专题02相互作用-【好题汇编】3年（2022-2024）高考1年模拟物理真题分类汇编（辽宁专用）

专题02 相互作用 1．（2024·辽宁·高考真题）利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（　　） A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 2．（2022·辽宁·高考真题）如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝与竖直方向夹角分别为。用分别表示的拉力，则（　　） A．的竖直分力大于的竖直分力 B．的竖直分力等于的竖直分力 C．的水平分力大于的水平分力 D．的水平分力等于的水平分力 。 1．（2024·辽宁·三模）如图所示，两根长度均为L的轻质细杆一端通过铰链连接于O点，另一端通过铰链连接在两面互相垂直的竖直墙壁上的A、B两点，在O点通过一轻绳悬挂一质量为m的小球，另一轻绳连接在C、O两点，平衡时两轻质细杆处于水平状态。已知A、O、B、H在同一水平面内，且AOBH为正方形，，重力加速度为g，则轻质细杆AO对墙的作用力为（    ） A． B． C． D． 2．（2024·辽宁辽阳·模拟预测）如图所示，斜面体放在水平面上，A 球套在粗细均匀的水平杆上，B球放在光滑斜面上，A、B两球用轻质细线连接。现用水平向左的推力 F 向左推斜面体，使斜面体缓慢向左移动，A始终保持静止。在斜面体向左移动直至细线与斜面平行过程中，关于线对A 球的作用力F1与斜面对 B球的作用力F2的大小变化，下列说法正确的是（    ） A．F1不断减小，F2不断减小 B．F1不断减小，F2不断增大 C．F1不断增大，F2不断减小 D．F1不断增大，F2不断增大 3．（2024·辽宁丹东·一模）如图所示，斜面静止于水平地面。将一个质量为m的小球用轻质细线悬挂于斜面顶端O点，在外力F、细线拉力和重力mg的共同作用下处于平衡状态。细线与竖直方向的夹角为θ，与F的夹角为α。开始时，F方向水平。现缓慢增大θ角同时保持α角不变，直至细线水平。此过程中，斜面始终保持静止，则下列说法正确的是（    ） A．外力F逐渐增大 B．外力F与细线拉力的比值保持不变 C．地面对斜面的摩擦力逐渐增大 D．地面对斜面的作用力保持不变 4．（2024·辽宁沈阳·三模）“雪龙2号”是我国第一艘自主建造的极地破冰船，能够在1.5米厚的冰层中连续破冰前行。破冰船前行过程中，在船头相对冰层滑动时，碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 5．蜘蛛网是由部分种类的蜘蛛吐丝所编成的网状物，如图所示，竖直平面内蜘蛛网上A、B、C三点的连线构成正三角形，三根蜘蛛丝a、b、c（可视为弹性绳）的延长线均过三角形的中心，蜘蛛丝c沿竖直方向，且c中有张力。蜘蛛静止在蜘蛛网（不计重力）中央，下列说法正确的是（    ） A．a中张力大于b中张力 B．a中张力与b中张力大小相等 C．若c突然断开，则蜘蛛仍能保持静止 D．若c突然断开，则断后瞬间蜘蛛的加速度竖直向下 6．如图甲所示，自动炒菜机的电动铲子既可推动炒菜也可翻动炒菜。自动炒菜机的炒菜原理可简化为如图乙所示的模型，内壁光滑的半球形容器开口向上固定在水平面上，一个小球放在容器的底部，竖直光滑挡板与其接触，挡板的上端刚好与圆心O重合，有两种方式使小球到达容器口附近的P点；方式一是将挡板缓慢水平向右推，在推动过程中挡板始终保持竖直，使小球到达P点；方式二是让挡板绕O点缓慢转动，使小球到达P点。下列说法正确的是（    ） A．方式一中，挡板对小球的弹力减小 B．方式一中，内壁对小球的弹力减小 C．方式二中，挡板对小球的弹力增大 D．方式二中，内壁对小球的弹力增大 【 7．如图所示，一圆环套在固定的倾斜光滑杆上，轻绳绕过定滑轮与圆环相连，整个装置处于同一竖直平面内，现用力F缓慢拉动轻绳，圆环对杆的弹力大小为FN，在圆环从A沿杆向上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．F一直增大，FN先减小后增大 B．F一直增大，FN一直减小 C．F先减小后增大，FN一直增大 D．F先减小后增大，FN先减小后增大 多选8．某班物理兴趣小组在研究三力作用下的平衡问题时，设计了如图所示的简单而常见的情景模型：将一可视为质点的质量为m的小球用轻质柔软的细线悬挂于天花板上的O点，在外力F、细线拉力FT和重力mg的作用下处于平衡状态。细线与竖直方向的夹角为，与F的夹角为，开始时F水平。小组成员经过讨论形成了如下结论，你认为正确的是（　　）    A．保持θ角及小球位置不变，逐渐缓慢减小角直至F竖直向上，则F、FT都逐渐减小 B．保持F水平，逐渐缓慢增大θ角，则F、FT都逐渐增大 C．保持角不变，逐渐缓慢增大θ角，直至悬线水平，则FT逐渐减小，F逐渐增大 D．只增加细线的长度，其他条件不变，F、FT都减小 9．如图所示，两只完全相同的灯笼A、B用细线系吊在树枝上处于静止状态，灯笼A左侧细线与竖直方向的夹角为，灯笼B右侧细线与竖直方向的夹角为，两只灯笼之间的细线与水平方向的夹角为（大小未知）。已知两个灯笼的质量均为，重力加速度为，，，求： （1）左、右两条细线的张力大小； （2）两灯笼之间细线的张力大小。 10．（2024·辽宁丹东·二模）小明学习了共点力及共点力作用下物体平衡的条件后，对生活中的一些平衡现象产生了浓厚的兴趣，进行了一些研究并获取相关数据，请你协助小明完成以下两个任务： （1）竖直墙上用一根细绳（轻质）悬挂了一幅相框（如图），经测量：两挂钉之间的细绳长度为70cm，两个挂钉间距离为42cm，相框的重10N，计算出细绳上的张力大小为多少； （2）长度为2R的筷子AB放入半径为R的半球形空汤碗中恰处于静止状态，测得筷子在碗内的长度为1.6R，计算出这根筷子的重心到A端的距离（筷子与汤碗之间的摩擦不计）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题02 相互作用 1．（2024·辽宁·高考真题）利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（　　） A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 【答案】C 【详解】A．当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误； B．根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误； C．由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确； D．桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。 故选C。 2．（2022·辽宁·高考真题）如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝与竖直方向夹角分别为。用分别表示的拉力，则（　　） A．的竖直分力大于的竖直分力 B．的竖直分力等于的竖直分力 C．的水平分力大于的水平分力 D．的水平分力等于的水平分力 【答案】D 【详解】CD．对结点O受力分析可得，水平方向 即F2的水平分力等于F2的水平分力，选项C错误，D正确； AB．对结点O受力分析可得，竖直方向 解得 则F1的竖直分量 F2的竖直分量 因 可知 选项AB错误。 故选D。 1．（2024·辽宁·三模）如图所示，两根长度均为L的轻质细杆一端通过铰链连接于O点，另一端通过铰链连接在两面互相垂直的竖直墙壁上的A、B两点，在O点通过一轻绳悬挂一质量为m的小球，另一轻绳连接在C、O两点，平衡时两轻质细杆处于水平状态。已知A、O、B、H在同一水平面内，且AOBH为正方形，，重力加速度为g，则轻质细杆AO对墙的作用力为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设细杆AO和细杆BO拉力的合力为F，以O点为研究对象，O点受到重力mg、CO杆的支持力和F，如图所示 根据几何关系可得 根据平衡条件可得 解得 细杆AO和细杆BO拉力的合力为F，如图所示 轻质细杆AO对墙的作用力为 故选A。 2．（2024·辽宁辽阳·模拟预测）如图所示，斜面体放在水平面上，A 球套在粗细均匀的水平杆上，B球放在光滑斜面上，A、B两球用轻质细线连接。现用水平向左的推力 F 向左推斜面体，使斜面体缓慢向左移动，A始终保持静止。在斜面体向左移动直至细线与斜面平行过程中，关于线对A 球的作用力F1与斜面对 B球的作用力F2的大小变化，下列说法正确的是（    ） A．F1不断减小，F2不断减小 B．F1不断减小，F2不断增大 C．F1不断增大，F2不断减小 D．F1不断增大，F2不断增大 【答案】B 【详解】设B的重力为GB，绳子对B的拉力为T，以B为研究对象可得最终T与F2垂直 由图可知在移动过程中T不断减小，F2不断增大，又由于力的作用是相互的，则可得F1大小与T相等，综合可得F1不断减小，F2不断增大。 故选B。 3．（2024·辽宁丹东·一模）如图所示，斜面静止于水平地面。将一个质量为m的小球用轻质细线悬挂于斜面顶端O点，在外力F、细线拉力和重力mg的共同作用下处于平衡状态。细线与竖直方向的夹角为θ，与F的夹角为α。开始时，F方向水平。现缓慢增大θ角同时保持α角不变，直至细线水平。此过程中，斜面始终保持静止，则下列说法正确的是（    ） A．外力F逐渐增大 B．外力F与细线拉力的比值保持不变 C．地面对斜面的摩擦力逐渐增大 D．地面对斜面的作用力保持不变 【答案】A 【详解】AB．如图所示，作出外力F、细线拉力FT的合力如图所示： 二力的合力和重力大小相等，方向相反，保持α角不变，逐渐缓慢增大θ角，直至悬线水平，因此外力F逐渐增大，细线拉力FT逐渐减小，外力F与细线拉力的比值增加，故A正确，B错误； C．在此过程中，拉力F变为F′时，水平分力最大，即水平分力先增大后减小，应用整体法可分析出地面对斜面的摩擦力先增大后减小，故C错误； D．在此过程中，拉力F的竖直分力逐渐增大，根据整体法可分析出地面对斜面的支持力一直在减小，由C项知地面对斜面的摩擦力先增大后减小，地面对斜面的作用力为支持力与摩擦力的合力，由勾股定理知，地面对斜面的作用力发生变化，故D错误。 故选A。 4．（2024·辽宁沈阳·三模）“雪龙2号”是我国第一艘自主建造的极地破冰船，能够在1.5米厚的冰层中连续破冰前行。破冰船前行过程中，在船头相对冰层滑动时，碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】船体对冰块的弹力垂直于接触面，指向受力物体；摩擦力与相对运动方向相反。 故选A。 5．蜘蛛网是由部分种类的蜘蛛吐丝所编成的网状物，如图所示，竖直平面内蜘蛛网上A、B、C三点的连线构成正三角形，三根蜘蛛丝a、b、c（可视为弹性绳）的延长线均过三角形的中心，蜘蛛丝c沿竖直方向，且c中有张力。蜘蛛静止在蜘蛛网（不计重力）中央，下列说法正确的是（    ） A．a中张力大于b中张力 B．a中张力与b中张力大小相等 C．若c突然断开，则蜘蛛仍能保持静止 D．若c突然断开，则断后瞬间蜘蛛的加速度竖直向下 【答案】B 【详解】AB．以网和蜘蛛为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件有 可得 选项A错误、B正确； CD．在竖直方向上有 c突然断开，蜘蛛受到的合力竖直向上，有向上的加速度，选项CD错误。 故选B。 6．如图甲所示，自动炒菜机的电动铲子既可推动炒菜也可翻动炒菜。自动炒菜机的炒菜原理可简化为如图乙所示的模型，内壁光滑的半球形容器开口向上固定在水平面上，一个小球放在容器的底部，竖直光滑挡板与其接触，挡板的上端刚好与圆心O重合，有两种方式使小球到达容器口附近的P点；方式一是将挡板缓慢水平向右推，在推动过程中挡板始终保持竖直，使小球到达P点；方式二是让挡板绕O点缓慢转动，使小球到达P点。下列说法正确的是（    ） A．方式一中，挡板对小球的弹力减小 B．方式一中，内壁对小球的弹力减小 C．方式二中，挡板对小球的弹力增大 D．方式二中，内壁对小球的弹力增大 【答案】C 【详解】AB．方式一，对小球受力分析，如图所示 若将挡板缓慢水平向右推的过程中，角由0度增大到90°，由平衡可得 、 则（挡板对小球的弹力）F1不断增大，（内壁对小球的弹力）N1不断增大，故AB错误； CD．方式二，对小球受力分析，如图所示 由题意可知，N2与F2始终垂直，且转动过程中增大，由平衡可得 、 则（挡板对小球的弹力）F2不断增大，（内壁对小球的弹力）N2不断减小，故C正确，D错误。 故选C。 7．如图所示，一圆环套在固定的倾斜光滑杆上，轻绳绕过定滑轮与圆环相连，整个装置处于同一竖直平面内，现用力F缓慢拉动轻绳，圆环对杆的弹力大小为FN，在圆环从A沿杆向上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．F一直增大，FN先减小后增大 B．F一直增大，FN一直减小 C．F先减小后增大，FN一直增大 D．F先减小后增大，FN先减小后增大 【答案】A 【详解】 对圆环受力分析如图所示，圆环受到三个力的作用，三个平衡，三个力恰组成一个闭合的三角形，由于重力大小方向不变，支持力方向不变，随拉力的方向该变时，三个力的动态分析图如图所示，由图可知，在拉力T达到竖直方向之前，其与竖直方向夹角越来越小，则T（F）增大，FN减小；在拉力T越过竖直方向之后，其与竖直方向夹角越来越大，则T（F）仍增大，FN则反向增大，故A正确BCD错误。 故选A。 多选8．某班物理兴趣小组在研究三力作用下的平衡问题时，设计了如图所示的简单而常见的情景模型：将一可视为质点的质量为m的小球用轻质柔软的细线悬挂于天花板上的O点，在外力F、细线拉力FT和重力mg的作用下处于平衡状态。细线与竖直方向的夹角为，与F的夹角为，开始时F水平。小组成员经过讨论形成了如下结论，你认为正确的是（　　）    A．保持θ角及小球位置不变，逐渐缓慢减小角直至F竖直向上，则F、FT都逐渐减小 B．保持F水平，逐渐缓慢增大θ角，则F、FT都逐渐增大 C．保持角不变，逐渐缓慢增大θ角，直至悬线水平，则FT逐渐减小，F逐渐增大 D．只增加细线的长度，其他条件不变，F、FT都减小 【答案】BC 【详解】A．如图所示 对小球受力分析，小球受重力、拉力F和细线的拉力FT作用，角不变，角减小到90°时，F最小，因此角减小的过程中，逐渐减小，F先减小后增大，故A错误； B．保持F水平，则 ， 角增大时F、都逐渐增大，故B正确； C．保持角不变，增大角，细线和拉力F的方向都逆时针转动，如图 F水平时最大，水平时F最大，所以逐渐减小，F逐渐增大，故C正确； D．只增加细线的长度，对F、没有影响，故D错误。 故选BC。 9．如图所示，两只完全相同的灯笼A、B用细线系吊在树枝上处于静止状态，灯笼A左侧细线与竖直方向的夹角为，灯笼B右侧细线与竖直方向的夹角为，两只灯笼之间的细线与水平方向的夹角为（大小未知）。已知两个灯笼的质量均为，重力加速度为，，，求： （1）左、右两条细线的张力大小； （2）两灯笼之间细线的张力大小。 【答案】（1），；（2） 【详解】（1）设灯笼A左侧细线张力大小为，灯笼B右侧细线张力大小为，将两灯笼视为一个整体，根据平衡条件，水平方向上有 竖直方向上有 代入数据联立解得 ， （2）设两个灯笼之间的细线张力大小为，受力分析如图所示 对于灯笼A，由平衡条件有 ， 联立解得 10．（2024·辽宁丹东·二模）小明学习了共点力及共点力作用下物体平衡的条件后，对生活中的一些平衡现象产生了浓厚的兴趣，进行了一些研究并获取相关数据，请你协助小明完成以下两个任务： （1）竖直墙上用一根细绳（轻质）悬挂了一幅相框（如图），经测量：两挂钉之间的细绳长度为70cm，两个挂钉间距离为42cm，相框的重10N，计算出细绳上的张力大小为多少； （2）长度为2R的筷子AB放入半径为R的半球形空汤碗中恰处于静止状态，测得筷子在碗内的长度为1.6R，计算出这根筷子的重心到A端的距离（筷子与汤碗之间的摩擦不计）。 【答案】（1）6.25N；（2）0.7R 【详解】（1）设细绳上的张力大小为F，方向与竖直方向成角，如图所示 由几何关系可知 解得 （2）对筷子进行受力分析如图所示 根据共点力平衡，汤碗对筷子在A、C两点的弹力延长线交点一定在过筷子重心的竖直线上，设筷子的重心为N点，则 则重心到A点的距离为 即这根筷子的重心到A端的距离为0.7R。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$