2021全国高二(上)期中物理汇编：相互作用—力.docx

2021全国高二（上）期中物理汇编
相互作用—力
一、单选题
1．如图所示，垂直墙角有一个截面为半圆的光滑柱体，用细线拉住的小球静止靠在接近半圆底端的M点。通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中，细线始终保持在小球处与半圆相切。下列说法正确的是（　　）

A．细线对小球的拉力先增大后减小 B．小球对柱体的压力先减小后增大
C．柱体受到水平地面的支持力逐渐减小 D．柱体对竖直墙面的压力先增大后减小
2．把一个月牙状的薄板悬挂起来，静止时如图所示．则薄板的重心可能是图中的（   ）

A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
3．如图，一个木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态。其中F1=10N、F2=2N，则摩擦力的大小、方向（　　）

A．10N，方向向左 B．2N，方向向右
C．8N，方向向左 D．零
4．2021年夏季，河南郑州突如其来的洪涝灾害造成路面塌陷、桥梁垮塌，一汽车行驶中不慎陷入泥潭，天无绝人之路，碰巧在车前方30m处有一棵大树，如图甲所示，司机拿出后备箱里的绳索一端系在车上，一端系在树上，他在绳索中点垂直绳子施加F=100N的水平恒力，将绳索中点拉离原位置x=30cm，如图乙所示，结果就把车拉了出来。则车被拉出时绳子对车的拉力约为（　　）（角很小时，）

A．500N B．1000N C．2500N D．5000N
5．如图所示，光滑水平地面上的斜面体在水平向左的外力作用下，将光滑圆球抵在光滑竖直的墙壁上，现使斜面体缓慢向右运动，在圆球与地面接触之前，下列说法正确的是（　　）

A．圆球对竖直墙壁的压力逐渐变大 B．圆球对斜面体的压力逐渐变小
C．斜面体对地面的压力逐渐变大 D．水平外力保持不变
6．如图所示，用AC、CD两根轻绳将物块悬于水平轻杆BC的下方，其中B为光滑转轴，C为结点，轻杆BC始终保持水平，重物静止不动。已知物块质量为m，重力加速度为g。设AC、CD绳的拉力分别为FAC、FCD。下列选项正确的是（　　）

A．FAC > mg B．FCD > mg
C．若A点上移，则FAC变大 D．若A点下移，则FCD变大
7．如图所示，用大小为100N的握力握住一个重为40N的瓶子.瓶子竖直，始终处于静止状态，已知手掌与瓶子间的动摩擦因数μ=0.5，则（　　）

A．瓶子受到的摩擦力大小为50N
B．当握力进一步增大时，瓶子受到的摩擦力将成正比增大
C．当握力持续减小时，瓶了受到的摩擦力大小将持续减小
D．瓶子受到的最大静摩擦力随握力的增大而增大
8．如图所示，某质点在共点力F1、F2、F3作用下处于静止状态，现将F1逆时针旋转60°，其他力均保持不变，那么该质点所受合力大小为（　　）

A．F1 B．F2＋F1 C．F3 D．F1＋F3
9．光滑半圆弧形轻杆固定在地面上，轻绳一端跨过定滑轮，另一端连接一穿在轻杆上的小球，使小球从点缓慢运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．轻杆对小球的支持力不变
B．轻杆对小球的支持力变小
C．轻绳对小球的拉力先变小再变大
D．轻绳对小球的拉力不变
10．如图所示，某人用手握住一个保温杯，则下列说法中正确的是

A．若保持保温杯始终静止，则手握得越紧，保温杯受到的摩擦力越大
B．握着保温杯匀速向上运动，保温杯所受的摩擦力向上
C．握着保温杯匀速向下运动，保温杯所受的摩擦力向下
D．握着保温杯水平匀速运动，保温杯不受摩擦力
11．如图所示，一劲度系数为k的弹簧，下端悬挂一质量为m的重物，平衡时物体在a位置．现用力将物体向下拉长x至b位置，则此时弹簧的弹力为（ ）

A．kx
B．mg+kx
C．mg﹣kx
D．以上说法都不正确
12．在斜面上放一物体静止不动，该物体受重力G、弹力N和静摩擦力f的作用，该物体的受力正确的是(  )
A．B．C．D．
13．如图所示，质量为10kg的物体静止在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为0.2，现对其施加水平向左的拉力F，（已知重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）以下说法正确的是（     ）

A．物体对桌面的压力就是木块所受的重力，施力物体是地球
B．物体对桌面的压力是弹力，施力物体是桌面
C．若拉力，物体受到的摩擦力大小为20N，方向向右
D．若拉力，物体受到的摩擦力大小为20N，方向向右
14．体育课上一学生在水平篮球场上拍篮球，如图所示，在篮球与地面作用时，地面给篮球的弹力的方向为

A．竖直向上 B．斜右上 C．斜左上 D．竖直向下
15．为保护生态环境，学校组织了植树活动。小王和小李同学合作提水，其所用力的情况如图所示，若桶和水的总重是300N，他俩所用的力大小相等，方向与竖直方向的夹角均是，则每人所用力的大小最接近（　　）

A．100N B．150N C．212N D．300N
16．如图所示，在水平面上有一个质量为2.0kg的物体A，正在向右运动，运动过程中还受到一个水平向左、大小为10N的外力的作用，则物体所受的滑动摩擦力为（接触面间动摩擦因数为0.5，取g＝10N/kg）（　　）

A．10N，向右 B．10N，向左 C．20N，向右 D．20N，向左
17．竖直悬挂一轻质弹簧，不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度为8 cm，挂上5 N的钩码，指针所指刻度为10 cm，此弹簧的劲度系数是（　　）
A．250 N/m B．2.5 N/m C．50 N/m D．300 N/m
18．小李同学做家务时，用斜向下的恒力F推动房间内的木箱匀速移动，如图所示，关于木箱所受的推力F、摩擦力f、支持力和重力G大小之间的关系，下列说法正确的是（　　）

A． B． C． D．
19．如图所示是翠鸟俯冲捕捉小鱼的精彩画面。如果整个俯冲过程翠鸟做加速直线运动，用O表示翠鸟，G表示翠鸟受到的重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能正确表示此过程中翠鸟受力情况的是（  ）

A． B．
C． D．
20．玩具汽车停在模型桥面上，如下图所示，下列说法正确的是（　　）

A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变
B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力
C．汽车受向上的弹力，是因为桥面发生了弹性形变
D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变
21．如图所示，在粗糙的水平面上放一质量为2kg的物体，现用的力，斜向下推物体，力F与水平面成角，物体与水平面之间的滑动摩擦系数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取，则（　　）

A．物体对地面的压力为20N B．物体所受的摩擦力为14.5N
C．物体所受的摩擦力为 D．物体将向右匀速运动
22．下列关于力的说法中，正确的是（　　）
A．只有直接接触的物体之间才能产生力的作用
B．力可以脱离物体而单独存在
C．只施力而不受力的物体是不存在的
D．只要两个力的大小相同，这两个力就一定相同
23．如图所示，一轻绳跨过固定在竖直杆下端的光滑定滑轮O，轻绳两端点A、B分别连接质量为m1和m2两物体。现用两个方向相反的作用力缓慢拉动物体，两个力方向与AB连线在同一直线上。当∠AOB=时，∠OAB=，则两物体的质量比m1 ：m2为（　　）

A．1：1 B．1：2 C．1： D．1：
24．如图所示，物体在大小为10N，方向与水平方向夹角为的恒力F作用下，沿水平桌面做匀速直线运动，物体所受的摩擦力大小为（　　）

A．2N B．5N C．10N D．15N
25．如图所示，OA、OB是两根等长的轻质细绳，O点的下方拴了一个重为G的小球．若OA绳的拉力大小为F1，OB绳的拉力大小为F2．下列说法正确的是

A．F1小于F2
B．不管OA和OB之间的夹角为多大，F1、F2不可能都大于G
C．当OA和OB之间的夹角为90°时，
D．当OA和OB之间的夹角为120°时，F1=F2=G
26．如图所示，一质量为1kg的物体，在大小为20N的水平拉力F作用下，沿水平方向向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.4，则地面对物体的滑动摩擦力大小为（g取10m/s2）（　　）

A．10N B．8N C．5N D．4N
27．如图所示，一小球被竖直放置的光滑挡板挡在光滑半球面上。现水平向右缓慢地移动挡板，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱高球面且球面始终静止)，挡板对小球的支持力F1、半球面对小球的支持力F2的变化情况是（　　）

A．F1增大，F2减小 B．F1增大，F2增大
C．F1减小，F2减小 D．F1减小，F2增大
二、多选题
28．如图所示，一质量为m的物块恰好静止在倾角为，质量为M的斜劈上。物块与斜劈和斜劈与地面间的动摩擦因数均为。现对物块施加一个水平向右的恒力F，如果物块和斜劈都仍处于静止状态，则（　　）

A．物块受到的摩擦力一定增大
B．地面对斜劈的摩擦力一定增大
C．水平恒力F不可能大于
D．水平恒力F不可能大于
29．粗糙的硬杆水平固定，质量为的带孔小球套在杆上（孔的直径略大于杆的直径）。B球质量为，与A球之间用轻绳连接，用竖直向上的力作用在B球上，绳刚好伸直，如图所示。现保持绳的方向不变，将力的方向缓慢向右偏转一个小角度，在此过程中A球没发生滑动，则（　　）

A．将增大
B．绳中的张力先增大后减小
C．A球所受摩擦力增大
D．在此过程中杆对的弹力方向不可能改变
三、解答题
30．如图所示，物体的质量为2 kg，两根轻绳和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平方向成的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围（g取）。

参考答案
1．D
【详解】AB．以小球为对象，设小球所在位置沿切线方向与竖直方向夹角为θ，沿切线方向有

沿半径方向有

通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中θ增大，所以细线对小球的拉力减小，小球对柱体的压力增大，故AB错误；
CD．以柱体为对象，竖直方向有

水平方向有

θ增大，柱体受到水平地面的支持力逐渐增大；柱体对竖直墙面的压力先增大后减小当θ=45°时柱体对竖直墙面的压力最大，故D正确，C错误。
故选D。
2．D
【详解】悬挂法测量重心位置的原理，结合二力平衡条件分析可得，重心位置是D点．
故选D．
【点睛】本题考查的是悬挂法找物体的重心．学生对重力、重心的理解，还要了解物体的重心分布与哪些因素有关．
3．C
【详解】对木块受力分析，受木块受重力、支持力、F1、F2和静摩擦力，根据共点力平衡条件

解得

方向向左
C正确，ABD错误。
故选C。
4．C
【详解】如图所示

将作用在绳索中点的水平恒力F下分解到沿AO方向的拉力和沿BO方向的拉力，因

则有

由于

则

因此

代入数值得

故选C。
5．D
【详解】AB．对圆球受力分析，圆球受重力、竖直墙壁对圆球的弹力 与斜面体对圆球的弹力 ，由平衡条件可知三力平衡，三力可构成一个封闭的三角形，斜面体缓慢向右运动时，重力大小方向不变，竖直墙壁对圆球的弹力的方向不变，斜面体对圆球的弹力与竖直方向的夹角保持不变，如图所示

则竖直墙壁对圆球的弹力保持不变，斜面体对圆球的弹力保持不变，由牛顿第三定律可得，圆球对竖直墙壁的压力保持不变，圆球对斜面体的压力保持不变，所以A B错误；
CD．整体受力分析，如图所示

由平衡条件可知，地面对斜面体的支持力等于整体的重力，水平外力等于竖直墙壁对圆球的弹力，则地面对斜面体的支持力保持不变，水平外力保持不变，由牛顿第三定律可得，斜面体对地面的压力保持不变，则C错误；D正确
故选D。
6．A
【详解】ABD．C点的受力如图所示

则有

则

所以

故A正确，BD错误；
C．若A点上移，α变大，sinα变大，所以FAC变小，故C错误。
故选A。
7．D
【详解】A．瓶子重力为40N，处于静止状态，则瓶子受到的摩擦力大小等于重力，为40N，故A错误；
BC．当握力再增大或减小时，瓶子受到的重力不变，根据平衡条件可知，摩擦力不变，故BC错误；
D．根据
Fmax=μFN
可知最大静摩擦力与正压力成正比，所以当握力进一步增大时，瓶子与手之间的最大静摩擦力将增大，故D正确。
故选D。
8．A
【详解】由题意可知，F2与F3的合力与F1等大反向，所以当F1逆时针旋转60°时，根据几何关系可知此时质点所受共点力等效于两个大小为F1、方向成120°夹角的合力，则该质点所受合力大小为

故选A。
9．A
【详解】小球受力如图所示

小球缓慢运动，则小球所受的合力为0，由力的矢量三角形与△DCM相似可得

解得轻杆对小球的支持力为

轻绳对小球的拉力为

小球从A点缓慢运动到B点的过程中，MC和DC不变，DM逐渐减小，故轻杆对小球的支持力N不变，轻绳对小球的拉力F变小。
故选A。
10．B
【详解】A.手握得越紧，保温杯受到的最大静摩擦力越大，静摩擦力不变，静摩擦力等于保温杯的重力，故A错误；
B.握着保温杯匀速向上运动，保温杯所受的摩擦力与重力是一对平衡力，所以摩擦力方向向上．故B正确；
C.握着保温杯匀速向下运动，保温杯所受的摩擦力与重力是一对平衡力，所以摩擦力方向向上，故C错误；
D.握着保温杯匀速运动，保温杯所受的摩擦力与重力是一对平衡力，保温杯仍受摩擦力作用，故D错误．
11．B
【分析】球在a位置，受重力和弹簧拉力，根据胡克定律和平衡条件列方程；球在B位置根据胡克定律求解即可．
【详解】因球在a位置平衡，即：

所以

故选项B正确．
【点睛】本题考查了胡克定律公式的应用，知道F=kx中的x为弹簧的形变量．
12．D
【详解】斜面上静止的物体受到重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力作用，故D正确；
故选D。
13．D
【详解】A．物体对桌面的压力大小等于木块所受的重力，施力物体是物块，故A错误；
B．物体对桌面的压力是弹力，是由于物体发生形变而产生的，故B错误；
C．物体与桌面之间的最大静摩擦力为

若拉力，则物体仍静止，受到的摩擦力大小为，方向向右，故C错误；
D．若拉力，则物体已经滑动，物体受到的滑动摩擦力大小为，方向向右，故D正确。
故选D。
14．A
【详解】试题分析：支持力是弹力，方向总是垂直于接触面，并指向被支持物．所以地面给篮球的弹力的方向为竖直向上，A正确．
考点：考查了弹力方向的判断
【名师点睛】弹力的方向与物体形变的方向相反．弹力有三种：压力、支持力和拉力，压力和支持力与接触面，轻绳的拉力沿着绳子指向绳收缩的方向．
15．C
【详解】对桶和水整体进行受力分析如图所示：

根据题意有
F1•sin45°=F2•sin45°
F1•cos45°+F2•cos45°=G
代入数据解得
F1=F2≈212N
故C正确，ABD错误。
故选C。
16．B
【详解】物体所受的滑动摩擦力为

方向向左。
故选B。
17．A
【详解】根据胡克定律可知此弹簧的劲度系数

故选A。
18．B
【详解】对木箱进行受力分析如图：

由于木箱匀速运动，则木箱受到的作用力合力为零，设木箱所受的推力F与水平方向的夹角为θ，根据平衡条件可得

所以有

选项B正确，ACD错误。
故选B。
19．A
【详解】根据题意，翠鸟做加速直线运动，所以翠鸟所受合力方向与速度方向相同，根据平行四边形定则分析可知只有A选项中，重力与F的合力的方向有可能与速度方向相同，BCD中合力的方向一定与速度方向有夹角，翠鸟不可能做直线运动。所以A正确，BCD错误。
故选A。
20．C
【详解】AB．由于汽车发生了弹性形变，所以对桥面产生向下的弹力，AB错误。
CD．由于桥面发生了弹性形变，所以对汽车有向上的弹力，C正确，D错误。
故选C。
21．B
【详解】A．物体的受力如图所示：

在竖直方向，由共点力平衡条件和力的分解，可得

可得

由牛顿第三定律知，物体对地面的压力为

故A错误；
BCD．物体的最大静摩擦力

因为

所以物体处于运动状态，所受的摩擦力为

合力不为零，物体不能匀速运动，故B正确，CD错误；
故选B。
22．C
【详解】A．相距一定距离的两个磁铁间也有相互作用力，可见不直接接触的物体间也有作用力，故A错误；
BC．力具有物质性，不能脱离物体而存在，是物体间的相互作用，一个物体既是施力物体同时又是受力物体，只有施力物体没有受力物体的力是不存在的，故B错误，C正确；
D．力是矢量，两个力的大小相同，但若方向不同，这两个力也不同，故D错误。
故选C。
23．D
【详解】由相似相角形法可得

由于轻绳上拉力相同，由几何关系得

联立得

故选D。

24．B
【详解】对物体受力分析，受拉力、重力、支持力、摩擦力，如图所示

物体匀速运动，受力平衡，物体受拉力、重力、支持力和滑动摩擦力四个力作用，根据平衡条件，有
Fcosθ-f=0
故摩擦力大小为
f=Fcos60°=5N
故选B。
25．D
【详解】A、对结点O受力分析，受两个拉力和向下的重力，设，OA与OB的夹角为θ，根据对称性可知F1=F2，A错误．B、由三力平衡F合=0，由合成法克得，则当时，有，B错误．C、D、由平衡表达式可知，当时，；当时，，C错误，D正确．故选D．
【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，通过共点力平衡进行分析求解，三力平衡用合成法最简便．
26．D
【详解】物体所受滑动摩擦力大小

又

联立解得

故选D。
27．B
【详解】对小球进行受力分析如图所示

由力的平衡条件可知

小球运动的过程中，θ增大，所以F1和F2都增大，故B正确，ACD错误；
故选B。
28．BCD
【详解】A．物块恰好静止在倾角为，质量为M的斜劈上，可知此时物块受到的摩擦力为最大静摩擦力，方向沿斜面向上，大小等于，现对物块施加一个水平向右的恒力F，如果物块和斜劈都仍处于静止状态，F有沿斜面向上的分量，所以物块受到的摩擦力可能减小，可能反向增大，也可能反向大小不变，故A错误；
BD．对整体受力分析，受重力、支持力、推力和摩擦力，根据平衡条件，有

其中

摩擦力随着推力的增加而增加，但不超过，故BD正确；
C．当物块恰好不上滑时，推力最大，此时，对物块m受力分析，受重力、支持力、推力和最大静摩擦力，如图所示

根据共点力平衡条件，合力为零，故有平行斜面方向

垂直斜面方向

其中

联立解得

故C正确。
故选BCD。
29．ACD
【详解】A．用竖直向上的力作用在B球上，绳刚好伸直，则

绳子拉力为零，将力的方向缓慢向右偏转一个小角度，设绳子与水平方向夹角为

解得

当为小角度时，F增大，T增大，故A正确，B错误；
CD．对A球受力分析可知，

现保持绳的方向不变，将力的方向缓慢向右偏转一个小角度，则摩擦力缓慢增大，支持力缓慢减小，由于A球没有发生滑动，支持力不可能减为零再反向，故CD正确。
故选ACD。
30．
【详解】分析物体的受力情况，并建立坐标系如图：

由平衡条件得
在轴方向：

在x轴方向：

由上述两式得

令，得F最大值

令，得F最小值

综合得F的取值范围为

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