相互作用-五年（2018-2022）高考物理真題匯編卷 全國卷版

考點(diǎn)二：相互作用—五年（2018-2022）高考物理真題專項(xiàng)匯編卷

全國卷版

1.12022全國甲】如圖，質(zhì)量相等的兩滑塊RQ置于水平桌面上，二者用一輕彈簧水平連接，兩

滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為〃。重力加速度大小為g。用水平向右的拉力F拉動(dòng)P,使兩滑塊

均做勻速運(yùn)動(dòng)；某時(shí)刻突然撤去該拉力，則從此刻開始到彈簧第一次恢復(fù)原長之前（）

QWMp-?*

∕z∕z∕∕∕∕∕∕z∕∕z∕zz

A.P的加速度大小的最大值為2〃gB.Q的加速度大小的最大值為2〃g

C.P的位移大小一定大于。的位移大小D.P的速度大小均不大于同一時(shí)刻Q的速度大小

2.【2022全國乙】如圖，一不可伸長輕繩兩端各連接一質(zhì)量為根的小球，初始時(shí)整個(gè)系

統(tǒng)靜置于光滑水平桌面上，兩球間的距離等于繩長心一大小為產(chǎn)的水平恒力作用在

3

輕繩的中點(diǎn)，方向與兩球連線垂直。當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)至二者相距SL時(shí)，它們加速度的大

小均為（）

mθ

P

mθ

5Fc2F_3F-3F

Aι.B.C.D.-----

8m5m8加IOm

3.【2021全國甲】如圖，將光滑長平板的下端置于鐵架臺(tái)水平底座上的擋板P處，上部架在橫桿

上。橫桿的位置可在豎直桿上調(diào)節(jié)，使得平板與底座之間的夾角6可變。將小物塊由平板與豎直桿

交點(diǎn)。處靜止釋放，物塊沿平板從。點(diǎn)滑至P點(diǎn)所用的時(shí)間f與夾角的。的大小有關(guān)。若由30。逐

漸增大至60。，物塊的下滑時(shí)間,將（）

A.逐漸增大B.逐漸減小C先增大后減小D.先減小后增大

4.【2019全國1】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(xì)繩跨過滑輪,其

一端懸掛物塊M另一端與斜面上的物塊M相連,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動(dòng)

M直至懸掛N的細(xì)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(xì)繩的拉力大小一定一直增加

CM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

5.12019全國2】物塊在輕繩的拉動(dòng)下沿傾角為30。的固定斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，輕繩與斜面平行。

已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為且，重力加速度取IOmzS2。若輕繩能承受的最大張力為

3

1500N,則物塊的質(zhì)量最大為（）

A.150kgB.100√3kgC.200kgD.200√3kg

6.12018全國1】如圖，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。

現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。以X表示P離開靜止位置的位

移，在彈簧恢復(fù)原長前，下列表示F和X之間關(guān)系的圖像可能正確的是（）

7.【2019全國3】用卡車運(yùn)輸質(zhì)量為膽的勻質(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(dāng)卡車

沿平直公路勻速行駛時(shí)，圓筒對(duì)斜面I、H壓力的大小分別為耳、F2,則（）

答案以及解析

L答案：AD

解析：兩滑塊勻速運(yùn)動(dòng)過程中，彈簧對(duì)H。的彈力大小為履=〃相g,當(dāng)撤去拉力后，對(duì)滑塊P由

牛頓第二定律有kx'+μmg=TOZ1,同理對(duì)滑塊Q有〃-kx'=ma2,從撤去拉力到彈簧第一次恢

復(fù)原長過程中，彈力由〃一直減小到零，所以P的加速度大小的最大值為剛撤去拉力F瞬間的

加速度大小，此時(shí)P的加速度大小為2〃g,而彈簧恢復(fù)原長時(shí)，Q的加速度大小達(dá)到最大值，即

。的最大加速度為〃g,A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于彈簧恢復(fù)原長前滑塊P的加速度一直大于。的加

速度，且兩滑塊初速度相同，所以撤去拉力后尸的速度一直小于同一時(shí)刻。的速度，所以P的位

移一定小于Q的位移，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。

2.答案：A

3/

解析：當(dāng)兩球運(yùn)動(dòng)至二者相距當(dāng)時(shí)，二者連線與輕繩之間夾角的余弦值CoSe=O.6。

設(shè)此時(shí)輕繩中拉力大小為K,對(duì)輕繩的中點(diǎn)受力分析得尸-2耳Sine=根繩明又輕繩質(zhì)

量近似為0,解得E二毛。對(duì)質(zhì)量為力的小球，由牛頓第二定律有耳=根〃，解得

O

a=~~,選項(xiàng)A正確。

3.答案：D

解析：本題考查受力分析及勻變速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)QP之間的水平距離為L,則QP的長度χ=-J

COS，

物塊沿光滑斜面下滑的加速度〃=gsi?根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律m卡，聯(lián)立各式可得

,=2?'夾角。由3。。逐漸增大至6。。過程中,sin26先增大后減小'故時(shí)間先減小后增大,

D項(xiàng)正確。

4.答案：BD

解析：用水平拉力向左緩慢拉動(dòng)M如圖所示，水平拉力廠逐漸增大，細(xì)繩的拉力T逐漸增大,

則細(xì)繩對(duì)M的拉力逐漸增大，故A錯(cuò)誤，B正確。

當(dāng)物塊M的質(zhì)量滿足〃4”84116>〃％8時(shí)?，初始時(shí)M受到的摩擦力方向沿斜面向上，這時(shí)隨著對(duì)物

塊N的緩慢拉動(dòng)，細(xì)繩的拉力T逐漸增大，物塊M所受的摩擦力先向上逐漸減小，然后可能再向

下逐漸增大，故C錯(cuò)誤，D正確。

5.答案：A

解析：物塊沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，則物塊受力平衡，滿足關(guān)系尸-，咫sin30°-w"gcos30°=0,其

中〃=蟲,g=10m∕s2,當(dāng)尸=150ON時(shí)，物塊的質(zhì)量最大，為m=.....-=150kg,

L30gsin304+μgcos30

故A正確。

6.答案：A

解析：設(shè)系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧壓縮量為今,由胡克定律和平衡條件得〃?g=此。力F作用在P上后物

塊受重力、彈力和尸，向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得，F(xiàn)+k[x0-x)-,ng=maQ聯(lián)

立以上兩式得F="+，陽，所以尸-X圖像中圖線是一條