2017版 三年高考两年模拟 专题二 相互作用

专题二 相互作用

A组 三年高考真题（2016～2014年）

1.(2016·全国卷Ⅱ，14，6分)(难度★★)质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中(

)

A．F逐渐变大，T逐渐变大 B．F逐渐变大，T逐渐变小 C．F逐渐变小，T逐渐变大 D．F逐渐变小，T逐渐变小

2．(2016·全国卷Ⅰ，19，6分)(难度★★★)(多选)如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则(

)

A．绳OO′的张力也在一定范围内变化

B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化 C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化 D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化

3．(2016·全国卷Ⅲ，17，6分)(难度★★★)如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为(

)

m3

A. m C．m D．2m 22

4.(2016·江苏单科，1，3分)(难度★)一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为( ) A．40 m/N B．40 N/m C．200 m/N D．200 N/m

5. (2015·广东理综，19，6分)(难度★★★)(多选)如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法 正确的有( )

A．三条绳中的张力都相等 B．杆对地面的压力大于自身重力 C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力

6．(2015·山东理综，16，6分)(难度★★★)如图，滑块A置于水平地面上，滑块B在一水 平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不滑动，B刚好不下滑．已知A与B 间的动摩擦因数为μ1，A与地面间的动摩擦因数为μ2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．A与 B的质量之比为(

)

1A. μ1μ2

1－μ1μ2

μ1μ2

1＋μ1μ2

μ1μ2

2＋μ1μ2D.μ1μ2

7．(2015·浙江理综，20，6分)(难度★★★)(多选)如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把 一个质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点，A上带有Q＝3.0×106 C的正电荷．两

－

线夹角为120°，两线上的拉力大小分别为F1和F2.A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电 荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度取g＝10 m/s2；静电力常量k＝ 9.0×109 N·m2/C2，A、B球可视为点电荷)，则( )

A．支架对地面的压力大小为2.0 N B．两线上的拉力大小F1＝F2＝1.9 N

C．将B水平右移，使M、A、B在同一直线上，此时两线上的拉力大小F1＝1.225 N，F2＝1.0 N

D．将B移到无穷远处，两线上的拉力大小F1＝F2＝0.866 N

8．(2014·广东理综，14，4分)(难度★★)如图所示，水平地而上堆放着原木，关于原木P 在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是(

)

A．M处受到的支持力竖直向上 B．N处受到的支持力竖直向上 C．M处受到的静摩擦力沿MN方向 D．N处受到的静摩擦力沿水平方向

9．(2014·山东理综，14，6分)(难度★★)如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等 高的两点，制成一简易秋千．某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不 变．木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维 修后(

)

A．F1不变，F2变大 C．F1变大，F2变大

B. F1不变，F2变小 D．F1变小，F2变小

10．(2014·上海单科，9，3分)(难度★★)如图，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平 面内，A端与水平面相切．穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向B运动，F 始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N.在运动过程中(

)

A．F增大，N减小 C．F增大，N增大

B．F减小，N减小 D．F减小，N增大

11．(2014·新课标全国Ⅰ，17，6分)(难度★★★)如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)，与稳定在竖直位置时相比，小球的高度(

)

A．一定升高 B．一定降低 C．保持不变

D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定

B组 两年模拟精选(2016～2015年)

1．(2016·广西桂林月考)如图所示，斜面体A上的物块P，用平行于斜面体的轻弹簧拴接在挡板B上，在物块P上施加水平向右的推力F，整个系统处于静止状态，下列说法正确的是( )

A．物块P与斜面之间一定存在摩擦力 B．轻弹簧一定被拉长

C．地面对斜面体A一定存在摩擦力 D．若增大推力F，则弹簧弹力一定减小

2．(2016·湖南省衡阳市高三联考)a、b是截面为直角三角形的两个完全相同的楔形物体，分别在垂直于斜边的恒力F1、F2作用下静止在相同的竖直墙面上，如图所示。下列说法正确的是(

)

A．a、b受力个数一定相同 B．F1、F2大小一定相等 C．墙面对物体的弹力一定相等

D．b受到摩擦力可能大于a受到的摩擦力

3．(2016·安徽省“江南十校”高三联考)如图，放在斜劈上的物块，受到平行于光滑斜面向下的力F作用，沿斜面向下运动，斜劈保持静止。下列说法正确的是(

)

A．地面对斜劈的摩擦力方向水平向右

B．地面对斜劈的弹力大于斜劈和物块的重力之和 C．若F增大，地面对斜劈的摩擦力也增大 D．若F反向，地面对斜劈的摩擦力也反向

4．(2016·陕西西工大附中模拟)轻杆的一端安装有一个小滑轮P，用手握住杆的另一端支撑着悬挂重物的轻绳，如图所示。现使杆和竖直方向的夹角缓慢减小，则下列关于杆对滑轮P的作用力的下列判断正确的是( )

A．物块P与斜面之间一定存在摩擦力 B．轻弹簧一定被拉长

C．地面对斜面体A一定存在摩擦力 D．若增大推力F，则弹簧弹力一定减小

2．(2016·湖南省衡阳市高三联考)a、b是截面为直角三角形的两个完全相同的楔形物体，分别在垂直于斜边的恒力F1、F2作用下静止在相同的竖直墙面上，如图所示。下列说法正确的是(

)

A．a、b受力个数一定相同 B．F1、F2大小一定相等 C．墙面对物体的弹力一定相等

D．b受到摩擦力可能大于a受到的摩擦力

3．(2016·安徽省“江南十校”高三联考)如图，放在斜劈上的物块，受到平行于光滑斜面向下的力F作用，沿斜面向下运动，斜劈保持静止。下列说法正确的是(

)

A．地面对斜劈的摩擦力方向水平向右

B．地面对斜劈的弹力大于斜劈和物块的重力之和 C．若F增大，地面对斜劈的摩擦力也增大 D．若F反向，地面对斜劈的摩擦力也反向

4．(2016·陕西西工大附中模拟)轻杆的一端安装有一个小滑轮P，用手握住杆的另一端支撑着悬挂重物的轻绳，如图所示。现使杆和竖直方向的夹角缓慢减小，则下列关于杆对滑轮P的作用力的下列判断正确的是( )

A．变大 B．不变 C．变小 D．无法确定

5．(2016·河南开封模拟)杂技表演的安全网如图所示，网绳的结构为正方形格式，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，质量为m的运动员从高处落下，恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg均为120°张角，如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为2F，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为(

)

（2F－mg）F

A．F C．2F＋mg

22

6．(2016·湖南浏阳月考)如图所示，物体B通过动滑轮悬挂在细绳上，整个系统处于静止状态，动滑轮的质量和一切摩擦均不计。如果将绳的左端点由P点缓慢地向右移到Q点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F和绳子与竖直方向的夹角θ的变化情况是(

)

A．F变大，θ变大 B．F变小，θ变小 C．F不变，θ变小 D．F不变，θ变大

7．(2016·石家庄模拟)(多选)如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C，整个装置处于静止状态，设杆与水平面间的夹角为θ。下列说法正确的是(

)

A．当m一定时，θ越小，滑块对地面的压力越大 B．当m一定时，θ越大，轻杆受力越小

C．当θ一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大 D．当θ一定时，M越大，可悬挂重物C的质量m越大

8．(2016·河北省保定市高三调研)如图所示，木板P下端通过光滑铰链固定于水平地面上的

O点，物体A、B叠放在木板上且处于静止状态，此时物体B的上表面水平。现使木板P绕O点缓慢旋转到虚线所示位置，物体A、B仍保持静止，与原位置的情况相比(

)

A．A对B的作用力减小 B．B对A的支持力减小 C．木板对B的支持力减小 D．木板对B的摩擦力增大

9．(2016·河南省郑州市高三质量预测)如图所示，a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为m，杆与水平面成θ角，不计所有摩擦，重力加速度为g。当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为θ，Ob段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是(

)

A．a可能受到2个力的作用 B．b可能受到3个力的作用 C．绳子对a的拉力等于mg D．a的重力为mgtan θ

10．(2016·湖南师大附中月考)如图所示，水平桌面上平放有一堆卡片，每一张卡片的质量均为m。用一手指以竖直向下的力压第1张卡片，并以一定速度向右移动手指，确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，手指与第1张卡片之间的动摩擦因数为μ1，卡片之间、卡片与桌面之间的动摩擦因数均为μ2，且有μ1>μ2，则下列说法正确的是(

)

A．任意两张卡片之间均可能发生相对滑动 B．上一张卡片受到下一张卡片的摩擦力一定向左 C．第1张卡片受到手指的摩擦力向左 D．最后一张卡片受到水平桌面的摩擦力向右

11．(2016·河南信阳大考)(多选)如图甲、乙所示，一物块在粗糙斜面上，在平行斜面向上的

外力F的作用下，斜面和物块始终处于静止状态。当外力F按照图乙的规律变化时，下列说法中正确的是(

)

A．地面对斜面的摩擦力逐渐减小 B．地面对斜面的摩擦力逐渐增大 C．物块对斜面的摩擦力可能一直增大 D．物块对斜面的摩擦力可能一直减小

12．(2016·江西省吉安市高三上学期质检)如图所示，质量为m的物体A静止在倾角为θ＝30°、质量为M的斜面体B上。现用水平力F推物体A，在F3mg再逐渐减为零的过程中，A和B始终保持静止。对此过程下列说法正确的是(

)

A．地面对B的支持力大于(M＋m)g B．A对B33

mg，最大值为mg 24

1

C．A受到摩擦力的最小值为0

4D．A受到摩擦力的最小值为0，最大值为mg

13．(2015·山东枣庄八中测试)如图所示，斜面放置于粗糙水平地面上，物块A通过跨过光滑定滑轮的轻质细绳与物块B连接，系统处于静止状态，现对B施加一水平力F使B缓慢地运动，使绳子偏离竖直方向一个角度(A与斜面均保持静止

)，在此过程中( )

A．斜面对物块A的摩擦力一直增大 B．绳对滑轮的作用力不变 C．地面对斜面的摩擦力一直增大 D．地面对斜面的支持力一直增大

答案精析

A组 三年高考真题（2016～2014年）

1．A [对O点受力分析如图所示，F与T的变化情况如图，由图可知在O点向左移动的过程中，F逐渐变大，T逐渐变大，故选项A正确。

]

2．BD [由于物体a、b均保持静止，各绳角度保持不变，对a受力分析得，绳的拉力T＝mag，所以物体a受到绳的拉力保持不变。由滑轮性质，滑轮两侧绳的拉力相等，所以b受到绳的拉力大小、方向均保持不变，C选项错误；a、b受到绳的拉力大小、方向均不变，所以OO′的张力不变，A选项错误；对b进行受力分析，如图所示。由平衡条件得：Tcos β＋f＝Fcos α，Fsin α＋FN＋Tsin β＝mbg。其中T和mbg始终不变，当F大小在一定范围内变化时，支持力在一定范围内变化，B选项正确；摩擦力也在一定范围内发生变化，D选项正确。

]

3．C [如图所示，圆弧的圆心为O，悬挂小物块的点为c，由于ab＝R，则△aOb为等边三角形，同一条细线上的拉力相等，T＝mg，合力沿aO方向，则aO为角平分线，由几何关系知，∠acb＝120°，故绳的拉力的合力与物块的重力大小相等，即每条线上的拉力T＝G＝mg，所以小物块质量为m，故C对。

]

F

4.D [由胡克定律得劲度系数k＝200 N/m，D项对。]

x

5. BC [因三条绳长度不同，且彼此之间的夹角不确定，所以三条绳的张力大小不一定相等，但能确定三张力的合力方向为竖直向下，故A错误；杆对地面的压力大小数值上等于杆的

重力与三条绳拉力的竖直向下的分力之和，故B正确；由于杆竖直，绳子对杆的拉力在水 平方向上的合力等零，故C正确；绳子拉力的合力方向与杆的重力方向均竖直向下， 故两者不是一对平衡力，故D错误．]

6．B [对物体A、B整体在水平方向上有F＝μ2(mA＋mB)g；对物体B在竖直方向上有μ1F

m1－μμ＝mBg，选项B正确．] mBμ1μ2

106×3.0×106QQ93.0×7．BC [小球A、B间的库仑力为F库＝k9.0×10 N＝0.9 N，以B r0.3－－

和绝缘支架整体为研究对象受力分析图如图甲所示，地面对支架支持力为FN＝mg－F库＝1.1 N，A错误；以A球为研究对象，受力分析图如图乙所示，F1＝F2＝mAg＋F库＝1.9 N，B正

Q·Q确；B水平向右移，当M、A、B在同一直线上时，A、B间距为r′＝0.6 m，F库′＝k＝0.225 r′N，以A球为研究对象受力分析图如图丙所示，可知F2′＝1.0 N，F1′－F库′＝1.0 N，F1′＝1.225 N，所以C正确；将B移到无穷远，则F库″＝0，可求得F1″＝F2″＝1 N，D错误．

]

8．A [支持力的方向垂直于支持面，因此M处受到的支持力垂直于地面竖直向上，N处 支持力过N垂直于切面，A项正确、B项错；静摩擦力方向平行于接触面与相对运动趋势 的方向相反，因此M处的静摩擦力沿水平方向，N处的静摩擦力沿MN方向，C、D项都错 误．]

9．A [木板静止时受力情况如图所示，设轻绳与竖直木板的夹角为θ，由平衡条件知， 合力F1＝0，故F1不变，F2＝mg，剪短轻绳后，θ增大，cos θ减小，F2增大，故A正确．

2cos θ

]

10．A [由题意知，小球在由A运动到B过程中始终处于平衡状态．设某一时刻小球运动 至如图所示位置，则对球由平衡条件得：F＝mgsin θ，FN＝mgcos θ，在运动过程中，θ增大， 故F增大，FN减小，A正确．

]

11．解析 设橡皮筋原长为l0

加速前平衡时橡皮筋伸长了x0

则有kx0＝mg

当加速并稳定时设小球偏离竖直方向θ角，橡皮筋伸长了x

由小球在竖直方向受力平衡有

kxcos θ＝mg

联立得kxcos θ＝kx0

xcos θ＝x0

此时小球距悬挂点的竖直高度

h＝(l0＋x)cos θ

＝l0cos θ＋xcos θ

＝l0cos θ＋x0＜l0＋x0

故小球一定升高，选项A正确．

答案 A

B组 两年模拟精选(2016～2015年)

1．C [若物块P受到弹簧的弹力与物块的重力及推力F、支持力平衡，则不受摩擦力，选项A错误；若物块P受到支持力与物块的重力及推力F三力平衡，则无弹簧弹力，选项B错误；物块P、斜面A及弹簧相对静止，可看成一整体，受到的水平面的摩擦力等于推力F，选项C正确；增大推力F，根据此时静摩擦力的特点，即f≤fm，判断弹簧弹力减小、不变或者增大都有可能，选项D错误。]

2．D [受力分析可知，a一定受四个力的作用，b可能受三个力也可能受四个力的作用，A项错；如图，由平衡条件得F1、F2不一定相等，又FN＝Fsin θ，故弹力FNa、FNb也不一定相等，B、C项错误；a受到的最大静摩擦力为Fam＝μF1sin θ，b的最大静摩擦力为Fbm＝μF2sin θ，当F2>F1时，有Fbm>Fam，D项正确。

]

3． A [无论滑块下滑还是上滑，滑块对斜面体的压力不变，即垂直于斜面向下，所以斜面体受力不变，由斜面体所受各力保持平衡，知A正确。]

4． B

5．A [每根绳子的拉力为T，则每根绳子的拉力在竖直方向的分量为Tcos 60°，由平衡知识可知：2F＝4Tcos 60°，解得：T＝F，故选项A正确。]

6．B [整个系统处于静止状态，设两侧绳子的夹角为β，滑轮两侧绳的拉力F＝mg

2cos 2，左

端移动到Q点后，根据几何关系可知，此时两绳的夹角β减小，所以两侧绳的拉力变小，由几何知识可知，图中角θ大小是两绳的夹角大小的一半，由于滑轮两侧绳的夹角减小，所以角θ减小，故B正确，A、C、D错误。]

17．BD [对A、B、C整体分析可知，对地面压力为FN＝(2M＋m)g，与θ无关，故A错误；2

将C的重力按照作用效果分解，如图所示：

1mg2mg根据平行四边形定则，有F1＝F2＝m一定时，θ越大，轻杆受力越小，故sin θ2sin θ

B正确；对A分析，受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力，根据平衡条件，有f＝

mgF1cos θ＝，与M无关，故C错误；当θ一定时，M越大，M与地面间的最大静摩擦2tan θ

力越大，则可悬挂重物C的质量m越大；故D正确；故选B、D。]

8． B [开始和转到虚线位置，A对B的作用力都等于A的重力，大小不变，选项A错；木板转到虚线位置后倾角减小，A、B受到的摩擦力Ff＝(mA＋mB)gsin θ减小，即木板对B的摩擦力减小，A、B对木板的压力FN＝(mA＋mB)gcos θ增大，木板对B的支持力也增大，选项C、D错；转到虚线位置时物体B的上表面倾斜，对A受力分析，易知，B对A的支持力减小，选项B对。]

9．C [对a、b受力分析可知，a一定受3个力，b一定受2个力作用，选项A、B错误；对b受力分析可知，b受绳子拉力等于mg，因此绳子对a的拉力等于mg，选项C正确；对

mga受力分析，Gasin θ＝mgcos θ，可得：Ga＝，选项D错误。] tan θ

10．B [对第一张卡片而言，手指对第一张卡片的滑动摩擦力为μ1F，由于与第二张之间有相对滑动，则μ2(F＋mg)>μ1F；则对第二张卡片而言，第一张卡片对第二张卡片的静摩擦力为μ2(F＋mg)，而下一张卡片对第二张卡片的最大静摩擦力为μ2(F＋2mg)>μ2(F＋mg)成立，可知第二张卡片也不会产生滑动，以此类推，故任意两张卡片之间均不可能发生相对滑动，选项A错误；对任意一张卡片来说，上表面受到的静摩擦力向右，下表面受到的下一张的静摩擦力向左，选项B正确；第1张卡片受到手指的摩擦力向右，选项C错误；最后一张卡片受到水平桌面的摩擦力向左，选项D错误。]

11．AC [将两者看做一个整体，整体受到重力，支持力，拉力和地面的摩擦力，因为两物体始终处于静止状态，所以合力为零，故有f＝Fcos θ，当F逐渐减小时，地面对斜面的摩擦力在减小，A正确，B错误；隔离小物块，若拉力的最大值大于重力平行斜面的分力，静摩擦力沿着斜面向下，则：F－f－mgsin θ＝0，故拉力减小后，静摩擦力先减小后反向增加；若拉力的最大值小于重力的平行斜面的分力，静摩擦力沿着斜面向上，则：F＋f－mgsin θ＝0，故拉力减小后，静摩擦力一直增大，故C正确，D错误。]

12．D [对A、B整体应用平衡条件可得地面对B的支持力等于(M＋m)g，A项错；对A受力分析如图所示。

当F＝0时，A对B的压力最小，如图(1)为FN1＝mgcos θ＝，当F＝3mg，A对B的2

压力最大，如图(2)为FN2＝mgcos 30°＋3mgsin 30°3mg，B项错；当Fcos 30°＝mgsin 30°，即F3mg(在03mg之间)时，A受的静摩擦力为零，当F＝3mg时，如图(2)，由平衡3

条件得：摩擦力Ff＝Fcos 30°－mgsin 30°＝mg，最大，故C项错，D项正确。]

13．C [因为物块A一直保持静止，沿平行于斜面方向受到的静摩擦力和重力沿斜面向下的分力，以及绳子的拉力，三者大小关系不能确定，所以无法判断静摩擦力的变化，A错误；设细绳与竖直方向夹角为α，则有：F＝mgtan α；因为过程中α在增大，所以拉力在增大，因为滑轮受到两端绳子的压力，而绳拉力的大小在变化，所以绳子对滑轮的作用力也在变化，B错误；将A、B和斜面体看做一个整体，整体在水平方向上受到拉力F和地面给的摩擦力，拉力在增大，所以摩擦力在增大，C正确；整体在竖直方向上只受重力和支持力，所以地面对斜面的支持力不变，D错误。]