十年高考真题分类汇编20102019物理专题03相互作用解析教师版

十年高考真题分类汇编(2010－2019)物理专题03相互作用选择题：1.(2019•天津卷•T2)2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B.为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布【答案】C【解析】【详解】A、以桥身为研究对象，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力等大反向，则钢索对索塔的向下的压力数值上等于桥身的重力，增加钢索的数量钢索对索塔的向下的压力数值不变，故A错误；B、由图甲可知2cosTMg，当索塔高度降低后，α变大，cos变小，故T变大，故B错误C、由B的分析可知，当钢索对称分布时，2cosTMg，钢索对索塔的合力竖直向下，故C正确D、受力分析如图乙，由正弦定理可知，只要sinsinACABFF，钢索AC、AB的拉力FAC、FAB进行合成，合力竖直向下，钢索不一定要对称分布，故D错误；综上分析：答案为C2.(2019•全国Ⅱ卷•T3)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33，重力加速度取10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1500N，则物块的质量最大为A.150kgB.1003kgC.200kgD.2003kg【答案】A【解析】【详解】T=f+mgsinθ，f=μN，N=mgcosθ，带入数据解得：m=150kg，故A选项符合题意3.(2019•全国Ⅲ卷•T3)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则A.1233==32FmgFmg，B.1233==23FmgFmg，C.1213==22FmgFmg，D.1231==22FmgFmg，【答案】D【解析】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，由几何关系容易找出两斜面对圆筒支持力与重力的关系，由牛顿第三定律知斜面对圆筒的支持力与圆筒对斜面的压力大小相同。4.(2019•全国Ⅰ卷•T6)如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M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减小后增加【答案】BD【解析】如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中，水平拉力F逐渐增大，绳子拉力T逐渐增大；对M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，则随着绳子拉力T的增加，则摩擦力f也逐渐增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，则随着绳子拉力T的增加，摩擦力f可能先减小后增加。故本题选BD。5.(2019•江苏卷•T2)如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右.细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为A.sinTB.cosTC.TsinαD.Tcosα【答案】C【解析】对气球受力分析，由水平方向平衡条件可得：sinFT风，故C正确。6.(2018·天津卷)(多选)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FN大B.若F一定，θ小时FN大C.若θ一定，F大时FN大D.若θ一定，F小时FN大【答案】BC【解析】选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向右的F、和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以两侧给木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的推力是相等的，力F的分解如图：则1211cos90cos902cos902sin2222NNNNFFFFF，12NNNFFF，故解得2sin2NFF，所以F一定时，θ越小，FN越大；θ一定时，F越大，FN越大，BC正确；7.(2016·江苏卷)一轻质弹簧原长为8cm，在4N的拉力作用下伸长了2cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为A.40m/NB.40N/mC.200m/ND.200N/m【答案】D【解析】由题意知，弹簧的弹力为4N时，弹簧伸长2cm，根据胡克定律F=kx，代入数据可得弹簧的劲度系数k=200N/m，所以A、B、C错误，D正确。8.(2014·广东卷)如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向【答案】A【解析】M处支持力方向与支持面(地面)垂直，即竖直向上，选项A正确；N处支持力与支持面(原木接触面)垂直，即垂直MN向上，故选项B错误；摩擦力与接触面平行，故选项C、D错误。9.(2013·安徽卷)如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为FN分别为(重力加速度为g)A.T=m(gsinθ+acosθ)，FN=m(gcosθ-asinθ)B.T=m(gsinθ+acosθ)，FN=m(gsinθ-acosθ)C.T=m(acosθ-gsinθ)，FN=m(gcosθ+asinθ)D.T=m(asinθ-gcosθ)，FN=m(gsinθ+acosθ【答案】A【解析】对球受力分析如图所示，沿水平方向和竖直方向正交分解：水平方向：Tcosθ-FNsinθ=ma；竖直方向：Tsinθ+FNcosθ=mg。联立两式，解得：T=m(gsinθ+acosθ)，FN=m(gcosθ-asinθ)，故A正确。]10.(2013·北京卷)倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是A.木块受到的摩擦力大小是mgcosαB.木块对斜面体的压力大小是mgsinαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosαD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g【答案】D【解析】对m进行受力分析可知，木块受到的f=mgsinα，A错误；斜而对木块的支持力N=mgcosα，B错误；将木块与斜面体做为一个整体，可知桌面对斜面体的摩擦力为零，支持力大小等于(M+m)g，C错误，D正确。11.(2012·上海卷)如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平。则在斜面上运动时，B受力的示意图为【答案】A【解析】整体向上做匀减速直线运动，加速度方向沿斜面向下，则B的加速度方向沿斜面向下。根据牛顿第二定律知，B的合力沿斜面向下，则B一定受到水平向左的摩擦力以及重力和支持力。故A正确，B、C、D错误。12.(2012·上海卷)已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N。则A.F1的大小是唯一的B.F2的力向是唯一的C.F2有两个可能的方向D.F2可取任意方向【答案】C【解析】已知一个分力有确定的方向，与F成30°夹角，知另一个分力的最小值为3025FsinN，而另一个分力大小大于25N小于30N，所以分解的组数有两组解。如图，故C正确，ABD错误13.(2011·广东卷)如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止。下列判断正确的是A.F1F2F3B.F3F1F2C.F2F3F1D.F3F2F1【答案】B【解析】对P点受力分析，如图根据共点力平衡条件1333302FFcosF，2331302FFsinF因而31FFF，B正确14.(2012广东卷)如图所示，两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为45°，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大小分别为A.G和GB.G22和G22C.G21和G23D.G21和G21【答案】B【解析】日光灯受力如图所示，将12TT、分别向水平方向和竖直方向分解，则有：0012cos45cos45TT124545TsinTsinG解得：1222TTG，故选B。15.(2014·山东卷)如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木反拉力的大小，则维修后A.F1不变，F2变大B.F1不变，F2变小C.F1变大，F2变大D.F1变小，F2变小【答案】A【解析】前后两次木板始终处于静止状态，因此前后两次木板所受合力F1都等于零，保持不变，C、D错误；绳子剪去一段后长度变短，悬挂木板时绳子与竖直方向夹角θ变大，将力沿水平方向和竖直方向正交分解，在竖直方向上，2F2cosθ=mg，而物体的重力不变，因此单根绳的拉力F2变大，A正确，B错误。16.(2017·新课标Ⅲ卷)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)A.86cmB.92cmC.98cmD.104cm【答案】B【解析】设弹性绳的劲度系数为k，左、右两半段绳的伸长量10080102cmcmLcm，由共点力的平衡条件可知，钩码的重力221008021.2100GkLkL，将弹性绳的两端缓慢移至天花板上同一点时，钩码的重力G=2k△L’，解得△L’＝0.6△L＝6cm，则强性绳的兑长度变为80cm＋2△L’＝92cm，故选B。17.(2012·海南卷)下列关于摩擦力的说法，正确的是A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速【答案】CD【解析】作用在物体上的滑动摩擦力方向，若与物体的运动方向相同时，能使物体加速，比如物体轻轻放在水平匀速传动的传送带上时物体受到滑动摩擦力而加速.故A错误；当静摩擦力与物体的运动方向相反时，物体可能做减速运动.故B错误；当滑动摩擦力方向与物体的运动方向相同时，物体可能做加速运动；当滑动摩擦力方向与物体的运动方向相反时，物体可能做减速运动.故C正确；当静摩擦力方向与物体的运动方向相同时，物体可能做加速运动；当静摩擦力方向与物体的运动方向相反时，物体可能做减速运动.故D正确；故选CD。18.(2013·广东卷)如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上，则A.P向下滑动B.P静止不动C.P所受的合外力增大D.P与斜面间的静摩擦力增大【答案】BD【解析】由于物体Q轻轻地叠放在p上，相当于增大物体p重力，整体法分析受力知，p仍静止不动，p与斜面间的静摩擦力增大，故B、D正确。19.(2011·浙江