2021年高考物理真题和模拟题分类汇编专题03相互作用含解析

专题03 相互作用

选择题

1. (2021春·浙江卷)如下图，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时〔〕

A. 小车只受重力、支持力作用

B. 木板对小车的作用力方向水平向左

C. 木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力

D. 木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等

【答案】D

【解析】

A．小车加速向左运动，受到自身的重力和电机的驱动力，受到长木板对小车的支持力和阻力，A错误；

B．木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的阻力，根据平行四边形定那么可知合力方向一定不在水平方向，B错误；

CD．木板对小车的作用力与小车对木板的作用力是一对相互作用力，等大反向，C错误，D 正确。

应选D。

2. (2021·广东卷)唐代?来耜经?记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用

<，大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，αβ

如下图，忽略耕索质量，耕地过程中，以下说法正确的选项是〔〕

A. 耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大

B. 耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大

C. 曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力

D. 直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力

【答案】B

【解析】

将拉力F正交分解如以下图所示

那么在x方向可得出

F x曲=F sinα

F x直=F sinβ

在y方向可得出

F y曲=F cosα

F y直=F cosβ

由题知α < β那么

sinα < sinβ

cosα > cosβ

那么可得到

F x曲 < F x直

F y曲 > F y直

B正确；应选B。

3. (2021·四川泸州三模)如下图，质量为M的小车放在光滑的水平地面上，右面靠着一竖直墙壁，小车的上外表是一个倾角为α的光滑斜面，重力加速度取g。当有一个质量为m的小物块在斜面上自由下滑的过程中，小车对右侧墙壁的压力大小F1和对水平地面的压力大小F2分别为〔〕

A. F1 =mg sinαcosαF2= Mg - mg sin2α

B. F1= mg tanα F2= Mg+mg sinαcosα

C. F1=mg tanα F2=Mg +mg - mg cosα

D. F1=mg sinαcosαF2= Mg+mg cos2α

【答案】D

【解析】

对小车进行受力分析，如下图：

小车处于静止状态，受力平衡，

水平方向有F 1=mg cosαsinα

竖直方向有22cos F Mg mg α=+

根据牛顿第三定律可知小车对右侧墙壁的压力大小为mg cosαsinα；对水平地面的压力大小为2

cos Mg mg α+。

应选D 。

4. (2021·云南曲靖一模)如下图，一小球被竖直放置的光滑挡板挡在光滑半球面上。现水平向右缓慢地移动挡板，那么在小球运动的过程中(该过程小球未脱高球面且球面始终静止)，挡板对小球的支持力F 1、半球面对小球的支持力F 2的变化情况是〔 〕

A. F 1增大，F 2减小

B. F 1增大，F 2增大

C. F 1减小，F 2减小

D. F 1减小，F 2增大

【答案】B

【解析】

对小球进行受力分析如下图

由力的平衡条件可知

小球运动的过程中，θ增大，所以F 1和F 2都增大，故B 正确，ACD 错误；

应选B 。

5．(2021·江苏常州一模)歼﹣20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机，能够在不改变飞机飞行方向的情况下，通过转动尾喷口方向改变推力的方向，使战斗机获得很多优异的飞行性能。在歼﹣20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比〔垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比〕为

。飞机的重力为G ，使飞机实现节油巡航模式的最小推力是〔 〕

A ．G

B ．

C ．

D ． 此题可以根据题意画出受力分析图，将推力分解到水平和竖直方向，列出共点力平衡的等式，再结合数学知识求最值。

【解答】解：飞机受到重力G 、发动机推力F 1、升力F2和空气阻力f ，重力的方向竖直向下，升力F 2的方向竖直向上，空气阻力f 的方向与F 2垂直，如图

歼﹣20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航，那么有水平方向F x ＝f

竖直方向F 2+F y ＝G

其中F 2＝

f 解得F y ＝G ﹣

f 那么

结合数学知识可知F 12表达式为开口向上，对称轴为

G 的抛物线，即当G

时取得最小值，将其代入F 12表达式， 解得

，故ABC 错误，D 正确 应选：D 。 【点评】此题考查共点力平衡知识，要求学生运用力的分解，并结合数学知识解决问题，综合性较强。

6. (2021·河北石家庄一模)如下图，物体甲放究在水平地面上，通过路过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态。现对小球乙成加一个水平力F ，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为f ，支持力为N ，那么该过程中以下判断正确的选项是〔 〕

A. f 变大，F 变大

B. f 变小，F 变大

C. N 变小，F 变小

D. N 变大，F 变小

【答案】A

【解析】

以小球乙为研究对象受力分析，设绳与竖直方向的夹角为α，根据平衡条件可得，水平拉力为tan F mg α=

可见水平拉力F 逐渐增大，绳子的拉力为cos mg T α

= 绳子的拉力也是逐渐减小，以物体甲为研究对象受力分析，根据平衡条件，物体甲受地面的摩擦力与绳子的拉力的水平方向的分力

故摩擦力方向向左，θ不变，α变大，N 增大，那么有cos cos mg f θα

=

逐渐变大。

应选A 。

计算题

7. (2021·河北石家庄一模)在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个边长为a 正方体ABCD ，在墙壁和正方体之间放置一半径R =1m 。质量m =的光滑球，正方体和球均保持静止，如下图。

球的球心为O，且O、B、D三点共线，正方体的边长a>R，正方体与水平地面的动摩擦因数3

，重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

=

4

(1)求竖直墙壁对球的弹力大小；

(2)改变正方体到墙壁之间的距离，当正方体的右侧面AB到墙壁的距离小于某值L时，那么无论球的质量是多少，球和正方体都始终处于静止状态，且球没有掉落地面，求距离L。【答案】(1) 15N；(2)

【解析】

(1)由几何关系得

以球为研究对象，受力如图，小球受力平衡，墙壁对球的弹力

解得

(2)以正方体和球整体为研究对象竖直方向受重力〔M+m〕g和地面的支持力F N，

水平方向受墙壁的弹力N2和地面的摩擦力F f，根据平衡条件有

解得

无论球的质量是多少都必须满足以上条件，那么

θ最大为θm=37°，此时L=R+sinθm

解得

L=16m

2021年高考物理真题和模拟题分类汇编专题03相互作用含解析

专题03 相互作用 选择题 1. (2021春·浙江卷)如下图，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时〔〕 A. 小车只受重力、支持力作用 B. 木板对小车的作用力方向水平向左 C. 木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力 D. 木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等 【答案】D 【解析】 A．小车加速向左运动，受到自身的重力和电机的驱动力，受到长木板对小车的支持力和阻力，A错误； B．木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的阻力，根据平行四边形定那么可知合力方向一定不在水平方向，B错误； CD．木板对小车的作用力与小车对木板的作用力是一对相互作用力，等大反向，C错误，D 正确。 应选D。 2. (2021·广东卷)唐代?来耜经?记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用 <，大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，αβ 如下图，忽略耕索质量，耕地过程中，以下说法正确的选项是〔〕 A. 耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大 B. 耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C. 曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D. 直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力 【答案】B

【解析】 将拉力F正交分解如以下图所示 那么在x方向可得出 F x曲=F sinα F x直=F sinβ 在y方向可得出 F y曲=F cosα F y直=F cosβ 由题知α < β那么 sinα < sinβ cosα > cosβ 那么可得到 F x曲 < F x直 F y曲 > F y直 B正确；应选B。 3. (2021·四川泸州三模)如下图，质量为M的小车放在光滑的水平地面上，右面靠着一竖直墙壁，小车的上外表是一个倾角为α的光滑斜面，重力加速度取g。当有一个质量为m的小物块在斜面上自由下滑的过程中，小车对右侧墙壁的压力大小F1和对水平地面的压力大小F2分别为〔〕 A. F1 =mg sinαcosαF2= Mg - mg sin2α B. F1= mg tanα F2= Mg+mg sinαcosα C. F1=mg tanα F2=Mg +mg - mg cosα D. F1=mg sinαcosαF2= Mg+mg cos2α 【答案】D 【解析】 对小车进行受力分析，如下图：

2021年高考物理一轮复习专题测试专题02 相互作用(解析版)

2021年高考物理一轮复习专题测试专题02 相互作用 一、单项选择题（每题4分，共40分） 1．如图所示的实验可以用来研究物体所受到的滑动摩擦力。当手拉木板从木块下抽出时，弹簧测力计的示数为f，由此可知（） A．木板与桌面间的滑动摩擦力等于f B．木块与木板间的滑动摩擦力等于f C．绳子对木板的拉力等于f D．人手对绳子的拉力等于f 解析由于木块静止，所受滑动摩擦力等于弹簧的弹力f，B正确，A错误；绳子对木板的拉力、人手对绳子的拉力都未知，C、D错误。 答案 B 2.如图所示的容器内盛有水,器壁AB部分是一个平面且呈倾斜状,有一个小物件P处于图示位置并保持静止状态,则该物体() A.可能受三个力作用 B.可能受四个力作用 C.一定受三个力作用 D.一定受四个力作用 答案B物体一定受到重力和浮力,若浮力大小等于重力,则二者可以平衡,物体与AB间没有相互作用,故可能受两个力作用;若浮力大于重力,则物体一定会受AB的弹力,由于弹力垂直于接触面向下,物体只有受到斜向下的摩擦力才能受力平衡,故物体可能受四个力;故只有B 项正确,A、C、D错误。 3.图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为F A、F B,灯笼受到的重力为G。下列表述正确的是()

A.F A一定小于G B.F A与F B大小相等 C.F A与F B是一对平衡力 D.F A与F B大小之和等于G 答案B由题意知,A、B两点等高,且两绳等长,故F A与F B大小相等,B选项正确。若两绳夹角大于120°,则F A=F B>G;若夹角小于120°,则F A=F B

2021届高三上学期9月模拟物理试题分项汇编(六)专题03 力和平衡简单应用(一)—(解析版)

2021届高三上学期9月模拟物理试题分项汇编（六） 力和平衡简单应用（一） 1、（2021·西南名师联盟高三上学期联考二）某健身爱好者利用图所示装置锻炼自己的臂力和腿部力量，在O 点系一重物C ，手拉着轻绳且始终保持轻绳平行于粗糙的水平地面。当他缓慢地向右移动时并保持绳OB 水平，下列说法正确的是（ ） A. 绳OB 拉力大小先减小后增大 B. 绳OA 拉力增大 C. 健身者与地面间的摩擦力不变 D. 绳OA 、OB 拉力的合力减小 【答案】B 【解析】 AB ．设OA 、OB 绳的拉力分别为A F 和B F ，重物的质量为m ，对O 点有 cos A F mg θ= sin 0A B F F θ-= 解得 cos A mg F θ = ，tan B F mg θ= 当健身者缓慢向右移动时，θ变大，所以两拉力均变大，A 错误，B 正确； C ．健身者所受摩擦力大小与B F 相等，所以健身者与地面间的摩擦力变大，C 错误； D ．健身者缓慢移动时，两绳拉力的合力大小等于重物C 的重力，所以大小不变，D 错误。

故选B 。 2、（2021·四川省泸县五中高三上学期开学考试）如图所示，质量为M 的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上，质量为m 的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间，且不计圆柱体与正方体之间的摩擦，正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成θ角，圆柱体处于静止状态，则（ ） A. 地面对圆柱体的支持力大于（M ＋m ）g B. 地面对圆柱体的摩擦力为mg tan θ C. 墙壁对正方体的弹力为 tan mg θ D. 正方体对圆柱体的压力为 cos mg θ 【答案】C 【解析】 CD ．以正方体为研究对象，受力分析，并运用合成法如图所示 墙壁对正方体的弹力 N 1= tan mg θ

2020高考物理名师练习卷：专题二《相互作用》含答案

2020衡水名师原创物理专题卷 专题二相互作用 考点04 弹力和摩擦力的分析与计算 考点05 力的合成和分解 考点06 受力分析共点力平衡 一、选择题（本题共17个小题，每题4分，共68分。每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 1、如图所示,倾斜直杆的左端固定在水平地面上,与水平面成θ角,杆上穿有质量为m的小 、静止时,Oa段绳与杆的夹角球a和轻质环b,两者通过一条细绳跨过定滑轮相连接。当a b 也为θ,不计一切摩擦,重力加速度为g。则下列说法正确的是( ) A.a可能受到2个力的作用 B.b可能受到3个力的作用 mgθ C.绳对a的拉力大小为tan mgθ D.杆对a的支持力大小为cos 2、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α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为( )

A. sin T α B. cos T α C.T sin α D.T cos α 3、如图所示,轻质弹性绳(遵循胡克定律)一端固定于O 点,另一端系一小球,小球静止时弹性绳竖直。现对小球施加一个水平力F ,使其缓慢移动至弹性绳与竖直方向成60?角的位置,若弹性绳的形变始终在弹性限度内,弹性绳原长为0x ,不计空气阻力,则此过程中小球上升的高度为( ) A.0x B. 01 2 x C. 01 3 x D. 014 x 4、如图所示，置于水平地面上的A 、B 两物块，在水平恒力F 的作用下，以共同速度向右做匀速直线运动。下列说法正确的是( ) A. A 与B 间的动摩擦因数可能为0 B. B 与地面间的动摩擦因数可能为0 C. 若撤去F ，A 与B 一定会相对滑动 D. 若撤去F ，A 与B 间摩擦力逐渐减小 5、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. 地面对长方体物块的支持力逐渐增大 B. 球对墙壁的压力逐渐减小

2021高考物理人教版一轮专项训练：《相互作用》检测题 Word版含解析

《相互作用》检测题 (本试卷满分100分) 一、单项选择题(本题包括8小题，每小题3分，共24分) 1．图中弹簧测力计、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间的摩擦力不计，物体的重力都是G，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3，则() A．F3>F1＝F2 B．F3＝F1>F2 C．F1＝F2＝F3 D．F1>F2＝F3 2．如图，两个弹簧的质量不计，劲度系数分别为k1、k2，它们一端固定在质量为m的物体上，另一端分别固定在Q、P处，当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态，若把固定的物体换为质量为2m的物体(物体的大小不变，且弹簧均在弹性限度内)，当物体再次平衡时，物体比第一次平衡时的位置下降了x，则x为(已知重力加速度为g)() A. B. C. D. 3．如图所示，两段等长的细绳OA、AB串接着两个质量相等的小球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b球上的力大小为F，作用在a球上的力大小为2F，则此装置平衡时的位置可能是() 4．如图所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，θ＝120°，整个系统保持静止状态．已知A物块所受的静摩擦力大小为f，则D物块所受的静摩擦力大小为() A.f B．2f C．f D.f 5．如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为θ，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终处于静止状态．在此过程中下列说法正确的是() A．框架对小球的支持力先减小后增大 B．拉力F的最小值为mgcos θ C．地面对框架的摩擦力先减小后增大 D．框架对地面的压力先增大后减小 6．如图所示，光滑水平地面上有一质量为m1的半圆柱体A，半圆柱体左侧被一固定在水平面上的挡板挡住，挡板右侧距离地面高L处，用长也为L的轻质细线悬挂一质量为m2的小球B，小球B静置于半圆柱体A上．已知重力加速度为g，不计各接触面的摩擦，当半圆柱体质量不变而半径R(R

2021年高考物理考点模拟题(必修一)专题2.13 连接体平衡问题(基础篇)(解析版)

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练 第二部分相互作用 专题2.13．连接体平衡问题（基础篇） 一．选择题 1. （2020高考模拟示范卷4）如图所示，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O‘点的光滑定滑轮悬挂一质量为1kg的物体，O O‘段水平，长度为1.6m。绳上套一可沿绳自由滑动的轻环，现在在轻环上悬挂一钩码（图中未画出），平衡后，物体上升0.4m。则钩码的质量为 A. B. C. 1. 6 kg D. 1. 2 kg 【参考答案】D 【名师解析】重新平衡后，绳子形状如下图： 设钩码的质量为M，由几何关系知：绳子与竖直方向夹角为53°，则根据平衡可求得： ，解得：，故D对；ABC错；综上所述本题答案是：D 2.(2019·四川省广安市、眉山市、内江市、遂宁市第三次诊断)如图所示，两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧A、B连接，在水平外力F作用下，系统处于静止状态，弹簧实际长度相等．弹簧A、B的劲度系数分别为k A、k B，且原长相等．弹簧A、B与竖直方向的夹角分别为θ与45°.设A、B中的拉力分别为F A、F B.小球直径相比弹簧长度可以忽略．则(）

A ．tan θ＝1 2 B ．k A ＝k B C ．F A ＝3mg D ．F B ＝2mg 【参考答案】 A 【名师解析】 对下面的小球进行受力分析，如图甲所示： 根据平衡条件得：F ＝mg tan 45°＝mg ，F B ＝mg cos 45°＝2mg ； 对两个小球整体受力分析，如图乙所示： 根据平衡条件得：tan θ＝F 2mg ，又F ＝mg ，解得tan θ＝1 2，F A ＝(2mg )2＋F 2＝5mg ，由题可知两弹簧的 形变量相等，则有：x ＝F A k A ＝F B k B ，解得：k A k B ＝F A F B ＝5 2，故A 正确，B 、C 、D 错误． 3.（2019高考仿真模拟5）如图所示，倾角为θ的斜面体放在水平地面上，质量为m 的木块通过轻质细线绕过斜面体顶端的定滑轮与质量为M 的铁块相连，整个装置均处于静止状态，已知mg sin θ>Mg 。现将质量为m 0的磁铁轻轻地吸放在铁块下端，铁块加速向下运动，斜面体仍保持静止。不计滑轮摩擦及空气阻力。则与放磁铁前相比（ ） A ．细线的拉力一定变小 B ．木块所受的合力可能不变 C ．斜面对木块的摩擦力可能减小 D ．斜面体相对地面有向右运动的趋势 【参考答案】C 【名师解析】加磁铁前，整个装置均处于静止状态，细线的拉力小于或等于木块的重力沿斜面的分力和最

专题03 相互作用-2021年高考物理真题与模拟题分类训练(教师版含解析)

专题03 相互作用 1．(2021·广东高考真题）唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相 <，如图所示，忽略耕索质等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，αβ 量，耕地过程中，下列说法正确的是( ） A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大 B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力 【答案】B 【解析】A．将拉力F正交分解如下图所示 则在x方向可得出 F x曲=F sinα F x直=F sinβ 在y方向可得出 F y曲=F cosα F y直=F cosβ 由题知α < β则 sinα < sinβ cosα > cosβ 则可得到

F x 曲 < F x 直 F y 曲 > F y 直 A 错误、 B 正确；CD ．耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，无论是加速还是匀速，则CD 错误。故选B 。 2．(2021·湖南高考真题）质量为M 的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A 为半圆的最低点，B 为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m 的小滑块。用推力F 推动小滑块由A 点向B 点缓慢移动，力F 的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是( ） A ．推力F 先增大后减小 B ．凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C ．墙面对凹槽的压力先增大后减小 D ．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 【答案】C 【解析】AB ．对滑块受力分析，由平衡条件有 sin F mg θ= cos N mg θ= 滑块从A 缓慢移动B 点时，θ越来越大，则推力F 越来越大，支持力N 越来越小，所以AB 错误； C ．对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为 ()1cos sin cos sin 22 N F F mg mg θθθθ=== 则θ越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以C 正确； D ．水平地面对凹槽的支持力为 ()()2sin sin N M m g F M m g mg θθ=+-=+-地 则θ越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D 错误；故选C 。

2021高考物理一轮复习第二章相互作用第3讲力的合成与分解学案作业(含解析)新人教版

第3讲力的合成与分解 一、力的合成 1．合力与分力 (1)定义：如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同，这一个力就叫做那几个力的合力，那几个力叫做这一个力的分力． (2)关系：合力与分力是等效替代关系． 判断正误(1)合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同．(√) (2)合力与原来那几个力同时作用在物体上．(×) 2．共点力 作用在物体的同一点，或作用线交于一点的几个力．如图1均为共点力． 图1 3．力的合成 (1)定义：求几个力的合力的过程． (2)运算法则 ①平行四边形定则：求两个互成角度的分力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向．如图2甲所示，F1、F2为分力，F为合力． 图2 ②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的有向线段为合矢量．如图乙，F1、F2为分力，F为合力． 自测1(多选)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F(不为零)，则( ) A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍 B．F1、F2同时增加10N，F也增加10N

C．F1增加10N，F2减少10N，F一定不变 D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大 答案AD 解析根据平行四边形定则，F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，故A正确；若F1、F2方向相反，F1、F2同时增加10N，F不变，故B错误；若F1、F2方向相反，F1增加10N，F2减少10N，则F增加20N，故C错误；若F1、F2方向相反，F1、F2中的一个增大，F不一定增大，故D正确． 二、力的分解 1．定义：求一个力的分力的过程． 力的分解是力的合成的逆运算． 2．遵循的原则 (1)平行四边形定则．(2)三角形定则． 3.分解方法 (1)效果分解法．如图3所示，物体重力G的两个作用效果，一是使物体沿斜面下滑，二是使物体压紧斜面，这两个分力与合力间遵循平行四边形定则，其大小分别为G1＝G sinθ，G2＝G cosθ. 图3 (2)正交分解法． 自测2已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N．则( ) A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的 C．F2有两个可能的方向D．F2可取任意方向 答案 C 解析由F1、F2和F的矢量三角形图可以看出： 因F2＝30N＞F20＝F sin30°＝25N，且F2＜F，所以F1的大小有两种，即F1′和F1″，F2的方向有两种，即F2′的方向和F2″的方向，故选项A、B、D错误，C正确． 三、矢量和标量

专题03 相互作用-2022年高考真题和模拟题物理分类汇编(解析版)

专题03 相互作用 1、（2022·广东卷·T1）图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB 静止时，连接AB 的轻绳处于绷紧状态。O 点是三根轻绳的结点，F 、1F 和2F 分别表示三根绳的拉力大小，12F F =且60AOB ∠=︒。下列关系式正确的是（ ） A. 1F F = B. 12F F = C. 13F F = D. 13F F = 【答案】D 【解析】 以O 点为研究对象，受力分析如图 由几何关系可知 30θ=︒ 由平衡条件可得 12sin 30sin 30F F ︒=︒ 12cos30cos30F F F ︒+︒= 联立可得 13F F = 故D 正确，ABC 错误。 故选D 。

2、（2022·浙江6月卷·T10）如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角60θ =︒° 。一重为G 的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（ ） A. 作用力为 3 3G B. 作用力为 36 G C. 摩擦力为34 G D. 摩擦力为 38 G 【答案】B 【解析】 设斜杆的弹力大小为F ，以水平横杆和重物为整体，竖直方向根据受力平衡可得 4cos30F G ︒= 解得 36 F G = 以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示 可知每根斜杆受到地面的作用力应与F 平衡，即大小为 3 6 ，每根斜杆受到地面的摩擦力为 3si 12 n 30f F =︒= B 正确，ACD 错误； 故选B 。 3、（2022·浙江6月卷·T3）如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水面，吞食荷花花瓣的过程中，下列说法正确的是（ ）

A. 鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡 B. 鱼儿摆尾出水时浮力大于重力 C. 鱼儿摆尾击水时受到水的作用力 D. 研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点 【答案】C 【解析】 A ．鱼儿吞食花瓣时处于失重状态，A 错误； BC ．鱼儿摆尾出水时浮力很小，鱼儿能够出水的主要原因是鱼儿摆尾时水对鱼向上的作用力大于重力，B 错误、C 正确； D ．研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可以把鱼儿视为质点，否则就无动作可言，D 错误。 故选C 。 4、（2022·浙江1月卷·T5）如图所示，学校门口水平地面上有一质量为m 的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为μ，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为θ，则下列说法正确的是（ ） A. 轻绳的合拉力大小为 cos mg μθ B. 轻绳的合拉力大小为 cos sin mg μθμθ + C. 减小夹角θ，轻绳的合拉力一定减小 D. 轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小 【答案】B 【解析】

高考物理最新力学知识点之相互作用分类汇编含答案解析(3)

高考物理最新力学知识点之相互作用分类汇编含答案解析(3) 一、选择题 1．2019年2月16日，世界游泳锦标赛跳水项目选拔赛（第一站）在京举行，重庆选手施延懋在女子3米跳板决赛中，以386.60分的成绩获得第一名，当运动员压板使跳板弯曲到最低点时，如图所示，下列说法正确的是（） A．跳板发生形变是因为运动员的重力大于板对她支持力 B．弯曲的跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的 C．在最低点时运动员处于超重状态 D．跳板由最低点向上恢复的过程中，运动员的机械能守恒 2．一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为() A．40 m/N B．40 N/m C．200 m/N D．200 N/m 3．如图所示，细绳MO与NO所能承受的最大拉力相同，长度MO＞NO，则在不断增加重物G的重力过程中（绳OC不会断）（） A．绳ON先被拉断 B．绳OM先被拉断 C．绳ON和绳OM同时被拉断 D．条件不足，无法判断 4．如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点，现用水平F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N，以及绳对小球的拉力F T的变化情况是 （） A．F N保持不变，F T不断增大B．F N不断增大，F T不断减小

C．F N保持不变，F T先增大后减小D．F N不断增大，F T先减小后增大 5．木块沿粗糙斜面(斜面相对地面静止)运动，下列对木块的受力分析正确的是（G是重力，N是支持力，f是摩擦力） A． B． C． D． 6．叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触，球与地面间的动摩擦因数均为μ，则： A．上方球与下方3个球间均没有弹力 B．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力 C．水平地面对下方三个球的支持力均为4 3 mg D．水平地面对下方三个球的摩擦力均为4 3 mg 7．F=10N，若把F分解为两个分力，则下列哪组力不可能是F的两个分力 A．10N，10N B．20N，20N C．3N，6N D．5N，6N 8．如图所示，一质量为M的圆环套在一根粗糙的水平横杆上，圆环通过轻绳和质量为m 的物块相连，物块在水平向右的风力作用下偏离竖直方向一定的角度（如图中虚线位置所示）。现风力发生变化使物块偏离到图中实线位置（缓缓移动），但圆环仍然不动，在这一过程中，水平风力大小F风、绳子上的张力大小 T F、横杆对圆环的摩擦力大小f、横杆对圆环的支持力大小N F变化情况正确的是（） A．F风保持不变，T F逐渐变大 B．F风逐渐变大，T F逐渐变小

专题2.4胡克定律-2022年高考物理最新考点模拟题精练(解析版)

2022年高考物理100考点最新模拟题千题精练 第二部分 相互作用 专题2.4．胡克定律 一．选择题 1.（2021年高考物理重庆实战猜题卷）如图甲所示，AO 为弹性良好的橡皮筋（弹力与伸长量成正比），BO 为可绕B 点自由转动的轻质细杆，A B 、两点的高度差为h 。当O 点不挂重物时，BO 杆水平，橡皮筋恰好处于原长且与BO 杆的夹角30α︒=；在O 点挂上质量为m 的重物，橡皮筋长度变为L （如图乙所示），则可知橡皮筋的劲度系数为( ) A. (2)mgL L h h - B. 22mg L h - C. 23mg D. 3mg 【参考答案】A 【名师解析】本题考查共点力平衡中的相似三角形法。由题图甲可知，橡皮筋的原长为02sin sin30h h L h α︒= ==。挂上重物后，结点O 受力情况如图所示，根据几何关系有mg F h L =，解得橡皮筋的弹力mgL F h =，由胡克定律可知()0F k L L =-，联立解得(2)mgL k L h h =-，故A 选项正确。 2.（2020江苏扬州一模）将某劲度系数为k 的轻质弹簧一端固定在墙上，另一端用100N 的力来拉，弹簧的伸长量为10cm ；若对该弹簧两端同时用50N 的力反向拉时，弹簧的伸长量为△L ．则（ ） A. k=10N/m ，△L=10cm B. k=100N/m ，△L=10cm

C. k=200N/m，△L=5cm D. k=1000N/m，△L=5cm 【参考答案】D 【名师解析】 弹簧上的弹力为F=100N，伸长量x=10cm=0.1m，由F=kx得k=N/m=1000N/m， 用50N力拉时：由F=kx得△L=0.05m=5cm，故D正确，ABC错误。 3.如图所示,两个质量均为m的小球通过两根轻弹簧A、B连接,在水平外力F作用下,系统处于静止状态,此时弹簧实际长度相等,弹簧A、B与竖直方向的夹角分别为θ与45°.弹簧A、B的劲度系数分别为k A、k B,且原长相等.设A、B中的拉力分别为F A、F B,重力加速度为g,小球直径相比弹簧长度可以忽略,则() A.k A=k B B.tan θ= C.F A=mg D.F B=2mg 【参考答案】B 【名师解析】 将两小球看作一个整体,对整体受力分析,可知整体受到重力2mg、弹簧A的拉力F A和F的作用,如图甲所示,根据共点力的平衡条件有F A=,F=2mg tan θ,根据胡克定律得F A=k A x A,F B=k B x B,对下边的小球进行受力分析,如图乙所示,根据平衡条件有F B=mg,F=mg,联立可得tan θ=,故B正确,D错误;由tan θ=知,cos θ=,则F A=mg,故C错误;两个弹簧的原长相等,伸长后的长度也相等,所以弹簧的形变量也相等,而两个弹簧的弹力不同,所以两个弹簧的劲度系数不相等,故A错误. 4.(2019·广东中山一中二模)如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧、地面水平。 A、B两点离墙壁的距离分别为x1、x2，物块在A、B两点恰好均能静止，物块与地面的最大静摩擦力为F1，则弹簧的劲度系数为()

02 相互作用高考真题分项详解(解析版)

十年高考分类汇编专题02 相互作用 （2011-2020） 目录 题型一、力学基础、力的合成与分解 ......................................................................................... 1 题型二、受力分析之黄金三角形的典型应用 ............................................................................. 6 题型三、受力分析之正交分解的应用 (11) 题型一、力学基础、力的合成与分解 1.（2020年浙江-1月）如图所示，一对父子掰手腕，父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为1F ，儿子对父亲的力记为2F ，则（ ） A. 21F F B. 1F 和2F 大小相等 C. 1F 先于2F 产生 D. 1F 后于2F 产生 【考点】牛顿第三定律 【答案】B 【解析】父亲对儿子的力1F 和儿子对父亲的力2F 是一对相互作用力，根据牛顿第三定律可知这两个力等大反向，同时产生同时消失，故B 正确。 2.（2020年浙江-7月）矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐

形战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力G、发动机推力1F、与速度方向垂直的升力2F和与速度方向相反的空气阻力f F。下列受力分析示意图可能正确的是（） A B C D 【考点】受力分析 【答案】A 【解析】由题意可知，战斗机受竖直向下的重力，空气阻力与其速度方向相反，升力F2与速度的方向垂直，发动机推力F1的方向沿喷口的反方向。故A选项正确。 3.（2020全国3）如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（） A. 45° B. 55° C. 60° D. 70° 【考点】受力分析、共点力的平衡 【答案】B 【解析】甲物体是拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示

专题03 牛顿运动定律(教师版)新高考物理模拟题分类汇编(第6套)

专题03 牛顿运动定律 1．（2021·陕西宝鸡市高三一模）如图所示，a 、b 两物体的质量分别为a m 和b m 由轻质弹簧相连，当用恒 力F 水平向上拉着a ，使a 、b 一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为1x ，加速度大小为1a ； 当用大小仍为F 的恒力沿竖直方向拉着a ，使a 、b 起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为2x ，加速度大小为2a ，则（ ） A ．12a a =，12x x > B ．12a a =，12x x = C ．12a a >，12x x = D ．12a a <，12x x > 【答案】C 【解析】对整体分析，有()12a b a b a b a b F m m g F F a a g m m m m m m -+===-+++，，对b 物体隔离分析，有11222b b b b b a b a b m F m F F m a F m g m a F m m m m == -==++，，，根据胡克定律，有F kx =，可知12a a >，12x x =，故选C 。 2．（2021·河北高三二模）如图所示，金属环M 、N 用不可伸长的细线连接，分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上，当整个装置分别以大小不同的加速度水平向左匀加速运动时，两金属环M 、N 相对杆始终均未滑动，两种情况相比，下列说法正确的是（ ） A ．细线中的拉力大小相等 B ．加速度较大时，金属环M 与水平杆之间的弹力较大

C ．加速度较大时，金属环M 与水平杆之间的摩擦力一定较大 D ．加速度较大时，金属环N 与竖直杆之间的弹力较小 【答案】A 【解析】A ．设绳子拉力方向与竖直方向夹角为θ，对N 受力分析，如图所示，知绳子的拉力在竖直方向的分力恒等于重力，则有T cos θ=m N g ，所以只要角度不变，绳子的拉力不变，故A 正确；BC ．因为不确定两物体质量关系及加速度关系，所以M 所受摩擦力方向不确定，则加速度较大时，金属环M 与水平杆之间的摩擦力变化无法确定，整体分析可知，竖直方向金属环M 与水平杆之间的弹力N M N G G =+不变，故BC 错误；D ．对N 分析cos N N F F m a θ-=，故加速度较大时，金属环N 与竖直杆之间的弹力变大，故D 错误。故选A 。 3．（2021·广东深圳市高三模拟）一次演习中，一空降特战兵实施空降，飞机悬停在高空某处后，空降特战兵从机舱中无初速跳下，设空降特战兵沿直线运动，其速度—时间图象如图甲所示，当速度减为零时特战兵恰好落到地面。已知空降特战兵的质量为 60 kg 。设降落伞用 8 根对称的绳拉着空降特战兵，每根绳与 中轴线的夹角均为 37°，如图乙所示。则空降特战兵在下降过程中 （sin 37° = 0.6， cos 37° = 0.8） （g = 10m/s 2）。 下列判断正确的是 （ ） A ．从甲图可以分析得知空降兵所受空气阻力不可忽略 B ．飞机离地高度约为 190m C ．整个运动过程中的平均速度大小约为 10m/s

新高考物理模拟题分类汇编专题02-相互作用(含答案)

专题02 相互作用 1．（2021·广东肇庆市高三二模）如图所示，一小车在平直道路上向右运动，车内一条光滑轻绳ACB两端固定在水平车顶上，一质量为m的小圆环穿过轻绳且可在绳上自由滑动。某段时间内轻绳AC、BC两部分与水平车顶的夹角分别为30°和60°。将小圆环视为质点，则在这段时间内（） A．小车做匀速运动B．小车做匀减速运动 C．轻绳AC段的拉力大于BC段的拉力D．轻绳AC段的拉力小于BC段的拉力 【答案】B 【解析】CD．因为小圆环穿过轻绳且可在绳上自由滑动，所以AC绳的拉力和BC绳的拉力大小相等。CD 错误；AB．因为小圆环穿过轻绳且可在绳上自由滑动，所以小车如果静止或者匀速直线运动，小圆环应该位于AB中点的正下方。现在小圆环在中点偏右，并且角度不变，根据牛顿第一定律（就像刹车时候人会向前倾一样），说明小车正在向右匀减速运动。B正确。故选B。 2．（2021·广东江门市高三一模）“电动平衡车”是时下热门的一种代步工具。如图所示，人站在“电动平衡车”上在某水平地面上沿直线匀速前进，人受到的空气阻力与速度成正比，下列说法正确的是（） A．“电动平衡车”对人的作用力竖直向上 B．“电动平衡车”对人的作用力大于人的重力 C．不管速度多大，“电动平衡车”对人的作用力不变 D．地面对“电动平衡车”的作用力竖直向上 【答案】B 【解析】AB．“电动平衡车”做匀速直线运动，人处于平衡状态，即竖直方向平衡车对人的支持力与人的重力平衡，水平方向车队人的摩擦力等于人受的阻力，则车对人的作用力即支持力和摩擦力的合力不是竖直

向上，车对人的作用力大于人的重力，选项A错误，B正确；C．速度越大，则人受的阻力越大，则“电动平衡车”对人的作用力越大，选项C错误；D．对车和人的整体而言，地面对“电动平衡车”有向上的支持力和向前的动力，则地面对“电动平衡车”的作用力方向不是竖直向上的，选项D错误。故选B。3．（2021·广东东莞市·东莞六中高三一模）近代的吊环运动起源于法国，19世纪吊环成为独立的男子体操项目。图为我国吊环运动员的比赛照，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角。不计吊带与吊环的重力，下列判断正确的是（） A．两根吊带受到环的拉力大小相等 B．手对吊环作用力方向竖直向下 C．每根吊带受到环的拉力大小都等于人重量的一半 D．两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向上 【答案】A 【解析】A．由题可知，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角，由对称性可知，两根吊带受到环的拉力大小相等，故A正确；B．由图看出，吊带对吊环的拉力斜向上，则由平衡条件知，手对吊环作用力方向斜向下，不是竖直向下，故B错误；C．当两根吊带都沿竖直方向时受到环的拉力大小都等于人重量的一半，而现在两根吊带与竖直方向有一定夹角，由平衡条件得知，每根吊带受到环的拉力大小都大于人重量的一半，故C错误；D．两根吊带受到环的拉力的合力竖直向下，故D错误。故选A。 4．（2021·浙江高三模拟）如图所示，某同学放假回家时，拉着行李箱走在路上，在遇到一个较大的斜坡时，能拉着行李箱匀速向上行走，行李箱受到同学对它的拉力F拉、自身的重力G、斜坡的支持力N F和斜坡的

三年高考(2019-2021)物理试题分项汇编——专题03 牛顿定律

专题03 牛顿定律 2021年高考真题 1．（2021·广东卷）唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β， αβ <，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（） A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大 B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力 【答案】B 【解析】 A．将拉力F正交分解如下图所示 则在x方向可得出 F x曲=F sinα F x直=F sinβ 在y方向可得出 F y曲=F cosα

F y 直 = F cos β 由题知α < β则 sin α < sin β cos α > cos β 则可得到 F x 曲 < F x 直 F y 曲 > F y 直 A 错误、 B 正确； CD ．耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，无论是加速还是匀速，则CD 错误。 故选B 。 2．（2021·浙江卷）2021年5月15日，天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经大气层290s 的减速，速度从34.910m/s ⨯减为24.610m/s ⨯；打开降落伞后，经过90s 速度进一步减为21.010m/s ⨯；与降落伞分离，打开发动机减速后处于悬停状态；经过对着陆点的探测后平稳着陆。若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动，则着陆器（ ） A ．打开降落伞前，只受到气体阻力的作用 B ．打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上 C ．打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻力的作用 D ．悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力 【答案】B 【解析】 A ．打开降落伞前，在大气层中做减速运动，则着陆器受大气的阻力作用以及火星的引力作用，选项A 错误； B ．打开降落伞至分离前做减速运动，则其加速度方向与运动方向相反，加速度方向向

专题02 相互作用(教师版)新高考物理模拟题分类汇编(第6套)

专题02 相互作用 1．（2021·浙江绍兴市高三二模）有一种多功能“人”字形折叠梯，其顶部用活页连在一起，在两梯中间某相对的位置用一轻绳系住，如图所示，可以通过调节绳子的长度来改变两梯的夹角θ。一质量为m 的人站在梯子顶部，若梯子的质量及梯子与水平地面间的摩擦不计，整个装置处于静止状态，则（ ） A ．θ角越大，梯子对水平地面的作用力越大 B ．θ角越大，梯子对水平地面的作用力越小 C ．θ角越大，绳子的拉力越大 D ．θ角越大，人对梯子的压力越大 【答案】C 【解析】AB ．对人和梯子整体，进行分析，有N mg F =根据牛顿第三定律，可知梯子对水平地面的作用力与水平地面对梯子的支持力等大，与θ角无关。故AB 错误； C ．对一侧的梯子，受力分析有人给的沿梯子向下的压力，地面给竖直向上的支持力，绳子给的水平方向的拉力，如图 N tan 2T F θ =，可知θ角越大，绳子的拉力越大。故C 正确；

D ．把人的重力分解成沿梯子的两个分力，有12sin 2mg F θ=人 可知，θ角越大，人对梯子的压力越小。故D 错误。故选C 。 2．（2021·黑龙江大庆市高三二模）如图所示，质量均为m 的物块a 、b 之间用竖直轻弹簧相连，系在a 上的细线竖直悬挂于固定点O ，a 、b 与竖直粗糙墙壁接触，整个系统处于静止状态。重力加速度大小为g ，则（ ） A ．弹簧弹力小于mg B ．细线的拉力可能等于mg C ．剪断细线瞬间物块b 的加速度大小为g D ．剪断细线瞬间物块a 的加速度大小为2g 【答案】D 【解析】A ．物块b 受力平衡，故弹簧弹力等于mg 。故A 错误；B ．整个系统受力平衡，则细线的拉力等于2mg 。故B 错误；C ．剪断细线瞬间物块b 的受力没有变化，加速度大小为零。故C 错误；D ．剪断细线瞬间物块a 所受细线拉力消失，其他力没变化，则有2ma mg =，可得加速度大小为2g 。故选D 。 3．（2021·河南洛阳市高三三模）如图所示，一同学推动木箱在水平地面上匀速运动，关于该同学的推力，下列判断正确的是（ ） A ．方向水平时推力最小 B ．方向斜向下时可能比方向水平时推力小