(2020-2022)三年高考物理真题分项汇编(全国通用)专题02相互作用Word版含解析9072.pdf
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1、专题02 相互作用 1、(2022广东卷T1)图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时,连接AB的轻绳处于绷紧状态。O 点是三根轻绳的结点,F、1F和2F分别表示三根绳的拉力大小,12FF且60AOB。下列关系式正确的是()A.1FF B.12FF C.13FF D.13FF【答案】D【解析】以O点为研究对象,受力分析如图 由几何关系可知 30 由平衡条件可得 12sin30sin30FF 12cos30cos30FFF 联立可得 13FF 故 D 正确,ABC 错误。故选 D。2、(2022浙江 6 月卷T10)如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上,水平横杆与四根相同的斜杆垂直,两斜杆夹角
2、60。一重为G的物体悬挂在横杆中点,则每根斜杆受到地面的()A.作用力为33G B.作用力为36G C.摩擦力为34G D.摩擦力为38G【答案】B【解析】设斜杆的弹力大小为F,以水平横杆和重物为整体,竖直方向根据受力平衡可得 4cos30FG 解得 36FG 以其中一斜杆为研究对象,其受力如图所示 可知每根斜杆受到地面的作用力应与F平衡,即大小为36G,每根斜杆受到地面的摩擦力为 3si12n30GfF B 正确,ACD 错误;故选 B。3、(2022浙江 6 月卷T3)如图所示,鱼儿摆尾击水跃出水面,吞食荷花花瓣的过程中,下列说法正确的是()A.鱼儿吞食花瓣时鱼儿受力平衡 B.鱼儿摆尾出水
3、时浮力大于重力 C.鱼儿摆尾击水时受到水的作用力 D.研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作可把鱼儿视为质点【答案】C【解析】A鱼儿吞食花瓣时处于失重状态,A 错误;BC鱼儿摆尾出水时浮力很小,鱼儿能够出水的主要原因是鱼儿摆尾时水对鱼向上的作用力大于重力,B错误、C 正确;D研究鱼儿摆尾击水跃出水面的动作不可以把鱼儿视为质点,否则就无动作可言,D 错误。故选 C。4、(2022浙江 1 月卷T5)如图所示,学校门口水平地面上有一质量为 m 的石墩,石墩与水平地面间的动摩擦因数为,工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时,两平行轻绳与水平面间的夹角均为,则下列说法正确的是()A.轻绳的合拉力大小为cosm
4、g B.轻绳的合拉力大小为cossinmg C.减小夹角,轻绳的合拉力一定减小 D.轻绳的合拉力最小时,地面对石墩的摩擦力也最小【答案】B【解析】AB对石墩受力分析,由平衡条件可知 cosTf fN cosTNmg 联立解得 cossinmgT 故 A 错误,B 正确;C拉力的大小为 2cossin1sin()mgmgT 其中tan,可知当90时,拉力有最小值,即减小夹角,轻绳的合拉力不一定减小,故 C错误;D摩擦力大小为 coscoscossin1tanmgmgfT 可知增大夹角,摩擦力一直减小,当趋近于 90时,摩擦力最小,故轻绳的合拉力最小时,地面对石墩的摩擦力不是最小,故 D 错误;故
5、选 B。5、(2022浙江 1 月卷T4)如图所示,公园里有一仿制我国古代欹器的 U 形水桶,桶可绕水平轴转动,水管口持续有水流出,过一段时间桶会翻转一次,决定桶能否翻转的主要因素是()A.水桶自身重力的大小 B.水管每秒出水量的大小 C.水流对桶撞击力的大小 D.水桶与水整体的重心高低【答案】D【解析】水管口持续有水流出而过一段时间桶会翻转一次,说明主要原因是装的水到一定量之后,导致水桶与水整体的重心往上移动,竖直向下的重力作用线偏离中心转轴,导致水桶不能稳定平衡,发生翻转,故选 D。6.(2022湖北T5)如图所示,质量分别为 m 和 2m 的小物块 和 Q,用轻质弹簧连接后放在水平地面上
6、,通过一根水平轻绳连接到墙上。P 的下表面光滑,Q 与地面间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力将 Q 向右缓慢拉开一段距离,撤去拉力后,Q 恰好能保持静止。弹簧形变始终在弹性限度内,弹簧的劲度系数为 k,重力加速度大小为 g。若剪断轻绳,在随后的运动过程中相对于其初始位置的最大位移大小为()A.mgk B.2 mgk C.4 mgk D.6 mgk【答案】C【解析】Q 恰好能保持静止时,设弹簧的伸长量为 x,满足 2kxmg 若剪断轻绳后,物块 P 与弹簧组成的系统机械能守恒,弹簧的最大压缩量也为 x,因此 相对于其初始位置的最大位移大小为 42mgsxk 故选 C。7.(
7、2022 河北T7)如图,用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点,将木板以直线MN为轴向后方缓慢转动直至水平,绳与木板之间的夹角保持不变,忽略圆柱体与木板之间的摩擦,在转动过程中()A.圆柱体对木板的压力逐渐增大 B.圆柱体对木板的压力先增大后减小 C.两根细绳上的拉力均先增大后减小 D.两根细绳对圆柱体拉力逐渐增大【答案】B【解析】设两绳子对圆柱体的拉力的合力为T,木板对圆柱体的支持力为N,绳子与木板夹角为,从右向左看如图所示 在矢量三角形中,根据正弦定理 sinsinsinmgNT 在木板以直线MN为轴向后方缓慢转动直至水平过程中,不变,从90逐渐减小到 0,又 180 且 9
8、0 可知 90180 则 0180 可知从锐角逐渐增大到钝角,根据 sinsinsinmgNT 由于sin不断减小,可知T不断减小,sin先增大后减小,可知N先增大后减小,结合牛顿第三定律可知,圆柱体对木板的压力先增大后减小,设两绳子之间的夹角为2,绳子拉力为T,则 2cosTT 可得 2cosTT 不变,T逐渐减小,可知绳子拉力不断减小,故 B 正确,ACD 错误。故选 B。1(2021广东卷)唐代耒耜经记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力 F 通过耕索分别拉两种犁,F 与竖直方向的夹角分别为和,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是()A耕索对曲辕
9、犁拉力的水平分力比对直辕犁的大 B耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力【答案】B【解析】A将拉力 F 正交分解如下图所示 则在 x 方向可得出 Fx曲=Fsin Fx直=Fsin 在 y 方向可得出 Fy曲=Fcos Fy直=Fcos 由题知 则 sin cos 则可得到 Fx曲 Fy直 A 错误、B 正确;CD耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力,它们大小相等,方向相反,无论是加速还是匀速,则 CD 错误。故选 B。2(2021湖南卷)质量为M的凹槽静止在水平地面上,内壁
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