2025届高三物理一轮复习课时作业：2.5相互作用综合

2025届高三物理一轮复习课时作业 §2.5相互作用综合 时间：45分钟 满分：100分 1、 选择题：本题共12小题，每小题6分，共72分。在每小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项正确；第9～12小题，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．《墨经》是先秦墨家的代表作，“力，刑(形)之所以奋也”是书中对力的描述，其释义为：“力是使物体由静而动，动而愈速或由下而上的原因”，这与1000多年后牛顿经典力学的观点基本一致。关于对此描述的认识，以下说法正确的是(　　) A．力是改变物体运动状态的原因 B．力是维持物体运动状态的原因 C．物体速度的变化量跟力成正比 D．物体不受力将保持静止状态 2．关于共点力的合成，下列说法正确的是(　　) A．两个分力的合力一定比分力大 B．两个分力大小一定，夹角越大，合力越小 C．两个力合成，其中一个力增大，另外一个力不变，合力一定增大 D．现有三个力，大小分别为3 N、6 N、8 N，这三个力的合力最小值为1 N 3．如图所示，一个物体由绕过定滑轮的绳拉着，分别用图中所示的三种情况拉住物体静止不动。在这三种情况下，若绳的张力分别为FT1、FT2、FT3，定滑轮对轴心的作用力分别为FN1、FN2、FN3，滑轮的摩擦、质量均不计，则(　　) A．FT1＝FT2＝FT3，FN1>FN2>FN3 B．FT1>FT2>FT3，FN1＝FN2＝FN3 C．FT1＝FT2＝FT3，FN1＝FN2＝FN3 D．FT1<FT2<FT3，FN1<FN2<FN3 4．将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°，石块间的摩擦力可以忽略不计。则第1块对第2块的弹力F1和第1块对第3块的弹力F2的大小之比为(　　) A． B． C． D． 5．如图所示，斜面体放置在粗糙的水平地面上，在水平向右的推力F作用下，物体A和斜面体B均保持静止。若减小推力F，物体A仍然静止在斜面上，则(　　) A．物体A所受合力一定变小 B．斜面对物体A的支持力一定变小 C．斜面对物体A的摩擦力一定变小 D．斜面对物体A的摩擦力一定为零 6．如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动。用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在圆弧形墙壁上的C点。当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中(保持OA与地面夹角θ不变)，OC绳所受拉力的大小变化情况是(　　) A．逐渐减小 B．逐渐增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 7．如图所示，表面粗糙的斜面体C置于粗糙的水平地面上，斜面体C上有一物块A，通过跨过光滑定滑轮的细绳与小盒B连接，连接A的一段细绳与斜面平行，连接B的一段细绳竖直。现向小盒B内缓慢加入适量细沙，A、B、C始终处于静止状态。下列说法正确的是(　　) A．斜面体C对物块A的摩擦力可能沿斜面向上 B．斜面体C对物块A的摩擦力一定增大 C．地面对斜面体C的支持力一定增大 D．地面对斜面体C的摩擦力可能减小 8．近年来，智能手机的普及使“低头族”应运而生。近日研究发现，玩手机时，就有可能让颈椎承受多达60磅(约270 N)的重量，相当于给颈椎挂两个大西瓜，比一个7岁小孩还重。不当的姿势与一系列健康问题存在关联，如背痛、体重增加、胃痛、偏头痛和呼吸道疾病等。当人体直立时，颈椎所承受的压力等于头部的重量；但当低头时，颈椎受到的压力会随之变化。现将人体头颈部简化为如图的模型：重心在P点的头部，在可绕O转动的颈椎OP(轻杆)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下处于静止。当低头时，颈椎与竖直方向的夹角为45°，PQ与竖直方向的夹角为60°，此时，颈椎受到的压力约为直立时颈椎受到压力的(sin15°≈0.259)(　　) A．4.2倍 B．3.3倍 C．2.8倍 D．2.0倍 9．如图所示，质量均为m的小球A、B用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，当小球B平衡时，绳子所受的拉力为T1，弹簧的弹力为F1；现把A、B间的弹簧换成原长相同但劲度系数为k2(k2＞k1)的另一轻弹簧，在其他条件不变的情况下仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为T2，弹簧的弹力为F2，则下列关于T1与T2、F1与F2大小之间的关系，正确的是(　　) A．T1＞T2　　　　　　 B．T1＝T2 C．F1＜F2 D．F1＝F2 10．如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点，小球静止在Q点，P为O点正下方一点，OP间的距离等于橡皮筋原长。在P点固定一极小的光滑圆环，橡皮筋穿过圆环。现对小球施加一个外力F，使小球沿以PQ为直径的圆弧缓慢向上运动，不计一切阻力，重力加速度为g。则下列说法正确的是(　　) A．小球在从Q向P运动的过程中，外力F的方向始终跟橡皮筋垂直 B．小球在从Q向P运动的过程中，外力F的方向始终水平向右 C．小球在从Q向P运动的过程中，外力F逐渐增大 D．小球在从Q向P运动的过程中，外力F先变大后变小 11．某同学在家帮妈妈洗完衣服后，挂在如图所示的晾衣架上晾晒，A、B为竖直墙壁上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB＝60°，∠DOC＝30°，衣服质量为m。则(　　) A．CO杆所受的压力大小为mg B．CO杆所受的压力大小为2mg C．BO绳所受的拉力大小为mg D．AO绳所受的拉力大小为mg 12．如图甲所示，一物块静止在倾角为α的固定斜面上，现给物块施加一个平行于斜面底边且逐渐增大的水平力F作用，物块所受摩擦力f和推力F的大小关系如图乙所示，图中a、b、F0均为已知量。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　) A．由图可求出物块的质量 B．由图可求出物块与斜面间的动摩擦因数 C．F小于F0时物块保持静止状态 D．F大于F0后物块做匀变速运动 二．非选择题：本题共2小题，共28分。考生根据要求做答 13．（14分）如图所示，放在粗糙的固定斜面上的物块A和悬挂的物块B均处于静止状态。轻绳AO绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳BO的上端连接于O点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的OC段与竖直方向的夹角θ＝53°，斜面倾角α＝37°，物块A和B的质量分别为mA＝5 kg、mB＝1.5 kg，弹簧的劲度系数k＝500 N/m，(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2)求： (1)弹簧的伸长量x； (2)物块A受到的摩擦力。 14．（14分）筷子是中国人常用的饮食工具，也是中华饮食文化的标志之一。筷子在先秦时称为“挾”，汉代时称“箸”，明代开始称“筷”。如图所示，用筷子夹质量为m的小球，筷子均在竖直平面内，且筷子和竖直方向的夹角均为θ，为使小球静止，求每根筷子对小球的压力N的取值范围。已知小球与筷子之间的动摩擦因数为μ(μ<tanθ)，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g。 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届高三物理一轮复习课时作业参考答案 §2.5相互作用综合 1．A 解析：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，故A正确，B错误；加速度跟力成正比，物体速度的变化量除与加速度有关外，还与时间有关，故物体速度的变化量跟力不成正比，故C错误；物体不受力将保持静止状态或匀速直线运动状态，故D错误。 2．B 解析：由力的平行四边形定则可知，两个分力的夹角较大时，合力可能小于任一分力，故A错误；两个分力大小一定，夹角越大，合力越小，故B正确；两个力合成，其中一个力增大，另外一个力不变，合力不一定增大，故C错误；大小分别为3 N、6 N、8 N的三个力中，大小为3 N和6 N的两个力的合力范围在3 N到9 N之间，故这三个力的合力范围在0到17 N之间，故D错误。 3．A 解析：因为定滑轮只改变力的方向不改变力的大小，所以FT1＝FT2＝FT3，在从1位置到2、3位置过程中力的大小不变但和重力的夹角变大，其和重力的合力将变小，即对杆的作用力减小，A正确。 4．A 解析：如图对第1块石块进行受力分析，由几何关系知：＝sin60°＝，故A正确，B、C、D错误。 5．B 解析：物体A始终处于平衡状态，所以受到的合力始终等于0，不变，故A错误；如图对物体A进行受力分析，有： F合x＝Fcosθ＋f－Gsinθ＝0① F合y＝FN－Gcosθ－Fsinθ＝0② 由②知，FN＝Gcosθ＋Fsinθ，当F减小时，则支持力减小，所以B正确；由①知，f＝Gsinθ－Fcosθ，当f为正值即沿斜面向上时，F减小则f增大，当f为负值即沿斜面向下时，F减小则f可能减小，可能为零，也可能反向增大，故C、D错误。 6．C 解析：对物体G分析，G受力平衡，则拉力等于重力，故竖直绳的拉力不变；再对O点分析，O受绳子的拉力、杆OA的支持力及绳OC的拉力而处于平衡，如图所示；将F和OC绳上的拉力合成，其合力与G大小相等，方向相反，则在OC上移的过程中，平行四边形的对角线保持不变，平行四边形发生图中所示变化，则由图可知OC的拉力先减小后增大，图中D点时力最小，故C正确。 7．A 解析：以A为研究对象，其受力分析如图甲所示，若mBg＜mAgsinθ，则斜面体C对物块A的摩擦力方向沿斜面向上，A正确；若开始时斜面体C对物块A的摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件有mBg＋f＝mAgsinθ，当B中缓慢加入细沙，即mBg增大时，f先逐渐减小，B错误；以A和斜面体C组成的整体为研究对象，其受力分析如图乙所示，根据平衡条件，竖直方向有(mA＋mC)g＝FN＋mBgsinθ，水平方向有mBgcosθ＝f地面，当B中缓慢加入细沙，即mB增大时，FN减小，f地面增大，C、D错误。 8．B 解析：由题意可明确头的受力情况，如图所示：将沿PQ方向肌肉拉力T与头的重力合成，合力与颈椎的支持力F等大反向，由几何关系和平衡得： ＝＝，所以F＝G≈3.3G，故B正确。 9．BC 解析：以小球B为研究对象，分析受力情况，如图所示。由平衡条件可知，弹簧的弹力F和绳子的拉力T的合力F合与重力mg大小相等，方向相反，即F合＝mg，做出力的合成如图，由三角形相似得：＝＝。当弹簧劲度系数变大时，弹簧的压缩量减小，故长度AB增加，而OB、OA的长度不变，故T1＝T2，F2＞F1；故A、D错误，B、C正确。 10． AC 解析：设PQ＝2R，橡皮筋的劲度系数为k，当小球在Q点时橡皮筋的弹力为F弹＝k·2R＝mg，当小球和P的连线与竖直方向之间的夹角为α时，如图所示，橡皮筋的伸长量：Δx＝2R·cosα，此时橡皮筋的弹力：F弹′＝kΔx＝mgcosα，对小球，设外力F与水平方向之间的夹角为β，在水平方向：Fcosβ＝F弹′sinα，竖直方向：F弹′·cosα＋Fsinβ＝mg，联立解得：β＝α，F＝mgsinα，可知F的方向始终与橡皮筋垂直，而且随α的增大，F逐渐增大，故A、C正确，B、D错误。 11．BC 解析：以O点为研究对象，O点受到衣服的拉力T、CO杆的支持力F1和绳AO、BO的拉力，设绳AO和绳BO拉力的合力为F，作出O点的受力示意图如图1所示，根据平衡条件得：F1＝＝2mg，由牛顿第三定律知CO杆所受的压力大小为2mg，故B正确，A错误；F＝mgtan60°＝mg，将F沿OA、OB方向分解，如图2所示，设绳AO和绳BO所受拉力的大小均为F2，则F＝2F2cos30°，解得F2＝mg，故D错误，C正确。 12．ABC 解析：设物块的质量为m，当推力F＝0时，物块所受的摩擦力为a＝mgsinα，可以得出物块质量m＝，A正确；当推力F增大到F0时，物块开始滑动，所受的摩擦力为b＝μmgcosα，可得出物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝＝，B正确；F小于F0时物块保持静止状态，C正确；F大于F0后物块运动，随F增大，物块所受合力大小变化，故F大于F0后物块不是做匀变速运动，D错误。 13．（14分）答案　(1)4 cm　(2)5 N，方向沿斜面向上 解析　(1)对结点O受力分析如图1所示， 根据平衡条件，有： Tcosθ－mBg＝0， Tsinθ－F＝0， 且：F＝kx， 解得：x＝4 cm。 　 (2)设物块A所受摩擦力沿斜面向下，对物块A受力分析如图2所示， 根据平衡条件，有：T－f－mAgsinα＝0， 解得：f＝－5 N， 即物块A所受的摩擦力大小为5 N，方向沿斜面向上。 14．（14分）答案　≤N≤ 解析　筷子对小球的压力较小时，小球有下滑的趋势，小球恰不下滑时，最大静摩擦力沿筷子向上，小球受力平衡，如图a所示。 在竖直方向上有：2N1sinθ＋2f1cosθ＝mg 又f1＝μN1 联立解得：N1＝； 　 筷子对小球的压力较大时，小球有上滑的趋势，小球恰不上滑时，最大静摩擦力沿筷子向下，小球受力平衡，如图b所示。 在竖直方向上有：2N2sinθ＝mg＋2f2cosθ 又f2＝μN2 联立解得：N2＝。 综上，每根筷子对小球的压力N的取值范围为： ≤N≤。 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $$