专题02 相互作用-三年（2020-2022）高考物理真题模拟题分类练（全国卷专用）

全国三年（2020-2022）高考物理真题分项汇编 专题02 相互作用 【考纲定位】 近3年考情分析 考点要求 等级要求 考题统计 2022 2021 2020 三种常见的力 Ⅰ 力的合成与分解 Ⅱ Ⅲ卷·T17 受力分析、共点力的平衡 Ⅱ Ⅰ卷·T19 实验二：探究弹力与弹簧伸长的关系 实验三：验证力的平行四边形定则 【知识重现】 考点一 摩擦力的分析与计算 摩擦力分析与计算的三点注意 1.分析物体的运动状态，判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。 2.滑动摩擦力有具体的计算公式，而静摩擦力要借助其他公式，如：利用平衡条件列方程或牛顿第二定律列方程等。 3.“f=μN”中N并不总是等于物体的重力，如斜面上的物体，且N与重力G在大小上没有关系。 考点二 物体的静态平衡问题 1.研究对象选取的2点技巧 （1）采用整体法进行受力分析时，要注意系统内各个物体的状态应该相同。 （2）当直接分析一个物体的受力不方便时，可转移研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力，此法叫“转换研究对象法”。 2.求解共点力平衡问题的常用方法 常用方法包括力的合成法、分解法及正交分解法，示意图如图所示。 合成法　 分解法　　　正交分解法 考点三 物体的动态平衡问题 1、解析法的应用 方法 步骤 解析法 （1）列平衡方程得出未知量与已知量的关系表达式； （2）根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况 2.图解法的应用 方法 步骤 图解法 （1）根据已知量的变化情况，画出平行四边形边、角的变化； （2）确定未知量大小、方向的变化 3.三角形相似法的应用 方法 步骤 相似三角形法 （1）根据已知条件画出两个不同情况对应的力的三角形和空间几何三角形，确定对应边，利用三角形相似知识列出比例式； （2）确定未知量大小的变化情况 考点四 电学中平衡问题的处理方法 处理方法与力学问题的分析方法一样，把方法和规律进行迁移应用即可。 【真题汇编】 1.（2020·全国Ⅲ卷·T17）如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（　　） A. 45° B. 55° C. 60° D. 70° 【答案】B 【解析】 甲物体是拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示 根据几何关系有 解得。 故选B。 2. （2019·全国Ⅰ卷·T19）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． 3. （2019·全国Ⅱ卷·T16）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，重力加速度取10m/s2．若轻绳能承受的最大张力为1 500 N，则物块的质量最大为 A. 150kg B. kg C. 200 kg D. kg 【答案】A 【解析】 T=f+mgsinθ，f=μN，N=mgcosθ，代入数据解得：m=150kg，故A选项符合题意 4. （2019·全国Ⅲ卷·T16）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. B. C. D. 【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，受力分析如图，由几何关系可知，， ．解得， 由牛顿第三定律知，故D正确 【突破练习】 1. （2022·安徽合肥