2019年高考物理 真題和模擬題分項匯編 專題03 相互作用(含解析)

上傳人:Sc****h 文檔編號:105060954 上傳時間:2022-06-11 格式:DOC 頁數(shù):12 大?。?.48MB
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1、相互作用 1.(2019·新課標全國Ⅰ卷)如圖,一粗糙斜面固定在地面上,斜面頂端裝有一光滑定滑輪。一細繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊N。另一端與斜面上的物塊M相連,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?,F(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動N,直至懸掛N的細繩與豎直方向成45°。已知M始終保持靜止,則在此過程中 A.水平拉力的大小可能保持不變 B.M所受細繩的拉力大小一定一直增加 C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D.M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加 【答案】BD 【解析】如圖所示,以物塊N為研究對象,它在水平向左拉力F作用下,緩慢向左移動直至細繩與豎直方向夾角為45°的過程中,水平拉力F逐漸增大,

2、繩子拉力T逐漸增大; 對M受力分析可知,若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下,則隨著繩子拉力T的增加,則摩擦力f也逐漸增大;若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上,則隨著繩子拉力T的增加,摩擦力f可能先減小后增加。故本題選BD。 2.(2019·新課標全國Ⅱ卷)物塊在輕繩的拉動下沿傾角為30°的固定斜面向上勻速運動,輕繩與斜面平行。已知物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為,重力加速度取10m/s2。若輕繩能承受的最大張力為1 500 N,則物塊的質(zhì)量最大為 A.150kg B.kg C.200 kg D.kg 【答案】A 【解析】 T=f+mgsinθ,f=μN,N=m

3、gcosθ,帶入數(shù)據(jù)解得:m=150kg,故A選項符合題意。 3.(2019·新課標全國Ⅲ卷)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 【解析】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 4.(2019·天津卷)2018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

4、道處建造了單面索(所有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(cè)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(cè)的鋼索必須對稱分布 【答案】C 【解析】A、以橋身為研究對象,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

5、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,由正弦定理可知,只要,鋼索AC、AB的拉力FAC、FAB進行合成,合力豎直向下,鋼索不一定要對稱分布,故D錯誤;綜上分析:答案為C。 5.(2019·江蘇卷)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 【解析】對氣球受力分析,由水平方向平衡條件可得:,故C正確。 6.(2019·山東省濟寧市高三第二次摸底考試)我國2007年建成的國

6、家大劇院外部呈橢球型.為了簡化,將國家大劇院的屋頂近似為半球形,某警衛(wèi)人員在執(zhí)行特殊任務時,必須在屋頂上向上緩慢爬行,他在爬行的過程中屋頂對他的 A.支持力不變 B.支持力變小 C.摩擦力變小 D.摩擦力變大 【答案】C 【解析】 因為緩慢爬行,合力為零:,,向上爬的過程中,夾角減小,變大,變小,所以摩擦力變小,支持力變大,ABD錯誤,C正確。 7.(2019·遼寧省遼南協(xié)作體高三模擬)如圖所示,質(zhì)量為M、半徑為R的半球形物體A放在水平地面上,通過最高點處的釘子用水平細線拉住一質(zhì)量為m、半徑為r的光滑球B。整個裝置處于靜止狀態(tài),已知重力加速度為g則 A.A對地面的摩擦

7、力方向向左 B.A對地面的壓力大于(M+m)g C.B對A的壓力大小為 D.細線對小球的拉力大小為 【答案】D 【解析】把AB看成一個整體,對整體受力分析得整體受重力和地面對整體的支持力,地面對整體沒有摩擦力,即A對地面沒有摩擦力,否則不能平衡,A錯誤;整體對地面的壓力即是A對地面的壓力等于(M+m)g,B錯誤;對小球受力分析,如圖所示: 根據(jù)平衡條件,有:,,由幾何關系有:,,解得:,,C錯誤,D正確。 8.(2019·西南名校聯(lián)盟模擬)兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連,如圖所示,OA、OB與水平面的夾角分別為α、β,已知α<β,M、m均處于靜止狀態(tài)。則 A.水

8、平面一定是粗糙的 B.水平面可能是光滑的 C.OA繩的拉力大于OB繩的拉力 D.OA繩的拉力等于OB繩的拉力 【答案】A 【解析】對O點受力分析,由平行四邊形定則可知,OA繩的拉力小于OB繩的拉力,選項CD錯誤;對物體m而言,因向右的繩的拉力大于向左的繩的拉力,可知m受到向左的摩擦力,即水平面一定是粗糙的,選項A正確,B錯誤。 9.(2019·廣東省高三第一次模擬)如圖所示,足夠長的光滑平板AP與BP用鉸鏈連接,平板AP與水平面成53°角固定不動,平板BP可繞水平軸在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,質(zhì)量為m的均勻圓柱體O放在兩板間sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度為g。在使B

9、P板由水平位置緩慢轉(zhuǎn)動到豎直位置的過程中,下列說法正確的是 A.平板BP受到的最小壓力為mg B.平板BP受到的最大壓力為mg C.平板AP受到的最小壓力為mg D.平板AP受到的最大壓力為mg 【答案】A 【解析】小球受重力、斜面AP彈力和擋板BP彈力,如圖所示: 小球一直處于平衡狀態(tài),則有:與合力F=mg,由圖可知,當擋板BP逆時針緩慢地轉(zhuǎn)向豎直位置的過程中,越來越大,先變小,后變大;由幾何關系可知,當?shù)姆较蚺cAP的方向平行(即與的方向垂直)時,有最小值為:,當擋板BP豎直時,最大,為:,A正確,B錯誤;當BP沿水平方向時,AP對球的支持力為0,所以AP受到的壓力也等

10、于0,C錯誤;由圖可知,當BP沿繩子方向時,AP對球的支持力最大,為:,由牛頓第三定律可知,平板AP受到的最大壓力為,D錯誤。 10.(2019·山東省聊城市高三下學期三模)在港珠澳大橋建設中,將一個根直徑22 m,高40.5 m的鋼筒,打入海底圍成人工島,創(chuàng)造了快速筑島的世界記錄。鋼筒質(zhì)量為M,起重機用10根對稱分布的、長為22 m的鋼索將其吊起,靜止于空中。則每根鋼索受到的拉力大小約為 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由于鋼筒的直徑為22 m,鋼索的長為22 m,則每兩根鋼索與直徑構成等邊三角形,所以每根鋼索與豎直方向的夾角為;設每根鋼索受到的拉力大小為F,豎直方向

11、根據(jù)平衡條件可得,解得:,B正確。 11.(2019·湖南省長沙市第一中學高三第八次月考)《大國工匠》節(jié)目中講述了王進利用“秋千法”在1000kV的高壓線上帶電作業(yè)的過程。如圖所示,絕緣輕繩OD一端固定在高壓線桿塔上的O點,另一端固定在兜籃上。另一絕緣輕繩跨過固定在桿塔上C點的定滑輪,一端連接兜籃,另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王進坐在兜籃里,緩慢地從C點運動到處于O點正下方E點的電纜處。繩OD一直處于伸直狀態(tài),兜籃、王進及攜帶的設備總質(zhì)量為m,不計一切阻力,重力加速度大小為g。關于王進從C點運動到E點的過程中,下列說法正確的是 A.工人對繩的拉力一直變大 B.繩OD的拉力一直變小

12、 C.OD、CD兩繩拉力的合力大小等于mg D.當繩CD與豎直方向的夾角為30°時,工人對繩的拉力為 【答案】CD 【解析】A.對兜籃、王進及攜帶的設備整體受力分析如圖所示,繩OD的拉力為F1,與豎直方向的夾角為θ,繩CD的拉力為F2,與豎直方向的夾角為α。根據(jù)幾何知識知:θ+2α=90°,由正弦定理可得F1增大,F(xiàn)2減小,A錯誤;B.根據(jù)選項A的分析,B錯誤;C.兩繩拉力的合力大小等于mg,C正確;D.α=30°時,θ=30°,可求出,D正確。 12.(2019·河北衡水中學三下學期??迹┤鐖D所示,光滑的輕滑輪通過支架固定在天花板上,一足夠長的細繩跨過滑輪,一端懸掛小球b,另一端

13、與套在水平細桿上的小球a連接。在水平拉力F作用下小球a從圖示虛線位置開始緩慢向右移動(細繩中張力大小視為不變)。已知小球b的質(zhì)量是小球a的2倍,滑動摩擦力等于最大靜摩擦力,小球a與細桿間的動摩擦因數(shù)為。則下列說法正確的是 A.當細繩與細桿的夾角為60°時,拉力F的大小為(2–)mg B.支架對輕滑輪的作用力大小逐漸增大 C.拉力F的大小一直增大 D.拉力F的大小先減小后增大 【答案】AC 【解析】設小球a的質(zhì)量為m,則小球b的質(zhì)量為2m,在緩慢移動的過程中,兩小球都處于平衡狀態(tài),繩子的拉力,當細繩與細桿的夾角為60°時,對小球a受力分析如圖所示,則在水平方向上有,已知,在豎直方

14、向上有,聯(lián)立解得,兩段繩子的拉力大小不變,但夾角變大,所以合力變小,故支架對輕滑輪的作用力減小,B錯誤;繩子與輕桿方向的夾角越來越小,根據(jù),可知N越來越大,在水平方向上,即摩擦力越來越大,越來越大,故拉力F的大小一直增大,C正確D錯誤。 13.(2019·安徽省安慶市市示范中學髙三聯(lián)考)如圖所示,內(nèi)壁光滑的“V”形容器AOB放在水平地面上,∠AOB為銳角,貼著內(nèi)壁放置一個鐵球,現(xiàn)將容器以O點為軸在豎直平面內(nèi)逆時針緩慢旋轉(zhuǎn)90°,則在轉(zhuǎn)動過程中 A.球?qū)A的壓力逐漸增大 B.球?qū)A的壓力先增大后減小 C.球?qū)B的壓力逐漸增大 D.球?qū)B的壓力先增大后減小 【答案】AD

15、 【解析】對小球在某位置受力分析如圖,當容器以O點為軸在豎直平面內(nèi)逆時針緩慢旋轉(zhuǎn)90°的過程中,相當于容器不動,而重力G的方向從豎直向下的位置轉(zhuǎn)到與OB平行且方向向左的位置,若設F1與豎直方向的夾角為θ(定值),某時刻重力G與豎直方向的夾角為α,則對小球O1,由正交分解法可知:;,則解得;,則當α角從0°增加到 90°角的過程中,F(xiàn)1逐漸變大;F2先增加后減小,故選AD. 14.(2019·湖南省永州市教研室名師篩選高考信息卷)如圖所示,一足夠長的斜面體靜置于粗糙水平地面上,一小物塊沿著斜面體勻速下滑,現(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F,當物塊運動到最低點之前,下列說法正確的是 A

16、.物塊與斜面體間的彈力不變 B.物塊與斜面體間的摩擦力增大 C.斜面體與地面間的彈力不變 D.斜面體與地面間的摩擦力始終為0 【答案】BD 【解析】AB、設斜面的傾角為α,不加推力F時,滑塊勻速下滑,受重力、支持力和摩擦力,根據(jù)共點力平衡條件,支持力N=mgcosα,摩擦力f=mgsinα,故動摩擦因數(shù)μ=f/N=tanα;對小物塊施加一水平向右的恒力F后,支持力N′=mgcosα+Fsinα,變大;滑動摩擦力f′=μN′,也變大;故A錯誤,B正確;CD、不加推力F時,根據(jù)平衡條件,滑塊受的支持力和摩擦力的合力豎直向上;故根據(jù)牛頓第三定律,滑塊對斜面體的壓力和摩擦力的合力豎直向下,故

17、斜面體相對地面沒有滑動趨勢,故斜面體不受摩擦力;加上水平推力后,滑塊對斜面體的摩擦力和壓力同比例增加,其合力方向依舊是豎直向上(大小變大,方向不變);同理,根據(jù)牛頓第三定律,滑塊對斜面體的壓力和摩擦力的合力依舊是豎直向下(大小變大,方向不變),故斜面體相對地面仍然沒有滑動趨勢,故斜面體仍然不受摩擦力,但對地壓力變大了;故C錯誤,D正確;故選BD。 15.(2019·湖北省武漢市武昌區(qū)高三調(diào)研考試)如圖所示,豎直桿固定在木塊C上,兩者總重為20 N,放在水平地面上。輕細繩a連接小球A和豎直桿頂端,輕細繩b連接小球A和B,小球B重為10 N。當用與水平方向成30°角的恒力F作用在小球B上時,A、B、C剛好保持相對靜止且一起水平向左做勻速運動,繩a、b與豎直方向的夾角分別恒為30°和60°,則下列判斷正確的是 A.力F的大小為10 N B.地面對C的支持力大小為40 N C.地面對C的摩擦力大小為10 N D.A球重為10 N 【答案】AD 【解析】AD、以B為研究對象受力分析,水平方向受力平衡,有:,解得:,豎直方向受力平衡,則有:,解得:,以A為研究對象受力分析,豎直方向上有:,水平方向:,聯(lián)立得:,即A球重為10N,故AD正確;BC、以ABC整體為研究對象受力分析,水平方向:,豎直方向:,解得:N=35N,故BC錯誤。 12

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