高中物理近5年高考全国卷真题分类汇编02 相互作用

高中物理近5年高考全国卷真题分类汇编02 相互作用 一、单选题 1．（2020·新课标Ⅲ）如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（　　） A．45° B．55° C．60° D．70° 【答案】B 【知识点】共点力平衡条件的应用 【解析】【解答】由于甲、乙两物体质量相等,则设它们的质量为m，对O点进行受力分析，下面绳子的拉力mg，右边绳子的拉力mg ，左边绳子的拉力F ,如图所示： 因处于静止状态，依据力的平行四边形定则，则有： 竖直方向： mgcos70°+Fcosβ=mg 水平方向：mgsin70°=Fsinβ 因α=70° 联立上式，解得： β=55° 故答案为：B。 【分析】对节点O进行受力分析，在两个三个拉力的作用下，物体处于平衡状态，其中有两个拉力大小等于两个物体的重力，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。 2．（2020·新高考Ⅰ）如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【知识点】共点力平衡条件的应用 【解析】【解答】当木板与水平面的夹角为 时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图 沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力 根据平衡条件可知 对B物块受力分析如图 沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力 根据平衡条件可知 两式相加，可得 解得 ABD不符合题意，C符合题意。 故答案为：C。 【分析】分别对两个物体进行受力分析，在重力、拉力、支持力和摩擦力的作用下，两个物体处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。 3．（2019·全国Ⅲ卷）用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【知识点】受力分析的应用 【解析】【解答】对小球进行受力分析，受到重力和两个支持力，其中F1与水平方向夹角为60°，F2与水平方向的夹角为30°，把小球受到的三个力水平竖直正交分解， 竖直方向：F1sin60°+F2sin30°=mg； 水平方向：F1cos60°=F2cos30°； 解得： ， ； D选项正确，ABC选项错误。 故答案为：D 【分析】对小球进行受力分析，受到两个支持力和重力，在这三个力的作用下小球处于静止状态，合力为零，把小球受到的力水平竖直正交分解，列方程联立求解即可。 4．（2019·全国Ⅱ卷）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为 ，重力加速度取10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1 500 N，则物块的质量最大为（　　） A．150kg B． kg C．200 kg D． kg 【答案】A 【知识点】对单物体(质点)的应用；受力分析的应用 【解析】 【解答】根据平衡条件对匀速运动的物块进行受力分析及正交分解如图所示； 根据平衡条件列出平衡方程： ； ； 代入数据计算可得物块最大的质量m=150kg。 故答案为：A 【分析】利用物块的平衡方程可以求出物块的最大质量。 5．（2018·全国Ⅰ卷）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，下列表示F和x之间关系的 ... ...