專(zhuān)題3相互作用（解析版）-2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)培優(yōu)練（新高考用）

試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)專(zhuān)題3相互作用TOC\o"1-1"\h\u一、重力與彈力 2二、摩檫力與滑動(dòng)摩檫力 5三、力的合成 8四、力的分解 11五、共力點(diǎn)平衡問(wèn)題 14專(zhuān)題一重力與彈力1．（2022·浙江·高考真題）如圖所示，公園里有一仿制我國(guó)古代欹器的U形水桶，桶可繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，水管口持續(xù)有水流出，過(guò)一段時(shí)間桶會(huì)翻轉(zhuǎn)一次，決定桶能否翻轉(zhuǎn)的主要因素是（）A．水桶自身重力的大小B．水管每秒出水量的大小C．水流對(duì)桶撞擊力的大小D．水桶與水整體的重心高低【答案】D【詳解】水管口持續(xù)有水流出而過(guò)一段時(shí)間桶會(huì)翻轉(zhuǎn)一次，說(shuō)明主要原因是裝的水到一定量之后，導(dǎo)致水桶與水整體的重心往上移動(dòng)，豎直向下的重力作用線偏離中心轉(zhuǎn)軸，導(dǎo)致水桶不能穩(wěn)定平衡，發(fā)生翻轉(zhuǎn)。故選D。2．（2024·廣東深圳·二模）常見(jiàn)的繩索，在一定限度內(nèi)，其拉力F與伸長(zhǎng)量x成正比，即。當(dāng)繩索受到拉力而未斷時(shí)，其單位面積承受的最大拉力稱(chēng)為繩索的極限強(qiáng)度（僅與材質(zhì)有關(guān)）。在繩索粗細(xì)與長(zhǎng)度相同的情況下，，，，，對(duì)于原長(zhǎng)和粗細(xì)相同的三種繩索（）A．碳纖維繩承拉能力最強(qiáng)B．受到相同拉力時(shí)，最長(zhǎng)的是蜘蛛絲C．若繩索能承受的最大拉力相同，則橫截面面積之比為D．承受相同拉力時(shí)，它們的伸長(zhǎng)量之比【答案】AC【詳解】A．由題意可知碳纖維的極限強(qiáng)度最大，即單位面積承受的拉力最大，三種伸縮粗細(xì)相同，面積相同，所以碳纖維繩承拉能力最強(qiáng)，故A正確；B．根據(jù)尼龍繩的勁度系數(shù)最小，受到相同拉力時(shí)，最長(zhǎng)的是尼龍繩，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可得若繩索能承受的最大拉力相同，則橫截面面積之比為故C正確；D．根據(jù)可得承受相同拉力時(shí)，則它們的伸長(zhǎng)量之比為故D錯(cuò)誤。故選AC。3．（16-17高三上·青海海東·二模）某下列圖中各物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)圖中畫(huà)出了小球A所受彈力的情況，正確的是（

）A． B． C． D．【答案】C【詳解】A．圖中小球只受重力和桿的彈力且處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)二力平衡可得小球受到的彈力方向應(yīng)豎直向上，故A錯(cuò)誤；B．圖中因?yàn)橛疫叺睦K豎直，如果左邊的繩有拉力，豎直的那根繩就會(huì)發(fā)生傾斜，所以左邊的繩沒(méi)有拉力，故B錯(cuò)誤；C．圖中小球A受到豎直墻面的垂直于接觸面向左的彈力，小球A還受到下方小球的彈力，方向垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的公切面，方向由下方小球的球心指向小球A的球心，故C正確；D．小球與球面接觸處有彈力，且方向過(guò)接觸點(diǎn)垂直于接觸面，所以大半圓對(duì)小球的支持力應(yīng)該是沿著過(guò)小球與圓弧接觸點(diǎn)的半徑的方向，且指向圓心，故D錯(cuò)誤。故選C。4．（2012·浙江寧波·二模）如圖所示的裝置中，三個(gè)相同的輕彈簧在未受力狀態(tài)下的原長(zhǎng)相等，小球的質(zhì)量均相同，彈簧和細(xì)線的質(zhì)量均不計(jì)，一切摩擦忽略不計(jì)。平衡時(shí)各彈簧的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1、L2、L3，彈簧在彈性限度內(nèi)，其大小關(guān)系是（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】由于小球的質(zhì)量相等，故三種情況下小球?qū)椈僧a(chǎn)生的拉力相等，由胡克定律可知，各彈簧的形變量相等，由于原長(zhǎng)相等，故平衡時(shí)各彈簧的長(zhǎng)度都相等。故選A。5．（2024·新疆·二模）如圖所示，在粗糙的水平地面上，有6個(gè)完全相同的物塊（均可看成質(zhì)點(diǎn)），放在正六邊形的6個(gè)頂點(diǎn)上，用7根完全相同的輕彈簧將它們連接起來(lái)。整個(gè)系統(tǒng)靜止在水平地面上，已知cd之間彈簧彈力的大小是ac之間彈簧彈力大小的2倍，ac間彈簧的長(zhǎng)度為l，所有彈簧都在彈性限度內(nèi)，則彈簧的原長(zhǎng)為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為l0，則所以所以彈簧ac處于壓縮狀態(tài)，彈簧cd處于拉伸狀態(tài)，有解得故選A。專(zhuān)題二摩檫力與滑動(dòng)摩檫力6．（2024·廣東廣州·二模）“雪龍2號(hào)”破冰船前行過(guò)程中，在船頭相對(duì)冰層滑動(dòng)時(shí)，碎冰塊對(duì)船體彈力和摩擦力的示意圖正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】根據(jù)題意，由滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反和彈力的方向過(guò)切點(diǎn)垂直接觸面，指向受力物體，畫(huà)出碎冰塊對(duì)船體彈力和摩擦力的示意圖，如圖所示故選A。7．（2024·廣西·高考真題）工人卸貨時(shí)常利用斜面將重物從高處滑下。如圖，三個(gè)完全相同的貨箱正沿著表面均勻的長(zhǎng)直木板下滑，貨箱各表面材質(zhì)和粗糙程度均相同。若1、2、3號(hào)貨箱與直木板間摩擦力的大小分別為、和，則（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的公式可知滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積無(wú)關(guān)，只與接觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān)，由題可知三個(gè)貨箱各表面材質(zhì)和祖糙程度均相同，壓力大小也相同，故摩擦力相同，即故選D。8．（2024·北京海淀·二模）如圖所示，木塊A、B分別重50N和60N，它們與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.20，夾在A、B之間的彈簧被壓縮了1cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m，系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)（可認(rèn)為木塊與水平地面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）?，F(xiàn)用的水平拉力作用在木塊B上，此時(shí)木塊A、B所受摩擦力分別記為和，彈簧彈力大小為，則（）A．B．的方向水平向左C．D．【答案】C【詳解】C．未加F時(shí)，木塊AB受力平衡，所受靜摩擦力等于彈簧的彈力，彈簧彈力為F1=kx=400N/m×0.01m=4NB木塊與地面間的最大靜摩擦力A木塊與地面間的最大靜摩擦力施加F后，對(duì)木塊B有木塊B仍然靜止，受摩擦力仍為靜摩擦力，其大小fB=F+F1=2N+4N=6N方向水平向左，故C正確；D．因?yàn)锳B仍然靜止，故彈簧彈力不變，故D錯(cuò)誤；AB．施加2N的F之后，木塊A仍然靜止，所受摩擦力仍為靜摩擦力，大小為fA=F1=4N方向水平向右，故AB錯(cuò)誤。故選C。專(zhuān)題三力的合成9．（2023·重慶·高考真題）矯正牙齒時(shí)，可用牽引線對(duì)牙施加力的作用。若某顆牙齒受到牽引線的兩個(gè)作用力大小均為F，夾角為α（如圖），則該牙所受兩牽引力的合力大小為（）

A．B．C．D．【答案】B【詳解】根據(jù)平行四邊形定則可知，該牙所受兩牽引力的合力大小為故選B。10．（2024·陜西安康·二模）四個(gè)小朋友玩“東西南北跑比賽”，他們被圍在一個(gè)彈力圈中，從中心向外沿各自的方向移動(dòng)，去拿外圍的游戲道具，誰(shuí)先拿到誰(shuí)就能贏得比賽。某時(shí)刻四個(gè)小朋友處于如圖所示的僵持狀態(tài)，則此時(shí)受到彈力圈的彈力最小的是（）A．1號(hào)小朋友 B．2號(hào)小朋友C．3號(hào)小朋友 D．4號(hào)小朋友【答案】C【詳解】彈力圈上的力可近似為大小處處相等，彈力圈對(duì)3號(hào)小朋友的張角最大，根據(jù)平行四邊形定則可知合力最小。故選C。11．（2024·廣東深圳·二模）豎直墻上M為一堅(jiān)實(shí)的固定圓環(huán)，同一高度的N為一鐵釘，MN之間連著細(xì)鐵絲，以下選項(xiàng)A中，有一力F沿圖中水平方向拉著鐵釘，B、C、D選項(xiàng)中同一大小的力F在鐵絲中點(diǎn)沿圖中方向拉鐵絲，四種情況下，鐵釘受到拉力最大的是（

）A． B．C． D．【答案】B【詳解】選項(xiàng)A中，鐵釘受到拉力，選項(xiàng)B中鐵絲中點(diǎn)的力F的分解示意圖如圖所示，根據(jù)力的平行四邊行幾何關(guān)系解得鐵釘受到拉力可知，時(shí)，又根據(jù)選項(xiàng)B、C、D中a角度不變，力F不變，角度減小，鐵釘受到拉力也逐漸減小，因此選項(xiàng)B中鐵釘受到拉力最大，故B正確。故選B。12．（2023·湖南衡陽(yáng)·二模）兩個(gè)共點(diǎn)力大小分別為4N和12N，則這兩個(gè)力的合力大小可能為（）A．10N B．6N C．4N D．17N【答案】A【詳解】?jī)蓚€(gè)共點(diǎn)力大小分別為4N和12N，則這兩個(gè)力的合力大小范圍為故選A。13．（2023·全國(guó)·二模）質(zhì)量為的物體在4個(gè)共點(diǎn)力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中最大的一個(gè)力大小為，最小的一個(gè)力大小為。下列判斷正確的是（）A．其他兩個(gè)力的合力大小可能等于B．其他兩個(gè)力的合力大小一定為或C．若保持其他力不變，只撤除，物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小一定是D．若保持其他力不變，瞬間把的方向改變60°，物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在最初1秒內(nèi)的位移大小是【答案】C【詳解】AB．物體處于平衡狀態(tài)則合力為0，根據(jù)力的合成法則，個(gè)力的合力與剩余個(gè)力的合力等大反向。與的合力范圍為即故其他兩個(gè)力的合力范圍為故AB錯(cuò)誤；C．其余三個(gè)力的合力與等大反向，只撤除，物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為故C正確；D．若把的方向改變60°，則其余三力的合力與大小相等，方向成120°夾角，則合力此時(shí)物體的加速度為則在最初1秒內(nèi)的位移大小是故D錯(cuò)誤。故選C。14．（2023·重慶·二模）一個(gè)質(zhì)量為的物體，僅受到兩個(gè)力的作用，要使該物體獲得的加速度大小為，則這兩個(gè)力的大小可能是（）A．和 B．和 C．和 D．和【答案】AC【詳解】對(duì)物體受力分析，由牛頓第二定律得，物體所受的合力大小為A．和的合力范圍是A正確；B．和的合力范圍是B錯(cuò)誤；C．和的合力范圍是C正確；D．和的合力范圍是D錯(cuò)誤。故選AC。專(zhuān)題四力的分解15．（2024·重慶沙坪壩·二模）如圖所示，靜止在水平桌面上厚度不計(jì)的圓柱形玻璃杯中放有兩個(gè)半徑相同的玻璃球A和B，每個(gè)玻璃球的重力為G。已知玻璃杯的底部直徑是玻璃球半徑的3倍，玻璃球A對(duì)玻璃杯側(cè)壁的壓力大小為F1，玻璃球A對(duì)玻璃球B的壓力大小為F2，不計(jì)一切摩擦。下列說(shuō)法正確的是（）A．， B．，C．， D．，【答案】A【詳解】設(shè)A、B兩玻璃球球心的連線與豎直方向的夾角為θ，如圖甲所示，則由幾何關(guān)系可知將玻璃球A的重力進(jìn)行分解，如圖乙所示可得故玻璃球A對(duì)玻璃杯側(cè)壁的壓力大小為，玻璃球A對(duì)玻璃球B的壓力大小為。故選A。16．（2024·廣東廣州·二模）如圖所示俯視圖，當(dāng)汽車(chē)陷入泥潭時(shí)，需要救援車(chē)輛將受困車(chē)輛拖拽駛離。救援人員發(fā)現(xiàn)在受困車(chē)輛的前方有一堅(jiān)固的樹(shù)樁可以利用，根據(jù)你所學(xué)過(guò)的知識(shí)判斷，下列情況中，救援車(chē)輛用同樣的力拖拽，受困車(chē)輛受到的拉力最大的方案為（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】A圖中，根據(jù)受力分析可知，救援車(chē)輛的拉力為受困車(chē)輛所受拖拽力的一半；Ｂ圖中，根據(jù)受力分析可知，救援車(chē)輛的拉力為纜繩兩側(cè)拖拽拉力的合力，因初始時(shí)刻兩分力夾角接近180°，合力遠(yuǎn)小于兩分力(小于所受拖拽力的一半)；C圖中，纜繩與樹(shù)樁構(gòu)成定滑輪系統(tǒng)，僅改變力的方向，未改變力的大；D圖中，根據(jù)受力分析可知，救援車(chē)輛的拉力為受困車(chē)輛所受拖拽力的2倍；綜上所述B圖最省力。故選B。17．（2024·青海海南·二模）一鑿子兩側(cè)面與中心軸線平行，尖端夾角為θ，當(dāng)鑿子豎直向下插入木板中后，用錘子沿中心軸線豎直向下以力F敲打鑿子上側(cè)時(shí)，鑿子仍靜止，側(cè)視圖如圖所示。若敲打鑿子時(shí)鑿子作用于木板1、2面的彈力大小分別記為F1、F2，忽略鑿子受到的重力及摩擦力，下列判斷正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】敲打鑿子時(shí)，鑿子受到三個(gè)力作用，滿(mǎn)足即故選A。專(zhuān)題五共力點(diǎn)平衡問(wèn)題18．（2024·貴州·高考真題）如圖（a），一質(zhì)量為m的勻質(zhì)球置于固定鋼質(zhì)支架的水平橫桿和豎直墻之間，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中一個(gè)視圖如圖（b）所示。測(cè)得球與橫桿接觸點(diǎn)到墻面的距離為球半徑的1.8倍，已知重力加速度大小為g，不計(jì)所有摩擦，則球?qū)M桿的壓力大小為（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】對(duì)球進(jìn)行受力分析如圖，設(shè)球的半徑為R，根據(jù)幾何知識(shí)可得根據(jù)平衡條件得解得根據(jù)牛頓第三定律得球?qū)M桿的壓力大小為故選D。19．（2024·浙江·高考真題）如圖所示，不可伸長(zhǎng)的光滑細(xì)線穿過(guò)質(zhì)量為0.1kg的小鐵球，兩端A、B懸掛在傾角為的固定斜桿上，間距為1.5m。小球平衡時(shí)，A端細(xì)線與桿垂直；當(dāng)小球受到垂直紙面方向的擾動(dòng)做微小擺動(dòng)時(shí)，等效于懸掛點(diǎn)位于小球重垂線與AB交點(diǎn)的單擺，重力加速度，則（）A．?dāng)[角變小，周期變大B．小球擺動(dòng)周期約為2sC．小球平衡時(shí)，A端拉力為ND．小球平衡時(shí)，A端拉力小于B端拉力【答案】B【詳解】A．根據(jù)單擺的周期公式可知周期與擺角無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；CD．同一根繩中，A端拉力等于B端拉力，平衡時(shí)對(duì)小球受力分析如圖可得解得故CD錯(cuò)誤；B．根據(jù)幾何知識(shí)可知擺長(zhǎng)為故周期為故B正確。故選B。20．（2024·河北·高考真題）如圖，彈簧測(cè)力計(jì)下端掛有一質(zhì)量為的光滑均勻球體，球體靜止于帶有固定擋板的斜面上，斜面傾角為，擋板與斜面夾角為．若彈簧測(cè)力計(jì)位于豎直方向，讀數(shù)為取,擋板對(duì)球體支持力的大小為（

）A． B． C． D．【答案】A【詳解】對(duì)小球受力分析如圖所示由幾何關(guān)系易得力與力FN與豎直方向的夾角均為，因此由正交分解方程可得，解得故選A。21．（2024·新疆河南·高考真題）將重物從高層樓房的窗外運(yùn)到地面時(shí)，為安全起見(jiàn)，要求下降過(guò)程中重物與樓墻保持一定的距