高考物理二轮复习 考点对接模拟题经典特训 专题二 物体间的相互作用（含3年模拟题详解）

专题二 物体间的相互作用

模拟试题

考点一 重力、弹力和摩擦力 受力分析

1.(2013南京市、盐城市第一次模拟)如图(甲)所示,壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,关于它在此平面内的受力分析,图(乙)中正确的是( )

解析:壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行,因此受力平衡.重力方向竖直向下,则玻璃面对壁虎的作用力一定竖直向上.选项A正确. 答案:A

2.(2013深圳市第一次调研)如图(甲)所示,光滑斜面固定于水平地面上,滑块A、B叠放后一起由静止开始下滑,在斜面上运动时,图(乙)中A的受力示意图正确的是( )

解析:将A、B当作整体研究,A、B一起由静止沿斜面向下加速下滑;隔离A为研究对象,A沿斜面向下加速下滑,其合力沿左下方,而G、FN在竖直方向,摩擦力沿接触面,因此其方向一定水平向左.选项C正确. 答案:C

3.(2013南京市、盐城市第一次模拟)将力传感器A固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质水平细绳与滑块相连,滑块放在较长的小车上.如图(甲)所示,传感器与计算机相连接,可获得力随时间变化的规律.一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮,一端连接小车,另一端系沙桶,整个装置开始处于静止状态.在滑块与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙,力传感器采集的Ft图像如图(乙)所示.则( )

A.2.5 s前小车做变加速运动 B.2.5 s后小车做匀加速运动 C.2.5 s前小车所受摩擦力不变 D.2.5 s后小车所受摩擦力不变

解析:由图像可以得到2.5 s前摩擦力逐渐增大,显然滑块与小车间为静摩擦力,整个装置处于静止状态,选项A、C错误;2.5 s后小车所受摩擦力不变,说明滑块与小车间发生了相对运动,它们间为滑动摩擦力.由于小车受到的拉力增加,小车做加速度增大的加速运动,选项B错误,D正确.

答案:D

4.(2012北京朝阳统考)如图(甲)(乙)(丙)所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力分别为F1、F2、F3,其大小关系是( )

A.F1=F2=F3 C.F1=F3>F2

B.F1=F2F1>F2

解析:设每个球的重力均为G,分析图(甲)下面的小球的受力情况可知:F1=G;分析图(乙)中小球的受力情况,可知:F2=G;同理:F3=G.故F1=F2=F3=G.

答案:A

5.(2012蚌埠二模)如图(甲)所示,放在粗糙斜面上的质量为m的物块,受到平行斜面向上的外力F作用,斜面和物块始终处于静止状态,当F按图(乙)所示规律变化时,关于t0时间内物块与斜面间摩擦力的大小变化的说法中正确的是( )

A.一定增大 B.可能一直减小 C.可能先增大后减小 D.可能一直增大

解析:因t=0时刻无法确定F与物块重力沿斜面方向的分力的大小关系,故t=0时刻,物块可能有下滑的趋势,也可能有上滑的趋势.当物块有上滑趋势时,F=Ff+mgsin θ,当F减小时,Ff减小,当F=mgsin θ时,Ff=0,若F再减小,物块有向下运动的趋势,此时F+Ff=mgsin θ,当F

减小时,Ff增大.若t=0时物块有下滑的趋势,则Ff=mgsin θ-F,F减小时,Ff增大,当F=0时Ff增至最大,因此,在t0时间内Ff一直在增大.故选项D正确.

答案:D

6.(2012宣城市高三模拟)如图(甲)所示,把一重为G的物体,用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是图(乙)中的( )

解析:物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力Ff的作用.由于Ff从零开始均匀增大,开始一段时间FfG,物体向下做减速运动,直至减速为零.在整个运动过程中,摩擦力为滑动摩擦力,其大小为Ff=μFN=μF=μkt,即Ff与t成正比,是一条过原点的倾斜直线.当物体速度减为零后,摩擦力为静摩擦力,其大小Ff=G,所以物体静止后的图线为平行于t轴的直线.选项B正确. 答案:B

考点二 力的合成与分解、共点力的平衡

7.(2013广东二校联考摸底)用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示,已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则ac与bc绳中的拉力分别为( )

A.C.13mg,mg

2213B.mg,mg 221133mg,mg D.mg,mg 2244解析:选择结点c作为研究对象,受力如图所示.由于ac中拉力Fac与bc

中拉力Fbc的合力与重力mg等大反向,根据几何关系可得Fac=mgcos 30°=3mg, 21Fbc=mgcos 60°=mg,选项A正确.

2答案:A

8.(2013徐州摸底)如图所示,一个质量为m的滑块静置于倾角为30°的粗糙斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端系在滑块上,弹簧与竖直方向的夹角为30°.则( )

A.滑块可能受到三个力作用 B.弹簧一定处于压缩状态

C.斜面对滑块的支持力大小可能为零 1D.斜面对滑块的摩擦力大小可能小于mg

21解析:将滑块隔离受力分析,由平衡条件可知斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg,有摩擦

2力就一定有弹力,选项C、D错误;弹簧可能处于原长,没有弹力,弹簧也可能处于压缩、伸长状态,故选项A正确,B错误. 答案:A

9.(2013蚌埠高三第一次教学质检)如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平地面上,小物块B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物块A连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态,则( )

A.地面对斜面体C一定有摩擦力 B.物块B对斜面体C一定有摩擦力 C.物块B的质量一定大于物块A的质量

D.水平地面对C的支持力与B、C的总重力大小相等

解析:将B和C看成一个整体,则B和C受到细绳向右上方的拉力作用,故C有向右滑动的趋势,一定受到向左的摩擦力,选项A正确;若绳对B的拉力恰好与B的重力沿斜面向下的分力相等,则B与C间的摩擦力为零,选项B错误;由于B、C间存在可能沿斜面向上、沿斜面向下的摩擦力的情况,故难以判断B与A质量的大小关系,选项C错误.在竖直方向对B和C整体分析,由于细绳的拉力作用,水平面对C的支持力小于B、C的总重力,选项D错误. 答案:A

10.(2013重庆一中质量检测)如图为三种形式的吊车的示意图,OA为可绕O点转动的轻杆,AB为缆绳,当它们吊起相同重物时,杆OA在三图中受力分别为Fa、Fb、Fc,则Fa、Fb、Fc的大小关系是( )

A.Fa>Fc=Fb B.Fa=Fb>Fc C.Fa>Fb>Fc D.Fa=Fb=Fc

解析:对图(a),A点受力如图(a′)所示,可得杆OA对A点的作用力Fa′,由牛顿第三定律可得图(a)中杆OA受力Fa=Fa′=2Gcos 30°=3G.对图(b),A点受力如图(b′)所示,由tan

30°=G/Fb′,可得杆OA对A点的作用力Fb′,由牛顿第三定律可得图(b)中杆OA受力Fb=Fb′=G/tan 30°=3G.对图(c),A点受力如图(c′)所示,由cos 30°=Fc′/G可得杆OA对A点的作用力Fc′,由牛顿第三定律可得图(c)中杆OA受力Fc=Fc′=Gcos 30°=3G/2.所以Fa=Fb>Fc,选项B正确.

答案:B

11.(2013安徽师大附中摸底)如图所示,物体B叠放在物体A上,A、B的质量均为m,且上、下表面均与斜面平行,它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑,则( )

A.A、B间没有静摩擦力

B.A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上 C.A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsin θ D.A与B间的动摩擦因数μ=tan θ

解析:它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑,A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsin θ,A对B的摩擦力等于B重力沿斜面方向的分力,选项A错误,C正确;由牛顿第三定律可知,A受到B的静摩擦力方向沿斜面向下,选项B错误;A与B间的摩擦力是静摩擦力,不能确定A、B之间的动摩擦因数μ,选项D错误.

答案:C

12.(2013安徽江南十校模拟)半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的竖直挡板MN.在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态.如图所示是这个装置的纵截面图.若用外力使MN保持竖直且缓慢地向右移动,在Q落到地面以前,发现P始终保持静止.在此过程中,下列说法中正确的是( )

A.MN对Q的弹力逐渐减小 B.地面对P的摩擦力逐渐增大

C.P、Q间的弹力先减小后增大 D. Q所受的合力逐渐增大

解析:对圆柱体Q受力分析如图所示,P对Q的弹力为F,MN对Q的弹力为FN,挡板MN向右运动时,F和竖直方向的夹角逐渐增大,而圆柱体所受重力大小不变,所以F和FN的合力大小不变,故选项D错误;由图可知,F和FN都在不断增大,故选项A、C错误;对P、Q整体受力分析知,地面对P的摩擦力大小就等于FN,所以地面对P的摩擦力也逐渐增大.故选B. 答案:B

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