1、专题一 力与运动考点二 相互作用限时 45 分钟；满分 100 分选择题(1 9 题每小题 7 分，1012 题每小题 9 分，13 题 10 分)1如图 1221 所示，一根不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于 O 点，右端跨过位于点 O的固定光滑轴，悬挂一质量为 M 的物体。轻绳 OO段水平，长度为 L，绳子上套一可沿绳滑动的轻环 P。现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升 L，则钩码的质量为图 1221A. M B. M C. M D. M2 322 32解析 重新平衡后，绳子形状如图所示。由几何关系知，绳子与竖直方向夹角为 30，则环两边绳子的夹角为 60，根据平行四边形定则，环两边绳子拉
2、力的合力为 Mg，由平衡条件可知钩码的质量为 M，B 正确。3 3答案 B2(2018咸阳三模)如图 1222 所示，斜面体 M 的底面粗糙，斜面光滑，放在粗糙水平面上。弹簧的一端固定在墙面上，另一端与放在斜面上的物块 m相连，弹簧的轴线与斜面平行，若物块在斜面上来回运动，斜面体保持静止，则地面对斜面体的摩擦力 Ff 与时间 t 的关系图象应是下图中的哪一个图 1222解析 在物块在斜面上来回运动过程中，物块对 M 的压力恒为 mgcos 。选斜面体 M 为研究对象，M 受到重力、m 的压力、地面的支持力、地面的摩擦力，由平衡条件可知地面对 M 的摩擦力 Ff 恒定不变。故选项 D 正确。答案
3、 D3(2018郑州质检)用图 1223 所示简易装置可以测定水平风速。在水平地面上竖直固定一直杆，半径为 R，质量为 m 的空心塑料球用细线悬于杆顶端 O。当风沿水平方向吹来时，球在风力的作用下飘了起来。已知风力大小与“风速”和“球正对风的截面积”均成正比，当风速 v03 m/s 时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角 30，则图 1223A风速 v4.5 m/s 时，细线与竖直方向的夹角 45B若风速增大到某一值时，细线与坚直方向的夹角 可能等于 90C若风速不变，换用半径更大、质量不变的球，则夹角 增大D若风速不变，换用半径相等、质量更大的球，则夹角 增大解析 设球正对风的截面积为 S，已
4、知风力大小正比于“风速”和“球正对风的截面积” ，所以风力大小为 FkSv (k 为比例系数 )，受力分析如答图所示，当风速为 v0 3 m/s 时，由平衡条件得，mgtan 30kSv 0，当风速为 v4.5 m/s 时，同理可得 mgtan kSv，由此可解得 tan ，45，A 错32误；风速增大， 不可能变为 90，因为绳子对球的拉力 T 在竖直方向上的分力与重力平衡，B 错误；若风速不变，换用半径更大、质量不变的球，则风力变大，根据 F mgtan ，知 变大，C 正确；若风速不变。换用半径相等、质量更大的球，知风力不变，根据 Fmgtan ，知重力变大，风力不变，则 减小，D 错误
5、。答案 C4如图 1224 所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度。下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长 MN 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方。线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态。若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是图 1224解析 天平处于平衡状态，说明线圈受到的重力和安培力的合力等于两侧砝码重力差，根据安培力公式 FBIL，知选项 A 中线圈在磁场中有效长度最大，所受安培力最大，磁场发生微小变化时，安培力变化最大，天平最容易失去平衡，选项 A 符合题意。答案 A5(2018衡阳联考)在新疆吐鲁番的葡萄烘干房内，果农用图示支架悬挂葡萄。OA 、OB 为承重的轻杆，AOB 始
6、终在竖直平面内，OA 可绕 A 点自由转动，OB 与 OA 通过铰链连接，可绕 O 点自由转动，且 OB 的长度可调节，现将新鲜葡萄用细线挂于 O 点，保持 OA 不动，调节 OB 的长度让 B 端沿地面上的AB 连线向左缓慢移动， OA 杆所受作用力大小为 F1，OB 杆所受的作用力大小为 F2， AOB 由锐角变为钝角的过程中，下列判断正确的是图 1225AF 1 逐渐变大，F 2 逐渐变大BF 1 先变小后变大， F2 逐渐变大CF 1 逐渐变小，F 2 逐渐变小DF 1 逐渐变大，F 2 先变小后变大解析 选取结点 O 分析，结点 O 受葡萄向下的拉力、支架 OA 的作用力、支架 OB
7、 的作用力。由动态示意图可知AOB 由锐角变为钝角的过程中，F A逐渐增大，F B先变小后变大。所以 F1 逐渐变大，F 2 先变小后变大。答案 D6(2018开封模拟)在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体 A，A 与竖直墙之间放另一截面也为半圆的柱状物体 B，整个装置处于静止状态，截面如图 1226 所示。设墙对 B 的作用力为 F1，B 对 A 的作用力为 F2，地面对 A 的作用力为 F3。在 B 上加一物体 C，整个装置仍保持静止，则图 1226AF 1 保持不变，F 3 增大 BF 1 增大，F 3 保持不变CF 2 增大，F 3 增大 DF 2 增大，F 3 保持不
8、变解析 在 B 上加物体 C 前后，分别以 B 和 B、C 整体为研究对象，进行受力分析可知，它们均在三个力作用下处于平衡状态，且对应各力方向相同，由于 B、 C 整体所受重力大于 B 所受重力，所以墙壁对 B 的作用力 F1 和 A 对 B的作用力均增大，由牛顿第三定律可知，B 对 A 的作用力 F2 也增大；在 B 上加物体 C 前后，分别对 A 受分析，由于 F2 增大，所以 A 所受支持力和摩擦力均增大，这两个力的合力即 F3 也随之增大，故 C 项正确。答案 C7如图 1227 所示，有一倾角为 30的斜面 B，质量为 M。质量为 m的物体 A 静止在 B 上。现用水平力 F 推物体
9、 A，在 F 由零逐渐增加至 mg 再32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图 1227A地面对 B 的支持力大于(Mm)gBA 对 B 压力的最小值为 mg，最大值为 mg32 334CA 所受摩擦力的最小值为 0，最大值为mg4DA 所受摩擦力的最小值为 mg，最大值为 mg12 34解析 以 A，B 为整体，在竖直方向上，地面对 B 的支持力等于(Mm )g，故选项 A 错误；对 A 受力分析，将重力 mg，水平力 F 正交分解，如图所示，则有 FNmgcos 30 Fsin 30，所以 A 对 B 的压力最小值为 mgcos 30 mg，最大值为 m
10、gcos 30 mgsin 30 mg，所以选项 B 正确；设 A32 32 334所受的静摩擦力为 Ff，当 Fcos 30mgsin 30时，F f0；当 Fcos 30 mg mg 时，F f ，F f 方向沿斜面向下；当 F0 时，F fmgsin 32 32 34 mg430 ，方向沿斜面向上，所以 Ff 的最大值为 ，所以选项 C，D 错误。mg2 mg2答案 B8(多选 )如图 1228 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，下列说法正确的有图 1228A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
11、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解析 由于三条绳长度不同，则三条绳与竖直杆间的夹角不相等，因竖直杆仅是压在地面上而没有固定，则三条绳对杆的拉力在水平方向的分力必平衡，但三个水平分力在水平面内的方向关系不确定，故不能确定三条绳中张力的大小关系，A 错误、C 正确；由于三条绳对杆的拉力在竖直方向的分力都向下，故 B 正确；绳子拉力的合力竖直向下，杆的重力也竖直向下，它们不是一对平衡力，故 D 错误。答案 BC9(多选 )如图 1229 长 L、质量为 m 的导体棒 ab，被两轻质细绳水平悬挂，静置于匀强磁场中。当 ab 中通过如图所示方向的恒定电流 I 时，ab 棒摆
12、离原竖直面，在细绳与竖直方向成 角的位置再次处于静止状态。已知 ab 棒始终与磁场方向垂直，则磁感应强度的大小可能是图 1229A. B.mgtan IL mgsin ILC. D.mgsin 2IL 2mgsin 3IL解析 当安培力与绳拉力方向垂直时，安培力最小，对通电导体棒受力分析如图所示，最小值为 F 安 mgsin ，又由 F 安 BIL，可解得 B ，mgsin IL又 tan sin ，故选项 AB 正确。答案 AB10(多选 )(2018衡阳八中质检 )如图 1230 所示，物块 A 放在直角三角形斜面体 B 上面，B 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时 A、B 静止；现用力
13、 F 沿斜面向上推 A，但 A、B 仍未动。则施力 F 后，下列说法正确的是图 1230AA、B 之间的摩擦力一定变大BB 与墙面之间的弹力一定增大CB 与墙面之间可能没有摩擦力D弹簧弹力一定不变解析 现用力 F 沿斜面向上推 A，A、B 之间的摩擦力不一定变大，B 与墙面之间的弹力一定增大，选项 A 错误、B 正确。现用力 F 沿斜面向上推 A，但A、B 仍未动，说明 B 与墙面之间一定有摩擦力，选项 C 错误。施力 F 后，由于 A、 B 仍未动，弹簧长度未变，弹簧弹力一定不变，选项 D 正确。答案 BD11(多选 )(2018天津)如图 1231 所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在
14、竖直杆 M、N 上的 a、b 两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是图 1231A绳的右端上移到 b，绳子拉力不变B将杆 N 向右移一些，绳子拉力变大C绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移解析 设两杆间距离为 d，绳长为 l，Oa、Ob 段长度分别 la和 lb，则ll al b，两部分绳子与竖直方向夹角分别为 和 ，受力分析如图所示。绳子中各部分张力相等，F aF bF，则 。满足 2Fcos mg ，dl asin l bsin lsin ，即 sin ，F ，d 和 l 均不变，则
15、sin 为定值，dl mg2cos 为定值，cos 为定值，绳子的拉力保持不变，衣服的位置不变，故 A 正确，C、D 错误；将杆 N 向右移一些，d 增大，则 sin 增大，cos 减小，绳子的拉力增大，故 B 正确。答案 AB12(多选 )(2018东北三省模拟 )某装置如图 1232 所示，两根轻杆OA、OB 与小球以及一小滑块通过铰链连接，杆 OA 的 A 端与固定在竖直光滑杆上的铰链相连。小球与小滑块的质量均为 m，轻杆 OA、OB 长均为 l，原长为 l 的轻质弹簧与滑块都套在该竖直杆上，弹簧连接在 A 点与小滑块之间。装置静止时，弹簧长为 1.6l，重力加速度为 g，sin 530
16、.8，cos 530.6，以下说法正确的是图 1232A轻杆 OA 对小球的作用力方向与竖直轴的夹角为 53B轻杆 OB 对小滑块的作用力方向沿 OB 杆向下，大小为5mg8C轻杆 OA 与 OB 对小球的作用力大小之比是43D弹簧的劲度系数 k5mg2l解析 装置静止时，由几何关系可知A37，则轻杆 OA 对小球的作用力方向与竖直轴的夹角为 37，A 错误；对小球受力分析，如图甲所示，由对称性可知 FOAF OB，又由力的平衡条件可知 2FOAcos 37mg，解得FOAF OB ，由轻杆受力特点可知轻杆 OB 对小滑块的作用力方向沿 OB5mg8杆向下，大小为 ，B 正确，C 错误；对小滑
17、块受力分析如图乙所示，在竖5mg8直方向上由力的平衡条件可知，mgF OBcos 37F 弹 ，解得 F 弹 mg，由于32弹簧的伸长量为 l1.6l l0.6l，则由胡克定律 F 弹 kl ，解得 k F弹l ，D 正确。32mg0.6l 5mg2l答案 BD13(多选 )如图 1233 所示，倾角为 的斜面体 c 置于水平地面上。小物块 b 置于斜面上，通过绝缘细绳跨过光滑的定滑轮与带正电小球 M 连接，连接 b 的一段细绳与斜面平行，带负电的小球 N 固定在 M 的正下方，两带电小球在缓慢漏电的过程中，M、b、c 都处于静止状态，下列说法中正确的是图 1233Ab 对 c 的摩擦力可能始
18、终增加B地面对 c 的支持力始终变小Cc 对地面的摩擦力方向始终向左D滑轮对绳的作用力方向始终不变解析 两带电小球在缓慢漏电的过程中，库仑引力逐渐减小，对 M 分析，可知拉力逐渐减小，对 b 分析，开始 b 所受的摩擦力可能沿斜面向上，则拉力减小，摩擦力可能增加，故 A 正确；对 b、c 整体分析，受力分析如图，根据平衡条件得知水平面对 c 的支持力 FN(G bG c) FTsin ，拉力逐渐减小，则支持力逐渐增大，故 B 错误；以 b、c 整体为研究对象，根据平衡条件得知水平面对 c 的摩擦力 Ff F Tcos ，方向水平向左，则 c 对地面的摩擦力方向始终向右，故 C 错误；绳子对滑轮的作用力为两个相等的力， FT 方向不变，所以绳子对滑轮的作用力方向不变，则滑轮对绳子的作用力方向始终不变，故 D正确。答案 AD
