内容正文:
专题04 相互作用
6大高频考点概览
考点01 重力 弹力
考点02 摩擦力
考点03 牛顿第三定律
考点04 力的合成与分解
考点05 共点力平衡
考点06 动态平衡
地 城
考点01
重力 弹力
1.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)今年第18号台风“山陀儿”已于2024年10月4日凌晨2点钟在台湾省屏东县境内减弱为热带低压,中央气象台于当天早晨5点钟对其停止编号。由于“山陀儿”对我国的影响趋于结束,因此,中央气象台于当天早晨6点钟解除台风黄色预警。如图所示为台风吹弯大树的场景,下列说法正确的是( )
A.树叶被风吹动飞舞过程中,树叶不受重力
B.大树所受重力方向沿着树干方向向下
C.大树被风吹弯,具有弹力,说明弹力可以只有施力物体,不需要受力物体
D.风停后,掉落地面上的树枝处于静止状态,树枝对地面的弹力是由于树枝形变产生的
2.(22-23高二上·黑龙江佳木斯第八中学·期末)轻质弹簧原长为6cm,弹簧的劲度系数为100N/m.弹簧未超出弹性限度。在沿弹簧轴线方向,用大小为6N的力拉弹簧,此时弹簧的长度为( )
A.2 cm B.4 cm C.10 cm D.12 cm
3.(22-23高一上·吉林长春农安县第十中学·期末)受力分析是我们学习物理的基础,下图能正确表示斜面上物体受重力示意图的是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高一上·辽宁鞍山·期末)实验室常用的弹簧秤结构如图甲所示,弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连,另一端固定在外壳上的O点,外壳上固定一个圆环,整个外壳重为1N,弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将两弹簧秤以如图乙方式悬挂起来,下端挂一重为1N的钩码,则稳定后上、下两弹簧秤的读数分别为( )(不计一切摩擦)
A.2N,2N B.2N,3N
C.3N,2N D.3N,3N
5.(22-23高二下·辽宁沈阳级重点高中联合体·期末)如图所示,A、B两轻质弹簧原长分别为和,劲度系数分别为和,竖直地悬挂在天花板上,两弹簧之间连接有一质量为的物体,最下端挂着质量为的另一物体,整个装置处于静止状态。现用一个平板把下面的物体缓慢向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,则下列说法正确的是( )
A.此时A、B两弹簧均处于原长状态
B.此过程中质量为的物体上升的高度是
C.此过程中质量为的物体上升的高度是
D.此时A弹簧处于压缩状态,B弹簧处于拉伸状态
6.(22-23高一上·辽宁五校(实验、东北育才、大连二十四中、大连八中、鞍山一中)·期末)乒乓球运动是我们所熟知的,让乒乓球从左向右触桌面后反弹,下图中对于反弹过程中乒乓球受到桌面的弹力方向的分析正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高一上·内蒙古包头·期末)欹(qī)器是我国古代一种倾斜易覆的盛水器,其特点是“虚则欹,中则正,满则覆”(空的时候是倾斜的,加了一半水后是直立的,加满水后即翻倒),如图1所示为仿制欹器的空桶,桶可绕水平轴转动,图2为其截面图,为桶的对称轴,下列说法正确的是( )
A.向桶中加水过程中重心一直升高
B.向桶中加水过程中重心先下降再升高
C.加了一半水后重心处于水平轴的上方
D.加满水后重心处于水平轴的上方
8.(24-25高一上·内蒙古呼伦贝尔·期末)将甲、乙两根轻质弹簧上端挂在铁架台上,甲下端挂一个钩码,乙下端挂三个相同的钩码,静止时甲、乙的伸长量之比为2:3(弹簧均未超过弹性限度),则甲、乙的劲度系数之比为( )
A. B. C. D.
9.(24-25高一上·内蒙古鄂尔多斯西四旗·期末)健身拉力绳是—种很好的健身器材,由脚环、两根相同的弹性绳和把手等组成。如图所示,某健身爱好者用200N的力拉开两根弹性绳,使每根弹性绳比原长伸长了50cm,假设弹性绳的弹力与伸长量的关系遵循胡克定律,且未超过弹性限度。则( )
A.每根弹性绳的劲度系数为125N/m
B.每根弹性绳的劲度系数为200N/m
C.爱好者越用力拉健身拉力绳,弹性绳的劲度系数就越大
D.若对每根弹性绳的拉力减为50N,则弹性绳长度变为25cm
10.(23-24高一上·内蒙古呼和浩特回民中学·期末)下列说法中正确的是( )
A.自由下落的石块的速度越来越大,说明石块所受的重力越来越大
B.卫星绕地球匀速转动,不受重力作用
C.在重力作用下,石块自由下落的速度越来越大,说明力是改变运动状态的原因
D.将一石块竖直向上抛出,先上升后下落的过程中,石块所受重力的大小与方向都不变
11.(23-24高一上·内蒙古呼和浩特回民中学·期末)下列各图中,P物体对Q物体的压力的示意图正确的是( )
A.A图压力画法正确
B.B图压力画法正确
C.C图压力画法正确
D.D图压力画法正确
地 城
考点02
摩擦力
12.(24-25高一上·内蒙古赤峰名校·期末)如图所示,小李同学将厚纸板铺在水平桌面上,纸板的一部分伸出桌边,在纸板上放一本书,厚纸板、书受到的重力大小分别为、。现用水平拉力将纸板从书底下向右抽出(书未从桌面滑落),已知所有接触面间的动摩擦因数均为,则在纸板从书底下被抽出的过程中( )
A.纸板对书的摩擦力方向向左
B.纸板对桌面的摩擦力大小为
C.纸板受到的两个摩擦力的合力大小为
D.纸板被抽出的速度越大,书与纸板间的摩擦力越大
13.(24-25高一上·内蒙古赤峰名校·期末)下列关于力的说法正确的是( )
A.物体受到的重力源于物体自身
B.滑动摩擦力的方向不一定沿着接触面
C.弹力是发生形变的物体要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力
D.接触面产生的弹力方向不一定垂直于接触面
14.(23-24高一上·内蒙古赤峰红山区·期末)木块A、B分别重和,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了,弹簧的劲度系数为,系统置于水面上静止不动.现用的水平向右的拉力作用在B上,作用后它们仍静止不动,则作用后下列说法正确的是( )
A.木块A所受摩擦力大小是 B.木块A所受摩擦力方向向右
C.木块B所受摩擦力大小是 D.木块B所受摩擦力大小是
15.(23-24高一上·内蒙古赤峰红山区·期末)如图所示,在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水,矿泉水瓶静止在纸面上,如果突然迅速水平向右拉动纸的一边,将纸片拉出,而矿泉水瓶相对纸片滑动.在抽纸片过程中,下列说法正确的是( )
A.纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向右
B.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的摩擦力越大
C.矿泉水瓶对纸片摩擦力的方向向右
D.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的摩擦力保持不变
16.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨第七十三中学校·期末)质量为的物体静止在水平地板上,用一轻弹簧水平推或拉该物体,已知弹簧原长cm,劲度系数。若拉物体,当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长到12cm,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,求:
(1)物体和地板间的动摩擦因数?
(2)若用轻弹簧水平推该物体,弹簧压缩到9cm,物体所受的摩擦力大小为多少?
17.(23-24高一下·黑龙江绥化绥棱县第一中学·)在2023年杭州第19届亚运会上,女子100米决赛中国选手葛曼棋以11秒23的成绩夺得冠军,男子400米决赛沙特选手马斯拉赫以45秒55的成绩卫冕成功。下列关于运动和力的说法正确的是( )
A.45.55s指的是时刻
B.运动员参加400m比赛的位移大小是400m
C.运动员跑步过程中所受地面的摩擦力为滑动摩擦力
D.运动员跑步过程中所受地面的支持力是由于地面的形变产生的
18.(22-23高一上·黑龙江双鸭山宝清县宝清县第二中学·期末)如图所示,一重为40N的木块静止在水平桌面上,某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的推力F1、F2的作用,其中F1=25N,F2=10N。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)此时木块能否被推动?(回答“能”或“不能”即可)
(2)当只将F1撤去时,求木块受到的摩擦力的大小和方向;
(3)当只将F2撤去时,求地面受到的摩擦力的大小和方向。
19.(22-23高一上·黑龙江哈尔滨·期末)关于静摩擦力的说法正确的是( )
A.静止的物体受静摩擦力一定为0 B.静摩擦力的方向可能与运动方向垂直
C.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 D.静摩擦力的方向不可能与运动方向相同
20.(24-25高一上·吉林松原五校·期末)如图所示,某同学用手握住一个圆柱状的饮料瓶,饮料瓶始终保持竖直、静止状态,下列说法正确的是( )
A.握着饮料瓶匀速向下运动,饮料瓶所受的摩擦力向上
B.握着饮料瓶匀速向上运动,饮料瓶所受的摩擦力向下
C.保持饮料瓶静止,手握得越紧,饮料瓶和手之间的摩擦力越大
D.握着饮料瓶水平向右匀速运动,饮料瓶所受的摩擦力水平向左
21.(23-24高一上·吉林吉林普通高中·期末)羽毛球是很多高中生喜欢的体育运动。某同学为了将一个羽毛球从球筒中取出,他先将球筒口朝下,球筒保持竖直并静止,发现羽毛球并未滑出,然后举至某一高度由静止释放,球筒落到地面时速度瞬间减为0,羽毛球能滑至筒口处,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.球筒竖直静止时,羽毛球不受摩擦力
B.球筒下落过程中,羽毛球不受摩擦力
C.球筒下落过程中,羽毛球所受摩擦力方向向上
D.羽毛球向筒口运动过程中,羽毛球受到摩擦力方向向上
地 城
考点03
牛顿第三定律
22.(24-25高一上·黑龙江龙东联盟·期中)如图所示,用水平外力F将木块压在竖直墙面上保持静止,下列说法正确的是( )
A.木块对墙的压力与外力F是一对平衡力
B.当外力F增大时,墙对木块的静摩擦力也增大
C.木块的重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力与反作用力
D.木块对墙的压力与墙对木块的支持力是一对作用力与反作用力
23.(23-24高二下·辽宁沈阳郊联体·期末)景观石为校园文化增添了氛围,关于景观石的说法中正确的是( )
A.景观石受到的支持力是地面发生弹性形变引起的
B.景观石受到的支持力与地面受到的压力是一对平衡力
C.景观石受到的重力与地面受到的压力是一对平衡力
D.支持力、压力都是弹力,只要两个物体接触就会产生
24.(23-24高一上·辽宁县级重点高中协作体·期末)如图所示,人站在船上撑竿使船离岸,关于人与物体的作用力情况,下列说法正确的是
A.人受到的重力与人的运动状态无关,也与是否存在其他力无关
B.人对撑竿产生的弹力是由于撑竿发生了弹性形变
C.人站在船上对船的压力增大,则人受到的摩擦力一定变大
D.人对船的压力与船对人的支持力是一对平衡力
25.(23-24高一上·辽宁鞍山普通高中·期末)神舟十六号载人飞船于2023年5月30日从酒泉卫星发射中心发射升空,随后与天和核心舱对接形成组合体。3名宇航员在轨驻留154天,期间进行了1次出舱活动。出舱活动主要靠手臂的力量,因此宇航员体力消耗很大。根据以上信息判断下列说法正确的是( )
A.出舱活动时,宇航服的质量对宇航员出舱活动的体力消耗没有任何影响
B.出舱活动时,宇航服的质量越大,惯性就越大,宇航员的运动状态越难改变
C.研究宇航员出舱活动的动作时可以把宇航员视为质点
D.宇航员出舱时手对舱门的作用力小于舱门对手的作用力
26.(24-25高三上·辽宁锦州·期末)在2024年杭州亚运会上,以预赛第一的成绩闯进决赛的邹佳琪、邱秀萍在决赛中从一开始就一路领先,最终以7分06秒78的成绩夺冠。下列说法正确的是( )
A.运动员以及船的重力就是对水的压力
B.运动员对船的压力和船对运动员的支持力方向相反
C.运动员对船的压力和水对船的支持力是一对作用力与反作用力
D.在比赛中,赛艇能加速前进是由于水推桨的力大于桨推水的力
27.(24-25高一上·吉林吉林·期末)如图所示为2024年巴黎奥运会中的四个比赛场景,下列对各场景的阐述中正确的是( )
A.图1所示,在邓雅文展示小轮车骑行技巧时,其可视为质点
B.图2所示,杨家玉获得田径女子20公里竞走冠军,“20公里”指的是比赛过程中杨家玉的位移
C.图3所示,刘洋展示“十字撑”保持静止时,每根倾斜悬绳的拉力方向均竖直向上
D.图4所示,陈艺文在女子三米跳板决赛中跳板被压到最低点的瞬间,对跳板的作用力大于自身的重力
28.(23-24高二下·吉林普通高中G6教考联盟·期末)新春佳节,小强把红纸铺在水平桌面上写“福”字,如图所示,为防止红纸滑动,在其左侧放一镇纸压住,当毛笔的速度方向水平向右时,下列说法正确的是( )
A.红纸对毛笔的摩擦力向右
B.红纸对桌面的摩擦力向右
C.镇纸和毛笔对红纸的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对红纸的支持力和镇纸对红纸的压力是一对平衡力
29.(22-23高一上·吉林辽源等2地高中友好学校·期末)一铁块m被竖直悬挂的磁性黑板紧紧吸住不动,如图所示。下列说法正确的是( )
A.铁块一共受到三个力的作用
B.铁块受到黑板对它的弹力和铁块受到黑板对它的吸引力是一对相互作用力
C.当给铁块一个水平向右的推力时,黑板对铁块的摩擦力将变大
D.铁块的重力和黑板对铁块的摩擦力是一对平衡力
30.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)2024年10月27日,在WTA500东京站女单决赛中,头号种子、中国球员郑钦文以2-0战胜前澳网冠军肯宁,夺得冠军。比赛中,运动员用球拍击球瞬间,网球被挤压变形,下列说法正确的是( )
A.此时的网球没有惯性
B.网球被击出后,网球的惯性会随速度变化而变化
C.运动员用球拍击球时,运动员对球拍的力的大小等于球拍对运动员的力的大小
D.运动员用球拍击球的弹力与球对球拍的弹力是一对平衡力
31.(24-25高一上·黑龙江新时代高中教育联合体·期末)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.桌面和墨条对砚台的摩擦力是作用力和反作用力
B.桌面对砚台的支持力与砚台对桌面的压力是一对平衡力
C.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
D.桌面对砚台的摩擦力方向水平向右
32.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨第七十三中学校·期末)下列说法正确的是( )
A.作用力与反作用力可以性质不同
B.一对平衡力一定是同一种性质的力
C.作用力与反作用力一定同时产生,同时变化,同时消失
D.一对平衡力一定同时产生,同时变化,同时消失
33.(24-25高一上·黑龙江大庆大庆第一中学·期末)如图所示,一队消防员在进行高压水枪训练,用高压水流冲击静止在水平地面上的小汽车尾部,发现小汽车被推着加速向前运动。下列说法正确的是 ( )
A.水对车的力大于车对水的力
B.水对车的力大于地面对车的摩擦力
C.水对水枪的作用力小于水枪对水的作用力
D.水对水枪的作用力与水枪对人作用力是一对平衡力
34.(23-24高一上·黑龙江龙东五校·期末)如图所示,在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯,该台灯可通过前后调节支架将灯头进行前后调节。关于台灯的受力情况,下列说法正确的是( )
A.支架对灯头的支持力方向沿着支架斜向左上方
B.台灯的重力和桌面对台灯的支持力是一对相互作用力
C.台灯对桌面的压力和桌面对台灯的支持力是一对相互作用力
D.若将灯头向前调节一点(台灯未倒),则桌面对台灯的支持力将变大
35.(23-24高一上·黑龙江哈尔滨第一中学·期末)如图所示,“掰腕子”是比较臂力大小的一种常见比赛。在比赛过程中,比赛双方的手肘不能离开同一平面(如支撑手肘的桌面)。在一次趣味运动会“掰腕子”比赛中,男生轻松地胜了女生,则下列说法正确的是( )
A.男生对女生的作用力和女生对男生的作用力是一对平衡力
B.男生对女生的作用力大于女生对男生的作用力
C.男生对女生的作用力等于女生对男生的作用力
D.男生对女生的作用力与女生对男生的作用力方向相同
36.(22-23高一上·黑龙江牡丹江第一高级中学·期末)如图所示,用劲度系数k=2N/cm的弹簧测力计竖直悬挂一静止的质量为1kg的果篮。下列说法正确的是(g取10m/s2)( )
A.果篮对弹簧测力计的拉力就是果篮受到的重力
B.果篮对弹簧测力计的拉力是由于弹簧形变产生的
C.果篮对弹簧测力计的拉力和果篮的重力是一对作用力与反作用力
D.弹簧的形变量为5cm
37.(24-25高一上·内蒙古呼和浩特·期末)2024国际篮联三人篮球挑战赛雄安站,中国球队夺得冠军。篮球运动过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.进攻球员能潇洒自如地运球过人,是因为一直对球施加了力来维持球的运动
B.被斜抛出去的篮球速度变小,所以惯性减小
C.人在拍球时,人对球的作用力大小等于球对人的作用力的大小
D.篮球脱离运动员后在空中先向上后向下运动,加速度方向先向上后向下
38.(23-24高一上·内蒙古赤峰·期末)力的作用效果是:力可以使物体的形状发生改变(简称形变),也可以使物体的运动状态发生改变。如图所示,小明用一水平力推水平地面上的木箱,但没有推动,则下列说法正确的是( )
A.木箱受到的摩擦力和小明对木箱的推力无关
B.小明对木箱的推力与木箱对小明的推力大小相等
C.此过程中的摩擦力与木箱对地面的正压力成正比
D.在推动木箱之前,小明对木箱的推力与木箱受到的摩擦力大小相等
地 城
考点04
力的合成与分解
39.(24-25高一上·黑龙江牡丹江普通高中协同发展共同体第四子共同体·期末)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3N、6N、8N,这三个力的合力最小值为1N
40.(22-23高一上·黑龙江哈尔滨·期末)某一物体只受到三个共点力F1、F2、F3的作用,其大小分别为F1=8N、F2=4N、F3=3N,则该物体所受的合力大小不可能是( )
A.1N B.12N C.0N D.5N
41.(22-23高一上·黑龙江大庆铁人中学·期末)关于两个共点力的合力与两个分力的关系,下列说法正确的是( )
A.两个力的合力总是大于这两个力中的任意一个力
B.两个力的合力的方向总是沿着两个分力夹角的角平分线方向
C.两个力合成,保持两个分力夹角和一个分力大小不变时,另一个分力增大,合力必增大
D.两个分力的大小不变,夹角在0~180°之间变化,夹角越大,其合力越小
42.(24-25高二下·吉林长春朝阳区长春外国语学校·期末)生活中经常用刀来劈开物体,如图是刀刃的横截面,F是作用在刀背上的力,若刀刃的横截面是等腰三角形,刀刃两侧面的夹角为,则刀劈物体时对物体侧向推力的大小( )
A. B. C. D.
43.(24-25高一上·吉林松原五校·期末)两共点力的大小不变,它们的合力F与两共点力之间夹角的关系如图所示,则两共点力的合力最大为( )
A.9N B.7N C.5N D.1N
44.(23-24高二下·吉林普通高中G6教考联盟·期末)为验证两个互成角度的力的合成规律,某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,在该实验中,下列说法正确的是( )
A.拉着轻质小圆环的两只弹簧测力计,稳定后读数应相同
B.在已记录结点位置的情况下,只能用铅笔沿细线直接画直线表示该拉力的方向
C.测量时弹簧测力计外壳与木板之间不能存在摩擦
D.测量时,橡皮条、细线和弹簧测力计应贴近并平行于木板
45.(22-23高一上·吉林辽源等2地高中友好学校·期末)如图所示,力F作用于物体的O点,现要使作用在物体上的合力沿OO′方向,需再施加一个力F1,则 F1的最小值的大小是( )
A. B. C. D.
46.(22-23高一上·吉林实验中学·期末)已知一个力,可分解为两个分力和,已知方向与F夹角为30°,则的最小值是( )
A. B. C.10N D.20N
47.(24-25高二下·辽宁重点中学协作校·期末)我国新开辟的北极航道,将我国至欧洲的航程缩短近3500公里,降低15%-30%燃油成本,打破对传统咽喉要道的依赖,被称作“冰上丝绸之路”。有一种破冰方式:坚固的破冰船滑上冰层借助自身重力破冰。在船头相对冰层向上滑动时,船头对冰层的作用力方向,可能是( )
A.a B.b C.c D.d
48.(22-23高一上·辽宁沈阳·期末)物体在五个共点力的作用下保持平衡,如图所示。其中大小为10N,方向水平向右。若撤去力,保持其余四个力不变,此时的合力为F;若将转过120°,此时的合力为,则F与大小之比为( )
A.1∶1 B. C. D.1∶2
49.(23-24高一上·内蒙古赤峰赤峰第四中学·期中)放在光滑水平面上的物体,在三个水平方向的力、、的作用下做匀速直线运动,则这三个力的大小可以是( )
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
50.(22-23高一上·黑龙江大庆实验中学·期末)将一物体放在水平桌面上,在三个水平方向共点力的作用下,物体与桌子相对静止,且无相对运动趋势,则三个力的可能值为( )
A. B.
C. D.
51.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨联考·期末)如图,山崖上有一块风动石,无风时地面对其作用力大小为。当风动石受到水平风力作用时依然静止,此时地面对风动石的作用力大小为。则( )
A. B.
C. D.、的关系与风力大小有关
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考点05
共点力平衡
52.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)如图所示,一位同学用双手水平夹起一摞书,并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数,书与书间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若每本书的质量为,该同学对书的水平正压力为,每本书均呈竖直静止状态,重力加速度。
(1)求该同学单个手掌与书本之间最大静摩擦力;
(2)若该同学只夹起8本书,则最中间两本书之间的摩擦力大小为多少;
(3)在不改变用力大小的情况下,该同学最多能夹多少本书。
53.(24-25高一上·黑龙江新时代高中教育联合体·期末)如图所示,一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上,空调外机的重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点的上方,重力大小为200N。且两支架各承担空调外机一半的重力。横梁AO水平,斜梁BO跟横梁的夹角为,,横梁点的拉力沿OA方向,斜梁对点的压力沿BO方向,则( )
A.横梁对点的拉力
B.横梁对点的拉力
C.斜梁对点的压力
D.斜梁对点的压力
54.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨第三十二中学校·期末)如图将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力,则下列结论正确的是( )
A.F2就是物体对斜面的压力
B.重力mg没有反作用力
C.物体受mg、N、F1、F2四个力作用
D.F1、F2可以替代重力mg体现了等效替代的物理思想
55.(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)进入高三学习,为了提高同学们的时间紧迫感,很多班级都会在墙上挂起高考倒计时牌,如图所示。计时牌通过一根轻绳悬挂在挂钩上。挂上后发现倒计时牌是倾斜的,已知,,计时牌的重力大小为G。不计一切摩擦,结果用根号表示,且不需要进行分母有理化。求:
(1)轻绳的张力大小;
(2)若将计时牌挂正,平衡时轻绳的张力大小。
56.(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)如图所示,一艘无动力的货船S在两艘拖船P、Q的拖动下沿虚线方向匀速运动,三艘船始终相对静止,两根绳索与虚线间的夹角均为60°。不计水流速度,水对三艘船的阻力大小均为f,方向与船运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为( )
A. B.
C. D.
57.(24-25高一上·辽宁锦州·期末)在杭州亚运会上,广西选手兰星宇,在男女队友接连出现失误的情况下,在最后进行的男子吊环决赛中展现出超强实力,以15.433分获得金牌。当运动员静止不动,两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角,则下列判断正确的是( )
A.两根吊带的拉力相同
B.每根吊带受到吊环的拉力的大小都等于运动员重力的一半
C.在运动员将两吊带缓慢从两边收回的过程中,吊带上的张力保持不变
D.两个吊环对运动员的作用力的合力一定竖直向上
58.(24-25高一上·辽宁锦州·期末)如图所示,地面上放一物体质量为,用水平力拉物体时恰使物体做匀速直线运动,g取。
(1)求物体与水平地面间的动摩擦因数的大小;
(2)现换用与水平方向成的推力推物体也恰好使物体做匀速直线运动,求推力的大小(已知,)。
59.(24-25高一上·辽宁锦州·期末)如图所示,粗细均匀的直杆一端固定在天花板上,杆与竖直方向的夹角,小球A的质量为m,小球B的质量为2m,二者用细线连接,小球A套在杆上,用水平向左的拉力F拉小球B,A、B球均处于静止状态,此时细线与杆间的夹角,重力加速度为g,则( )
A.拉力F的大小等于
B.细线拉力的大小等于
C.杆对小球的支持力力大小等于
D.杆对小球的摩擦力大小等于
60.(24-25高一上·辽宁葫芦岛·期末)在葫芦岛市果园基地秋季收果时,喜得一个“苹果王”,重为G。用轻绳将其悬挂起来,如图,第一种挂法(甲图):细绳OB与竖直方向夹角为,细绳OA水平;第二种挂法(乙图):细绳OB与竖直方向夹角仍为,细绳OA与细绳OB垂直,,。求:
(1)第一种挂法,细绳OA、OB上的拉力大小;
(2)第二种挂法,细绳OA、OB上的拉力大小。
地 城
考点06
动态平衡
61.(22-23高一上·内蒙古包头·期末)1.如图,物体所受重力为40N,用细绳OC悬于O点,绳OC所能承受的最大拉力为50N。现用水平力牵引A点,当OA与竖直方向为时,OA恰好断裂,该过程中下列说法正确的是( )
A.水平力逐渐增大
B.OA、AC绳的拉力始终相等
C.A点位置越靠近O点,细绳断裂时的越大
D.A点位置越靠近O点,细绳断裂时的越小
62.(24-25高一上·吉林长春朝阳区长春外国语学校·期末)2.如图所示,粗糙地面上放置一个足够大三角形框架,一光滑小环套在框架斜边上并拴在轻绳的一端,轻绳另一端跨过光滑定滑轮固定在竖直墙上,现将一光滑钩码挂在定滑轮左侧的轻绳上,此时整个装置处于静止状态,逐渐增加钩码质量,小环缓慢上移,若整个过程中框架始终静止,且钩码未落地,则下列说法正确的是( )
A.轻绳拉力大小不变 B.地面对框架的摩擦力减小
C.地面对框架的支持力增大 D.小环所受支持力增大
63.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)3.如图所示,圆心为O、半径为的四分之一圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上,在O点正上方有一光滑的小定滑轮C,小定滑轮到轨道最高点B的距离为1.5m,轻绳的一端系一质量为1kg的小球(小球和小定滑轮均可视为质点),靠放在光滑圆形轨道上的A点,A点到小定滑轮的距离为2m,另一端绕过小定滑轮后用力拉住。重力加速度大小为,则下列说法正确的是( )
A.小球静止在A点时,圆形轨道对小球的支持力大小
B.缓慢地拉轻绳使小球由A运动到B,该过程中小球所受支持力大小不变
C.小球静止在A点时,绳对小球的拉力大小
D.缓慢地拉轻绳使小球由A运动到B,该过程中绳子拉力先变小后变大
64.(24-25高二下·吉林长春朝阳区长春外国语学校·期末)4.如图所示,一物块放置在粗糙水平面上,其上固定一“L”型轻杆,轻绳的一端固定在杆上,中间某点拴一小球,用手拉住绳的另一端。初始时,竖直且被拉直,与之间的夹角为(),现将小球向右上方缓慢拉起,并保持夹角不变,在由竖直被拉到水平的过程,物块始终保持静止,则( )
A.上的弹力一直增大
B.上的弹力先减小后增大
C.水平面对物块的支持力一直减小
D.水平面对物块的摩擦力先增大后减小
65.(24-25高一上·内蒙古呼伦贝尔·期末)5.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,一可视为质点的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。翻动炒菜时,挡板绕O点缓慢转动,使小球到达P点。该过程( )
A.挡板对小球的弹力增大 B.内壁对小球的弹力减小
C.挡板对小球的弹力先增大后减小 D.内壁对小球的弹力先减小后增大
66.(24-25高一上·内蒙古赤峰·期末)6.如图所示,可视为质点的小灯笼用轻绳连接并悬挂在O点,在稳定水平风力作用下发生倾斜,灯笼稳定时,轻绳与竖直方向的夹角为37°,设灯笼的质量为0.2kg,则下列说法正确的是( )(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s²)
A.水平风力F为2.5N
B.轻绳拉力T的大小为2.5N
C.若风力增大,则灯笼稳定时轻绳拉力T变小
D.若风力增大,则灯笼稳定时轻绳拉力T变大
67.(24-25高一上·吉林八校·期末)7.如图,某工人维修时,将一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上,下端放在粗糙的水平地面上。工人从梯的底端匀速向上爬梯,直梯始终保持静止,在工人向上爬梯的过程中,梯子重力不计,工人可视为质点。下列说法正确的是( )
A.地面对梯子的支持力不变
B.地面对梯子的摩擦力变大
C.地面对梯子的作用力不变
D.墙对梯子的作用力变大
68.(24-25高一上·辽宁五校联考·期末)8.居民楼改造需要把建材吊运到楼顶。如图,建材的质量,人的质量,缓慢吊运过程中,某时刻轻绳OA、OB分别与竖直方向的夹角为、、。求该时刻:
(1)轻绳OA和OB上的拉力大小;
(2)人对地面的压力?
(3)为使人保持静止,人与地面间的动摩擦因数的最小值(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。
试卷第1页,共3页
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专题04 相互作用
6大高频考点概览
考点01 重力 弹力
考点02 摩擦力
考点03 牛顿第三定律
考点04 力的合成与分解
考点05 共点力平衡
考点06 动态平衡
地 城
考点01
重力 弹力
1.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)今年第18号台风“山陀儿”已于2024年10月4日凌晨2点钟在台湾省屏东县境内减弱为热带低压,中央气象台于当天早晨5点钟对其停止编号。由于“山陀儿”对我国的影响趋于结束,因此,中央气象台于当天早晨6点钟解除台风黄色预警。如图所示为台风吹弯大树的场景,下列说法正确的是( )
A.树叶被风吹动飞舞过程中,树叶不受重力
B.大树所受重力方向沿着树干方向向下
C.大树被风吹弯,具有弹力,说明弹力可以只有施力物体,不需要受力物体
D.风停后,掉落地面上的树枝处于静止状态,树枝对地面的弹力是由于树枝形变产生的
【答案】D
【详解】A.树叶依然受重力,故A错误;
B.大树所受重力方向竖直向下,沿着树干方向向下不一定与竖直向下相同,故B错误;
C.力是成对出现的,施力物体和受力物体同时存在,故C错误;
D.根据弹力的含义,树枝对地面的弹力是由于树枝形变产生的,故D正确。
故选D。
2.(22-23高二上·黑龙江佳木斯第八中学·期末)轻质弹簧原长为6cm,弹簧的劲度系数为100N/m.弹簧未超出弹性限度。在沿弹簧轴线方向,用大小为6N的力拉弹簧,此时弹簧的长度为( )
A.2 cm B.4 cm C.10 cm D.12 cm
【答案】D
【详解】设原长为,现有长度为,根据胡克定律可知
解得
故选D。
3.(22-23高一上·吉林长春农安县第十中学·期末)受力分析是我们学习物理的基础,下图能正确表示斜面上物体受重力示意图的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.物体所受重力方向竖直向下(即垂直水平面向下),重力的作用点在物体的重心上,A正确;
B.图中重力的方向为沿斜面向下,而不是竖直向下,B错误;
C.图中重力的方向垂直斜面向下,而不是垂直水平面向下,C错误;
D.图中重力的作用点画在斜面上,表示的是斜面所受的重力而非物体所受的重力,D错误;
故选A。
4.(24-25高一上·辽宁鞍山·期末)实验室常用的弹簧秤结构如图甲所示,弹簧的一端与连接有挂钩的拉杆相连,另一端固定在外壳上的O点,外壳上固定一个圆环,整个外壳重为1N,弹簧和拉杆的质量忽略不计。现将两弹簧秤以如图乙方式悬挂起来,下端挂一重为1N的钩码,则稳定后上、下两弹簧秤的读数分别为( )(不计一切摩擦)
A.2N,2N B.2N,3N
C.3N,2N D.3N,3N
【答案】A
【详解】上面弹簧的读数等于重物的重力与下面弹簧秤的重力之和,即2N;下面弹簧的读数也等于重物的重力与下面弹簧秤的重力之和,即2N。
故选A。
5.(22-23高二下·辽宁沈阳级重点高中联合体·期末)如图所示,A、B两轻质弹簧原长分别为和,劲度系数分别为和,竖直地悬挂在天花板上,两弹簧之间连接有一质量为的物体,最下端挂着质量为的另一物体,整个装置处于静止状态。现用一个平板把下面的物体缓慢向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,则下列说法正确的是( )
A.此时A、B两弹簧均处于原长状态
B.此过程中质量为的物体上升的高度是
C.此过程中质量为的物体上升的高度是
D.此时A弹簧处于压缩状态,B弹簧处于拉伸状态
【答案】B
【详解】AD.根据题意可知,开始时两弹簧都处于拉伸状态,当两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和时,对质量为的物体进行受力分析可知,若A、B两弹簧均处于原长状态,则质量为的物体不能平衡;同理,若弹簧处于压缩状态,B弹簧处于拉伸状态,则质量为的物体仍然不能平衡。综上所述,弹簧处于拉伸状态,B弹簧处于压缩状态,且两弹簧的形变量相同,故AD错误;
BC.托起前,A、B两弹簧的形变量分别为
托起后,弹簧处于拉伸状态,弹簧处于压缩状态,且两弹簧的形变量相同,设该形变量为,由平衡条件得
则
此过程中质量为的物体上升的高度是
此过程中质量为的物体上升的高度是
故B正确,C错误。
故选B。
6.(22-23高一上·辽宁五校(实验、东北育才、大连二十四中、大连八中、鞍山一中)·期末)乒乓球运动是我们所熟知的,让乒乓球从左向右触桌面后反弹,下图中对于反弹过程中乒乓球受到桌面的弹力方向的分析正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】在乒乓球与桌面作用时,乒乓球受到桌面的弹力方向垂直桌面竖直向上。
故选A。
7.(24-25高一上·内蒙古包头·期末)欹(qī)器是我国古代一种倾斜易覆的盛水器,其特点是“虚则欹,中则正,满则覆”(空的时候是倾斜的,加了一半水后是直立的,加满水后即翻倒),如图1所示为仿制欹器的空桶,桶可绕水平轴转动,图2为其截面图,为桶的对称轴,下列说法正确的是( )
A.向桶中加水过程中重心一直升高
B.向桶中加水过程中重心先下降再升高
C.加了一半水后重心处于水平轴的上方
D.加满水后重心处于水平轴的上方
【答案】BD
【详解】AB.向桶中加水过程中容器及容器内的水整体重心先降低再升高,A错误,B正确;
C.当重心位于水平轴下方时,容器直立。故加了一半水后重心处于水平轴的下方,C错误;
D.当重心位于水平轴上方时,容器容易翻倒,故加满水后重心处于水平轴的上方,D正确。
故选BD。
8.(24-25高一上·内蒙古呼伦贝尔·期末)将甲、乙两根轻质弹簧上端挂在铁架台上,甲下端挂一个钩码,乙下端挂三个相同的钩码,静止时甲、乙的伸长量之比为2:3(弹簧均未超过弹性限度),则甲、乙的劲度系数之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据题意可得
,
又
联立可得甲、乙的劲度系数之比为
故选D。
9.(24-25高一上·内蒙古鄂尔多斯西四旗·期末)健身拉力绳是—种很好的健身器材,由脚环、两根相同的弹性绳和把手等组成。如图所示,某健身爱好者用200N的力拉开两根弹性绳,使每根弹性绳比原长伸长了50cm,假设弹性绳的弹力与伸长量的关系遵循胡克定律,且未超过弹性限度。则( )
A.每根弹性绳的劲度系数为125N/m
B.每根弹性绳的劲度系数为200N/m
C.爱好者越用力拉健身拉力绳,弹性绳的劲度系数就越大
D.若对每根弹性绳的拉力减为50N,则弹性绳长度变为25cm
【答案】B
【详解】AB.由胡克定律可得
则
故A错误,B正确;
C.弹性绳的劲度系数与弹性绳自身因素有关,与外力无关,故C错误;
D.若对每根弹性绳的拉力减为50N,则有
得
则此时弹性绳伸长了25cm,长度一定大于25cm,故D错误。
故选B。
10.(23-24高一上·内蒙古呼和浩特回民中学·期末)下列说法中正确的是( )
A.自由下落的石块的速度越来越大,说明石块所受的重力越来越大
B.卫星绕地球匀速转动,不受重力作用
C.在重力作用下,石块自由下落的速度越来越大,说明力是改变运动状态的原因
D.将一石块竖直向上抛出,先上升后下落的过程中,石块所受重力的大小与方向都不变
【答案】CD
【详解】AD.物体的重力和质量的关系为
石块下落过程和竖直上抛过程中重力不变,故A错误,D正确;
B.卫星绕地球匀速转动时受重力,重力提供卫星做匀速圆周运动的向心力,故B错误;
C.力是改变物体运动状态的原因,所以重力作用下,石块自由下落的速度越来越大,说明力是改变运动状态的原因,故C正确。
故选CD。
11.(23-24高一上·内蒙古呼和浩特回民中学·期末)下列各图中,P物体对Q物体的压力的示意图正确的是( )
A.A图压力画法正确
B.B图压力画法正确
C.C图压力画法正确
D.D图压力画法正确
【答案】A
【详解】AB.P物体对Q物体的压力应该作用在Q上且竖直向下,则A图压力画法正确,B图错误;
CD.P物体对Q物体的压力应该作用在Q上且垂直斜面向下,则CD图画法都错误。
故选A。
地 城
考点02
摩擦力
12.(24-25高一上·内蒙古赤峰名校·期末)如图所示,小李同学将厚纸板铺在水平桌面上,纸板的一部分伸出桌边,在纸板上放一本书,厚纸板、书受到的重力大小分别为、。现用水平拉力将纸板从书底下向右抽出(书未从桌面滑落),已知所有接触面间的动摩擦因数均为,则在纸板从书底下被抽出的过程中( )
A.纸板对书的摩擦力方向向左
B.纸板对桌面的摩擦力大小为
C.纸板受到的两个摩擦力的合力大小为
D.纸板被抽出的速度越大,书与纸板间的摩擦力越大
【答案】C
【详解】A.书相对纸板向左滑动,则纸板对书的摩擦力方向向右,选项A错误;
B.纸板对桌面的摩擦力大小为
选项B错误;
C.纸板受到桌面向左的大小为6μG的摩擦力,受到书的向左的大小为5μG的摩擦力,则两个摩擦力的合力大小为
选项C正确;
D.书与纸板间的摩擦力与纸板被抽出时的速度大小无关,选项D错误。
故选C。
13.(24-25高一上·内蒙古赤峰名校·期末)下列关于力的说法正确的是( )
A.物体受到的重力源于物体自身
B.滑动摩擦力的方向不一定沿着接触面
C.弹力是发生形变的物体要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力
D.接触面产生的弹力方向不一定垂直于接触面
【答案】C
【详解】A.物体受到的重力的施力物体是地球,故A错误;
B.滑动摩擦力的方向总是沿着接触面,并跟物体的相对运动方向相反,故B错误;
C.弹力是发生形变的物体要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力,故C正确;
D.接触面产生的弹力方向一定垂直于接触面,故D错误。
故选C。
14.(23-24高一上·内蒙古赤峰红山区·期末)木块A、B分别重和,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25,夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了,弹簧的劲度系数为,系统置于水面上静止不动.现用的水平向右的拉力作用在B上,作用后它们仍静止不动,则作用后下列说法正确的是( )
A.木块A所受摩擦力大小是 B.木块A所受摩擦力方向向右
C.木块B所受摩擦力大小是 D.木块B所受摩擦力大小是
【答案】BC
【详解】根据胡克定律,可得A、B间弹簧弹力大小为
AB.因B仍静止,可知弹簧弹力不变,因木块A与地面间的最大静摩擦力为
木块A受到向左的弹力为,小于最大静摩擦力,因A处于静止状态,故木块A所受摩擦力为静摩擦力,根据二力平衡,可得木块A所受摩擦力大小为,方向水平向右,故A错误,B正确;
CD.木块B与地面间的最大静摩擦力为
用的水平拉力作用在木块B上,木块B受弹簧向右的弹力为和向右的拉力为,共,小于最大静摩擦力,故B仍静止不动,B所受的静摩擦力大小为,向左,故C正确,D错误。
故选BC。
15.(23-24高一上·内蒙古赤峰红山区·期末)如图所示,在桌面上放置一张纸和一瓶矿泉水,矿泉水瓶静止在纸面上,如果突然迅速水平向右拉动纸的一边,将纸片拉出,而矿泉水瓶相对纸片滑动.在抽纸片过程中,下列说法正确的是( )
A.纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向右
B.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的摩擦力越大
C.矿泉水瓶对纸片摩擦力的方向向右
D.拉动纸片越快,矿泉水瓶受到的摩擦力保持不变
【答案】AD
【详解】BD.无论拉动速度快慢,水瓶与纸之间均为滑动摩擦力,大小均为,水瓶重力不变,正压力不变,则摩擦力大小不变,故D正确,B错误;
AC.水瓶相对纸向左运动,则纸片对矿泉水瓶摩擦力的方向向右,根据牛顿第三定律,矿泉水瓶对纸片摩擦力的方向向左,故A正确,C错误。
故选AD。
16.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨第七十三中学校·期末)质量为的物体静止在水平地板上,用一轻弹簧水平推或拉该物体,已知弹簧原长cm,劲度系数。若拉物体,当拉着物体匀速前进时,弹簧伸长到12cm,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,求:
(1)物体和地板间的动摩擦因数?
(2)若用轻弹簧水平推该物体,弹簧压缩到9cm,物体所受的摩擦力大小为多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)物体匀速前进,根据平衡条件可得
又
联立解得
(2)假设物体保持静止,弹簧压缩到9cm,物体所受的摩擦力大小为
假设成立,故物体所受的摩擦力大小为。
17.(23-24高一下·黑龙江绥化绥棱县第一中学·)在2023年杭州第19届亚运会上,女子100米决赛中国选手葛曼棋以11秒23的成绩夺得冠军,男子400米决赛沙特选手马斯拉赫以45秒55的成绩卫冕成功。下列关于运动和力的说法正确的是( )
A.45.55s指的是时刻
B.运动员参加400m比赛的位移大小是400m
C.运动员跑步过程中所受地面的摩擦力为滑动摩擦力
D.运动员跑步过程中所受地面的支持力是由于地面的形变产生的
【答案】D
【详解】A.男子400米决赛沙特选手马斯拉赫以45秒55的成绩卫冕成功,45.55s指的是从开始到结束的时间间隔,故A错误;
B.位移指的是从初位置到末位置的有向线段,而运动员参加400m比赛是指跑道的长度为400m,所以此400m是指路程,故B错误;
C.滑动摩擦力要在接触面有相对运动,而运动员跑步过程与地面间是不能有相对滑动的,所以运动员跑步过程中所受地面的摩擦力为静摩擦力,故C错误;
D. 运动员跑步过程中所受地面的支持力施力物体为地面,所以是支持力是由于地面的形变产生的,故D正确。
故选D。
18.(22-23高一上·黑龙江双鸭山宝清县宝清县第二中学·期末)如图所示,一重为40N的木块静止在水平桌面上,某瞬间在水平方向上同时受到两个方向相反的推力F1、F2的作用,其中F1=25N,F2=10N。已知木块与桌面间的动摩擦因数为0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)此时木块能否被推动?(回答“能”或“不能”即可)
(2)当只将F1撤去时,求木块受到的摩擦力的大小和方向;
(3)当只将F2撤去时,求地面受到的摩擦力的大小和方向。
【答案】(1)不能;(2),方向水平向右;(2),方向水平向左
【详解】(1)F1、F2的合力大小为
木块与桌面间最大静摩擦力为
可知木块不能被推动。
(2)当只将F1撤去时,由于
可知木块静止,根据受力平衡可知木块受到的摩擦力的大小为
方向水平向右。
(3)当只将F2撤去时,由于
可知木块将发生滑动,木块受到的摩擦力的大小为
方向水平向左。
19.(22-23高一上·黑龙江哈尔滨·期末)关于静摩擦力的说法正确的是( )
A.静止的物体受静摩擦力一定为0 B.静摩擦力的方向可能与运动方向垂直
C.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 D.静摩擦力的方向不可能与运动方向相同
【答案】B
【详解】A.静止的物体受静摩擦力不一定为零,静摩擦力大小取决于物体的受力情况,故A错误;
B.静摩擦力的方向可能与运动方向垂直,比如手握住瓶子水平匀速运动时,瓶子受到的静摩擦力方向竖直向上,与运动方向垂直,故B正确;
CD.静摩擦力的方向可能与运动方向相同,比如人走路时,脚受到地面的静摩擦方向与人的运动方向相同,故CD错误。
故选B。
20.(24-25高一上·吉林松原五校·期末)如图所示,某同学用手握住一个圆柱状的饮料瓶,饮料瓶始终保持竖直、静止状态,下列说法正确的是( )
A.握着饮料瓶匀速向下运动,饮料瓶所受的摩擦力向上
B.握着饮料瓶匀速向上运动,饮料瓶所受的摩擦力向下
C.保持饮料瓶静止,手握得越紧,饮料瓶和手之间的摩擦力越大
D.握着饮料瓶水平向右匀速运动,饮料瓶所受的摩擦力水平向左
【答案】A
【详解】ABD.握着饮料瓶匀速运动(无论向哪个方向),饮料瓶受到的摩擦力为静摩擦力,且与重力是一对平衡力,大小等于饮料瓶的重力,方向与重力方向相反,故饮料瓶所受的摩擦力向上,故A正确,BD错误;
C.饮料瓶静止时,饮料瓶受到的摩擦力为静摩擦力,大小始终等于饮料瓶的重力,故保持饮料瓶静止,手握得越紧,饮料瓶和手之间的摩擦力不变,故C错误。
故选A。
21.(23-24高一上·吉林吉林普通高中·期末)羽毛球是很多高中生喜欢的体育运动。某同学为了将一个羽毛球从球筒中取出,他先将球筒口朝下,球筒保持竖直并静止,发现羽毛球并未滑出,然后举至某一高度由静止释放,球筒落到地面时速度瞬间减为0,羽毛球能滑至筒口处,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.球筒竖直静止时,羽毛球不受摩擦力
B.球筒下落过程中,羽毛球不受摩擦力
C.球筒下落过程中,羽毛球所受摩擦力方向向上
D.羽毛球向筒口运动过程中,羽毛球受到摩擦力方向向上
【答案】BD
【详解】A.球筒竖直静止时,羽毛球受竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,二者大小相等,方向相反,故A错误;
BC.球筒下落过程中,加速度为重力加速度,羽毛球只受重力,不受摩擦力,故B正确,C错误;
D.羽毛球向筒口运动过程中,羽毛球受到摩擦力方向向上,故D正确。
故选BD。
地 城
考点03
牛顿第三定律
22.(24-25高一上·黑龙江龙东联盟·期中)如图所示,用水平外力F将木块压在竖直墙面上保持静止,下列说法正确的是( )
A.木块对墙的压力与外力F是一对平衡力
B.当外力F增大时,墙对木块的静摩擦力也增大
C.木块的重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力与反作用力
D.木块对墙的压力与墙对木块的支持力是一对作用力与反作用力
【答案】D
【详解】A.木块对墙的压力大小等于外力F,两力作用在不同物体上,不是一对平衡力,A错误;
B.木块竖直方向受力平衡,木块的重力大小等于静摩擦力大小,当外力F增大时,墙对木块的静摩擦力大小等于重力大小,故静摩擦力不变,B错误;
C.木块的重力与墙对木块的静摩擦力大小相等、方向相反、作用在同一物体上,故是一对平衡力,C错误;
D.木块对墙的压力与墙对木块的支持力等大反向共线,作用在两个物体上﹐是一对作用力与反作用力,D正确。
故选D。
23.(23-24高二下·辽宁沈阳郊联体·期末)景观石为校园文化增添了氛围,关于景观石的说法中正确的是( )
A.景观石受到的支持力是地面发生弹性形变引起的
B.景观石受到的支持力与地面受到的压力是一对平衡力
C.景观石受到的重力与地面受到的压力是一对平衡力
D.支持力、压力都是弹力,只要两个物体接触就会产生
【答案】A
【详解】A.景观石受到的支持力是由于地面发生弹性形变而产生的,故A正确;
B.景观石受到的支持力与地面受到的压力是一对作用力与反作用力,故B错误;
C.一对平衡力必须作用在同一物体上,而景观石受到的重力作用在景观石上,地面受到的压力作用在地面上,所以景观石受到的重力与地面受到的压力不是一对平衡力,故C错误;
D.支持力、压力都是弹力,只有两个物体接触且发生弹性形变时才会产生,故D错误。
故选A。
24.(23-24高一上·辽宁县级重点高中协作体·期末)如图所示,人站在船上撑竿使船离岸,关于人与物体的作用力情况,下列说法正确的是
A.人受到的重力与人的运动状态无关,也与是否存在其他力无关
B.人对撑竿产生的弹力是由于撑竿发生了弹性形变
C.人站在船上对船的压力增大,则人受到的摩擦力一定变大
D.人对船的压力与船对人的支持力是一对平衡力
【答案】A
【详解】A.人受到的重力与人的运动状态无关,也与是否存在其他力无关,只与自身质量有关,故A正确;
B.人对撑竿产生的弹力是由于人发生了弹性形变,故B错误;
C.人站在船上对船的压力增大,则人受到的摩擦力与船的运动状态有关,故C错误;
D.人对船的压力与船对人的支持力是一对作用力与反作用力,故D错误。
故选A。
25.(23-24高一上·辽宁鞍山普通高中·期末)神舟十六号载人飞船于2023年5月30日从酒泉卫星发射中心发射升空,随后与天和核心舱对接形成组合体。3名宇航员在轨驻留154天,期间进行了1次出舱活动。出舱活动主要靠手臂的力量,因此宇航员体力消耗很大。根据以上信息判断下列说法正确的是( )
A.出舱活动时,宇航服的质量对宇航员出舱活动的体力消耗没有任何影响
B.出舱活动时,宇航服的质量越大,惯性就越大,宇航员的运动状态越难改变
C.研究宇航员出舱活动的动作时可以把宇航员视为质点
D.宇航员出舱时手对舱门的作用力小于舱门对手的作用力
【答案】B
【详解】A.出舱活动时,宇航服的质量决定惯性的大小,影响宇航员的运动的改变,故对宇航员出舱活动的体力消耗有影响,故A错误;
B.物体的惯性是由质量来决定的,出舱活动时,宇航服的质量越大,惯性就越大,宇航员的运动状态越难改变,故B正确;
C.研究宇航员在舱外的活动姿态,则要考虑人的形状,故宇航员不可以视为质点,故C错误;
D.手对舱门的作用力与舱门对手的作用力是一对相互作用力,无论在什么情况下总是等大反向,故D错误。
故选B。
26.(24-25高三上·辽宁锦州·期末)在2024年杭州亚运会上,以预赛第一的成绩闯进决赛的邹佳琪、邱秀萍在决赛中从一开始就一路领先,最终以7分06秒78的成绩夺冠。下列说法正确的是( )
A.运动员以及船的重力就是对水的压力
B.运动员对船的压力和船对运动员的支持力方向相反
C.运动员对船的压力和水对船的支持力是一对作用力与反作用力
D.在比赛中,赛艇能加速前进是由于水推桨的力大于桨推水的力
【答案】B
【详解】A.船对水的压力是由于船的弹性形变造成的,施力物体是船,运动员以及船的重力是由于地球的吸引而使运动员以及船受到的力,施力物体是地球,故A错误;
B.运动员对船的压力和船对运动员的支持力是一对作用力与反作用力,方向相反,故B正确;
C.运动员对船的压力受力物体是船,水对船的支持力受力物体也是船,不是一对作用力与反作用力,故C错误;
D.在比赛中,水推桨的力和桨推水的力是一对作用力与反作用力,大小相等,故D错误。
故选B。
27.(24-25高一上·吉林吉林·期末)如图所示为2024年巴黎奥运会中的四个比赛场景,下列对各场景的阐述中正确的是( )
A.图1所示,在邓雅文展示小轮车骑行技巧时,其可视为质点
B.图2所示,杨家玉获得田径女子20公里竞走冠军,“20公里”指的是比赛过程中杨家玉的位移
C.图3所示,刘洋展示“十字撑”保持静止时,每根倾斜悬绳的拉力方向均竖直向上
D.图4所示,陈艺文在女子三米跳板决赛中跳板被压到最低点的瞬间,对跳板的作用力大于自身的重力
【答案】D
【详解】A.因要观察展示“技巧”,需分析邓雅文的动作,故不能将其视为质点,故A错误;
B.“20公里”为杨家玉行进轨迹的长度,即路程,而非起点到终点的直线距离位移,故B错误;
C.刘洋展示“十字撑”保持静止时,每根倾斜悬绳的拉力方向应沿绳方向向上,故C错误;
D.陈艺文起跳时具有向上的加速度,合力向上,分析可知跳板对陈艺文的作用力一定大于重力,故其对跳板的作用力一定大于重力,故D正确。
故选D。
28.(23-24高二下·吉林普通高中G6教考联盟·期末)新春佳节,小强把红纸铺在水平桌面上写“福”字,如图所示,为防止红纸滑动,在其左侧放一镇纸压住,当毛笔的速度方向水平向右时,下列说法正确的是( )
A.红纸对毛笔的摩擦力向右
B.红纸对桌面的摩擦力向右
C.镇纸和毛笔对红纸的摩擦力是一对平衡力
D.桌面对红纸的支持力和镇纸对红纸的压力是一对平衡力
【答案】B
【详解】AB.当毛笔的速度方向水平向右时,则红纸对毛笔的摩擦力向左,根据相互作用力可知,毛笔对红纸的摩擦力向右,根据受力平衡可知,桌面对红纸的摩擦力向左,则红纸对桌面的摩擦力向右,故A错误,B正确;
C.以镇纸为对象,根据受力平衡可知,红纸与镇纸没有摩擦力作用,以红纸为对象,桌面和毛笔对红纸的摩擦力是一对平衡力,故C错误;
D.以红纸为对象,竖直方向受力重力、镇纸对红纸的压力、毛笔对红纸的压力以及桌面对红纸的支持力,可知桌面对红纸的支持力和镇纸对红纸的压力不是一对平衡力,故D错误。
故选B。
29.(22-23高一上·吉林辽源等2地高中友好学校·期末)一铁块m被竖直悬挂的磁性黑板紧紧吸住不动,如图所示。下列说法正确的是( )
A.铁块一共受到三个力的作用
B.铁块受到黑板对它的弹力和铁块受到黑板对它的吸引力是一对相互作用力
C.当给铁块一个水平向右的推力时,黑板对铁块的摩擦力将变大
D.铁块的重力和黑板对铁块的摩擦力是一对平衡力
【答案】D
【详解】A.铁块受重力、黑板对它的吸引力、支持力和摩擦力,共四个力。故A错误;
B.铁块受到黑板对它的弹力和铁块受到黑板对它的吸引力是一对平衡力。故B错误;
C.当给铁块一个水平向右的推力时,黑板对铁块的摩擦力与重力等大反向,始终不变。故C错误;
D.铁块的重力和黑板对铁块的摩擦力是一对平衡力。故D正确。
故选D。
30.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)2024年10月27日,在WTA500东京站女单决赛中,头号种子、中国球员郑钦文以2-0战胜前澳网冠军肯宁,夺得冠军。比赛中,运动员用球拍击球瞬间,网球被挤压变形,下列说法正确的是( )
A.此时的网球没有惯性
B.网球被击出后,网球的惯性会随速度变化而变化
C.运动员用球拍击球时,运动员对球拍的力的大小等于球拍对运动员的力的大小
D.运动员用球拍击球的弹力与球对球拍的弹力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.网球具有质量,即有惯性,故A错误;
B.惯性只和质量有关,与速度无关,B错误;
C.运动员对球拍的力的大小和球拍对运动员的力是作用力与反作用力,等大反向,C正确;
D.运动员用球拍击球的弹力与球对球拍的弹力是一对作用力与反作用力,故D错误。
故选C。
31.(24-25高一上·黑龙江新时代高中教育联合体·期末)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.桌面和墨条对砚台的摩擦力是作用力和反作用力
B.桌面对砚台的支持力与砚台对桌面的压力是一对平衡力
C.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左
D.桌面对砚台的摩擦力方向水平向右
【答案】D
【详解】A.桌面和墨条对砚台的摩擦力大小相等,方向相反,作用在同一物体上,因此是一对平衡力,故A错误;
B.桌面对砚台的支持力与砚台对桌面的压力是一作用力与反作用力,故B错误;
C.墨条的速度方向水平向左,墨条受到向右的摩擦力,即砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,故C错误;
D.结合上述可知,砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,根据牛顿第三定律可知,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,砚台处于静止状态,根据平衡条件可知,桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,故D正确。
故选D。
32.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨第七十三中学校·期末)下列说法正确的是( )
A.作用力与反作用力可以性质不同
B.一对平衡力一定是同一种性质的力
C.作用力与反作用力一定同时产生,同时变化,同时消失
D.一对平衡力一定同时产生,同时变化,同时消失
【答案】C
【详解】A.一对作用力和反作用力性质一定相同,故A错误;
BD.一对平衡力不具有同时性,性质也可以不同,故B错误,D错误;
C.作用力与反作用力一定同时产生,同时变化,同时消失,故C正确。
故选C。
33.(24-25高一上·黑龙江大庆大庆第一中学·期末)如图所示,一队消防员在进行高压水枪训练,用高压水流冲击静止在水平地面上的小汽车尾部,发现小汽车被推着加速向前运动。下列说法正确的是 ( )
A.水对车的力大于车对水的力
B.水对车的力大于地面对车的摩擦力
C.水对水枪的作用力小于水枪对水的作用力
D.水对水枪的作用力与水枪对人作用力是一对平衡力
【答案】B
【详解】A.水对车的力与车对水的力是相互作用力,总是等大反向,选项A错误;
B.水能推汽车向前加速运动,可知水对车的力大于地面对车的摩擦力,选项B正确;
CD.水对水枪的作用力与水枪对水的作用力是相互作用力,总是等大反向,选项CD错误。
故选B。
34.(23-24高一上·黑龙江龙东五校·期末)如图所示,在粗糙的水平桌面上静止放着一盏台灯,该台灯可通过前后调节支架将灯头进行前后调节。关于台灯的受力情况,下列说法正确的是( )
A.支架对灯头的支持力方向沿着支架斜向左上方
B.台灯的重力和桌面对台灯的支持力是一对相互作用力
C.台灯对桌面的压力和桌面对台灯的支持力是一对相互作用力
D.若将灯头向前调节一点(台灯未倒),则桌面对台灯的支持力将变大
【答案】C
【详解】A.支架对灯头的支持力与灯头的重力平衡,所以支持力方向竖直向上,A错误;
B.台灯的重力和桌面对台灯的支持力,都作用在台灯上,又等大、反向和共线,故属于一对平衡力,B错误;
C.台灯对桌面的压力和桌面对台灯的支持力,作用在不同物体上,又等大、反向和共线,属于一对相互作用力,C正确;
D.若将灯头向前调节一点(台灯未倒),台灯整体受力情况不变,桌面对台灯的支持力不变,D错误。
故选C。
35.(23-24高一上·黑龙江哈尔滨第一中学·期末)如图所示,“掰腕子”是比较臂力大小的一种常见比赛。在比赛过程中,比赛双方的手肘不能离开同一平面(如支撑手肘的桌面)。在一次趣味运动会“掰腕子”比赛中,男生轻松地胜了女生,则下列说法正确的是( )
A.男生对女生的作用力和女生对男生的作用力是一对平衡力
B.男生对女生的作用力大于女生对男生的作用力
C.男生对女生的作用力等于女生对男生的作用力
D.男生对女生的作用力与女生对男生的作用力方向相同
【答案】C
【详解】A.男生对女生的作用力和女生对男生的作用力是一对作用力与反作用力,故A错误;
BCD.根据牛顿第三定律,一对作用力与反作用力大小相等,方向相反,故男生对女生的作用力等于女生对男生的作用力,男生对女生的作用力与女生对男生的作用力方向相反,故BD错误,C正确。
故选C。
36.(22-23高一上·黑龙江牡丹江第一高级中学·期末)如图所示,用劲度系数k=2N/cm的弹簧测力计竖直悬挂一静止的质量为1kg的果篮。下列说法正确的是(g取10m/s2)( )
A.果篮对弹簧测力计的拉力就是果篮受到的重力
B.果篮对弹簧测力计的拉力是由于弹簧形变产生的
C.果篮对弹簧测力计的拉力和果篮的重力是一对作用力与反作用力
D.弹簧的形变量为5cm
【答案】D
【详解】AC.果篮对弹簧测力计的拉力与弹簧测力计对果篮的拉力是相互作用力,对果篮受力分析,果篮受到的重力与弹簧测力计对果篮的拉力是一对平衡力,所以果篮对弹簧测力计的拉力在数值上等于果篮受到的重力。并不能认为果篮对弹簧测力计的拉力就是果篮受到的重力。故AC错误;
B.果篮对弹簧测力计的拉力是由于果篮形变产生的。故B错误;
D.由上面选项分析,根据胡克定律,可得
解得
即弹簧的形变量为5cm。故D正确。
故选D。
37.(24-25高一上·内蒙古呼和浩特·期末)2024国际篮联三人篮球挑战赛雄安站,中国球队夺得冠军。篮球运动过程中,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.进攻球员能潇洒自如地运球过人,是因为一直对球施加了力来维持球的运动
B.被斜抛出去的篮球速度变小,所以惯性减小
C.人在拍球时,人对球的作用力大小等于球对人的作用力的大小
D.篮球脱离运动员后在空中先向上后向下运动,加速度方向先向上后向下
【答案】C
【详解】A.力不是维持物体运动的原因,而是改变运动状态的原因,故A错误;
B.惯性只由质量决定,与物体的速度无关,故B错误;
C.人对球的作用力与球对人的作用力是一对相互作用力,大小总是相等,故C正确;
D.篮球脱离运动员后在空中先向上后向下运动,篮球只受重力作用,加速度为重力加速度,方向一直向下,故D错误。
故选C。
38.(23-24高一上·内蒙古赤峰·期末)力的作用效果是:力可以使物体的形状发生改变(简称形变),也可以使物体的运动状态发生改变。如图所示,小明用一水平力推水平地面上的木箱,但没有推动,则下列说法正确的是( )
A.木箱受到的摩擦力和小明对木箱的推力无关
B.小明对木箱的推力与木箱对小明的推力大小相等
C.此过程中的摩擦力与木箱对地面的正压力成正比
D.在推动木箱之前,小明对木箱的推力与木箱受到的摩擦力大小相等
【答案】BD
【详解】ACD.根据题意可知,木箱没有被推动,木箱与地面间为静摩擦力,由平衡条件可知,小明对木箱的推力与木箱受到的摩擦力大小相等,静摩擦力的大小与木箱对地面的正压力无关,故AC错误,D正确;
B.小明对木箱的推力与木箱对小明的推力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,故B正确。
故选BD。
地 城
考点04
力的合成与分解
39.(24-25高一上·黑龙江牡丹江普通高中协同发展共同体第四子共同体·期末)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3N、6N、8N,这三个力的合力最小值为1N
【答案】B
【详解】A.两个分力的合力不一定比分力都大,合力可能小于其中一个分力,可能比每个分力都小,故A错误;
B.根据平行四边形定则,结合数学规律可知,两个分力的合力大小为
两个分力大小一定,夹角越大,合力越小,故B正确;
C.保持两个力之间的夹角不变,使其中一个力F增大,合力不一定增大,如为180°时,较小的分力增加,合力减小,故C错误;
D.3N与6N两力的合力大小范围为
3N≤F≤9N
两力的合力大小有可能为8N,当第三个8N的力与这两个力的合力在同一直线上且方向相反时,三个力的合力最小,合力最小值为0,故D错误。
故选B。
40.(22-23高一上·黑龙江哈尔滨·期末)某一物体只受到三个共点力F1、F2、F3的作用,其大小分别为F1=8N、F2=4N、F3=3N,则该物体所受的合力大小不可能是( )
A.1N B.12N C.0N D.5N
【答案】C
【详解】F1、F2的合力范围为
则F1、F2、F3的合力范围为
本题选不可能项,故选C。
41.(22-23高一上·黑龙江大庆铁人中学·期末)关于两个共点力的合力与两个分力的关系,下列说法正确的是( )
A.两个力的合力总是大于这两个力中的任意一个力
B.两个力的合力的方向总是沿着两个分力夹角的角平分线方向
C.两个力合成,保持两个分力夹角和一个分力大小不变时,另一个分力增大,合力必增大
D.两个分力的大小不变,夹角在0~180°之间变化,夹角越大,其合力越小
【答案】D
【详解】A.两个力的合力可以大于、等于或小于分力,故A错误;
B.根据平行四边形定则可知,两个力的合力的方向总是沿着这两个力所构成平行四边形的对角线方向,但不一定是分力夹角的角平分线方向,故B错误;
C.当两个力在同一直线上,且夹角为180°时,保持两个分力夹角和一个分力大小不变时,另一个分力增大,则二者的合力有可能减小,故C错误;
D.两个分力的大小不变,夹角在0~180°之间变化,夹角越大,根据平行四边形定则可知其合力越小,故D正确。
故选D。
42.(24-25高二下·吉林长春朝阳区长春外国语学校·期末)生活中经常用刀来劈开物体,如图是刀刃的横截面,F是作用在刀背上的力,若刀刃的横截面是等腰三角形,刀刃两侧面的夹角为,则刀劈物体时对物体侧向推力的大小( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】将力F根据平行四边形定则分解如图
侧向推力,故选C。
43.(24-25高一上·吉林松原五校·期末)两共点力的大小不变,它们的合力F与两共点力之间夹角的关系如图所示,则两共点力的合力最大为( )
A.9N B.7N C.5N D.1N
【答案】B
【详解】设两个力的大小分别为,且,由题图可知,当两个力的夹角为时,有
当两个力的夹角为时,有
1N
联立解得
,
当夹角为0时,两共点力的合力最大为
故选B。
44.(23-24高二下·吉林普通高中G6教考联盟·期末)为验证两个互成角度的力的合成规律,某组同学用两个弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、木板、刻度尺、白纸、铅笔、细线和图钉等器材,在该实验中,下列说法正确的是( )
A.拉着轻质小圆环的两只弹簧测力计,稳定后读数应相同
B.在已记录结点位置的情况下,只能用铅笔沿细线直接画直线表示该拉力的方向
C.测量时弹簧测力计外壳与木板之间不能存在摩擦
D.测量时,橡皮条、细线和弹簧测力计应贴近并平行于木板
【答案】D
【详解】A.着轻质小圆环的两只弹簧测力计,稳定后读数只需要适当大一些,但不需要读数相同,故A错误;
B.在已记录结点位置的情况下,应在离结点较远处细线的正下方标记另一点,通过两点确定拉力的方向,故B错误;
C.测量时弹簧测力计外壳与木板之间可以存在摩擦,不影响拉力的测量,故C错误;
D.为了减小误差,测量时,橡皮条、细线和弹簧测力计应贴近并平行于木板,故D正确。
故选D。
45.(22-23高一上·吉林辽源等2地高中友好学校·期末)如图所示,力F作用于物体的O点,现要使作用在物体上的合力沿OO′方向,需再施加一个力F1,则 F1的最小值的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】要使合力沿着OO′方向,根据平行四边形定则画图可以判断出当未知力垂直于OO′时,最小,如图
由几何关系,得到
故选B。
46.(22-23高一上·吉林实验中学·期末)已知一个力,可分解为两个分力和,已知方向与F夹角为30°,则的最小值是( )
A. B. C.10N D.20N
【答案】B
【详解】合力大小为F,F1方向与F夹角为30°,根据平行四边形定则作图,如图所示
可知,另一个分力的最小值为
故选B。
47.(24-25高二下·辽宁重点中学协作校·期末)我国新开辟的北极航道,将我国至欧洲的航程缩短近3500公里,降低15%-30%燃油成本,打破对传统咽喉要道的依赖,被称作“冰上丝绸之路”。有一种破冰方式:坚固的破冰船滑上冰层借助自身重力破冰。在船头相对冰层向上滑动时,船头对冰层的作用力方向,可能是( )
A.a B.b C.c D.d
【答案】B
【详解】冰层受到船头压力垂直于冰面向下,摩擦力沿着冰面向上,根据平行四边形定则可知,这两个力的合力方向可能是b。
故选B。
48.(22-23高一上·辽宁沈阳·期末)物体在五个共点力的作用下保持平衡,如图所示。其中大小为10N,方向水平向右。若撤去力,保持其余四个力不变,此时的合力为F;若将转过120°,此时的合力为,则F与大小之比为( )
A.1∶1 B. C. D.1∶2
【答案】C
【详解】根据共点力的平衡条件可知其余四个力的合力定与等大反向,若撤去力,保持其余四个力不变,此时的合力为
若将转过120°,此时的合力为
则F与大小之比为。
故选C。
49.(23-24高一上·内蒙古赤峰赤峰第四中学·期中)放在光滑水平面上的物体,在三个水平方向的力、、的作用下做匀速直线运动,则这三个力的大小可以是( )
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
【答案】BD
【详解】放在光滑水平面上的物体,在三个水平方向的力、、的作用下做匀速直线运动,则、、三个力的合力为零,三个力能构成力的矢量三角形。
A.由于
则、、三个力不能构成力的矢量三角形,故A不符合题意;
B.由于
则、、三个力能构成力的矢量三角形,故B符合题意;
C.由于
则、、三个力不能构成力的矢量三角形,故C不符合题意;
D.由于
则、、三个力能构成力的矢量三角形,故D符合题意。
故选BD。
50.(22-23高一上·黑龙江大庆实验中学·期末)将一物体放在水平桌面上,在三个水平方向共点力的作用下,物体与桌子相对静止,且无相对运动趋势,则三个力的可能值为( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【详解】A.因2N和1N的合力范围为1N~3N,而8N不在合力范围中,则三力不能平衡,选项A错误;
B.因10N和2N的合力范围为8N~12N,而4N不在合力范围中,则三力不能平衡,选项B错误;
C.因6N和2N的合力范围为4N~8N,而5N在合力范围中,则三力能平衡,选项C正确;
D.因7N和2N的合力范围为5N~9N,而5N在合力范围中,则三力能平衡,选项D正确。
故选CD。
51.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨联考·期末)如图,山崖上有一块风动石,无风时地面对其作用力大小为。当风动石受到水平风力作用时依然静止,此时地面对风动石的作用力大小为。则( )
A. B.
C. D.、的关系与风力大小有关
【答案】A
【详解】设风动石重力为G,根据平衡条件可知,无风时地面对其作用力大小为
当风动石受到水平风力作用时依然静止,由平衡条件可知,地面对风动石的作用力大小为
故选A。
地 城
考点05
共点力平衡
52.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)如图所示,一位同学用双手水平夹起一摞书,并停留在空中。已知手掌与书间的动摩擦因数,书与书间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若每本书的质量为,该同学对书的水平正压力为,每本书均呈竖直静止状态,重力加速度。
(1)求该同学单个手掌与书本之间最大静摩擦力;
(2)若该同学只夹起8本书,则最中间两本书之间的摩擦力大小为多少;
(3)在不改变用力大小的情况下,该同学最多能夹多少本书。
【答案】(1)
(2)最中间两本书之间的摩擦力大小为0
(3)最多能夹住22本书
【详解】(1)根据题意,该同学手掌与书本之间最大静摩擦力
(2)对这8本书做受力分析,在竖直方向上受重力静摩擦力,根据平衡条件,
把左边4本书作为研究对象做受力分析
可知
最中间两本书之间的摩擦力大小为0。
(3)先将所有的书(设有本)当作整体,受力分析,竖直方向受重力,静摩擦力,根据平衡条件有
则有
再考虑除最外侧两本书外的其他书(本),受力分析,竖直方向受重力,静摩擦力,根据平衡条件有()
则有
故最多能夹住22本书
53.(24-25高一上·黑龙江新时代高中教育联合体·期末)如图所示,一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上,空调外机的重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点的上方,重力大小为200N。且两支架各承担空调外机一半的重力。横梁AO水平,斜梁BO跟横梁的夹角为,,横梁点的拉力沿OA方向,斜梁对点的压力沿BO方向,则( )
A.横梁对点的拉力
B.横梁对点的拉力
C.斜梁对点的压力
D.斜梁对点的压力
【答案】C
【详解】对O点受力分析根据正交分解可得
解得
故选C。
54.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨第三十二中学校·期末)如图将光滑斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力,则下列结论正确的是( )
A.F2就是物体对斜面的压力
B.重力mg没有反作用力
C.物体受mg、N、F1、F2四个力作用
D.F1、F2可以替代重力mg体现了等效替代的物理思想
【答案】D
【详解】A.F2是重力垂直于斜面方向上的分力,并不是物体对斜面的压力,故A错误;
B.力的作用是相互的,重力mg有反作用力,重力的反作用力是物体对地球的引力,故B错误;
C.F1、F2是重力的两个分力,物体受mg、N两个力作用,故C错误;
D.两个分力共同作用的效果与合力作用效果相同,即F1、F2可以替代重力mg体现了等效替代的物理思想,故D正确。
故选D。
55.(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)进入高三学习,为了提高同学们的时间紧迫感,很多班级都会在墙上挂起高考倒计时牌,如图所示。计时牌通过一根轻绳悬挂在挂钩上。挂上后发现倒计时牌是倾斜的,已知,,计时牌的重力大小为G。不计一切摩擦,结果用根号表示,且不需要进行分母有理化。求:
(1)轻绳的张力大小;
(2)若将计时牌挂正,平衡时轻绳的张力大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)如图所示,对计时牌进行受力分析,计时牌受两边绳拉力、重力一定交于一点,不计一切摩擦,可知绳子两边的拉力相等,根据水平方向合力为0,可知两绳与水平方向夹角相等,可得,解得
根据,解得
(2)设,则绳子长为
如图所示,设绳子与竖直方向的夹角为,有,其中角度满足
联立解得
56.(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)如图所示,一艘无动力的货船S在两艘拖船P、Q的拖动下沿虚线方向匀速运动,三艘船始终相对静止,两根绳索与虚线间的夹角均为60°。不计水流速度,水对三艘船的阻力大小均为f,方向与船运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】对拖船和货船进行受力分析,如图所示
设拖船的动力方向与运动方向的夹角为,对货船进行受力分析
解得
对拖船进行受力分析
两式联立解得
解得
故选D。
57.(24-25高一上·辽宁锦州·期末)在杭州亚运会上,广西选手兰星宇,在男女队友接连出现失误的情况下,在最后进行的男子吊环决赛中展现出超强实力,以15.433分获得金牌。当运动员静止不动,两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角,则下列判断正确的是( )
A.两根吊带的拉力相同
B.每根吊带受到吊环的拉力的大小都等于运动员重力的一半
C.在运动员将两吊带缓慢从两边收回的过程中,吊带上的张力保持不变
D.两个吊环对运动员的作用力的合力一定竖直向上
【答案】D
【详解】A.两根吊带的拉力大小相同,但是方向不同,选项A错误;
B.根据
可知每根吊带受到吊环的拉力的大小
都大于运动员重力的一半,选项B错误;
C.在运动员将两吊带缓慢从两边收回的过程中,θ减小,则吊带上的张力减小,选项C错误;
D.两个吊环对运动员的作用力的合力与重力等大反向,则方向一定竖直向上,选项D正确。
故选D。
58.(24-25高一上·辽宁锦州·期末)如图所示,地面上放一物体质量为,用水平力拉物体时恰使物体做匀速直线运动,g取。
(1)求物体与水平地面间的动摩擦因数的大小;
(2)现换用与水平方向成的推力推物体也恰好使物体做匀速直线运动,求推力的大小(已知,)。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意可知物体沿水平地面做匀速直线运动,根据受力平衡有:,,
代入数据得
(2)当用力推物体做匀速直线运动,根据平衡方程得得,,
代入数据得
59.(24-25高一上·辽宁锦州·期末)如图所示,粗细均匀的直杆一端固定在天花板上,杆与竖直方向的夹角,小球A的质量为m,小球B的质量为2m,二者用细线连接,小球A套在杆上,用水平向左的拉力F拉小球B,A、B球均处于静止状态,此时细线与杆间的夹角,重力加速度为g,则( )
A.拉力F的大小等于
B.细线拉力的大小等于
C.杆对小球的支持力力大小等于
D.杆对小球的摩擦力大小等于
【答案】BC
【详解】AB.令细线与竖直方向夹角为,根据几何关系有
对小球B进行分析,根据平衡条件有,
解得,
故A错误,B正确;
CD.对A、B整体进行分析,根据平衡条件有,
解得,
故C正确,D错误。
故选BC。
60.(24-25高一上·辽宁葫芦岛·期末)在葫芦岛市果园基地秋季收果时,喜得一个“苹果王”,重为G。用轻绳将其悬挂起来,如图,第一种挂法(甲图):细绳OB与竖直方向夹角为,细绳OA水平;第二种挂法(乙图):细绳OB与竖直方向夹角仍为,细绳OA与细绳OB垂直,,。求:
(1)第一种挂法,细绳OA、OB上的拉力大小;
(2)第二种挂法,细绳OA、OB上的拉力大小。
【答案】(1),
(2),
【详解】(1)甲图时,对结点O受力分析,设细绳OA、OB上的拉力大小分别为和,通过正交分解列平衡方程得,水平方向
竖直方向
联立解得
,
(2)乙图时,对结点O受力分析,设细绳OA、OB上的拉力大小分别为和,通过正交分解列平衡方程得,水平方向
竖直方向
联立解得
,
地 城
考点06
动态平衡
61.(22-23高一上·内蒙古包头·期末)1.如图,物体所受重力为40N,用细绳OC悬于O点,绳OC所能承受的最大拉力为50N。现用水平力牵引A点,当OA与竖直方向为时,OA恰好断裂,该过程中下列说法正确的是( )
A.水平力逐渐增大
B.OA、AC绳的拉力始终相等
C.A点位置越靠近O点,细绳断裂时的越大
D.A点位置越靠近O点,细绳断裂时的越小
【答案】A
【详解】B.设段绳与竖直方向夹角为,则根据结点A处于动态平衡状态对结点A受力分析得三段绳上的力、、分别为
,,OA、AC绳的拉力不是始终相等,故B错误;
A.水平向右的力随绳与竖直方向夹角的增大而增大。故A正确;
CD.段刚被拉断时,则,即,与A点位置无关,故CD错误。
故选A。
62.(24-25高一上·吉林长春朝阳区长春外国语学校·期末)2.如图所示,粗糙地面上放置一个足够大三角形框架,一光滑小环套在框架斜边上并拴在轻绳的一端,轻绳另一端跨过光滑定滑轮固定在竖直墙上,现将一光滑钩码挂在定滑轮左侧的轻绳上,此时整个装置处于静止状态,逐渐增加钩码质量,小环缓慢上移,若整个过程中框架始终静止,且钩码未落地,则下列说法正确的是( )
A.轻绳拉力大小不变 B.地面对框架的摩擦力减小
C.地面对框架的支持力增大 D.小环所受支持力增大
【答案】B
【详解】AD.对小环分析得到矢量三角形,如图
当小环缓慢上移时,轻绳的拉力向竖直方向转动,支持力方向保持不变,轻绳拉力增大,小环所受支持力减小,AD错误;
BC.对框架受力分析,如图
因为轻绳拉力有向上的分力,这个分力会抵消一部分框架的重力,地面对框架的支持力会随着轻绳拉力的增大而减小,所以地面对框架的支持力会减小,地面对框架的摩擦力减小,B正确,C错误。
故选B。
63.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨六校·期末)3.如图所示,圆心为O、半径为的四分之一圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上,在O点正上方有一光滑的小定滑轮C,小定滑轮到轨道最高点B的距离为1.5m,轻绳的一端系一质量为1kg的小球(小球和小定滑轮均可视为质点),靠放在光滑圆形轨道上的A点,A点到小定滑轮的距离为2m,另一端绕过小定滑轮后用力拉住。重力加速度大小为,则下列说法正确的是( )
A.小球静止在A点时,圆形轨道对小球的支持力大小
B.缓慢地拉轻绳使小球由A运动到B,该过程中小球所受支持力大小不变
C.小球静止在A点时,绳对小球的拉力大小
D.缓慢地拉轻绳使小球由A运动到B,该过程中绳子拉力先变小后变大
【答案】B
【详解】AC.小球受力如图所示
由平衡条件可知,由图可知力的矢量三角形与几何三角形相似,则有
解得,故AC错误;
BD.缓慢地拉轻绳使小球由A运动到B,根据,
其中均不变,逐渐减小,则由上式可知,不变,变小。
故B正确,D错误。
故选B。
64.(24-25高二下·吉林长春朝阳区长春外国语学校·期末)4.如图所示,一物块放置在粗糙水平面上,其上固定一“L”型轻杆,轻绳的一端固定在杆上,中间某点拴一小球,用手拉住绳的另一端。初始时,竖直且被拉直,与之间的夹角为(),现将小球向右上方缓慢拉起,并保持夹角不变,在由竖直被拉到水平的过程,物块始终保持静止,则( )
A.上的弹力一直增大
B.上的弹力先减小后增大
C.水平面对物块的支持力一直减小
D.水平面对物块的摩擦力先增大后减小
【答案】D
【详解】AB.以重物为研究对象分析受力情况,如图所示
在由竖直被拉到水平的过程,小球受重力、上的张力、上的张力,合力始终为0,与之间的夹角为且保持不变,三力的矢量三角形在同一外接圆上,由图可知,上的张力逐渐增大,上的张力先增大后减小,故AB错误;
CD.把物块、“L”型轻杆、小球(含轻绳)作为一个整体,对整体受力分析,整体受到重力,地面支持力,水平向左的静摩擦力及绳的拉力,由前面选项分析知逐渐增大,由上图可看出其在竖直方向上的分力向下先增大后减小,再向上增大,所以水平面对物块的支持力先增大后减小,其在水平方向上的分量先增大后减小,则水平面对物块的摩擦力先增大后减小,故C错误,D正确。
故选D。
65.(24-25高一上·内蒙古呼伦贝尔·期末)5.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,一可视为质点的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。翻动炒菜时,挡板绕O点缓慢转动,使小球到达P点。该过程( )
A.挡板对小球的弹力增大 B.内壁对小球的弹力减小
C.挡板对小球的弹力先增大后减小 D.内壁对小球的弹力先减小后增大
【答案】AB
【详解】设挡板对小球的弹力为,内壁对小球的弹力为,挡板与竖直方向的夹角为,以小球为对象,根据平衡条件可得
,
挡板绕O点缓慢转动,使小球到达P点,从逐渐增大到,则挡板对小球的弹力增大,内壁对小球的弹力减小。
故选AB。
66.(24-25高一上·内蒙古赤峰·期末)6.如图所示,可视为质点的小灯笼用轻绳连接并悬挂在O点,在稳定水平风力作用下发生倾斜,灯笼稳定时,轻绳与竖直方向的夹角为37°,设灯笼的质量为0.2kg,则下列说法正确的是( )(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s²)
A.水平风力F为2.5N
B.轻绳拉力T的大小为2.5N
C.若风力增大,则灯笼稳定时轻绳拉力T变小
D.若风力增大,则灯笼稳定时轻绳拉力T变大
【答案】BD
【详解】AB.对灯笼受力分析如图所示
由平衡条件可得,
故A错误,B正确;
CD.风力增大时,设轻绳与竖直方向夹角为,由平衡条件得,
可知,当水平风力增大,轻绳与竖直方向夹角增大,则轻绳拉力增大。故C错误,D正确。
故选BD。
67.(24-25高一上·吉林八校·期末)7.如图,某工人维修时,将一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上,下端放在粗糙的水平地面上。工人从梯的底端匀速向上爬梯,直梯始终保持静止,在工人向上爬梯的过程中,梯子重力不计,工人可视为质点。下列说法正确的是( )
A.地面对梯子的支持力不变
B.地面对梯子的摩擦力变大
C.地面对梯子的作用力不变
D.墙对梯子的作用力变大
【答案】ABD
【详解】A.根据力的平衡可知,地面对梯子的支持力始终与人的重力等大反向,所以支持力不变,故A正确;
BD.工人向上爬梯的过程中,设人的质量为,梯子与地面间的夹角为,竖直墙面对梯子的作用力水平向右为F,梯子与地面的接触点为O点,梯子长度为L,由于工人匀速运动,分析可知人对梯子的作用力竖直向下,大小始终等于,设人对梯子力的作用点到O点的距离为,根据杠杆平衡原理可知
工人向上爬梯的过程中,不变,L不变,在增大,故可知墙面对梯子的作用力F在变大,对人和梯子整体分析可知水平方向上地面对梯子的摩擦力与F平衡,故地面对梯子的摩擦力变大,故BD正确;
C.由于地面对梯子的支持力不变,摩擦力变大,则地面对梯子的作用力变大,故C错误。
故选ABD。
68.(24-25高一上·辽宁五校联考·期末)8.居民楼改造需要把建材吊运到楼顶。如图,建材的质量,人的质量,缓慢吊运过程中,某时刻轻绳OA、OB分别与竖直方向的夹角为、、。求该时刻:
(1)轻绳OA和OB上的拉力大小;
(2)人对地面的压力?
(3)为使人保持静止,人与地面间的动摩擦因数的最小值(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。
【答案】(1),
(2)
(3)
【详解】(1)设轻绳上的拉力分别为和,以O点为对象,根据平衡条件可得
联立解得
,
(2)对人进行受力分析,竖直方向有
解得地面对人的支持力大小为
根据牛顿第三定律可得,人对地面的压力大小为
(3)对人进行受力分析,水平方向有
又
联立解得
则人与地面间的动摩擦因数的最小值为。
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