专题02 相互作用（期末真题汇编，上海专用）高一物理上学期

专题02 相互作用 地 城 考点01 弹力摩擦力 1．(24-25高一上·上海闵行区·期末)如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下水平向右拉出，鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下来，则下列叙述正确的是（    ） A．鱼缸在桌布上滑动时，桌布对鱼缸底的滑动摩擦力是阻力 B．鱼缸在桌布上滑动时，鱼缸底对桌布的滑动摩擦力是动力 C．鱼缸在桌面上滑动时，鱼缸底对桌面的滑动摩擦力水平向左 D．鱼缸在桌面上滑动时，桌面受到的压力是由于鱼缸发生弹性形变产生的 雪龙建造的极地破冰船。能够在15m厚的冰层中连续前进。在冰层厚度较大的场景，雪龙2号采 取了“劈砍”式破冰，原理大致如下：破冰船首先开足马力，使船头骑到冰面上，再凭借自身的体重“下压"。由于破冰船船头的结构是类似于斧子的形状，在船的自重下，船头一点一点把面前的冰切成冰碴， 继续往前重复“劈砍“动作，这种破冰也叫作冲撞式破冰。 2．(24-25高一上·上海西中学·期末)船体和碎冰块之间的相互作用力有（　　）对。 A．一对 B．二对 C．三对 D．四对 3．(24-25高一上·上海西中学·期末)船破冰前行如图1所示，请画出碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图。 4．(24-25高一上·上海西中学·期末)碎冰块对船体的弹力是由于（　　）的形变而产生的。 A．冰块 B．船体 C．水面 D．地球 5．(24-25高一上·上海西中学·期末)“劈砍”式破冰和斧头劈柴的过程类似，船头剖面如图2所示，船头对冰层竖直向下的作用力大小为F ①若此时船头侧面对冰层的作用力大小为F,则∠CAB大小为 ②为使船更容易破冰，∠CAB 应 （填“大”或“小”）一些。 6．(24-25高一上·上海西中学·期末)如图3所示,一 个重力为G 的冰块贴着船体一起匀速运动。若船体对冰块的作用大小为F，方向水平向左，则水对冰块的作用力大小为 ，方向为 地 城 考点02 共点力平衡 7．(24-25高一上·上海同济大学第一附属中学·期末)如图甲所示，一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬，绳的一端固定在较高处的A点，另一端拴在人的腰间C点（重心处）。在人向上攀爬的过程中可以把人简化为乙图所示的物理模型：脚与崖壁接触点为O点，人的重力G全部集中在C点，O到C点可简化为轻杆，AC为轻绳。已知OC长度不变，人向上攀爬过程中的某时刻AOC构成等边三角形，则（　　） A．轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对平衡力 B．在此时刻，轻绳对人的拉力大小等于G C．在虚线位置时，轻绳AC承受的拉力更小 D．在虚线位置时，OC段承受的压力变大 8．(24-25高一上·上海卢湾高级中学·期末)如图，质量为m的物体靠着粗糙的竖直墙面由静止下落过程中，其受力示意图是（　　） A． B． C． D． 9．(24-25高一上·上海卢湾高级中学·期末)如图，举重运动员保持杠铃的平衡十分重要。当运动员举起杠铃后，双臂间的夹角逐渐减小，且保持平衡时，则下列说法正确的是（　　） A．每个手臂受到的压力增大 B．每个手臂受到的压力减小 C．两手臂受到压力的合力增大 D．两手臂受到压力的合力减小 10．(24-25高一上·上海卢湾高级中学·期末)如图，倾角为θ的斜面静止在粗糙的水平地面上，一个质量为m的物体静止在斜面上。则关于地面对斜面的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．水平向右 B．水平向左 C．为零 D．无法确定 11．(24-25高一上·上海卢湾高级中学·期末)如图，质量为m的小球，置于倾角为α的光滑斜面上，用垂直斜面的挡板挡住使球静止，斜面和挡板对球的弹力分别为、。现将挡板绕下端逆时针缓慢转动放平过程中，下列说法正确的是（　　） A．一直增大 B．先增大后减小 C．一直减小 D．先减小后增大 12．(24-25高一上·上海闵行区·期末)如图，物块A、B处于静止状态，已知竖直墙壁粗糙，水平地面光滑，则关于物块A的受到的静摩擦力，说法正确的是（    ） A．A不受静摩擦力 B．A受到两个静摩擦力 C．A受到一个静摩擦力 D．无法确定 13．(24-25高一上·上海闵行区·期末)如图，用力传感器A、B共同支起一个质量为m的光滑球。其中A对球的作用力方向与水平方向间夹角始终为30°（图中虚线方向），B对球的作用力方向可调。为使球保持平衡。 (1)应调节传感器B对球作用力的作用点在范围为 或 （在区域“A．①”、“B．②”、“C．③”、“D．④”、“E．⑤”中选填）; (2)B对球的作用力的最小值为 。（重力加速度为g） 14．(24-25高一上·上海第二工业大学附属龚路中学·期末)一重20N的均匀球被光滑竖直挡板挡住，静止在倾角α=37°的光滑斜面上，求： (1)斜面对小球弹力的大小； (2)挡板对小球弹力的大小； (3)把挡板缓慢转到与斜面垂直位置放置（小球始终静止），这一过程中挡板对小球弹力如何变化。 15．(24-25高一上·上海闵行区·期末)如图甲，质量为的物块，挂在一根橡皮筋下端静止时，橡皮筋伸长。如图乙，将此物块放在倾角为37°的固定斜面上，仍用该橡皮筋拉住物块，使其沿斜面匀速下滑，橡皮筋伸长。已知，，重力加速度为。 (1)在甲图中画出物块受力示意图，并求橡皮筋的劲度系数； (2)在乙图中画出物块受力示意图，并求物块与斜面间的动摩擦因数。 二、深中通道 深中通道以2024年6月30日通车试运营，是连接深圳市和中山市的特大桥，深中通道位于珠三角伶仃洋海域，是集“桥、岛、隧、水下互通”四位一体的世界级跨海通道集群工程。 16．(24-25高一上·上海中学·期末)深中通道全长约24千米，北距虎门大桥约30千米，小明从家开车去某地，他事先用导航软件搜索路线，若选择走A路线，经过虎门大桥，路程约103千米，耗时约1小时50分钟；若选择走B路线，经过深中通道，路程约53千米，耗时约1小时10分钟，假设汽车实际行驶路程和时间与导航软件预计的相同，则下列说法正确的是（　　） A．汽车通过两条路线的平均速度相同 B．汽车通过A路线的平均速度更大 C．汽车通过A路线的位移更大 D．汽车通过A路线的平均速率更大 17．(24-25高一上·上海中学·期末)2024年6月30日15：00，国家重大工程深圳至中山跨江通道（以下简称“深中通道”）通车试运营。图中a、b、c、d、e为深中通道中连续相邻的五个桥墩正上方平直道路上对应的五个点，相邻两点间的距离均为L。若汽车（视为质点）从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过bc段的时间为t。下列说法正确的是（　　） A．汽车通过ab段的时间为（+1）t B．汽车通过ae段的时间为3t C．汽车通过ac段的平均速度大小为（2- D．汽车通过c点时的速度大小为 18．(24-25高一上·上海中学·期末)深中通道四条通道全部采用ETC自动收费，某ETC通道如图所示。一汽车驶入通道，到达O点的速度为22m/s，此时开始减速，到达M时速度减至6m/s，并以6m/s的速度匀速通过MN区间。已知汽车从O到N用时10.0s，这一过程的v-t图像如图所示，则（　　） A．汽车减速的加速度大小为3m/s2 B．汽车在O、M中点的速度大小为14m/s C．O、M间的距离为56m D．汽车在ON段的平均速率为9.2m/s 19．(24-25高一上·上海中学·期末)深中通道上的某点灯如图所示，电线AB下有一盏电灯，用绳子BC将其拉离墙壁。在保证电线AB与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下，使绳子BC由水平方向逐渐向上转动，则AC绳和BC绳中的拉力的变化情况是（　　） A．AB绳的拉力逐渐增大 B．BC绳的拉力逐渐增大 C．AB绳的拉力先增大，后减小 D．BC绳的拉力先减小，后增大 20．(24-25高一上·上海中学·期末)深中通道的建成靠的是“中国建筑重工机械”。如图，10根起吊绳（绳的质量忽略不计）通过液压机械抓手把质量为6×105kg的巨型钢圆筒静止吊在空中，每根绳与竖直方向的夹角为37°（下图其他8根绳没有画出），则下列说法错误的是（　　） A．每根绳的拉力为3.75×106N B．钢圆筒所受的合力为6×106N C．若增加起吊绳的长度，则每根绳的拉力变大 D．若每根绳承受的最大拉力为9×105N，则起吊过程的最大加速度为2m/s2 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 相互作用 地 城 考点01 弹力摩擦力 1．(24-25高一上·上海闵行区·期末)如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下水平向右拉出，鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下来，则下列叙述正确的是（    ） A．鱼缸在桌布上滑动时，桌布对鱼缸底的滑动摩擦力是阻力 B．鱼缸在桌布上滑动时，鱼缸底对桌布的滑动摩擦力是动力 C．鱼缸在桌面上滑动时，鱼缸底对桌面的滑动摩擦力水平向左 D．鱼缸在桌面上滑动时，桌面受到的压力是由于鱼缸发生弹性形变产生的 【答案】D 【详解】A．鱼缸在桌布上滑动时，鱼缸相对于桌布向左运动，桌布对鱼缸底的滑动摩擦力向右，与鱼缸的运动方向相同，所以桌布对鱼缸底的滑动摩擦力是动力，故A错误； B．鱼缸在桌布上滑动时，鱼缸底对桌布的滑动摩擦力向左，与桌布的运动方向相反，所以鱼缸底对桌布的滑动摩擦力是阻力，故B错误； C．鱼缸在桌面上滑动时，鱼缸相对于桌面向右运动，桌面对鱼缸底的滑动摩擦力水平向左，则鱼缸底对桌面的滑动摩擦力水平向右，故C错误； D．鱼缸在桌面上滑动时，桌面受到的压力是由于鱼缸发生弹性形变产生的，故D正确。 故选D。 雪龙建造的极地破冰船。能够在15m厚的冰层中连续前进。在冰层厚度较大的场景，雪龙2号采 取了“劈砍”式破冰，原理大致如下：破冰船首先开足马力，使船头骑到冰面上，再凭借自身的体重“下压"。由于破冰船船头的结构是类似于斧子的形状，在船的自重下，船头一点一点把面前的冰切成冰碴， 继续往前重复“劈砍“动作，这种破冰也叫作冲撞式破冰。 2．(24-25高一上·上海西中学·期末)船体和碎冰块之间的相互作用力有（　　）对。 A．一对 B．二对 C．三对 D．四对 3．(24-25高一上·上海西中学·期末)船破冰前行如图1所示，请画出碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图。 4．(24-25高一上·上海西中学·期末)碎冰块对船体的弹力是由于（　　）的形变而产生的。 A．冰块 B．船体 C．水面 D．地球 5．(24-25高一上·上海西中学·期末)“劈砍”式破冰和斧头劈柴的过程类似，船头剖面如图2所示，船头对冰层竖直向下的作用力大小为F ①若此时船头侧面对冰层的作用力大小为F,则∠CAB大小为 ②为使船更容易破冰，∠CAB 应 （填“大”或“小”）一些。 6．(24-25高一上·上海西中学·期末)如图3所示,一 个重力为G 的冰块贴着船体一起匀速运动。若船体对冰块的作用大小为F，方向水平向左，则水对冰块的作用力大小为 ，方向为 【答案】2．B 3．见解析 4．A 5． 小 6． 斜向上，且 【解析】2．根据题意可知，船和冰块之间有弹力和摩擦力二对相互作用力，故选B。 3．根据题意，由摩擦力的方向与相对运动方向相反，弹力的方向过垂直接触面的点，指向受力物体，画出碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图，如下图 4．由弹力的产生条件可知，碎冰块对船体的弹力是由于冰块的形变而产生的，故选A。 5．根据题意，把船头对冰层竖直向下的作用力按作用效果分解如下图所示 由题意船头侧面对冰层的作用力大小为F，两船头侧面的作用力夹角为，由几何关系可知 设题意船头侧面对冰层的作用力为，由几何关系可知 解得 可知，越大，越大，即越小，越大，船体更容易破冰。 6．根据题意，对冰块受力分析，由平衡条件可知，水对冰块的作用力与船体对冰块的作用力和冰块重力的合力等大反向，如下图所示 则有 方向与水平方向夹角为，斜向上，且 地 城 考点02 共点力平衡 7．(24-25高一上·上海同济大学第一附属中学·期末)如图甲所示，一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬，绳的一端固定在较高处的A点，另一端拴在人的腰间C点（重心处）。在人向上攀爬的过程中可以把人简化为乙图所示的物理模型：脚与崖壁接触点为O点，人的重力G全部集中在C点，O到C点可简化为轻杆，AC为轻绳。已知OC长度不变，人向上攀爬过程中的某时刻AOC构成等边三角形，则（　　） A．轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对平衡力 B．在此时刻，轻绳对人的拉力大小等于G C．在虚线位置时，轻绳AC承受的拉力更小 D．在虚线位置时，OC段承受的压力变大 【答案】B 【详解】A．轻绳对人的拉力与人对轻绳的拉力是一对作用力和反作用力，故A错误； B．重力、轻绳对人的拉力、OC的支持力构成等边三角形，所以轻绳对人的拉力和OC的支持力大小都等于人的重力大小G，故B正确； CD．对人受力分析，如图所示 根据三角形相似可得 在虚线位置时，AC变长，OA、OC不变，则轻绳承受的拉力FAC变大，OC段受到的压力一直不变，故CD错误。 故选B。 8．(24-25高一上·上海卢湾高级中学·期末)如图，质量为m的物体靠着粗糙的竖直墙面由静止下落过程中，其受力示意图是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】物体下落过程，由于竖直墙面对物体没有弹力作用，则竖直墙面对物体没有摩擦力作用，所以物体只受重力作用。 故选A。 9．(24-25高一上·上海卢湾高级中学·期末)如图，举重运动员保持杠铃的平衡十分重要。当运动员举起杠铃后，双臂间的夹角逐渐减小，且保持平衡时，则下列说法正确的是（　　） A．每个手臂受到的压力增大 B．每个手臂受到的压力减小 C．两手臂受到压力的合力增大 D．两手臂受到压力的合力减小 【答案】B 【详解】AB．根据对称性可知，两个手臂所受压力大小相等，根据牛顿第三定律定律可知，手臂所受压力与手臂对杠铃的作用力大小相等，令两手臂之间的夹角为，则有 解得 双臂间的夹角逐渐减小时，F减小，故A错误，B正确； CD．结合上述可知，两手臂受到压力的合力大小始终等于杠铃的重力，即两手臂受到压力的合力不变，故CD错误。 故选B。 10．(24-25高一上·上海卢湾高级中学·期末)如图，倾角为θ的斜面静止在粗糙的水平地面上，一个质量为m的物体静止在斜面上。则关于地面对斜面的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．水平向右 B．水平向左 C．为零 D．无法确定 【答案】C 【详解】以斜面和物体为整体，根据受力平衡可知，地面对斜面的摩擦力为零。 故选C。 11．(24-25高一上·上海卢湾高级中学·期末)如图，质量为m的小球，置于倾角为α的光滑斜面上，用垂直斜面的挡板挡住使球静止，斜面和挡板对球的弹力分别为、。现将挡板绕下端逆时针缓慢转动放平过程中，下列说法正确的是（　　） A．一直增大 B．先增大后减小 C．一直减小 D．先减小后增大 【答案】D 【详解】将挡板绕下端逆时针缓慢转动放平过程中，的方向保持不变，从水平方向逆时针变为竖直方向，以球为对象，如图所示 可知一直减小，先减小后增大。 故选D。 12．(24-25高一上·上海闵行区·期末)如图，物块A、B处于静止状态，已知竖直墙壁粗糙，水平地面光滑，则关于物块A的受到的静摩擦力，说法正确的是（    ） A．A不受静摩擦力 B．A受到两个静摩擦力 C．A受到一个静摩擦力 D．无法确定 【答案】C 【详解】以物块A、B为整体，由于水平地面光滑，根据受力平衡可知竖直墙壁对A没有弹力作用，则竖直墙壁对A没有摩擦力作用；以A为对象进行受力分析，可知A受到重力、B的支持力和摩擦力作用，所以A受到一个静摩擦力。 故选C。 13．(24-25高一上·上海闵行区·期末)如图，用力传感器A、B共同支起一个质量为m的光滑球。其中A对球的作用力方向与水平方向间夹角始终为30°（图中虚线方向），B对球的作用力方向可调。为使球保持平衡。 (1)应调节传感器B对球作用力的作用点在范围为 或 （在区域“A．①”、“B．②”、“C．③”、“D．④”、“E．⑤”中选填）; (2)B对球的作用力的最小值为 。（重力加速度为g） 【答案】(1) B C (2) 【详解】（1）[1][2]以球为研究对象，受重力G和力传感器A对它的支持力FA作用，如图 为使球保持平衡，传感器B对球作用力的作用点所在范围应在②③区域内。 （2）当传感器B对球作用力FB与传感器A对它的支持力FA垂直的时候作用力的最小，最小值为 14．(24-25高一上·上海第二工业大学附属龚路中学·期末)一重20N的均匀球被光滑竖直挡板挡住，静止在倾角α=37°的光滑斜面上，求： (1)斜面对小球弹力的大小； (2)挡板对小球弹力的大小； (3)把挡板缓慢转到与斜面垂直位置放置（小球始终静止），这一过程中挡板对小球弹力如何变化。 【答案】(1)25N (2)15N (3)一直变小 【详解】（1）设挡板对小球的弹力为，斜面对小球的弹力为，受力如图所示 在竖直方向，根据平衡条件可知 解得 （2）在水平方向，根据平衡条件 解得，挡板对小球的弹力为 （3）把挡板缓慢转到与斜面垂直位置放置（小球始终静止），若挡板沿逆时针缓缓转到与斜面垂直位置过程中，小球的重力不变，则由平衡条件得知，斜面和挡板对小球的弹力的合力不变，而斜面的弹力的方向不变，运用图解法，作出不同位置小球的受力图，如图所示 由图可知，这一过程中挡板对小球弹力一直变小。 15．(24-25高一上·上海闵行区·期末)如图甲，质量为的物块，挂在一根橡皮筋下端静止时，橡皮筋伸长。如图乙，将此物块放在倾角为37°的固定斜面上，仍用该橡皮筋拉住物块，使其沿斜面匀速下滑，橡皮筋伸长。已知，，重力加速度为。 (1)在甲图中画出物块受力示意图，并求橡皮筋的劲度系数； (2)在乙图中画出物块受力示意图，并求物块与斜面间的动摩擦因数。 【答案】(1)， (2)， 【详解】（1）物块受力示意图如图所示 根据受力平衡可得 根据胡克定律可得 联立可得橡皮筋的劲度系数为 （2）物块受力示意图如图所示 根据平衡条件可得 ， 又 ， 联立解得物块与斜面间的动摩擦因数为 二、深中通道 深中通道以2024年6月30日通车试运营，是连接深圳市和中山市的特大桥，深中通道位于珠三角伶仃洋海域，是集“桥、岛、隧、水下互通”四位一体的世界级跨海通道集群工程。 16．(24-25高一上·上海中学·期末)深中通道全长约24千米，北距虎门大桥约30千米，小明从家开车去某地，他事先用导航软件搜索路线，若选择走A路线，经过虎门大桥，路程约103千米，耗时约1小时50分钟；若选择走B路线，经过深中通道，路程约53千米，耗时约1小时10分钟，假设汽车实际行驶路程和时间与导航软件预计的相同，则下列说法正确的是（　　） A．汽车通过两条路线的平均速度相同 B．汽车通过A路线的平均速度更大 C．汽车通过A路线的位移更大 D．汽车通过A路线的平均速率更大 17．(24-25高一上·上海中学·期末)2024年6月30日15：00，国家重大工程深圳至中山跨江通道（以下简称“深中通道”）通车试运营。图中a、b、c、d、e为深中通道中连续相邻的五个桥墩正上方平直道路上对应的五个点，相邻两点间的距离均为L。若汽车（视为质点）从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过bc段的时间为t。下列说法正确的是（　　） A．汽车通过ab段的时间为（+1）t B．汽车通过ae段的时间为3t C．汽车通过ac段的平均速度大小为（2- D．汽车通过c点时的速度大小为 18．(24-25高一上·上海中学·期末)深中通道四条通道全部采用ETC自动收费，某ETC通道如图所示。一汽车驶入通道，到达O点的速度为22m/s，此时开始减速，到达M时速度减至6m/s，并以6m/s的速度匀速通过MN区间。已知汽车从O到N用时10.0s，这一过程的v-t图像如图所示，则（　　） A．汽车减速的加速度大小为3m/s2 B．汽车在O、M中点的速度大小为14m/s C．O、M间的距离为56m D．汽车在ON段的平均速率为9.2m/s 19．(24-25高一上·上海中学·期末)深中通道上的某点灯如图所示，电线AB下有一盏电灯，用绳子BC将其拉离墙壁。在保证电线AB与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下，使绳子BC由水平方向逐渐向上转动，则AC绳和BC绳中的拉力的变化情况是（　　） A．AB绳的拉力逐渐增大 B．BC绳的拉力逐渐增大 C．AB绳的拉力先增大，后减小 D．BC绳的拉力先减小，后增大 20．(24-25高一上·上海中学·期末)深中通道的建成靠的是“中国建筑重工机械”。如图，10根起吊绳（绳的质量忽略不计）通过液压机械抓手把质量为6×105kg的巨型钢圆筒静止吊在空中，每根绳与竖直方向的夹角为37°（下图其他8根绳没有画出），则下列说法错误的是（　　） A．每根绳的拉力为3.75×106N B．钢圆筒所受的合力为6×106N C．若增加起吊绳的长度，则每根绳的拉力变大 D．若每根绳承受的最大拉力为9×105N，则起吊过程的最大加速度为2m/s2 【答案】16．D 17．AC 18．CD 19．D 20．ABC 【解析】16．ABC．由于A、B路线的位移大小不能确定，平均速度无法确定，ABC均错误； D．A路线的平均速率 B路线的平均速率 因此，走A路线平均速率大，D正确。 故选D。 17．A．根据连续相等位移所用时间之比为 解得 A正确； B．根据匀变速直线运动规律可得， 解得 B错误； C．ac段的平均速度 C正确； D．根据匀变速直线运动规律可得汽车的加速度 通过c的速度 D错误。 故选AC。 18．A．由图可知，汽车减速时的加速度大小为 A错误； B．根据匀变速直线运动规律可得， 联立解得 B错误； C．根据匀变速直线运动规律可得 解得 C正确； D．由图可知，匀速运动的位移 ON段的总位移 汽车在ON段的平均速率为 D正确。 故选CD。 19．对灯泡受力分析如图所示，根据平行四边形定则可得，在保证电线AB与竖直墙壁间的夹角θ不变的情况下，使绳子BC由水平方向逐渐向上转动，AB绳上的拉力逐渐减小，BC绳上的拉力先减小后增大。 故选D。 20．A．根据平衡条件可得 解得 A错误，符合题意； B．依题意，钢圆筒处于静止状态，所受的合力为零，B错误，符合题意； C．若增加起吊绳的长度，则每根绳与竖直方向的夹角变小，由 可知每根绳的拉力变小，C错误，符合题意； D．根据牛顿第二定律可得， 解得 D正确，不符题意。 故选ABC。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $