直導線MN被兩等長且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸OO′上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向OO′的磁場，與OO′距離相等位置的磁感應強度大小相等且不隨時間變更，其截面圖如圖（b）所示。導線通以電流I，靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為θ。下列說法正確的是（

）A．當導線靜止在圖（a）右側位置時，導線中電流方向由N指向MB．電流I增大，靜止后，導線對懸線的拉力不變C．tanθ與電流I成正比D．sinθ與電流I成正比【答案】D【詳解】A．當導線靜止在圖（a）右側位置時，對導線做受力分析有可知要讓安培力為圖示方向，則導線中電流方向應由M指向N，A錯誤；BCD．由于與OO′距離相等位置的磁感應強度大小相等且不隨時間變更，有，F(xiàn)T=mgcosθ則可看出sinθ與電流I成正比，當I增大時θ增大，則cosθ減小，靜止后，導線對懸線的拉力FT減小，BC錯誤、D正確。故選D。16．（2024·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，水平放置的電子秤上有一磁性玩具，玩具由啞鈴狀物件P和左端有玻璃擋板的凹形底座Q構成，其重量分別為和。用手使P的左端與玻璃擋板靠近時，感受到P對手有靠向玻璃擋板的力，P與擋板接觸后放開手，P處于“磁懸浮”狀態(tài)（即P和Q的其余部分均不接觸），P與Q間的磁力大小為F。下列說法正確的是（）A．Q對P的磁力大小等于B．P對Q的磁力方向豎直向下C．Q對電子秤的壓力大小等于＋FD．電子秤對Q的支持力大小等于＋【答案】D【詳解】AB．由題意可知，因手使P的左端與玻璃擋板靠近時，感受到P對手有靠向玻璃擋板的力，即Q對P有水平向左的磁力；P與擋板接觸后放開手，P處于“磁懸浮”狀態(tài)，則說明Q對P有豎直向上的磁力，則Q對P的磁力方向斜向左上方向，其磁力F大小大于，選項AB錯誤；CD．對PQ的整體受力分析，豎直方向電子秤對Q的支持力大小等于＋，即Q對電子秤的壓力大小等于＋，選項C錯誤，D正確。故選D。17．（2024·重慶·高考真題）如圖所示，人游泳時若某時刻手掌對水的作用力大小為F，該力與水平方向的夾角為，則該力在水平方向的分力大小為（）A． B． C．F D．【答案】D【詳解】沿水平方向和豎直方向將手掌對水的作用力分解，則有該力在水平方向的分力大小為故選D。18．（2024·廣東·高考真題）唐代《耒耜經(jīng)》記載了曲轅犁相對直轅犁的優(yōu)勢之一是起土省力，設牛用大小相等的拉力F通過耕索分別拉兩種犁，F(xiàn)與豎直方向的夾角分別為和，，如圖所示，忽視耕索質(zhì)量，耕地過程中，下列說法正確的是（

）A．耕索對曲轅犁拉力的水平分力比對直轅犁的大B．耕索對曲轅犁拉力的豎直分力比對直轅犁的大C．曲轅犁勻速前進時，耕索對犁的拉力小于犁對耕索的拉力D．直轅犁加速前進時，耕索對犁的拉力大于犁對耕索的拉力【答案】B【詳解】A．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A錯誤、B正確；CD．耕索對犁的拉力與犁對耕索的拉力是一對相互作用力，它們大小相等，方向相反，無論是加速還是勻速，則CD錯誤。故選B。19．（2024·湖南·高考真題）質(zhì)量為的凹槽靜止在水平地面上，內(nèi)壁為半圓柱面，截面如圖所示，為半圓的最低點，為半圓水平直徑的端點。凹槽恰好與豎直墻面接觸，內(nèi)有一質(zhì)量為的小滑塊。用推力推動小滑塊由A點向點緩慢移動，力的方向始終沿圓弧的切線方向，在此過程中全部摩擦均可忽視，下列說法正確的是（）A．推力先增大后減小B．凹槽對滑塊的支持力先減小后增大C．墻面對凹槽的壓力先增大后減小D．水平地面對凹槽的支持力先減小后增大【答案】C【詳解】AB．對滑塊受力分析，由平衡條件有滑塊從A緩慢移動B點時，越來越大，則推力F越來越大，支持力N越來越小，所以AB錯誤；C．對凹槽與滑塊整體分析，有墻面對凹槽的壓力為則越來越大時，墻面對凹槽的壓力先增大后減小，所以C正確；D．水平地面對凹槽的支持力為則越來越大時，水平地面對凹槽的支持力越來越小，所以D錯誤；故選C。20．（2024·海南·統(tǒng)考高考真題）如圖，上網(wǎng)課時小明把手機放在斜面上，手機處于靜止狀態(tài)。則斜面對手機的（

）A．支持力豎直向上B．支持力小于手機所受的重力C．摩擦力沿斜面對下D．摩擦力大于手機所受的重力沿斜面對下的分力【答案】B【詳解】設手機的質(zhì)量為m，斜面傾角為θ。對手機進行受力分析，如圖所示由圖可知支持力方向垂直斜面對上，摩擦力方向沿斜面對上，依據(jù)平衡條件則有，因，故，且摩擦力等于手機所受的重力沿斜面對下的分力故選B。21．（2024·北京·統(tǒng)考高考真題）某同學利用圖甲所示裝置探討摩擦力的變更狀況。試驗臺上固定一個力傳感器，傳感器用棉線拉住物塊，物塊放置在粗糙的長木板上。水平向左拉木板，傳感器記錄的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．試驗中必需讓木板保持勻速運動B．圖乙中曲線就是摩擦力隨時間的變更曲線C．最大靜摩擦力與滑動摩擦力之比約為10:7D．只用圖乙中數(shù)據(jù)可得出物塊與木板間的動摩擦因數(shù)【答案】C【詳解】AB．為了能探討摩擦力隨時間的變更曲線，故物塊始終要處于靜止狀態(tài)，則向左的摩擦力始終與向右輕繩的拉力平衡，圖乙是向右輕繩的拉力隨時間變更曲線，故圖乙也可以反映摩擦力隨時間變更的曲線，由圖可乙知向右輕繩的拉力先增大后減小，最終趨于不變，故物塊先受靜摩擦力作用后受滑動摩擦力作用，所以不須要讓木板保持勻速運動，故AB錯誤；C．由圖可知，最大靜摩擦力約為10N，滑動摩擦力約為7N，故最大靜摩擦力與滑動摩擦力之比約為10:7，故C正確；D．依據(jù)，可知，由于不知道物塊的重力，故無法求物塊與木板間的動摩擦因數(shù)，故D錯誤。故選C。22．（2024·山東·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，一輕質(zhì)光滑定滑輪固定在傾斜木板上，質(zhì)量分別為m和2m的物塊A、B，通過不行伸長的輕繩跨過滑輪連接，A、B間的接觸面和輕繩均與木板平行。A與B間、B與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。當木板與水平面的夾角為45°時，物塊A、B剛好要滑動，則μ的值為（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】當木板與水平面的夾角為時，兩物塊剛好滑動，對A物塊受力分析如圖沿斜面方向，A、B之間的滑動摩擦力依據(jù)平衡條件可知對B物塊受力分析如圖沿斜面方向，B與斜面之間的滑動摩擦力依據(jù)平衡條件可知兩式相加，可得解得故選C。23．（2024·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖是“中國天眼”口徑球面射電望遠鏡維護時的照片。為不損傷望遠鏡球面，質(zhì)量為m的工作人員被懸在空中的氦氣球拉著，當他在離底部有確定高度的望遠鏡球面上緩慢移動時，氦氣球對其有大小為、方向豎直向上的拉力作用，使其有“人類在月球上行走”的感覺，若將人視為質(zhì)點，此時工作人員（）A．受到的重力大小為 B．受到的合力大小為C．對球面的壓力大小為 D．對球面的作用力大小為【答案】D【詳解】A．工作人員的質(zhì)量為，則工作人員受到的重力A錯誤；B．工作人員在球面上緩慢行走，處于平衡狀態(tài)，合力為0，B錯誤；C．工作人員站在的球面位置不水平，對球面的壓力不等于，C錯誤；D．由平衡條件可得球面對工作人員的作用力滿足再由牛頓第三定律可得，工作人員對球面的作用力大小為D正確。故選D。24．（2024·浙江·統(tǒng)考高考真題）矢量發(fā)動機是噴口可向不同方向偏轉以產(chǎn)生不同方向推力的一種發(fā)動機。當殲20隱形戰(zhàn)斗機以速度v斜向上飛行時，其矢量發(fā)動機的噴口如圖所示。已知飛機受到重力G、發(fā)動機推力、與速度方向垂直的升力和與速度方向相反的空氣阻力。下列受力分析示意圖可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】由題意可知所受重力G豎直向下，空氣阻力Ff與速度方向相反，升力F2與速度方向垂直，發(fā)動機推力F1的方向沿噴口的反方向，對比圖中選項可知只有A選項符合題意。故選A。25．（2024·全國·統(tǒng)考高考真題）如圖，懸掛甲物體的細線拴牢在一不行伸長的輕質(zhì)細繩上O點處；繩的一端固定在墻上，另一端通過光滑定滑輪與物體乙相連。甲、乙兩物體質(zhì)量相等。系統(tǒng)平衡時，O點兩側繩與豎直方向的夾角分別為α和β。若α=70°，則β等于（）A．45° B．55° C．60° D．70°【答案】B【詳解】甲物體是拴牢在O點，且甲、乙兩物體的質(zhì)量相等，則甲、乙繩的拉力大小相等，O點處于平衡狀態(tài)，則左側繩子拉力的方向在甲、乙繩子的角平分線上，如圖所示依據(jù)幾何關系有解得。故選B。26．（2024·江蘇·高考真題）如圖所示，一只氣球在風中處于靜止狀態(tài)，風對氣球的作用力水平向右．細繩與豎直方向的夾角為α，繩的拉力為T，則風對氣球作用力的大小為A． B． C．Tsinα D．Tcosα【答案】C【詳解】對氣球受力分析，由水平方向平衡條件可得：，故C正確．27．（2024·天津·高考真題）2024年10月23日，港珠澳跨海大橋正式通車。為保持以往船行習慣，在航道處建立了單面索（全部鋼索均處在同一豎直面內(nèi)）斜拉橋，其索塔與鋼索如圖所示。下列說法正確的是（）A．增加鋼索的數(shù)量可減小索塔受到的向下的壓力B．為了減小鋼索承受的拉力，可以適當降低索塔的高度C．索塔兩側鋼索對稱且拉力大小相同時，鋼索對索塔的合力豎直向下D．為了使索塔受到鋼索的合力豎直向下，索塔兩側的鋼索必需對稱分布【答案】C【詳解】A．以橋身為探討對象，鋼索對橋身的拉力的合力與橋身的重力等大反向，則鋼索對索塔的向下的壓力數(shù)值上等于橋身的重力，增加鋼索的數(shù)量鋼索對索塔的向下的壓力數(shù)值不變，故A錯誤；B．由圖甲可知，當索塔高度降低后，變大，變小，故T變大，故B錯誤；C．由B的分析可知，當鋼索對稱分布時，，鋼索對索塔的合力豎直向下，故C正確；D．受力分析如圖乙，只要，鋼索AC、AB的拉力FAC、FAB進行合成，合力豎直向下，鋼索不愿定要對稱分布，故D錯誤；故選C。28．（2024·全國·高考真題）用卡車運輸質(zhì)量為m的勻質(zhì)圓筒狀工件，為使工件保持固定，將其置于兩光滑斜面之間，如圖所示．兩斜面I、Ⅱ固定在車上，傾角分別為30°和60°．重力加速度為g．當卡車沿平直公路勻速行駛時，圓筒對斜面I、Ⅱ壓力的大小分別為F1、F2，則A． B．C． D．【答案】D【詳解】對圓筒進行受力分析知圓筒處于三力平衡狀態(tài)，受力分析如圖，由幾何關系可知，，．解得，由牛頓第三定律知，故D正確29．（2024·浙江·高考真題）如圖所示，一根粗糙的水平橫桿上套有A、B兩個輕環(huán)，系在兩環(huán)上的等長細繩拴住的書本處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將兩環(huán)距離變小后書本仍處于靜止狀態(tài)，則A．桿對A環(huán)的支持力變大 B．B環(huán)對桿的摩擦力變小C．桿對A環(huán)的力不變 D．與B環(huán)相連的細繩對書本的拉力變大【答案】B【詳解】A．對兩環(huán)和書本的整體受力分析，豎直方向：2N=mg，可知將兩環(huán)距離變小后桿對A環(huán)的支持力不變，選項A錯誤；BD．對圓環(huán)B受力分析可知，