专题02相互作用备战2020高考物理2019届名校模拟好题分项版汇编教师版

1一．选择题1.（2019广东惠州第一次调研）如图所示，质量为m的光滑小球，在细线和墙壁的作用下处于静止状态，重力加速度为g，细线与竖直墙壁的夹角为300，则细线对小球的拉力大小为A．233mgB．33mgC．mgD．32mg【参考答案】A【命题意图】本题考查受力分析、平衡条件及其相关知识点。【试题拓展】根据题述条件，应用力的平衡条件可得：tan30°=NFmg，解得墙面对球的弹力FN=mgtan30°=33mg，应用牛顿第三定律可知球对墙面的压力为FN’=33mg。2.（2018年11月浙江选考物理）小明在观察如图所示的沙子堆积时，发现沙子会自然堆积成圆锥体，且在不断堆积过程中，材料相同的沙子自然堆积成的圆锥体的最大底角都是相同的。小明测出这堆沙子的底部周长为31.4m，利用物理知识测得沙子之间的摩擦因数为0.5，估算出这堆沙子的体积最接近2A.60m2B.200m2C.250m2D.500m2【参考答案】A8.（2019武汉调研）如图所示，将质量为m的匀质重绳的两端固定在等高的A、B两点，在重绳中点系一质量为M的物体。已知重绳A、B端的切线与竖直方向的夹角为a，重绳最低点C端的切线与竖直方向的夹角为β。下列说法正确的是A.若撤去物体，重绳的重心位置将升高B.重绳在A、B端的拉力大小为mg2cosaC.重绳在C端的张力大小为Mg2cosβD.减小物体的质量，角β将会增大【参考答案】CD【命题意图】本题考查受力分析、平衡条件的灵活运用及其相关知识点。【解题思路】可画出物体前后重绳的位置和重心位置，由图可知若撤去物体，重绳的重心位置不变，选项A错误；把重绳和物体M看作一个整体，分析受力，由平衡条件，2Fcosα=mg+Mg，解得重绳在A、B端的拉力大小为F=2cosmMg，选项B错误。对C点受力分析，设.重绳在C端的张力大小为FT，对点，由平衡条件，2FTcosβ=Mg，解得重绳在C端的张力大小为Mg2cosβ，选项C正确；减小物体的质量，角β将会增3大，选项D正确。【易错警示】解答此题常见错误为：一是认为弯曲匀质重绳的重心在匀质重绳上，导致错选A和漏选D；二是正确选择研究对象，没有按照平衡条件列方程计算导致错误。4．（2018高考天津理综）明朝谢肇淛《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之,曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则A．若F一定，θ大时NF大B．若F一定，θ小时NF大C．若θ一定，F大时NF大D．若θ一定，F小时NF大【参考答案】BC【名师解析】则1211cos90cos902cos902sin2222NNNNFFFFF，12NNNFFF，故解4得2sin2NFF，所以F一定时，越小，NF越大；一定时，F越大，NF越大，BC正确；【点睛】由于木楔处在静止状态，故可将力F沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解，根据平行四边形定则，画出力F按效果分解的图示．并且可据此求出木楔对A两边产生的压力．对力进行分解时，一定要分清力的实际作用效果的方向如何，再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可5.（2018江西南昌三模）如图所示，倾斜的木板上有一静止的物块，水平向右的恒力F作用在该物块上，在保证物块不相对于木板滑动的情况下，现以过木板下端点O的水平轴为转轴，使木板在竖直面内顺时针缓慢旋转一个小角度。在此过程中下面说法正确的是A．物块所受支持力一定变大B．物块所受支持力和摩擦力的合力一定不变C．物块所受摩擦力可能变小D．物块所受摩擦力一定变大【参考答案】..BC【命题意图】本题考查受力分析、平衡条件及其相关的知识点。6．（2019河南名校联考）如图1所示，质量分别为m、M的两个物体系在一根通过定滑轮(质量忽略不计)的轻绳两端，M放在水平地板上，m被悬挂在空中，若将M沿水平地板向右缓慢移动少许后M仍静止，则()图1A．绳的张力变大5B．M对地面的压力变大C．M所受的静摩擦力变大D．悬挂滑轮的绳的张力变大【参考答案】D【名师解析】因m处于静止状态，故绳子的拉力等于m的重力，即F＝mg，绳的张力不变，故A选项错误；对M受力分析如图甲所示，把F进行正交分解可得关系式N＋Fsinθ＝Mg，Fcosθ＝f.当M向右移动少许后，θ变大，故N减小，f减小，故B、C选项错误；对滑轮受力分析如图乙所示，把拉物体的绳子的拉力合成得F合＝T.因F不变，两绳的夹角变小，则F合变大，故悬挂滑轮的绳的张力变大，D选项正确．【规律总结】处理共点力平衡问题的三种方法，要视具体问题灵活地选用，解决问题才更便捷．7.（2019河南名校联考）如图2为两种形式的吊车的示意图，OA为可绕O点转动的轻杆，重量不计，AB为缆绳，当它们吊起相同重物时，杆OA在图(a)、(b)中的受力分别为Fa、Fb，则下列关系正确的是()图2A．Fa＝FbB．Fa＜FbC．大小不确定D．Fa＞Fb【参考答案】A【名师解析】分别对两种形式的结点进行受力分析．在图(a)中，Fa＝2mgcos30°＝3mg.6在图(b)中，Fb＝mgtan60°＝3mg.可知Fa＝Fb，故A正确，B、C、D错误．8．如图所示，在竖直的墙面上用铰链固定一可绕O点自由转动的轻杆，一定长度的轻绳系在轻杆的A、C两点，动滑轮跨过轻绳悬吊一定质量的物块。开始时轻杆位于水平方向，轻绳对A、C两点的拉力大小分别用1F、2F表示。则下列说法正确的是A．当轻杆处于水平方向时1F2FB．若将轻杆沿顺时针方向转过一个小角度，则1F增大、2F增大C．若将轻杆沿逆时针方向转过一个小角度，则1F增大、2F增大D．无论将轻杆怎样转动，则1F、2F均减小【参考答案】D9．在挡板P作用下，木板A静止于竖直的墙壁和水平地面之间，墙壁和地面皆光滑、在木板A上放有一斜面B，也处于静止，如图所示。现将挡板P缓慢向左移动一小段距离，物体A、B仍保持静止，在此过程中A.A对B的作用力减小B.B对A的支持力不变7C.木板对B的支持力增大D.木板对B的摩擦力增大【参考答案】D二．计算题1.(8分)（2019武汉调研）水平面上固定着半径R=60cm的薄圆筒，筒中放置着两个圆柱，小圆柱半径rl=10cm、重力为G1=30N，大圆柱半径r2=30cm。圆筒和圆柱的中心轴均水平，且圆筒的中心O与大、小圆柱的切点Q的连线恰好竖直，如图所示。不计一切摩擦，求：8(1)筒对小圆柱的支持力F1和大、小圆柱之间的压力F；(2)大圆柱所受重力G2。【命题意图】本题考查平衡条件的应用及其相关知识点。(2)隔离大圆柱分析受力，如图，大圆柱受到重力G2、薄圆筒的支持力F2、小圆柱对大圆柱的弹力F，画出力矢量三角形，由力矢量三角形与几何三角形OQO1相似可得2GOQ=1FQO,解得G2=10N。2．（16分）（2018江苏高考物理）如图所示，钉子A、B相距5l，处于同一高度．细线的一端系有质量为M的小物块，另一端绕过A固定于B．质量为m的小球固定在细线上C点，B、C间的线长为3l．用手竖直向下拉住小球，使小球和物块都静止，此时BC与水平方向的夹角为53°．松手后，小球运动到与A、B相9同高度时的速度恰好为零，然后向下运动．忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：（1）小球受到手的拉力大小F；（2）物块和小球的质量之比M:m；（3）小球向下运动到最低点时，物块M所受的拉力大小T．【命题意图】本题考查连接体、力的分解、平衡条件、机械能守恒定律、牛顿运动定律及其相关的知识点。【解题思路】（3）根据机械能守恒定律，小球回到起始点．设此时AC方向的加速度大小为a，重物受到的拉力为T牛顿运动定律Mg–T=Ma小球受AC的拉力T′=T牛顿运动定律T′–mgcos53°=ma解得85mMgTmM（）（4885511TmgTMg或）3．(2019河南开封高三定位考试)如图所示，固定直杆上套有一个质量为m的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点。已知直杆与水平面的夹角为θ，两弹簧的劲度系数均为k＝3sinmgL，小球在距B点45L的P点处于静止状态，此时小球受到的摩擦力为最大静摩擦力，且与滑动摩擦力相等，重力加速度为g。求：10（1）小球在P点处受到摩擦力的大小及方向；（2）若从固定点B处剪断弹簧，则剪断弹簧的瞬间小球加速度大小及方向；（3）若小球从P点以初速度v0沿杆向上运动，恰能到达距A点45L的Q点，求初速度v0的大小及小球从Q点下滑过程中动能最大时距B点的距离。【名师解析】（18分）⑵剪断下方弹簧的瞬间,（2分）方向沿杆向下（2分）小球在P、Q两点时,弹簧的弹性势能相等,故小球从P到Q的过程中,弹簧对小球做功为零，由动能定理（2分）11（2分）4．（12分）如图所示，两个相同的正三棱柱A、B紧靠着静止于水平地面上，三棱柱的中间有一个半径为R的光滑圆柱C，A、B的质量均为m，A、B与地面间的动摩擦因数为μ，C的质量为2m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。（1）三者均静止时A对C的支持力为多大？（2）若A、B能保持不动，μ应该满足什么条件？（3）若C受到经过其轴线竖直向下的外力而能够缓慢下降到地面，求该过程中摩擦力对A做的功。【答案】（1）2mg（2）μ≥32（3）–3mgR【解析】（1）圆柱C受力平衡2FNcos60°=2mg（1分）解得FN=2mg（1分）（2）如图所示，A受力平衡F地=FNcos60°+mg=2mg（1分）f=FNsin60°=3mg（1分）因为f≤μF地，所以μ≥32（1分）12