届物理二轮 相互作用专题卷 全国通用.docx
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届物理二轮相互作用专题卷全国通用
2019届物理二轮相互作用专题卷（全国通用）
一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）
1.下列关于力的说法中，正确的是（ ）
A.射出枪口的子弹，能打到很远的距离，是因为子弹离开枪口后受到一个推力作用
B.甲用力把乙推倒，说明只是甲对乙有力的作用，乙对甲没有力的作用
C.只有有生命或有动力的物体才会施力，无生命或无动力的物体只会受到力
D.任何一个物体，一定既是受力物体，也是施力物体
2.在新一中的教室后面，每个班级都配备了一台饮水机，大家都喝上了健康的饮用水，试问，同学们在把山里江南这一桶水喝完的过程中，这桶水的重心是如何变化的（ ）
A.一直下降B.一直上升3
B..先降低，后升高
3.下列关于各性质力，说法正确的是（）
A.书放在桌子上，书对桌子的压力是桌子发生形变引起的
B.同一物体在地球表面时赤道处重力略小，但形状规则物体的重心必在其几何中心
C.静止的物体，也能受到滑动摩擦力
D.摩擦力方向不可能与物体运动方向垂直
4.
如图所示，物体A和B均处于静止状态，重力分别为13N和7N，不计弹簧秤和细线的重力，不考虑一切摩擦，则弹簧秤的读数是（ ）
A.6NB.7NC.13ND.20N
5.长直木板的上表面的一端放有一个铁块，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角α变大），另一端不动，则铁块受到的摩擦力Ff随角度α的变化关系图象是图中的（）
A.
B.
C.
D.
6.
体育课上某同学做引体向上。
他两手握紧单杠，双臂竖直，身体悬垂；接着用力上拉使下颌超过单杠（身体无摆动）；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上。
下列说法正确的是（ ）
A.在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力
B.在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力
C.若增大两手间的距离，最终悬垂时单臂的拉力变小
D.无论增大或减小两手间的距离，最终悬垂时双臂的合力不变
7.
如右图所示，物体静止于光滑水平面M上，水平恒力F1作用于物体，现要使物体沿着OO′方向做直线运动（F1和OO′都在M平面内）．那么必须同时再加一个力F2，则F2的最小值是（ ）
A.
B.
C.
D.
8.小芳同学想要悬挂一个镜框，以下四种方法中每根绳子所受拉力最小的是（）
A.
B.
C.
D.
9.作用于一个点的三个力，F1=3N、F2=5N、F3=9N，它们的合力大小不可能的是（ ）
A.0B.2NC.15ND.17N
10.如图所示，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环固定在竖直杆MN上。
现用一水平力F作用在绳上的O点，将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角θ逐渐增大。
关于此过程，下列说法中正确的是（）
A.水平力F保持不变B.水平力F逐渐减小
C.绳OB的弹力逐渐减小D.绳OB的弹力逐渐增大
二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）
11.图中重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的。
平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为θ。
AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是（ ）
A.
B.
C.
D.
12.如图所示，水平地面上的物块在拉力F作用下做匀速直线运动．若使力F与水平面的夹角θ从0逐渐增大到接近90°，物块仍以原来的速度作匀速运动，下列分析正确的是
A.地面对物块的弹力和摩擦力的合力方向不变
B.地面对物块的弹力和摩擦力的合力大小不变
C.拉力F先减小后增大
D.拉力F一直减小
13.下面几组力合力可能为零的是
A.10N、12N、30NB.9N、4N、5N
C.4N、5N、8ND.12N、4N、7N
14.（多选）如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体A、B通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（A在地面上，B在空中），力F与水平方向成θ角。
则A所受支持力FN和摩擦力f满足（）。
A.
B.
C.
D.
15.关于分力与合力的说法中，正确的是（ ）．
A.分力与合力同时作用于物体
B.分力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体时产生的效果相同
C.合力总是大于分力
D.两个分力大小一定，当二分力夹角在
到
之间时，夹角越大，合力越小．
三、实验题探究题（本大题共1小题，共9.0分）
16.某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点，OB 和OC 为细绳。
图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
（1）如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO 方向的是。
（2）本实验中所说的合力与两个分力具有相同的效果，是指下列说法中的
A．弹簧测力计在两种情况下发生相同的形变
B．固定橡皮筋的图钉受拉力产生形变
C．细绳套受拉力产生形变
D．使橡皮筋在某一方向伸长某一长度
（3）关于此实验的下列说法中正确的是
A．同一次实验中，应将结点O 拉至同一位置
B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O 点的位置
C．实验中，两个弹簧测力计之间的夹角必须保持90°
D．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行。
四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
17.如图所示，一粗糙斜面倾角为37°,一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m＝2kg的物体上，另一端施一平行斜面向上的拉力F.（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内.）
（1）若物体与斜面间的动摩擦因数为0.5，当弹簧拉长至14cm时，物体恰好沿斜面向上匀速运动，弹簧的劲度系数多大；
（2）若将弹簧拉长至12cm，物体受到的摩擦力大小；
（3）将弹簧拉长至多少时,物体受到的摩擦力为零.
18.如图所示，轻绳OA一端系于天花板上，与竖直方向的夹角为30°，水平轻绳OB的一端系于竖直墙上，O点挂一重物．如果绳OA能承受最大拉力是300N，那么在O点最多能挂多重的重物?
此时绳OB的拉力是多大?
19.如图所示，质量为M的半球面静止在水平地面上，质量为m的小物块在半球面上处于平衡状态，小物块与一轻弹簧连接，弹簧的上端固定于墙上的O点。
已知小物块与球心Oˈ的连线与竖直方向成θ=45°角，弹簧的劲度系数为k，其与竖直方向的夹角也为θ。
若小物块与球面之间刚好没有相对运动的趋势，求：
（1）弹簧的伸长量；
（2）球面所受地面的支持力。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
子弹在枪管内受到火药爆炸所产生的强大推力，使子弹离开枪口时有很大的速度，但子弹离开枪口以后，只受重力和空气阻力作用，并没有一个所谓的推力，因为找不到这个“推力”的施力物体，所以A错；物体间力的作用总是相互的，甲推乙的同时乙也推甲，故B错；不论物体是否有生命或是否有动力，它们受到别的物体作用时，都会对别的物体施力，马拉车时，车也拉马；书向下压桌子，桌子也向上推书，故C错；由于自然界中的物体都是相互联系的，找不到一个孤立的、不受其他物体作用的物体，所以每一个物体既是受力物体，又是施力物体，故D对。
2.【答案】D
【解析】
解：
开始时水与水桶的重心在其几何中心处，当水开始减少时，水的重心下降，所以整体的重心也下降；当水比较少时，水位继续下降，虽然水的重心下降，但由于水桶的重心的位置始终不变，所以水桶与水的总重心却开始上升，水没有时，整体的重心又会回到开始时的位置．所以在整个的过程中，这桶水的重心是先降低，后升高．故ABC错误，D正确
故选：
D
重心是物体所受重力的作用点．质量分布均匀、形状规则的物体的重心在其几何中心处．
物体的重心关键抓住重心与两个因素有关：
一是物体的形状；二是物体的质量分布．
3.【答案】C
【解析】
【分析】
弹力的大小是由于施力物体的形变产生的；重心位置和物体的形状和质量分布有关，质量分布均匀形状规则的物体，重心为其几何中心；摩擦力既可以作为动力也可以作为阻力，当摩擦力做为动力时方向和物体的运动方向相同，而做为阻力时方向和物体的运动方向相反；有摩擦力一定存在弹力，而有弹力不一定产生摩擦力。
本题考查了重力和弹力的基本运用，知道弹力产生的原因，以及知道重心的基本概念，知道物体的重心位置由物体的几何形状和质量分布情况决定；
【解答】
A、书放在桌子上，书对桌子的压力是书的形变引起的，故A错误；
B.同一物体在地球表面时赤道处重力略小，因重力加速度较小，而形状规则，且质量分布均匀，物体的重心才必在其几何中心，故B错误；
C.静止的物体也可能受滑动摩擦力作用，比如汽车急刹车时，地面受滑动摩擦力，故C正确；
D.摩擦力的方向可以与运动方向相互垂直，如转盘上的物体摩擦力来充当向心力；故D错误；
故选C。
4.【答案】B
【解析】
【分析】
弹簧秤测量弹簧所受的拉力大小，对物体B受力分析，根据平衡条件求出弹簧秤的读数。
本题考查对弹簧秤读数意义的理解，容易错误理解为弹簧秤的读数为13-7=6N。
【解答】
解：
由右侧重物B受力平衡得到，弹簧的拉力大小F=GB=7N，则弹簧秤B的读数为7N。
故选：
B
5.【答案】C
【解析】
【分析】
根据木板抬起的过程中铁块的受力及状态的变化，根据物体的运动状态可以确定物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力，再通过受力分析可得出摩擦力随角度的变化。
在求摩擦力时，一定要先明确是属于滑动摩擦力还是静摩擦力，再分别根据滑动摩擦及静摩擦力的求解方法进行求解。
【解答】
物块受到的摩擦力从开始到滑动过程为静摩擦力，f=mgsinθ，故为正弦规律变化；而滑动后变为了滑动摩擦力，则摩擦力f′=μmgcosθ，为余弦规律变化，而滑动摩擦力一般小于最大静摩擦力，故C正确，ABD错误。
故选C。
6.【答案】D
【解析】
解：
AB、在上升或下降过程中，由于身体的运动性质不确定，因此无法确定单杠对人的作用力与人的重力大小关系，故AB错误；
CD、依据力的合成法则，当增大两手间的距离，即增大两拉力的夹角，因拉力的合力不变，则有拉力大小增大，故C错误，D正确；
故选：
D。
AB、根据在上升或下降过程中，身体的运动情况，来判定力之间的关系；
CD、依据力的合成法则，结合三角知识，即可判定。
考查由运动情况来判定受力情况的方法，掌握力的合成法则，理解不论两拉力的夹角如何，两拉力的合力大小总不变，是解题的关键。
7.【答案】B
【解析】
解：
要使物体沿OO′方向做直线运动，则物体受到的合力F沿OO′方向，如图，由三角形定则知，当F2方向垂直OO′时，F2有最小值，为F2=F1sin θ，故B正确，ACD错误．
故选：
B
物体从静止开始做匀加速直线运动，合力的方向和运动的方向是一样的，要使物体沿着OO′方向做加速运动，合力必须沿着OO′方向，根据三角形定则，可以求出此时最小的力F2．
本题考查了分力与合力的关系，应用三角形定则可以较简便的解决这一类的问题．
8.【答案】B
【解析】
【分析】
镜框受重力和两根绳子的拉力处于平衡，合力等于0，知两根绳子拉力的合力等于重力，绳子合力与分力的关系可知：
绳子的夹角越小，绳子拉力越小。
【解答】
镜框受重力和两根绳子的拉力处于平衡，合力等于0，知两根绳子拉力的合力等于重力，绳子合力与分力的关系可知：
绳子的夹角越小，绳子拉力越小，由于B图中两绳子间的夹角最小，故拉力最小，故B正确ACD错误．
故选B。
9.【答案】A
【解析】
解：
F1=3N、F2=5N、F3=9N，三个力最大值等于三个力之和．即17N．
F1、F2两个力的合力最大为8N，最小为2N，F3=9N不在这两个力的合力范围内，所以三个力最小值不可是0N．
因此三个力的合力范围1N≤F≤17N，故A不可能，BCD可能．
本题选择不可能的，故选：
A．
当三个力的方向相同时，合力最大，三个力的合力不一定为零，当第三个力不在剩余两个力的合力范围内，合力不能为零．
解决本题的关键掌握两个力的合力范围，从而会通过两个力的合力范围求三个力的合力范围．
10.【答案】D
【解析】
【分析】
O点缓慢向左移动过程中，结点O的合力保持为零，分析结点O的受力情况判断F的变化，对整体研究，根据平衡条件判断杆对圆环的弹力和摩擦力的变化情况。
本题采用隔离法和整体法相结合研究动态平衡问题，由于不分析系统的内力，运用整体法分析杆对圆环的摩擦力和弹力比较简便。
【解答】
AB.细绳与竖直方向的夹角为θ，物体的质量为m，对结点O受力分析，运用合成法，则由平衡条件得：
F=mgtanθ，θ增大，则F增大，故A错误，B错误；
CD.设BO绳子的弹力为T，则Tcosθ=mg，解得
，θ增大，则T增大，故C错误，D正确；
故选D。
11.【答案】BD
【解析】
略
12.【答案】AC
【解析】
【分析】
对物体受力分析，根据摩擦力和弹力的关系分析合力的变化；根据平衡条件分析F与水平面的夹角θ从0逐渐增大到接近90°时，拉力的变化。
本题考查平衡条件的分析，对于拉力的变化可以用作图法直接分析。
【解答】
A.物体受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力处于平衡，设地面对物块的弹力和摩擦力的合力方向与水平方向的夹角为α，则
，可知α不变，即地面对物块的弹力和摩擦力的合力方向保持不变，故A正确；
B.随着地面对物块的弹力的变化，摩擦力随之变化，则地面对物块的弹力和摩擦力的合力大小在变化，故B错误；
CD.根据平衡条件得水平方向有Fcosθ=f竖直方向有N+Fsinθ=mg又f=μN联立得
，其中tanα=1μθ从0逐渐增大到接近90°时，sin（α+θ）先增大后减小，则知F先减小后增大，故C正确D错误。
故选AC。
13.【答案】BC
【解析】
【分析】
三力合成，先将其中的两个力合成，再与第三个力合成。
合成时，三力同向合力最大，若其中两个力的合力范围包括第三个力，则三力合力最小值为零。
三力平衡时，三个力中任意两个力的合力必然与第三个力等值、反向、共线。
【解答】
A.10N与12N合成最大22N，最小2N，不可能是30N，所以三个力的合力不能为零，故A错误；
B.9N和4N合成最大13N，最小5N，合力可能为5N，所以最终合力可能为零，故B正确；
C.4N和5N合成最大9N，最小1N，当取8N，与第三个力平衡，故C正确；
D.12N和4N合成最大16N，最小8N，不可能与第三个力平衡，故D错误。
故选BC。
14.【答案】AC
【解析】
【分析】
先对整体做受力分析，即可以知道m1受到的支持力和摩擦力，注意在对整体分析时，要注意弹簧的弹力为内力，不予考虑。
本题重点是对受力分析方法的应用，对连接体问题，多要用整体和隔离相结合的方法解题。
这个方法要掌握熟练。
【解答】
对整体受力分析如图：
：
AB.由于物体做匀速运动，竖直方向有：
，解得：
，故A正确，B错误；
CD.水平方向有：
，故C正确，D错误。
故选AC。
15.【答案】BD
【解析】
略
16.【答案】F′；D；AD
【解析】
解：
（1）F1与F2的合力的实际测量值为一个弹簧拉绳套时弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值。
所以图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是F′。
（2）本实验中所说的合力与两个分力具有相同的效果，是指使橡皮筋在某一方向伸长某一长度。
故ABC错误，D正确。
（3）A、本实验采用的是等效替代的方法，同一次实验中，O点位置不允许变动，故A正确；
B、实验中，需记录弹簧测力计的读数和O点的位置，还需要记录拉力的方向，故B错误；
C、实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角不一定是取90°，故C错误；
D、本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大，故D正确。
故选：
AD。
故答案为：
（1）F′．
（2）D．（3）AD。
（1）图乙中的F与F′两力中，F1与F2合力的实际值方向一定沿AO方向。
（2）根据合力与分力的关系是等效的，分析橡皮筯的结点位置要求。
（3）按实验原理和方法分析实验要求。
本实验采用的是等效替代的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代。
实验的核心是实验原理，根据实验原理选择器材，安排实验步骤，分析实验误差，进行数据处理等等。
17.【答案】解：
（1）物体恰好沿斜面向上匀速运动，则：
F=f+mgsin37°；
N=mgcos37°；
又f=μN；
解得：
F=μmgcos37°mgsin37°；
代入数据得：
F=20N；
由胡克定律F=k△L=k（L-L0），得：
；
即：
弹簧的劲度系数为500N/m；
（2）将弹簧拉长至12cm：
F´=k（L´-L0）=500×（12-10）×10-2N=10N＜mgsin37°=2×10×0.6N=12N；
所以物体受到的摩擦力：
f´=mgsin37°-F´=12N-10N=2N；
即：
若将弹簧拉长至12cm，物体受到的摩擦力大小为2N；
（3）物体受到的摩擦力为零时：
；
由胡克定律得：
；
则
；
即：
将弹簧拉长至12.4cm时,物体受到的摩擦力为零。
【解析】
对于摩擦力问题，首先要根据物体的受力情况，判断物体的状态，确定是何种摩擦力，再选择解题方法．静摩擦力由平衡条件求解，而滑动摩擦力可由公式或平衡条件求解。
（1）物体匀速运动时，弹簧的拉力与滑动摩擦力平衡，由平衡条件和胡克定律求出弹簧的劲度系数；
（2）若将弹簧拉长到12cm时，弹簧的拉力小于重力在斜面方向的分力，物体仍静止，由平衡条件求解物体所受到的静摩擦力大小；
（2）物体受到的摩擦力为零时，弹簧的拉力等于重力在斜面方向的分力，由平衡条件及胡克定律求解弹簧拉长至多少。
18.【答案】
解：
根据O点受力由正交分解有：
FOAcosθ=G，
FOAsinθ=FOB，
联立解得：
当FOA=300N时时：
；
【解析】
本题关键对O点受力分析后根据平衡条件列式求解，可以结合合成法、分解法、正交分解法求解，基础题。
对O点受力分析，受重力和两个拉力，根据平衡条件并结合分解法列式求解即可。
19.【答案】
解：
（1）对小物块受力分析：
摩擦力为零，支持力N、弹簧的拉力T和重力G三力平衡，如图所示：
设弹簧伸长量为△x，则：
T=k△x
解得：
（2）设地面的支持力和摩擦力分别为FN和f，对整体受力分析，
根据平衡条件得：
Tsinθ=f，
Tcosθ+FN=（M+m）g
解得：
，方向水平向左，
，方向竖直向上．
答：
（1）弹簧的伸长量为
；
（2）球面所受地面的支持力大小为
，方向竖直向上．
【解析】
（1）小物块与球面之间刚好没有相对运动的趋势，摩擦力为零，对小物块受力分析，根据平衡条件结合胡克定律列式求解即可；
（2）对整体受力分析，根据平衡条件列式求解即可．
本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用，要求同学们能正确对物体进行受力分析，注意整体法和隔离法在解题中的应用，难度适中．
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