2026-2027学年高三上学期期中复习-相互作用速练题(北京专用)
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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
1.一个篮球放在水平桌面上静止不动,下列说法中正确的是( )
A.篮球对桌面的压力就是篮球受的重力
B.篮球受到的重力和篮球对桌面的压力是同种性质力
C.篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对平衡力
D.篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对作用力与反作用力
【答案】D
【详解】A.重力是地球对篮球的作用力,压力是篮球对桌面的作用力,二者的作用对象和施力物体均不同。篮球静止时,篮球受到的重力与桌面对篮球的支持力大小相等,但这不改变压力与重力不是同一个力,故A错误;
B.重力属于非接触力,压力属于接触产生的弹力,二者性质不同,故B错误;
C.篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力分别作用在桌面和篮球上,不能成为一对平衡力,故C错误;
D.以篮球为研究对象,篮球静止,竖直方向合力为零。设重力为,桌面对篮球的支持力为,由平衡条件,篮球竖直方向有
整理得
篮球对桌面的压力与桌面对篮球的支持力分别作用在两个物体上,大小相等、方向相反,且同时产生、同时消失,符合牛顿第三定律,故D正确。
故选D。
2.一辆货车运载着相同规格的圆柱形光滑油桶。在车厢底层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上层只有一只桶C自由摆放在桶A、B间,随车一起在平直公路上匀速行驶。下列说法正确的是( )
A.桶C受桶B的支持力小于桶C重力的一半
B.桶C装满油与装半桶油时所受桶B的支持力方向相同
C.桶C所受桶B的支持力是由桶C形变而产生的
D.若货车刹车,则桶C一定会与桶B分离滚向桶A顶端
【答案】B
【详解】.对桶C受力分析,桶A、B对桶C的支持力大小相等,设其大小均为,方向分别沿两桶与桶C的圆心连线。设该连线与水平方向的夹角为,由几何关系知该角为。桶C处于平衡状态,竖直方向有
解得,故A错误;
B.桶C装满油或装半桶油时,桶A、B、C的几何位置不变,桶B对桶C的支持力方向始终沿桶B、C两圆心的连线,因此方向相同,故B正确;
C.桶B对桶C的支持力是由桶B形变产生,故C错误;
D.货车刹车时,桶C由于惯性有保持原运动状态的趋势,但它相对货车的运动情况还取决于货车原运动方向、刹车加速度及接触条件,不能断定一定与桶B分离并滚向桶A顶端,故D错误。
故选B。
3.如图所示,一木块放在粗糙的水平桌面上,现对物体施加了两个水平方向的作用力,木块处于静止状态。其中,。当从逐渐减少至零而不变的过程中,木块所受摩擦力将( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变小后变大 D.先变大后变小
【答案】C
【详解】当第一作用力不小于第二作用力时,由水平方向受力平衡得
当第一作用力不大于第二作用力时,由水平方向受力平衡得
开始时,所以,方向向左;当时,两水平作用力平衡,摩擦力减小到零。第一作用力继续减小时,合力方向改为向左,静摩擦力方向改为向右,合力大小增大,静摩擦力大小也增大。因此摩擦力大小随第一作用力减小先减小后增大。
故选C。
2、 力的合成与分解
4.物体受到、两个共点力的作用,已知,。若仅改变、的夹角,则它们合力的大小不可能是( )
A.2N B.10N C.14N D.16N
【答案】D
【详解】根据平行四边形定则可知、两个共点力的合力范围为
故选D。
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.小红的书包静止在略倾斜的课桌表面上。若稍微增大桌面倾斜角,书包仍然静止。关于书包受力情况,下列说法正确的是( )
A.桌子对书包的支持力变大 B.桌子对书包的摩擦力不变
C.地面对桌子的摩擦力变大 D.地面对桌子的支持力不变
【答案】D
【详解】AB.设书包质量为,桌面倾角为,书包所受支持力、静摩擦力的大小分别为和,为重力加速度。书包有沿桌面下滑的趋势,故静摩擦力沿桌面向上。下图以点表示书包,标出重力、支持力和静摩擦力的方向。
取沿桌面向上、垂直桌面向外为各自的正方向,由书包的平衡条件得,
解得,
桌面倾角增大且书包仍静止时,增大、减小,因此静摩擦力增大、支持力减小,故AB错误;
CD.取课桌和书包为整体,两者间的支持力、摩擦力属于内力。设课桌质量为,地面支持力、摩擦力的大小分别为和。整体静止,水平方向没有其他外力,取竖直向上为正方向,由水平、竖直方向的平衡条件分别得,
倾角变化不改变两者总重力,地面支持力不变、摩擦力始终为零,故C错误,D正确。
故选D。
4、 共点力平衡
8.如图甲所示,轻杆OB可绕B点自由转动,另一端O点用细绳OA拉住,固定在左侧墙壁上,质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点,OA与轻杆的夹角∠BOA=30°。乙图中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上,另一端O装有小滑轮,用一根细绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物,图中∠BOA=30°,重力加速度为g,求:
(1)甲、乙两图中细绳OA的拉力各是多大?
(2)甲图中轻杆受到的弹力是多大?
(3)乙图中轻杆对滑轮的作用力是多大?
【答案】(1)2mg,mg
(2)
(3)
【详解】(1)由于甲图中的杆可绕B转动,是转轴杆(是“活杆”),故其受力方向沿杆方向,O点的受力情况如图(a)所示,则O点所受细绳OA的拉力、杆的弹力的合力与物体的重力是大小相等、方向相反的,在直角三角形中可得,
乙图中是用一细绳跨过滑轮悬挂物体的,由于O点处是滑轮,它只是改变绳中力的方向,并未改变力的大小,且AOC是同一段绳子,而同一段绳上的力处处相等,故乙图中绳子拉力为
(2)由图(a)可知,甲图中轻杆受到的弹力为
(3)对乙图中的滑轮受力分析,如图(b)所示,由于杆OB不可转动,所以杆所受弹力的方向不一定沿OB方向。即杆对滑轮的作用力一定与两段绳的合力大小相等,方向相反,由图(b)可得
则所求力。
9.如图所示,质量为16kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37°角,斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇时,雪橇沿水平面做匀速运动求:
(1)雪橇对水平地面的压力大小
(2)雪橇与水平地面的动摩擦因数(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
【答案】(1)200N;(2)0.4
【详解】(1)以小孩和雪橇整体为研究对象,总重力
G=(16+10)×10N=260N
分析整体的受力情况如图
由于雪橇沿水平地面做匀速直线运动,根据平衡条件,在竖直方向上有
N+Fsin37°=G
代入数据解得
N=200N
故雪橇对水平地面的压力大小
N′=N=200N
方向竖直向下。
(2)在水平方向上,可得雪橇所受的滑动摩擦力大小为
f=Fcos37°=100×0.8N=80N
根据
f=μN′
代入数据解得
μ=0.4
小试牛刀
一、单选题
1.(北京2026-2027学年高三上学期阶段测试)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.(北京市通州区2023-2024学年高三上学期期中质量检测物理试题)我国古代《墨经》一书中记载了利用斜面提升重物的方法,这一方法在现代生活中仍然被广泛应用。如图所示,装载货物时,常会在卡车车尾处斜搭一块木板(粗糙程度一致),工人施加一平行于木板的推力将货物沿木板推入车厢,下列说法正确的是( )
A.货物只受重力和推力
B.木板对货物的支持力竖直向上
C.货物所受的摩擦力保持不变
D.货物对木板的压力大于木板对货物的支持力
【答案】C
【详解】A.货物受重力、推力、支持力、摩擦力作用,故A错误;
B.木板对货物的支持力垂直木板向上,故B错误;
C.货物所受的摩擦力为滑动摩擦力,由
可知保持不变,故C正确;
D.货物对木板的压力与木板对货物的支持力是相互作用力,等大,故D错误。
故选C。
二、多选题
3.(北京市海淀区2025-2026学年高三上学期期中反馈练习物理试卷)如图所示,悬吊重物的轻质细绳OA被一水平轻质细绳OB牵引,O为结点,绳OA与竖直方向夹角为θ。悬吊物所受重力的大小为G,绳OA和绳OB所受拉力的大小分别为TA和TB,保持O点位置不变,若B点向上移,则TA和TB的变化,下列判断正确的是( )
A.TA一直增大 B.TA一直减小
C.TB先减小后增大 D.TB一直减小
【答案】BC
【详解】如图所示,画出受力图。
若B点向上移,由受力分析图可知绳OA所受拉力的大小TA一直减小,绳OB所受拉力的大小TB先减小后增大。
故选BC。
4.(北京市海淀区2025-2026学年高三上学期期中考试物理试卷)如图所示,悬吊重物的轻质细绳被一水平轻质细绳牵引,为结点。绳与竖直方向夹角为。若悬吊物所受重力的大小为,绳和绳所受拉力的大小分别为和,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【详解】
对O点受力分析,如图由力的平衡条件解得绳AO拉力
绳BO所受的拉力
故选BC。
三、解答题
5.(北京市通州区2023-2024学年高三上学期期中质量检测物理试题)某物理学习小组设计了一个测量风速的装置,其原理如图所示。用一根不可伸长的细线,悬挂一个质量为m的小球,风沿水平方向吹来时,细线偏离竖直方向。风速越大,细线与竖直方向的夹角越大,根据夹角的大小可以指示出风速的大小。已知当风速为v0时,细线与竖直方向的夹角为θ0,重力加速度为g。完成以下问题:
(1)画出小球的受力示意图;
(2)求当风速为v0时,风对小球作用力的大小F0;
(3)若风对小球作用力的大小与风速的平方成正比,即,推导风速v跟细线与竖直方向夹角θ之间的关系。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)受力示意图如图所示
(2)由平衡得,风对小球作用力的大小为
(3)由题意可知
又
得
学科网(北京)股份有限公司
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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
1.一个篮球放在水平桌面上静止不动,下列说法中正确的是( )
A.篮球对桌面的压力就是篮球受的重力
B.篮球受到的重力和篮球对桌面的压力是同种性质力
C.篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对平衡力
D.篮球对桌面的压力和桌面对篮球的支持力是一对作用力与反作用力
2.一辆货车运载着相同规格的圆柱形光滑油桶。在车厢底层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上层只有一只桶C自由摆放在桶A、B间,随车一起在平直公路上匀速行驶。下列说法正确的是( )
A.桶C受桶B的支持力小于桶C重力的一半
B.桶C装满油与装半桶油时所受桶B的支持力方向相同
C.桶C所受桶B的支持力是由桶C形变而产生的
D.若货车刹车,则桶C一定会与桶B分离滚向桶A顶端
3.如图所示,一木块放在粗糙的水平桌面上,现对物体施加了两个水平方向的作用力,木块处于静止状态。其中,。当从逐渐减少至零而不变的过程中,木块所受摩擦力将( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.先变小后变大 D.先变大后变小
2、 力的合成与分解
4.物体受到、两个共点力的作用,已知,。若仅改变、的夹角,则它们合力的大小不可能是( )
A.2N B.10N C.14N D.16N
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
7.小红的书包静止在略倾斜的课桌表面上。若稍微增大桌面倾斜角,书包仍然静止。关于书包受力情况,下列说法正确的是( )
A.桌子对书包的支持力变大 B.桌子对书包的摩擦力不变
C.地面对桌子的摩擦力变大 D.地面对桌子的支持力不变
4、 共点力平衡
8.如图甲所示,轻杆OB可绕B点自由转动,另一端O点用细绳OA拉住,固定在左侧墙壁上,质量为m的重物用细绳OC悬挂在轻杆的O点,OA与轻杆的夹角∠BOA=30°。乙图中水平轻杆OB一端固定在竖直墙壁上,另一端O装有小滑轮,用一根细绳跨过滑轮后悬挂一质量为m的重物,图中∠BOA=30°,重力加速度为g,求:
(1)甲、乙两图中细绳OA的拉力各是多大?
(2)甲图中轻杆受到的弹力是多大?
(3)乙图中轻杆对滑轮的作用力是多大?
9.如图所示,质量为16kg的小孩坐在10kg的雪橇上,大人用与水平方向成37°角,斜向上的大小为100N的拉力拉雪橇时,雪橇沿水平面做匀速运动求:
(1)雪橇对水平地面的压力大小
(2)雪橇与水平地面的动摩擦因数(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
小试牛刀
一、单选题
1.(北京2026-2027学年高三上学期阶段测试)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.(北京市通州区2023-2024学年高三上学期期中质量检测物理试题)我国古代《墨经》一书中记载了利用斜面提升重物的方法,这一方法在现代生活中仍然被广泛应用。如图所示,装载货物时,常会在卡车车尾处斜搭一块木板(粗糙程度一致),工人施加一平行于木板的推力将货物沿木板推入车厢,下列说法正确的是( )
A.货物只受重力和推力
B.木板对货物的支持力竖直向上
C.货物所受的摩擦力保持不变
D.货物对木板的压力大于木板对货物的支持力
二、多选题
3.(北京市海淀区2025-2026学年高三上学期期中反馈练习物理试卷)如图所示,悬吊重物的轻质细绳OA被一水平轻质细绳OB牵引,O为结点,绳OA与竖直方向夹角为θ。悬吊物所受重力的大小为G,绳OA和绳OB所受拉力的大小分别为TA和TB,保持O点位置不变,若B点向上移,则TA和TB的变化,下列判断正确的是( )
A.TA一直增大 B.TA一直减小
C.TB先减小后增大 D.TB一直减小
4.(北京市海淀区2025-2026学年高三上学期期中考试物理试卷)如图所示,悬吊重物的轻质细绳被一水平轻质细绳牵引,为结点。绳与竖直方向夹角为。若悬吊物所受重力的大小为,绳和绳所受拉力的大小分别为和,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
三、解答题
5.(北京市通州区2023-2024学年高三上学期期中质量检测物理试题)某物理学习小组设计了一个测量风速的装置,其原理如图所示。用一根不可伸长的细线,悬挂一个质量为m的小球,风沿水平方向吹来时,细线偏离竖直方向。风速越大,细线与竖直方向的夹角越大,根据夹角的大小可以指示出风速的大小。已知当风速为v0时,细线与竖直方向的夹角为θ0,重力加速度为g。完成以下问题:
(1)画出小球的受力示意图;
(2)求当风速为v0时,风对小球作用力的大小F0;
(3)若风对小球作用力的大小与风速的平方成正比,即,推导风速v跟细线与竖直方向夹角θ之间的关系。
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