专题2 相互作用 -【高考密码】备战2025年高考物理2020-2024五年真题分类汇编

专题二相互作用 专题二 相互作用 题组 用时： 易错记录： 1.(2024·山东卷)如图所 若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的 示，国产人形机器人“天 正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g, 工”能平稳通过斜坡。若 相邻两盘间距1.0cm,重力加速度大小取 它可以在倾角不大于30 10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的 的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等 劲度系数为 () 于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数 A.10 N/m B.100N/m 不能小于 ( ) C.200N/m D.300N/m A号 且 5.(2022·湖南卷)2022年北京冬奥会跳台滑雪空 3 中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示 C 2 D③ 杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力 的情况.若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其 2.(2024·黑吉辽卷)利用砚台将墨条研磨成墨汁 所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度 时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始 改变.当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是 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 6.(2020·北京模拟)木块 向水平向左 甲、乙分别重50N和 7nn力 C.桌面和墨条对砚台的摩 60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为 擦力是一对平衡力 0.25.夹在甲、乙之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹 D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是 簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上 一对平衡力 静止不动.现用F=1N的水平拉力作用在木块 3.(2024·湖北卷)如图所 乙上，如图所示，力F作用后木块所受摩擦力的 示，两拖船P、Q拉着无动 情况是 力货船S一起在静水中 A.木块甲所受摩擦力大小是12.5N 沿图中虚线方向匀速前 B.木块甲所受摩擦力大小是11.5N 进，两根水平缆绳与虚线 C.木块乙所受摩擦力大小是9N 的夹角均保持为30°。假 D.木块乙所受摩擦力大小是7N 设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f, 7.(2020·全国卷Ⅲ)如图，悬 方向与船的运动方向相反，则每艘拖船发动机提 挂甲物体的细线拴牢在一不 供的动力大小为 可伸长的轻质细绳上O点 B 处；绳的一端固定在墙上，另 一端通过光滑定滑轮与物体 甲 C.2f D.3f 乙相连.甲、乙两物体质量相等.系统平衡时，O 4.(2023·山东卷)餐厅暖盘车的储盘 点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和B.若a= 装置示意图如图所示，三根完全相同 70°，则β等于 的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定 A.45 B.55 圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放 C.60° D.70 3 五年高考真题分类集训 物理 题组二 用时： 易错记录： 1.(2024·河北卷)如图，弹簧测力计下端挂有一质 4.(2022·浙江6月)如图所示，鱼 量为0.20kg的光滑均匀球体，球体静止于带有 儿摆尾击水跃出水面，吞食荷 固定挡板的斜面上，斜面倾角为30°，挡板与斜面 花花瓣的过程中，下列说法正 夹角为60°。若弹簧测力计位于竖直方向，读数 确的是 () 为1.0N,g取10m/s2,挡板对球体支持力的大 A.鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力 小为 平衡 B.鱼儿摆尾出水时浮力大于重力 C.鱼儿摆尾击水时受到水的作用力 D研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿 视为质点 5.(2022·浙江6月)如图所示，一轻质晒衣架静置 于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂 直，两斜杆夹角0=60°.一重为G的物体悬挂在 609 横杆中点，则每根斜杆受到地面的 () 77777以 A绵 B.1.0N C2FIN D.2.0N A作用力为c &作用力为c 2.(2024·浙江1月选考) C,摩擦力为c 如图所示，在同一竖直平 D摩擦力为原。 面内，小球A、B上系有 B 6.(2021·广东卷)唐代《耒相经》记载了曲辕犁相 0 不可伸长的细线a、b、c 对直辕犁的优势之一是起土省力.设牛用大小相 和d,其中a的上端悬挂 等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方 于竖直固定的支架上，dP山 向的夹角分别为α和B,a<B,如图所示.忽略耕 跨过左侧定滑轮、c跨过 索质量，耕地过程中，下列说法正确的是( 右侧定滑轮分别与相同配重P,Q相连，调节左、 牛的拉力E 牛的拉力F 右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和 配重P、Q质量均为50g,细线c、d平行且与水 耕 平方向成0=30°角（不计摩擦），则细线a、b的拉 力分别为 曲辕犁 直辕梨 ( A.2N,1N B.2N,0.5N A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁 C.1N,IN D.1N,0.5N 的大 3.(2023·6月浙江卷)如图所 B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁 示，水平面上固定两排平行 的大 的半圆柱体，重为G的光滑 C.曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁 圆柱体静置其上，a、b为相 对耕索的拉力 切点，∠aOb=90°，半径O6与重力的夹角为37. D.直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁 已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则圆柱体受到 对耕索的拉力 的支持力Fa、F6大小为 7.(2021·湖南卷)质量为M的凹槽静止在水平地 A.F。=0.6G,F6=0.4G 面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆 B.F。=0.4G,F6=0.6G 的最低点，B为半圆水平直径的端点.凹槽恰好 C.F.=0.8G,F6=0.6G 与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块.用 D.F。=0.6G,Fb=0.8G 推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力 专题二相互作用 F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所 有摩擦均可忽略，下列说法正确的是 A.推力F先增大后 减小 B.凹槽对滑块的支持力 先减小后增大 C.墙面对凹槽的压力先 增大后减小 A.秋千对小明的作用力小于mg D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 B.秋千对小明的作用力大于mg 8.(2021·河北卷)（多选）如图，矩形u C.小明的速度为零，所受合力为零 金属框MNQP竖直放置，其中M D.小明的加速度为零，所受合力为零 MN、PQ足够长，且PQ杆光滑.一 11.(2022·广东省)如图是可用 F 根轻弹簧一端固定在M点，另一 来制作豆腐的石磨.木柄AB 端连接一个质量为m的小球，小球 静止时，连接AB的轻绳处 60° 穿过PQ杆.金属框绕MN轴分别 于绷紧状态.O点是三根轻 以角速度w和ω匀速转动时，小球均相对PQ杆 绳的结点，F、F1和F2分别 静止.若w>w,则与以ω匀速转动时相比，以 表示三根绳的拉力大小， 匀速转动时 F1=F2且∠AOB=60°.下列 A.小球的高度一定降低 关系式正确的是 B.弹簧弹力的大小一定不变 A.F=F1 B.F=2F1 C.小球对杆压力的大小一定变大 D.小球所受合外力的大小一定变大 C.F=3F1 D.F=√5F 9.(2021·浙江)2021年5月15日，天问一号着陆 12.(2020·全国卷I)如图，一同学 器在成功着陆火星表面的过程中，经大气层 表演荡秋千.已知秋千的两根 290s的减速，速度从4.9×103m/s减为4.6× 绳长均为10m,该同学和秋千 102m/s;打开降落伞后，经过90s速度进一步减 踏板的总质量约为50kg.绳的 为1.0×102m/s;与降落伞分离，打开发动机减 质量忽略不计.当该同学荡到 速后处于悬停状态：经过对着陆点的探测后平稳 秋千支架的正下方时，速度大 着陆.若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直 小为8m/s,此时每根绳子平均承受的拉力约为 向下运动，则着陆器 r ) A.200N B.400N C.600N D.800N 13.(2020·山东卷)如图所 示，一轻质光滑定滑轮 固定在倾斜木板上，质 量分别为m和2m的物 A.打开降落伞前，只受到气体阻力的作用 块A、B,通过不可伸长 B.打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直 的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳 向上 均与木板平行.A与B间、B与木板间的动摩擦 C.打开降落伞至分离前，只受到浮力和气体阻 因数均为：，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力. 力的作用 当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚 D.悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体 好要滑动，则牡的值为 ) 阻力是平衡力 10.(2021·浙江)质量为m的小明坐在秋千上摆 号 动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列 说法正确的是 c 5五年高考真题分类集训 物理 专题二相互作用 3.D对光滑國柱体受力分析如图由题意 题组一 有F.=Gsin37=0.6G 1,B针拔倾角格大，“天工”越容易下滑，只要保证“天工”在 F6=Gc0s37=0.8G,故选D. 4.C A.鱼儿春食花瓣时处于失重状态， 30°倾角的斜坡上不下滑，在小于30°倾角的钟坡上更不会下 A错误；BC,鱼儿握尾出水时排开水的 看，对30°倾角的斜坡上的“天工”受力分析，有mgc0530° 体积变小，浮力变小，鱼几能够出水的主 mgin30,解得≥ ,B正 要原因是鱼儿摆尾时水对鱼向上的作用力大于重力，B错 误，C正确：D.研究鱼儿摆昆击水跃出水面的动作不可以把 2.C墨条相对于观台水平向左运动，砚台对墨条有句右的摩 鱼儿视为质点，否则就无动作可言，D错误，故选C, 擦力，A错误：根据牛顿第三定律知，墨条对砚台有向左的摩 5.B授斜杆的弹力大小为F,以水平横杆和重物为整体，竖直 擦力，观台处于平衡状态，故桌面对观台有向右的摩擦力，B 错误：观台处于平衡状态，水平方向只受来面和墨条对其的 方向根据受力平衡可得4Fc0s30°=G解得F-3 G 摩擦力，故这两个力是一对平衡力，C正确：桌面对观台的支 以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示 种力等于观台的重力与墨条对观台的压力之和，故桌面对观 可知每根斜杆受到地面的作用力应与F平衡，即 台的支持力与墨条对观台的压力不是一对平衡力，D错误。 3.B 大小为尽G,每根斜杆受到地面的摩擦力为∫一 *f 7 对: →2Tes30P=f Fsin30=台G,B正瘫，ACD错误.故选B. 6,B拉力F的水平分力F1=Fsin8,拉力的竖直分力F, 对P: B正确 Fcos0,由角度a<3得直辕犁的水平分力大，由辕犁的竖直 r 定霸y47T27os130 分力大，B正确 7.C小滑块的受力分新如图甲所示，由平衡条 4.B设开始时有m只盘子，每只盘子质量为m,每只弹簧的伸 件得F=mgsin8,FN=mgcos0,小帚块从AF 长量为x,由平街条件及胡克定律可知3hx=nmg,取走一个 点娘慢运动到B点的过程中，B由0”增加到 盘子，弹簧形变量减少1,0cm=0,01m,同理可得3k(x 90°，则推力F一直增大，凹槽对清块的支持力 0.01)=(n一1)mg,代入数据解得k=100N/m,B正确. F、一直减小，AB错误：回槽和济块作为整体，受 想 5.A设风地度为v,取飘带上任意长度为x(x趋近于0)的质 力分析如图乙所示，由平衡条件得，墙面对凹槽 量为m,飘带宽度为，则斌部分飘带的重力和所受风力分别 的压力F2=Fcos0=mgsin 0co30=)mgin20, 为G=mg,F=k:dv sin0,则重力与风力的合力与竖直方向 水平地面对凹槽的支持力F1■(M十m)g F 的央角为tan日=于-d矿sn心，整理可得 Fsin0=(M什m)g-mgsin6,故Fg先增大后 c080 (Mf+m)g mg mg 减小，F。一直减小，C正确，D错误. 任意长度为x的飘带重力相等，所受风力的大小相等，则 8.BD设弹簧的原长为6，仲长量为x,与竖直 COs恤定，则飘带为一条领斜的直线，故A正确，B,C、D错 方向的夹角为0，则(ln十x)sin0=MP,F,cos9 误.故选A, =mg,金属柜转动的角速度增大，若小球的高 6,C未加F时，木块甲、乙受力平衡，所受的静摩擦力均等于 度降低，则F,增大，cos日增大，F4cos>mg,所以小球的高 弹簧的弹力，为F1=kx=400N/m×0.02m=8N.乙木块 度不会降低，同理可知小球的高度不会升高，工，日、F。均不 与地面间的最大静摩擦力f乙m四 =4G2=0.25X60N 变，故B正确，A错误：由圆周运动规律得F,sin0一FN=m 15N,甲木块与地面间的最大静摩擦力f甲mx=G,=0,25 MP,所以小球转动的角速度增大，小球对杆压力的大小一定 X50N=12.5N.施加力F后，对木块乙有F十F<f无ma 变小，故C错误：由圆周运动规律得F合=muMP,小球转动 木块乙受到的摩擦力仍为静摩擦力，其大小为∫：一1N十 的角速度增大，小球所受合外力的大小一定变大，故D正确 8N■9N,木块甲的受力情况不变，其所受的静摩擦力大小 9.BA.打开降落伞前，在大气层中做减速运动，则着陆器受 为fw=F1=8N.故A、B、D错误，C正确. 大气的阻力作用以及火星的引力作用，选项A错误：B.打开 7,B设甲、乙两物体的质量均为m,对O点进行受力分析，右 棒落伞至分离前微减速运动，则其加选度方向与运动方向相 侧细蝇上的拉力大小为mg,左侧细绳上的拉力大小为F,O 反，加速度方向向上，则合力方向竖直向上，B正确：C,打开 点下方的细线上的拉力大小为mg,系统平衡时对力进行水 降落伞至分离前，受到浮力和气体的阻力以及火星的吸引力 平和竖直方向的正交分解可得Fsin B=ngsin a,Fcos B十 作用，选项C错误：D.悬停欢态中，发动机喷火的反作用力是 mgcos a=mg,解得B=55°，选项B正确. 气体对发动机的作用力，由于还受到火星的吸引力，则与气 题组二 体的阻力不是平衡力，选项D错误，故选B 10.A在最高点，小明的速度为0，设秋千的摆长为1，摆到最 1.A对球体受力分析如图所示： 高点时摆蝇与竖直方向的夹角为日，秋千对小明的作用力 为F,则对人，沿摆绳方向受力分析有 F-mgo00=m号 由于小明的速度为0，则有F=mgc05<m因 沿垂直摆绳方向有msin0=ma 解得小明在最高点的加速度为a=gsin 所以A正确，BCD错误，故选A. 11.D以O点为研究对象，受力分析如图， 由几何关系可知0=30 609 由平衡条件可得 hkamn F1sin30°=F2 sin30 F1c0s30°+F2c0830°=F 正变分解列方程，x抽方向：F Msin30°-Fxa sin30°，y轴方 联立可得F=√3F1 向：FN1cos30°+FN2cos30°+F=mg,联立方程解得FN1= 故D正骑，ABC错误，故选D. 12.B拔网学身高相对于秋千的绳长可忽略不计，可以把该同 NA正， 学看成质点，当被同学荡到秋千支架的正下方时，由牛顿第 2,D设细线b与竖直方向的夹角为a,对小球A受力分析，由 二定律有2F-mg-产，代入数据解得F=0N,婆须B 平衡条件得T6sina一ngcos,mg一T6cosa十ngsin8,解得 正确， T。-0.5N,对小球A、B整体分析，由平衡条件得T.一2mg 13.C设绳对物块的拉力为F时，物块A、B刚好要滑动，对整 =1N,D正确。 体受力分析有3 ngsin0=2F十3 mgcos0,对物体A受力分 140 详解答案 析有mgsn0十mgcos0=F,联立解得u=号，选项C 根据数学知识可知，C错误，D正确：由v一1图像中图线的斜 率表示加速度可知，弹性绳糊紧之后口一图线的针率先减小 正确 后反向增大，A正确，B错误， 专题三牛顿运动定律 8.解：(1)拉力功率Fv=UI一2R,解得F=7400N 题组一 设斛城领角为日，却被后，小车匀速下行有 1.ABD由t图像可知，在30时刻木板的加速度发生变化， meg十f2=m1gsin0 可加小物块在t=3时刻滑上木板，A正确：由-t图像可 f2-km8 装满粮食的小车匀速上行， 知，0一30，木板的加连度大小为之g,设木板的质量为M mog+F=f1十(m1十m2)gsin0 f千1=k(m1十m2）g 对木板分析有FMg=M受，可得F=号Mg,3弘时刻，木 联立解得表=0.1 (2)关闭电动机后，设加速度大小为a,由牛顿第二定律， 拔的建度为日烟·3%=受g,旅播题意可知小物块清上 3 f1十(m1十m2)gsin0-meg=(m1十m2十mo)a 解得装满粮食的小车的加速度大小 木板时的逢度为一号g0,由t因像可知，3一，小物 a-+(m十m)gsin0-mg_-370】 前1十列2十0 67m/s3 块的加速度大小为2g,设小物块的质量为m,对小物块分析 v2aL 有mg=m·2g,可得μ=2，B正确：由vt图像可知，3o 一，木板的加速度大小为g,对木板分析有：mg十 解得L-品n (M+m)g一F=M·g,可得：府=豆，C错误时刻后， 9解析（1)根据平均述度4-号 假设木板与小物块相对静止，对基体有F一(M十m)g=0, 假设成立，小物块与木板一起做匀速运动，D正确。 解得刹车时间1■48 2.BC根据牛领第二定律有F-mg=ma,整理后有F=ma 制车加速度a=的 十mg 则可如F一a图像的斜率为m,纵载距为mg,则由题图可看 报据牛领第二定律F=m@ 出m甲>m之m甲g=m之g 解得Fr■2.5×103N 则<z,故选BC (②)小朋支过时间白-中上 0 3,A当两球运动至二者相距号L时，知困 3 等特时间1=一4=208 所示 (3)报据号一=2a 3L 解得v=5√5m/s 由几何关系可知sin0 10-3 答案(1)h=4s,Fr-2.5×103N(2)208 5 (3)v=5√5m/s 2 题组二 设绳于拉力为T,水平方向有2Tcos0=F,解得T=三 1,A 剪断前：对B、C、D分析剪断间：对B分析 、对任意小球由牛领第二定律可得T=m,解得a一，故 ,故A →Fwg 1FB的速度4， ,a球方n向向上 m 3am+2m+m摆 正晚，BCD错误，故选A 4.BCDA.由题图(c)可知，时刻物块木板一起刚在从水平 对D分析 对.C分析Ff 滑动，此时物块与木板相对静止，木板刚要滑动，此时以整体 Fo FcC的加速度 2mg+f-l5g 为对象有F1=内(m1十me)g,故A错误：BC.图（©）可知 m君 ,2mg方间问下 2m 物块与太板刚要发生相对滑动，以整休为对象，根据牛顿第 A正确。 二定律，有F2一1(m1十m2)g=(m1十m2)a 2.A 秒(s)是国际单位制中的基本单位，A正确。 以木板为对京，根据牛顿第二定律，有 3.A 因电梯上升，由速度图像可知，电梯加速上升的时间段为 m2g一内1(m1十m2）g=n1a>0 20.0s到30.05.故选A 解得F2-m:m十m(一内)g 4.AD设两物块的质量均为m,撒去拉力前，两滑块均做匀速 直线运动，则拉力大小为F■2mg 段>Cm1十m2) 出，故BC正确：D.图(c)可知，0~2这段时 撒去拉力前对Q受力分析可知，弹簧的弹力为T。=mg 。 AB.以向右为正方向，撒去拉力醉间弹簧弹力不变为mg? 问物块与术板相对静止，所以有相同的加速度，故D正确.故 两滑块与地面间仍然保持相对滑动，此时滑块P的加速度为 选BCD. 一To一mg=mepP刊 5,AA.由题知杆OP绕O,点从与水平方向成30°匀递转动到 解得ap1= 一2g 60°，则P点绕O底微匀速圈周运动，则P点的线速度大小不 此剩滑块Q所受的外力不变，加速度仍为零，滑块P微减速 变，A正确：B.由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速 运动，故PQ间距离减小，弹簧的伸长量变小，弹簧弹力变 转动到60°，则P点绕O,点做匀速周运动，P点的加速度方 小，根据牛额第二定律可知P减速的加速度减小，滑块Q的 向时解指向O点，B错误：C.Q点在竖直方向的远动与P点 合外力增大，合力向左，做加速度增大的诚速运动， 故P加速度大小的最大值是刚揪去拉力瞬间的加速度 相同，位移y关于时间1的关系为y一仰·sin(管十d), 为2g· 则可看出Q点在竖直方向不是匀速运动，C错误：D,Q点在 Q加速度大小最大值为弹簧恢复原长时一mg一maQm 解得aQ 8 水平方向的位移x关于时间：的关系为x一l即·c0s(答十 故滑块Q加追度大小最大值为g,A正确，B错误：C,滑块 PQ水平向右运动，PQ间的距离在减小，故P的位移一定小 )十l阳，则可看出Q点在水平方向也不是匀遮运动，D错 于Q的位移，C错误，D.滑块P在缣费恢复到原长时的加违 误，故选A, 6.D2一时间内速度逐渐减小，乘客向下做减速运动，处于 度为一mg=ma? 解得a=一g 超重找态，则Fx>mg,选项C错误，D正确， 撒去拉力时，PQ的初速度相等，滑块P由开始的加速度大 7,AD在弹性绳姗紧之前，人处于自由落体运动状态，加速度 小为2g微加速度减小的减速运动，最后弹簧恢复到原长时 为g,弹性绳细紧之后，设弹性蝇原长为6，则弹力F一k(y 加速度大小为g:滑块Q由开始的加遣度为0微加速度增 ),故弹力随下落距离的增大逐渐增大，人所受的合力F合 大的减速运动，最后弹簧恢复到原长时加墟度大小也为g ■mg一k(y一6)■mg十ko一ky,救合力先诚小后反向增 分析可知P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小，D 大，被据牛颜第二定律可知人的加速度先减小后反向增大， 正确.故选AD. 141