三高考高考物理试题分项版解析专题相互作用含解析.docx

专题02相互作用
【2018高考真题】
1. 如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P,系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F
作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标I卷）
【答案】A
【解析】本题考查牛顿运动定律.匀变速直线运动规律、力随位移变化的图线及其相关的知识点，
由牛顿运动定律=F广乩"心氏=用多联立解得F二成t-散,对比题给的四个图象」可能正确的是Ao
【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识，匀变速直线运动规律贯穿高中物理。
2. 明朝谢肇潮《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之，曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木

N
B. 若F一定，0小时F大
N
C. 若0 一定，F大时F大
N
D. 若0 一定，F小时F大
N
【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）【答案】BC【解析】试题分析：由于木楔处在静止状态‘故可将力F沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解’根据平行四边形定则，画出力F按效果分解的图示-并且可据此求出木楔两侧产生的推力.
选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向右的和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以两侧绐木楔的斜面垂直的弹力与E沿两侧分解的推力是相等的，力F的分解如图：

【点睛】由于木楔处在静止状态，故可将力F沿与木楔的斜面垂直且向上的方向进行分解，根据平行四边形定则，画出力F按效果分解的图示.并且可据此求出木楔对A两边产生的压力.对力进行分解时，一定要分清力的实际作用效果的方向如何，再根据平行四边形定则或三角形定则进行分解即可.
【2017高考真题】
1. 【2017 •新课标III卷】一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）
A. 86 cmB. 92 cmC. 98 cmD. 104 cm
【答案】B

【解析】设弹性绳的劲度系数为3左、右两半段绳的佃长量& =顷沔项沔=10 cm ,由共点力的平衡条件可凯钩码的重力”疝分已I*,将弹性绳的两端缓慢移至商板上同-点时，钩码的重力& =23，解得AT =庭宜=6 cm ,贝螭性绳的总长度变为乱cm卜2直’二92皿，故让Bo【考点定位】胡克定律、物体的平衡【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，再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，可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据正弦定理列式求解。前后两次始终处于静止状态，即合外力为零，在改变绳长的同时，绳与竖直方向的夹角跟着改变。
2. 【2017 •天津卷】如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆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

A. 绳的右端上移到少，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
【答案】AB【解析】设两杆间距离为d，绳长为1，Oa、Ob段长度分别为la和lb，则I = 1/匕，两部分绳子与竖直方
向夹角分别为a和B，受力分析如图所示。绳子中各部分张力相等，七二Fb = F，则a = P。满足
2F cosa = mg，
d = l sin a +1 sin a = l sin a，即 sin a = § ,
d和1均不变，则sin a

为定值，a为定值，cos a为定值，绳子的拉力保持不变，衣服的位置不变，故A正确，CD错误；将杆N向右移一些，d增大，则sin a增大，cos a减小，绳子的拉力增大，故B正确。

F
d

【考点定位】受力分析，共点力的平衡
【名师点睛】本题是力的动态平衡的典型模型，学生并不陌生，关键要判断出绳子和竖直方向的夹角只与绳长和两杆间的距离有关。
3. 【2017 •新课标I卷】如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一
n
端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为a （以 ＞号）。现将重物向右上方缓慢拉起，
并保持夹角a不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中

A. MN上的张力逐渐增大
B. MN上的张力先增大后减小
C. OM上的张力逐渐增大
D. OM上的张力先增大后减小
【答案】AD
【解析】以_重物为研究对象』受重力府幻州绳上拉力氏 商上拉力再，由题意知，三个方合力始终为零,矢重三角形如图所示卜在死转至水平的过程中卜聊上的张力E逐渐增大」颁上的张力正先增大后减小「所以.AD正确，览错误，

【考点定位】共点力的平衡、动态平衡
【名师点睛】本题考查动态平衡，注意重物受三个力中只有重力恒定不变，且要求OM、MN两力的夹角不变，
两力的大小、方向都在变。三力合力为零，能构成封闭的三角形，再借助圆，同一圆弧对应圆周角不变，难度较大。
4.【2017 •新课标II卷】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
A. 27 B.孕 C.孚 D.孚

【答案】C
【解析】F水平时：F = ^mg ；当保持F的大小不变，而方向与水平面成60。角时，则
F cos60 ° =日(mg - F sin 60°)，联立解得：日=?，故选 C。
【考点定位】物体的平衡
【名师点睛】此题考查了正交分解法在解决平衡问题中的应用问题；关键是列出两种情况下水平方向的平衡方程，联立即可求解。
【2016高考真题】
1.【2016 •江苏卷】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/NB. 40 N/mC. 200 m/ND. 200 N/m
【答案】D
【解析】由题意札 弹蕃的弹力为如时「弹蓄伸长漏，根据胡克定律养诚代入数据可得弹蓄的劲度系数MOO Wm,所以.如C错误，。正卧
【考点定位】考查胡可定律
【方法技巧】本题主要是掌握胡克定律的公式F=kx，并注意各物理量的单位。
2.【2016 •海南卷】如图，在水平桌面上放置一斜面体P，两长方体物块a和b叠放在P的斜面上，整个系
统处于静止状态。若将a和b、b与P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用f、f和f表示。则
1 2 3

A. fj0，fz^。，f,N0
C. f 力0，f 力0，f =0
123
B. f =#0， f =0， f =0
1 2 3
D. f #0，f #0，f #0
123

【答案】C
【解析】对整体受力分析可知，整体相对地面没有相对运动趋势，故f=0；再将a和b看成一个整体，a、
3
b整体有相对斜面向下运动的趋势，故b与P之间有摩擦力，即f2/0；再对a受力分析可知，a相对于b有向下运动的趋势，a和b之间存在摩擦力作用，即f/0。选项C正确。
【考点定位】共点力的平衡、整体法、隔离法
【名师点睛】“整体隔离法”是力学中的重要方法，一定要熟练掌握，注意对于由多个物体组成的系统，不涉及内力时优先考虑以整体为研究对象。
3. 【2016 •全国新课标III卷】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
C.m
D. 2m

【答案】C
【解析】根据题意设悬挂小物块的点为。圆弧的圆心为2由于 E 所以三角形监为等边三角形』根据几何知识可得匕。勺=1",而一条绳子上的拉力相等，故T=mS?小物块受到两条绳子的拉力作用且两力大小相等「夹角为120°，故受到的拉力的合力等于世，因为小物块受到绳子的拉力和重力作用,处于IS止状态，故拉力的合力等于小物块的重力「为％,所以小物块的质量为皿。正厮
【考点定位】考查了共点力平衡条件的应用
【方法技巧】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。
4. [2016 •全国新课标II卷】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0,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
C. F逐渐变小，T逐渐变大
B. F逐渐变大，T逐渐变小
D. F逐渐变小，T逐渐变小

【答案】A
【解析】对结点受力分析，重力的太小和方向均不变，水平拉力产的方向不变，绳拉力在转动，满足三
力平衡的动态平衡‘如图所示;

可得，水平拉力F逐渐增大，绳的拉力逐渐增大，故选A。
【考点定位】动态平衡的图解法
【名师点睛】此题是物体的平衡问题，考查平行四边形定则的应用；图解法是最简单快捷的方法，注意搞清各个力的大小及方向变化的特点，变换平行四边形即可。此题还可以列方程讨论。
5. 【2016 •浙江卷】如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为Mo的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为to,输出电压

C. v(t-t)，务(U - U )D. 1v(t-t)，推(U - U )
0U 020U 0
00
【答案】D
【解析】当测重台没有站人时，2x=vt ；站人时，2 (x-h) =vt；解得h=1v(t -t)；无人站立时：U=KMg；02000
...- M …
有人时，U=k(M0g+mg)，解得：m —u@(U — U0) ；故选 D。
【考点定位】物体的平衡；传感器及速度的计算问题
【名师点睛】此题以身高体重测量仪为背景，考查了物体的平衡、传感器及速度的计算问题。解本题的关键是搞清测量的原理，然后联系物理知识列方程解答；此题难度不大，但是题目新颖，有创新，能较好地考查学生分析问题、处理问题的能力。
6. 【2016 •全国新课标I卷】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
【答案】BD
【解析】物块力始终保持静止「可知物块，也始终保持静止「滑轮两侧绳子的夹角也不变「可知连接物块，和白的绳的张力等于物块，的重力，所以连接物块逾占的绳的张力保持不变，夹角不娈，所以.，绳员的张力也不虱故L C错误j对物映力进行受力分析如圄所示，可知,若户方向不变，大小在一定范围内变化时「重力附和绳子的拉力典保持不变「所以，物块也所受到的支持力也在一定范围内变化，物块占与桌面间的摩撩力也在一定范围内安低 故玖正魂

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【考点定位】共点力作用下物体的平衡、力的动态分析
【名师点睛】本题主要考查共点力作用下物体的平衡、力的动态分析。当有多个物体相互作用而平衡时，应注意灵活选择研究对象，可以让题目变得更简洁明晰，此题的难点是对选项A的判断。
7. 【2016 •上海卷】如图，始终竖直向上的力F作用在三角板A端，使其绕B点在竖直平面内缓慢地沿顺时针方向转动一小角度，力F对B点的力矩为M，则转动过程中
A. M减小，F增大 B. M减小，F减小C. M增大，F增大 D. M增大，F减小
【答案】A
【解析】根据题意「对三角板受力分析受到重力、支持力和拉力，由于缓慢转动，三角板正似平衡，所以有：G = W+F「在转动过程中「支持力减小而拉力顶在增加；力矩是力与力到作用点的距离的乘积「应用柢端思维法，当三角械竖直时，力与转动轴的距离为零，此时力拒为零，故此过程中力拒在减小，选项A正确
【考点定位】力矩、受力平衡条件
【方法技巧】通过物体受力平衡条件判断拉力F的变化情况，分析力矩时通过极端思维的方法进行判断。