高考物理力学知识点之相互作用易错题汇编含答案
高考物理力学知识点之相互作用易错题汇编含答案
一、选择题
1．如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁．若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，此时小车受力个数为（）
A．3B．4C．5D．6
2．如图所示为小朋友喜欢的磁性黑板，下面有一个托盘，让黑板撑开一个安全角度（黑板平面与水平面的夹角为θ），不易倾倒，小朋友不但可以在上面用专用画笔涂鸦，磁性黑板擦也可以直接吸在上面．图中就有小朋友把一块质量m为黑板擦吸在上面保持静止，黑板与黑板擦之间的动摩擦因数μ，则下列说法正确的是（）
A．黑板擦对黑板的压力大小为mgcosθ
B．黑板斜面对黑板的摩擦力大小为μmgcosθ
C．黑板对黑板擦的摩擦力大于mgsinθ
D．黑板对黑板擦的作用力大小为mg
3．杂技演员有高超的技术，能轻松地顶接从高处落下的坛子，关于他顶坛时头顶受到的压力，产生的直接原因是（）
A．坛的形变
B．头的形变
C．物体受到的重力
D．人受到的重力
4．如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的滑动摩擦因数均为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离为（）
A ．1+L m g k
μ
B ．()12+L m m g k
μ
+
C ．2+
L m g k
μ
D ．1212+
m m L g k m m μ??
?+??
5．如图所示，质量为m 的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角θ＝37°的木板托住，小球处于静止状态，弹簧处于压缩状态，则( )
A ．小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上
B ．弹簧弹力不可能为
3
4
mg C ．小球可能受三个力作用
D ．木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg
6．如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O 点，现用水平F 缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N ，以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是（ ）
A ．F N 保持不变，F T 不断增大
B ．F N 不断增大，F T 不断减小
C ．F N 保持不变，F T 先增大后减小
D ．F N 不断增大，F T 先减小后增大
7．木块沿粗糙斜面(斜面相对地面静止)运动，下列对木块的受力分析正确的是（G 是重
力，N 是支持力，f 是摩擦力）
A ．
B ．
C ．
D ．
8．叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m ，相互接触，球与地面间的动摩擦因数均为μ，则：
A．上方球与下方3个球间均没有弹力B．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力
C．水平地面对下方三个球的支持力均为4
3 mg
D．水平地面对下方三个球的摩擦力均为4
3
mg
9．小华用手握住水杯保持静止状态，下列说法正确的是（）
A．杯子受到的重力与摩擦力是一对平衡力
B．杯子受到的压力是杯子形变产生的
C．杯子和手之间没有相对运动趋势
D．手给杯子的压力越大，杯子受到的摩擦力越大
10．如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态。现对小球乙施加一个水平力F，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为f，则该过程中
A．f变小，F变大B．f变小，F变小
C．f变大，F变小D．f变大，F变大
11．灯笼，又称彩灯，是一种古老的中国传统工艺品．每年的农历正月十五元宵节前后，人们都挂起红灯笼，来营造一种喜庆的氛围．如图是某节日挂出的一只灯笼，轻绳a、b将灯笼悬挂于O点绳a与水平方向的夹角为，绳b水平．灯笼保持静止，所受重力为G，绳a、b对O点拉力分別为F1、F2，下列说法正确的是（）
A．
B．
C．F1和F2的合力与灯笼对地球的引力是一对平衡力
D．灯笼只有重心位置处受重力作用，其他位置不受重力
12．如图所示，5月28日央视新闻报道：格鲁吉亚物理学家安德里亚仅靠摩擦力将25个网球垒成9层高的直立“小塔”。网球A位于“小塔”顶层，下面各层均有3个网球，网球B 位于“小塔”的第6层，已知每个网球质量均为m。下列说法正确的是（）
A．其他网球对B球的作用力大于B球的重力
B．将A球拿走后，“小塔”仍能保持直立平衡
C．第8层的三个网球与A球间的弹力大小各为mg/3
D．最底层的3个网球受到地板的支持力均为25mg/3
13．如图甲中小明用50N的水平力推木箱，没推动，此时木箱受到的摩擦力为F1；图乙中小明用78N的水平力恰好能推动木箱，此时木箱受到的摩擦力为F2；图丙中小明用100N 的水平力把木箱推动了，此时木箱受到的摩擦力为F3。已知木箱对地面的压力为300N，木箱与地面间的动摩擦因数为0.25，则F1、F2、F3的大小分别为（）
A．0N，78N，100N
B．0N，78N，75N
C．50N，78N，100N
D．50N，78N，75N
14．如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力
F将B端缓缦上拉，在AB杆达到竖直前（均未断），关于绳子的拉力F和杆受的弹力F N 的变化，判断正确的是（）
A．F变大B．F变小C．F N变大D．F N变小
15．以下几组共点力分别作用在物体上，有可能使物体所受合力为零的是( )
A．10Ｎ，50Ｎ，100Ｎ. B．5Ｎ，10Ｎ，20Ｎ.
C．10Ｎ，40Ｎ，5Ｎ. D．30Ｎ，40Ｎ，50Ｎ.
16．如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为()
A．2－3B．
3
6
C．
3
D．
3
17．互成角度的两个共点力，其中一个力保持恒定，另一个力从零开始逐渐增大，且方向保持不变。则这两个共点力的合力
A．一定逐渐增大B．一定逐渐减小C．可能先增大后减小D．可能先减小后增大18．如图所示,水平面上固定一竖直平面的光滑大半圆环,中央有孔的小球A、B间由细绳连接套在环上,B球与环中心O处于同一水平面上,AB间的细绳呈伸直状态,与水平线成30°夹角,恰好保持静止状态．已知B球的质量为0.1kg,取g=l0m/s2，细绳对B球的拉力为F,A球的质量为m A，则
A．F=2N；m A=0.4kg B．F=2N；m A =0. 2kg
C．F=4；m A=0.2kg D．F=4N；m A=0.4kg
19．如图所示，一斜面体静止在粗糙的水平地面上，一物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑，可以证明此时斜面不受地面的摩擦力作用.若沿平行于斜面的方向用力F向下推此物
体，使物体加速下滑，斜面体依然和地面保持相对静止，则斜面体受地面的摩擦力（ ）
A ．方向水平向左
B ．方向水平向右
C ．大小为零
D ．大小和方向无法判断
20．如图所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m 的4块相同的砖，用两个大小均为F 的水平力压木板，使砖块静止不动，则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小是（ ）
A ．0
B ．mg C
．12
mg D ．2mg
21．如图所示，水平桌面上叠放着A 、B 两物体均与桌面相对静止不动，则B 物体受力个数为：( )
A ．5个
B ．4个
C ．6个
D ．3个
22．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1μ，A 与地面间的动摩擦因数为2μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A 与B 的质量之比为( )
A ．12
1
μμ B ．12
12
1μμμμ- C ．12
12
1μμμμ+ D ．
12
12
2μμμμ+
23．有上下两条摩擦因数相同的水平轨道L 1、L 2，它们在同一竖直面内，相同质量的物块A 、B 放置在两轨道上，轨道L 1开一条平行轨道方向的细缝，可使细线通过，如图所示．A 物块在B 物块正上方．在连接A 、B 细线的中点O 施加拉力，使A 、B 一起向右做匀速直线运动，则F 的方向可能是（图中OQ 表示水平方向）（ ）
A．沿OP方向B．沿OQ方向
C．沿ON方向D．沿OP、OQ、ON方向都可能
24．如图所示，一被吊着的空心的均匀球壳内装满了细沙，底部有一阀门，打开阀门让细沙慢慢流出的过程中，球壳与球壳内剩余细沙组成的系统的重心将会（）
A．一直下降B．一直不变
C．先下降后上升D．先上升后下降
25．用斧头劈木柴的情景如图甲所示。劈的纵截面是一个等腰三角形，劈背的宽度为d，劈的侧面长为l，当在劈背加一个力F时的受力示意图如乙所示，若不计斧头的重力，则劈的侧面推压木柴的力F1为（）
A．l
F
d
B．
d
F
l
C．
2
l
F
d
D．
2
d
F
l
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．B
解析：B
【解析】
【详解】
M、m相对静止，对整体分析知，整体受总重力和地面给的支持力，处于静止状态；对物体m受力分析，则m受到重力、支持力和静摩擦力；最后对M受力分析，受重力、m对它的垂直向下的压力和沿斜面向下的静摩擦力，同时地面对M有向上的支持力，因墙壁对
小车不会有力的作用；则M 共受到4个力．故B 项正确，ACD 三项错误．
2．D
解析：D 【解析】 【详解】
对黑板擦受力分析，受到竖直向下的重力，黑板给的支持力N ，以及垂直黑板向下的吸力F ，沿黑板平面向上的摩擦力f ，根据正交分解可知sin f mg θ=，cos N mg F θ=+，根据牛顿第三定律可知黑板擦对黑板的压力大小为'cos N mg F θ=+，由于黑板擦处于静止，所以重力和其余三个力（黑板对黑板擦的作用力）的合力为零，故黑板对黑板擦的作用力大小为mg ，D 正确．
【点睛】
在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据角度列式求解．
3．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
杂技演员顶坛时头顶受到的压力产生的直接原因是坛的形变，故选A.
4．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
对木块1研究．木块1受到重力、弹簧的拉力、地面的支持力和摩擦力，根据平衡条件弹簧的弹力为：
F =μm 1g
又由胡克定律得到弹簧伸长的长度为：
1g F k k
m x μ=
= 所以两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是：
1S
L x L
m g k
μ
.
故A 正确BCD 错误．
5．C
解析：C 【解析】 【分析】
滑块可能受重力、支持力、弹力三个力处于平衡，根据共点力平衡判断，根据平行四边形定则可知，小球重力和弹力的合力肯定大于重力． 【详解】
A 、C 项：小球处于静止状态，受力平衡，对小球受力分析，如图所示：
当重力、弹簧弹力以及木板的支持力的合力为零时，小球不受摩擦力，即小球可以受到3个力作用，故A 错误，C 正确；
B 项：若小球不受摩擦力，根据平衡条件得：tan37°=mg
F ，解得：34
F mg =，故B 错误；
D 项：无论小球受不受到摩擦力作用，由平衡条件可知，木板对小球的作用力与重力和弹22()mg F +D 错误． 【点睛】
解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，注意弹簧的弹力方向是水平向左的，难度适中．
6．D
解析：D 【解析】 【详解】
对小球进行受力分析，重力、支持力F N 、拉力F T 组成一个闭合的矢量三角形，由于重力不变、支持力F N 方向不变，斜面向左移动的过程中，拉力F T 与水平方向的夹角β减小，当β=θ时，F T ⊥F N ，细绳的拉力F T 最小，由图可知，随β的减小，斜面的支持力F N 不断增大，F T 先减小后增大．故D 正确，ABC 错误．
7．B
解析：B
【解析】
【分析】
对木块进行受力分析，知道物体受到重力、弹力、摩擦力，根据滑动摩擦力与相对运动方向相反，即可求解。
【详解】
A、B项：当木块向上滑行时，木块受到重力、垂直斜面的弹力、沿着斜面向下的滑动摩擦力，故A错误，B正确；
C、D项：当木块向下滑行时，木块受到重力、垂直斜面的弹力、沿着斜面向上的滑动摩擦力，故C、 D错误。
故应选：B。
【点睛】
本题考查分析受力情况的能力，一般按重力、弹力和摩擦力的顺序进行受力分析，不分析物体的施力，掌握滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反。
8．C
解析：C
【解析】
对上方球分析可知，小球受重力和下方球的支持力而处于平衡状态，所以上方球一定与下方球有力的作用，故A错误；下方球由于受上方球斜向下的弹力作用，所以下方球有运动的趋势，故下方球受摩擦力作用，故B错误；对四个球的整体分析，整体受重力和地面的
支持力而处于平衡，所以三个小球受支持力大小为4mg，每个小球受支持力为4
3
mg，故C
正确；三个下方小球受到的是静摩擦力，故不能根据滑动摩擦力公式进行计算，故D错误．故选C．
9．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
A. 杯子受到的重力与摩擦力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，并且作用在同一个物体上，是一对平衡力，A正确；
B. 杯子受到的压力是因为手的形变而产生的，B错误；
C. 杯子和手之间有静摩擦力，具有相对运动趋势，C错误；
D. 不管手给杯子的压力多大，杯子受到的摩擦力大小总等于杯子重力，是不变的，D 错误。 故选A 。 【点睛】
本题考查了静摩擦力大小、产生条件和弹力。
10．D
解析：D 【解析】 【详解】
以小球乙为研究对象受力分析，设绳与竖直方向的夹角为α，根据平衡条件可得，水平拉力为F mgtan α=，可见水平拉力F 逐渐增大，绳子的拉力为mg
T cos α
=
，故绳子的拉力也是逐渐增加；以物体甲为研究对象受力分析，根据平衡条件可得，物体甲受地面的摩擦力与绳子的拉力的水平方向的分力cos x T T θ=等大反向，故摩擦力方向向左，
cos cos mg f θ
α=
是逐渐增大；故D 正确，A 、B 、C 错误； 故选D 。 11．A
解析：A 【解析】 【详解】
对结点O ： G= F 1sin θ；F 2=F 1cos θ，解得
；
，选项A 正确，B 错误；
F 1和F 2的合力与灯笼的重力是平衡力，而灯笼的重力与灯笼对地球的引力是一对相互作用力，选项C 错误；灯笼各个部分都受重力作用，这些重力的作用点等效为灯笼的重心，选项D 错误；故选A.
12．D
解析：D 【解析】 【详解】
A.以球为研究对象，受到重力和其他网球对球的作用力，根据二力平衡可知其他网球对球的作用力等于球的重力，故选项A 错误；
B.拿走球后，每个小球的受力就将不均衡，合力不为零，故不能保持直立平衡，故选项B 错误；
C. 球与第8层的三个网球的球心连线构成了正四面体，设球与第8层的三个网球的球心连线与水平面的夹角为，根据几何关系则有，以球为对象，根据力的平衡条
件可知
，则第8层的三个网球对球的支持力为
，故C 错误；
D.设地面对最底层的每个网球的支持力为，根据整体法则有
，解得
，故选项D 正确。
13．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
甲图木箱受到的摩擦力为静摩擦力，大小等于小明的推力50N ，乙图木箱受到的摩擦力为最大静摩擦力，大小等于78N ，丙图木箱受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为
0.25300N 75N f N μ==?=
故D 正确，ABC 错误。 故选D 。
14．B
解析：B 【解析】
试题分析：以B 点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T （等于重物的重力G ）、轻杆的支持力F N 和绳子的拉力F ，作出受力图如图：
由平衡条件得知，F N 和F 的合力与T （G ）大小相等，方向相反，根据三角形相似可得
，解得：F N =
G ，F=
G ；使∠BAO 缓慢变小时，AB 、AO 保持不变，
BO 变小，则F N 保持不变，F 变小，故B 正确，ACD 错误．故选B 。 考点：共点力的平衡条件
15．D
解析：D 【解析】 【分析】
物体做匀速直线运动的条件是所受到的外力的合力为零．判断各选项中的三个力的合力能否为零为零．常用的方法是先找出其中两个力的合力范围，看看第三个力是否在这两个力的合力的范围之内，在范围之内合力可以为零，否则不能。 【详解】
A 、10N 和50N 的合力范围是40N≤F 合≤60N，第三个力100N 不在其范围之内，这三个力的合力不可以为零，故A 错误。
B 、5N 和10N 的合力范围是5N≤F 合≤15N，第三个力20N 不在其范围之外，这三个力的合力不可以为零，故B 错误。
C 、10N 和40N 的合力范围是30N≤F 合≤50N，第三个力5N 不在其范围之内，这三个力的合力不可以为零，故C 错误。
D 、30N 和40N 的合力范围是10N≤F 合≤70N，第三个力50N 在其范围之内，这三个力的合力可以为零，故D 正确。
16．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：F mg μ=，当拉力倾斜时，物体受力分析如图
由平衡条件得：N F mg Fsin θ=-，cos60f F =，又N f F μ=，得摩擦力为：
()cos60f mg Fsin F μθ=-=，联立解得：3μ= C.
17．D
解析：D 【解析】 【分析】 【详解】
当两个力夹角90θ≤，根据平行四边形定则，合力逐渐增大；当两个力夹角90θ>，根据平行四边形定则，合力先减小后增大，所以D 正确，ABC 错误。 故选D 。
18．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
对B 球，受力分析如图所示
分解拉力F ，可知竖直方向
30B Fsin m g ?=
解得细线对B 球的拉力
22B F m g N ==
对A 球，受力分析如图所示，在水平方向
3030A Fcos N sin ?=?
在竖直方向
3030A A N cos m g Fsin ?=+?
联立可解得：0.2A m kg =，故选项B 正确，选项ACD 错误。 故选Ｂ。
19．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
物体匀速下滑时，受到斜面施加的沿斜面向上的滑动摩擦力作用．而斜面也受到物体施加的沿斜面向下的滑动摩擦力作用，另外斜面还受到重力、地面支持力和物体压力作用，这几个力的合力为零．当物体加速下滑时，斜面受到物体对斜面施加的滑动摩擦力、物体压力、重力、地面支持力作用．推力与斜面平行，推力的存在不影响斜面体受到的这四个力的大小和方向，这四个力的合力依然为零，所以斜面依然不受地面摩擦力作用，故C 正确；ABD 错误；故选C
20．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
先对4块木板整体受力分析，受重力4mg 和两侧墙壁对木块向上的静摩擦力2f ，根据平衡条件，有： 2f =4mg ；解得：f =2mg ，即墙壁对木板的静摩擦力为2mg ；再对木板3、4整体分析，受重力2mg ，墙壁对其向上的静摩擦力，大小为f =2mg ，设2对3、4的静摩擦力为f ′，向上，根据平衡条件，有： f ′ f =2mg ，故f ′=2mg -f =0．故A 正确,BCD 错误．
21．A
解析：A 【解析】
由受力分析可知B 受重力、地面的支持力和A 对B 的压力；对AB 整体进行受力分析可知整体水平方向受向右的拉力，故地面一定对B 有向左的摩擦力； 对A 受力分析，A 受向右的拉力，要使A 平衡一定受向左的摩擦力，由牛顿第三定律可知B 一定受A 对其向右的摩擦力，所以B 受重力、支持力、压力、地面的摩擦力、A 对B 的摩擦力共五个力，故A 正确，BCD 错误．
22．B
解析：B 【解析】 【分析】 【详解】
试题分析：对A 、B 整体分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，根据平衡条件，有：
F=μ2（m 1+m 2）g ①
再对物体B 分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力，根据平衡条件，有： 水平方向：F=N 竖直方向：m 2g=f 其中：f=μ1N 联立有：m 2g=μ1F ②
联立①②解得：112
212
1m m μμμμ-= 故选B ． 【考点定位】 物体的平衡 【点睛】
本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解，注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力．
23．C
解析：C 【解析】 【分析】 【详解】
力的作用点是在细线的中点，而且物块A 在B 的正上方，所以三角形ABO 是等腰三角形，且AB 在竖直方向，所以AO 与BO 与水平方向的夹角相等．因为A 对水平轨道的正压力大于B 对水平轨道的正压力，所以水平面对A 的摩擦力大于水平面对B 的摩擦力，由题意细线AO 受到的拉力必须大于BO 受到的拉力，所以F 的方向只能是ON 方向．故C
正确，ABD 错误。故选C 。
24．C
解析：C 【解析】 【详解】
装满细沙的球壳和细沙整体的重心在球心，随着细沙从阀门不断流出，重心位置不断下降，当细沙快流完时，重心又上升，最后处于球心，故重心的位置先下降后上升，故ABD 错误，C 正确； 故选：C ；
25．A
解析：A 【解析】 【分析】 【详解】
根据对称性，两分力F 1、F 2大小相等，这样，以F 1、F 2为邻边的平行四边形就是一个菱形，因为菱形的对角线互相垂直且平分，所以根据三角形相似
1
22d F l F = 解得
12l
F F F d
==
故A 正确，BCD 错误。 故选A 。