2026-2027学年高三上学期期中物理复习之相互作用速练题45分钟(天津专用)
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内容正文:
相互作用速练题45分钟
重点题型
1、 重力、弹力、摩擦力
1.一根原长为0.5 m,劲度系数是200 N/m的弹簧被拉长为0.7 m,则此时弹簧弹力大小为( )
A.40 N B.140 N C.240 N D.400 N
2.中国书法历史悠久,是中华民族优秀传统文化之一、小华同学练习书法时握毛笔的姿势如图所示,笔杆竖直悬空,则下列说法正确的是( )
A.笔杆受到的压力是笔杆形变产生的
B.手指受到的压力是笔杆形变产生的
C.笔杆受到的重力和笔杆对手指的摩擦力是一对平衡力
D.笔杆受到的重力和手指对笔杆的摩擦力是一对相互作用力
3.如图所示,物体的质量,在的水平面上向左运动,在运动过程中它还受到一个水平向右大小为的力F。则物体受到的摩擦力是( )
A.,向右 B.,向左 C.,向右 D.,向左
2、 力的合成与分解
4.若两个力的合力大小为6N,则这两个力的大小可能是( )
A.1N、2N B.3N、4N
C.4N、11N D.12N、20N
5.如图所示,物体在斜面上匀速下滑,将斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列结论正确的是( )
A.F2就是物体对斜面的正压力
B.物体受不一定等于f
C.物体受mg、N、f、F1、F2五个力作用
D.F1、F2二个分力共同作用的效果跟重力mg的作用效果相同
3、 动态平衡
6.如图所示,晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的两点,绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计,衣服处于静止状态.如果保持绳子端在杆上位置不变,将端上下稍移或将右侧杆平移到虚线位置(绳仍为绷直状态),稳定后衣服仍处于静止状态,则:( )
A.端下移少许到位置时,且杆位置不变时,绳子张力变大
B.端上移少许到位置时,且杆位置不变时,绳子张力变小
C.端在杆上位置不动,将右侧杆平移到虚线位置时,绳子张力变大
D.端在杆上位置不动,将右侧杆平移到虚线位置时,绳子张力变小
根据平衡条件可得
解得绳子张力
由几何关系可知,绳子在水平方向上的投影长度等于两杆间距,即
可得
7.如图所示,将一个质量为4kg的铅球放在倾角为45°的斜面上,并用竖直挡板挡住,铅球与斜面均处于静止状态。现将竖直挡板逆时针缓慢放至水平,斜面仍静止。不考虑铅球受到的摩擦力,重力加速度取,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.斜面对铅球的支持力先减小后增大
B.挡板对铅球的弹力一直增大
C.挡板对铅球的弹力最小值为N
D.斜面所受地面摩擦力先变大后变小
4、 共点力平衡
8.如图为倾角为37°,质量为4.5kg的斜面静止在粗糙水平地面上,现在斜面上放一个质量为1.1kg的滑块,对滑块施加一个沿斜面向上的的推力时(如图甲),滑块刚好可以沿斜面向上做匀速直线运动(斜面仍保持静止不动),设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,g取。求:
(1)滑块与斜面间的动摩擦因数;
(2)地面对斜面体的摩擦力大小和支持力大小。
(3)如图乙所示,将斜面固定,现改对滑块施加一个水平向右的推力F₂,为保证滑块在斜面上静止,求F₂大小的取值范围。
9.质量为M的木楔倾角为,在水平面上保持静止,质量为m的木块刚好可以在木楔上表面匀速下滑。现在用水平方向的力F推着木块匀速上滑,如图所示(M,,m为已知量),重力加速度为g,求:
(1)木块与木楔间的动摩擦因数为多大?
(2)水平推力F的大小是多少?
(3)水平方向的力F推着木块匀速上滑时,木楔对水平面的摩擦力是多少?
小试牛刀
一、单选题
1.(天津市耀华中学2025-2026学年高三上学期11月期中物理试题)薄雾漫过江岸,渔夫枕着涛声,将小船摇进温柔的水光里。如图所示,渔夫正撑杆使船离岸,下列说法正确的是( )
A.渔夫与船之间存在摩擦力 B.杆的弯曲是由于受到杆对渔夫的力
C.杆对岸的力大于岸对杆的力 D.渔夫对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
2.(天津市南开区2025-2026学年高三上学期11月期中考试物理试题)如图所示,一辆静止在水平地面的卡车利用缆绳,沿固定斜面向上缓慢拉动轿车,忽略轿车与斜面的摩擦,不计缆绳质量,则在轿车向上运动的过程中( )
A.轿车所受合外力变大 B.缆绳的拉力变大
C.斜面对轿车的支持力变大 D.地面所受的总压力变大
3.(天津市滨海新区大港第一中学2025-2026学年高三上学期期中检测物理试题)如图所示,用水平力把一个物体紧压在竖直墙壁上静止,下列说法中正确的是( )
A.水平力跟墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
B.物体受到的重力小于墙壁对物体的静摩擦力
C.水平力与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力
D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
二、多选题
4.(天津市咸水沽第一中学2025-2026学年高三上学期期中联合考试物理试题)如图甲是趣味运动会上有一种“背夹球”游戏,A、B两个运动员背夹篮球完成各种动作,其过程可以简化为图乙,假设两运动员背部给篮球的压力均在同一竖直面内,不计摩擦,现保持运动员背部竖直,运动员背部倾斜且其与竖直方向的夹角缓慢增大,而篮球保持静止,在此过程中下列说法正确的是( )
A.A运动员对篮球的压力减小
B.B运动员对篮球的压力减小
C.运动员对篮球的合力减小
D.A运动员对篮球的力与篮球对A的力是一对平衡力
三、解答题
5.(天津市部分区2025-2026学年高三上学期期中练习物理试题)如图所示,质量为的木板B放在光滑水平地面上,质量为的货箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在货箱上,另一端拴在地面,绳绷紧时与水平面的夹角为。已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数,重力加速度g取。现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出。,。试求:
(1)绳上张力的大小;
(2)拉力F的大小。
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相互作用速练题45分钟
重点题型
1、 重力、弹力、摩擦力
1.一根原长为0.5 m,劲度系数是200 N/m的弹簧被拉长为0.7 m,则此时弹簧弹力大小为( )
A.40 N B.140 N C.240 N D.400 N
【答案】A
【详解】弹簧伸长量
根据胡克定律,代入公式计算弹力
故选A。
2.中国书法历史悠久,是中华民族优秀传统文化之一、小华同学练习书法时握毛笔的姿势如图所示,笔杆竖直悬空,则下列说法正确的是( )
A.笔杆受到的压力是笔杆形变产生的
B.手指受到的压力是笔杆形变产生的
C.笔杆受到的重力和笔杆对手指的摩擦力是一对平衡力
D.笔杆受到的重力和手指对笔杆的摩擦力是一对相互作用力
【答案】B
【详解】AB.手握毛笔悬空时,笔杆受到的压力是手指形变产生的,手指受到的压力是笔杆形变产生的,故A错误,B正确;
C.笔杆受到的重力和笔杆对手指的摩擦力作用在不同对象上,不是一对平衡力
D.手握毛笔悬空,毛笔处于平衡状态,笔杆受到的重力和手指对笔杆的摩擦力是一对平衡力,故D错误。
故选B。
3.如图所示,物体的质量,在的水平面上向左运动,在运动过程中它还受到一个水平向右大小为的力F。则物体受到的摩擦力是( )
A.,向右 B.,向左 C.,向右 D.,向左
【答案】C
【详解】物体在水平面上向左运动,故物体受到的摩擦力为滑动摩擦力,方向与相对运动方向相反,即向右,大小为,故C正确。
故选C。
2、 力的合成与分解
4.若两个力的合力大小为6N,则这两个力的大小可能是( )
A.1N、2N B.3N、4N
C.4N、11N D.12N、20N
【答案】B
【详解】A.1N与2N的合力大小范围为1N到3N,6N不在此范围内,故A错误;
B.3N与4N的合力大小范围为1N到7N,6N在此范围内,故B正确;
C.4N与11N的合力大小范围为7N到15N,6N不在此范围内,故C错误;
D.12N与20N的合力大小范围为8N到32N,6N不在此范围内,故D错误。
故选B。
5.如图所示,物体在斜面上匀速下滑,将斜面上的物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列结论正确的是( )
A.F2就是物体对斜面的正压力
B.物体受不一定等于f
C.物体受mg、N、f、F1、F2五个力作用
D.F1、F2二个分力共同作用的效果跟重力mg的作用效果相同
【答案】D
【详解】A.F2是重力垂直于斜面的分力,不是物体对斜面的压力,故A错误;
BC.力mg与F1、F2是合力与分力的关系,而物体实际上只受重力和支持力以及摩擦力这三个力的作用,由平衡可知F1=f,故BC错误;
D.F1、F2是mg的二个分力,这两个分力共同作用的效果跟重力mg的作用效果相同,故D正确。
故选D。
3、 动态平衡
6.如图所示,晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的两点,绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计,衣服处于静止状态.如果保持绳子端在杆上位置不变,将端上下稍移或将右侧杆平移到虚线位置(绳仍为绷直状态),稳定后衣服仍处于静止状态,则:( )
A.端下移少许到位置时,且杆位置不变时,绳子张力变大
B.端上移少许到位置时,且杆位置不变时,绳子张力变小
C.端在杆上位置不动,将右侧杆平移到虚线位置时,绳子张力变大
D.端在杆上位置不动,将右侧杆平移到虚线位置时,绳子张力变小
【答案】D
【详解】A.设绳子总长为,两杆之间的水平距离为,绳子与竖直方向的夹角为。 对挂钩受力分析,如图所示
根据平衡条件可得
解得绳子张力
由几何关系可知,绳子在水平方向上的投影长度等于两杆间距,即
可得
将端下移到位置时,杆位置不变,则不变,绳长不变,由可知不变,再由可知绳子张力不变,故A错误;
B.将端上移到位置时,杆位置不变,同理可知不变,不变,不变,绳子张力不变,故B错误;
CD.端在杆上位置不动,将右侧杆平移到虚线位置时,两杆间距减小,绳长不变,由可知减小,减小,增大,由可知绳子张力变小,故C错误,D正确。
故选D。
7.如图所示,将一个质量为4kg的铅球放在倾角为45°的斜面上,并用竖直挡板挡住,铅球与斜面均处于静止状态。现将竖直挡板逆时针缓慢放至水平,斜面仍静止。不考虑铅球受到的摩擦力,重力加速度取,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.斜面对铅球的支持力先减小后增大
B.挡板对铅球的弹力一直增大
C.挡板对铅球的弹力最小值为N
D.斜面所受地面摩擦力先变大后变小
【答案】C
【详解】ABC.挡板缓慢转动,可认为铅球在各时刻均处于平衡状态。铅球受到重力、斜面的支持力和挡板的弹力。其中始终垂直斜面、指向左上方;始终垂直挡板,其方向由水平向右逐渐转为竖直向上。挡板竖直时,铅球的受力方向如图所示。
由共点力平衡条件,两个支持力的合力与重力等大反向。按同一标度将三个力首尾相接,作出下图的力三角形:表示重力,表示,表示。其中固定点为和,对应挡板竖直时的顶点,为转动过程中的动点,为到直线的垂足。
挡板逆时针转动时,的方向随之由水平向右转为竖直向上,沿从向移动。因此,逐渐缩短,挡板水平时缩为零,即斜面对铅球的支持力始终减小。的长度先减小后增大,当到达时最短,此时两个支持力互相垂直,挡板转过。在直角三角形中,对应重力大小,对应挡板弹力的最小值,且
由直角三角形的边角关系得,故AB错误,C正确;
D.由牛顿第三定律,铅球对斜面的压力与等大反向。斜面保持静止,地面对斜面的摩擦力平衡该压力的水平分量。设摩擦力大小为,由于压力与水平方向的夹角始终为,有
前述图解已知始终减小,因此摩擦力也始终减小,故D错误。
故选C。
4、 共点力平衡
8.如图为倾角为37°,质量为4.5kg的斜面静止在粗糙水平地面上,现在斜面上放一个质量为1.1kg的滑块,对滑块施加一个沿斜面向上的的推力时(如图甲),滑块刚好可以沿斜面向上做匀速直线运动(斜面仍保持静止不动),设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,,,g取。求:
(1)滑块与斜面间的动摩擦因数;
(2)地面对斜面体的摩擦力大小和支持力大小。
(3)如图乙所示,将斜面固定,现改对滑块施加一个水平向右的推力F₂,为保证滑块在斜面上静止,求F₂大小的取值范围。
【答案】(1)0.5
(2)摩擦力大小为,支持力大小为
(3)
【详解】(1)设滑块与斜面间的动摩擦因数为,由平衡条件可得
代入数据解得
(2)将滑块和斜面视为一个整体,设地面对斜面的摩擦力为,支持力为
由平衡条件知竖直方向有
水平方向有
代入数据解得,
(3)当滑块有向下滑动趋势时,滑块受力如图
由平衡条件易得,
代入数据解得
当滑块有向上滑动趋势时,滑块受力如图
由平衡条件易得,
代入数据解得
可得的取值范围为
9.质量为M的木楔倾角为,在水平面上保持静止,质量为m的木块刚好可以在木楔上表面匀速下滑。现在用水平方向的力F推着木块匀速上滑,如图所示(M,,m为已知量),重力加速度为g,求:
(1)木块与木楔间的动摩擦因数为多大?
(2)水平推力F的大小是多少?
(3)水平方向的力F推着木块匀速上滑时,木楔对水平面的摩擦力是多少?
【答案】(1)
(2)
(3),方向水平向右
【详解】(1)木块匀速下滑,沿斜面方向受力平衡
垂直斜面方向
根据滑动摩擦力公式
联立解得
(2)木块匀速上滑时,沿斜面方向平衡
垂直斜面方向
滑动摩擦力,代入
整理得
(3)将木楔和木块视为整体,木块匀速上滑、木楔静止,整体处于平衡状态,合外力为零。
水平方向受力平衡:水平方向仅受推力和水平面的静摩擦力,因此。 根据牛顿第三定律,木楔对水平面的摩擦力大小等于,即
小试牛刀
一、单选题
1.(天津市耀华中学2025-2026学年高三上学期11月期中物理试题)薄雾漫过江岸,渔夫枕着涛声,将小船摇进温柔的水光里。如图所示,渔夫正撑杆使船离岸,下列说法正确的是( )
A.渔夫与船之间存在摩擦力 B.杆的弯曲是由于受到杆对渔夫的力
C.杆对岸的力大于岸对杆的力 D.渔夫对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
【答案】A
【详解】A.渔夫与船之间存在相对运动的趋势,则它们之间存在摩擦力,故A正确;
B.杆的弯曲是由于受到渔夫对杆的力,故B错误;
CD.杆对岸的力与岸对杆的力是一对相互作用力,大小相等;渔夫对杆的力和岸对杆的力不是一对相互作用力,故CD错误。
故选A。
2.(天津市南开区2025-2026学年高三上学期11月期中考试物理试题)如图所示,一辆静止在水平地面的卡车利用缆绳,沿固定斜面向上缓慢拉动轿车,忽略轿车与斜面的摩擦,不计缆绳质量,则在轿车向上运动的过程中( )
A.轿车所受合外力变大 B.缆绳的拉力变大
C.斜面对轿车的支持力变大 D.地面所受的总压力变大
【答案】B
【详解】A.由受力分析可知,轿车向上缓慢移动过程中受力平衡,合外力为0不变,A错误;
BC.缆绳与竖直方向的夹角越来越小,如图所示:
缆绳拉力越来越大,斜面对轿车的支持力变小,故B正确,C错误;
D.对整个系统受力分析可知,地面所受总压力始终等于总重力,不变,D错误。
故选B。
3.(天津市滨海新区大港第一中学2025-2026学年高三上学期期中检测物理试题)如图所示,用水平力把一个物体紧压在竖直墙壁上静止,下列说法中正确的是( )
A.水平力跟墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
B.物体受到的重力小于墙壁对物体的静摩擦力
C.水平力与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力
D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力
【答案】D
【详解】A.水平力跟墙壁对物体的支持力是一对平衡力,故A错误;
B.根据平衡条件可知,物体受到的重力等于墙壁对物体的静摩擦力,故B错误;
CD.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力,故C错误,D正确。
故选D。
二、多选题
4.(天津市咸水沽第一中学2025-2026学年高三上学期期中联合考试物理试题)如图甲是趣味运动会上有一种“背夹球”游戏,A、B两个运动员背夹篮球完成各种动作,其过程可以简化为图乙,假设两运动员背部给篮球的压力均在同一竖直面内,不计摩擦,现保持运动员背部竖直,运动员背部倾斜且其与竖直方向的夹角缓慢增大,而篮球保持静止,在此过程中下列说法正确的是( )
A.A运动员对篮球的压力减小
B.B运动员对篮球的压力减小
C.运动员对篮球的合力减小
D.A运动员对篮球的力与篮球对A的力是一对平衡力
【答案】AB
【详解】AB.根据篮球受到的三个力对应的矢量三角形,如图所示
可得在角增大的过程中,A、B对篮球的压力均减小,故AB正确。
C.根据平衡条件可得,A、B对篮球的合力大小不变始终等于篮球的重力,故C错误。
D.A对篮球的压力和篮球对A的压力是一对作用力与反作用力的关系,大小相等,故D错误。
故选AB。
三、解答题
5.(天津市部分区2025-2026学年高三上学期期中练习物理试题)如图所示,质量为的木板B放在光滑水平地面上,质量为的货箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在货箱上,另一端拴在地面,绳绷紧时与水平面的夹角为。已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数,重力加速度g取。现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出。,。试求:
(1)绳上张力的大小;
(2)拉力F的大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)对物体A受力分析如图所示
A静止,受力平衡,则在x轴上
在y轴上
又
联立解得
(2)对物体B受力分析如图所示
由第(1)问得
B处于匀速状态,根据平衡条件可得,在轴上
联立解得
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