相互作用典型例題與跟蹤訓練-2025年高考物理一輪復習

學校:姓名：班級：考號：

一、單選題

1.如圖所示，半球。固定在水平面上，光滑球6由不可伸長的輕質細線系著靠在半球上，細線的另

一端拴在半球上的最高點P。開始時細線水平，保持固定點尸不變，緩慢縮短細線長度，使球b在半

球。上的位置逐漸升高。此過程中半球對小球的支持力N、細線的拉力產的變化情況是（）

A.N變大、尸變大B.N變大、尸變小

C.N不變、尸變小D.N變小、F不變

2.如圖甲，趣味運動會上有一種“背夾球”游戲，A、B兩個運動員背夾籃球完成各種動作。其過程可

以簡化為圖乙，假設兩運動員背部給籃球的壓力均在同一豎直面內，不計摩擦，現保持A背部豎直，

B背部傾斜且其與豎直方向的夾角a緩慢增大，而籃球保持靜止，在此過程中（）

」‘：「熠/背7；背

神”

甲乙

A.A對籃球的壓力大于籃球對A的壓力B.A、B對籃球的合力增大

C.A對籃球的壓力減小D.B對籃球的壓力增大

3.如圖所示，用三根相同細線。、6、c將重力均為G的兩個燈籠1和2懸掛起來。兩燈籠靜止時，

細線a與豎直方向的夾角為30。，細線c水平。則（）

B.c中的拉力大小為1G

C.b中的拉力小于c中的拉力

D.只增加燈籠2的質量，6最先斷

4.2023年10月2日，杭州第十九屆亞運會田徑項目，中國運動員熊詩麒奪得女子跳遠的第一枚亞

運會金牌。跳遠可拆分為助跑、起跳、騰空、落地這四個過程，如圖所示，下列說法正確的是（）

A.在騰空的最高點，運動員的速度為0

B.在騰空上升階段，運動員處于超重狀態

C.在起跳時，運動員對地面的壓力大于重力

D.在助跑過程中，地面給人腳滑動摩擦力作用，使運動員加速向前運動

5.如圖所示，一根光滑輕繩穿過質量為機的小環A,輕繩的兩端分別固定在8、C兩點，給小環施

加一個水平向左的拉力，小環靜止時，A3段輕繩豎直，AC段輕繩與水平方向的夾角為37。.已知重

力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則施加的拉力廠等于（）

6.如圖所示，物體A、B、C疊放在水平桌面上，水平向右的力廠作用于C物體，使A、B、C以相

同的速度向右勻速運動，則關于摩擦力的說法正確的是（）

——

-B][C>-?F

IAI

^777777777777777777777777777777

A.B受到的摩擦力向右

B.C受到的摩擦力向右

C.A受到兩個摩擦力作用

D.不知A與水平桌面之間是否光滑，無法判斷A與水平桌面間是否存在摩擦力

7.一個截面是直角三角形的木塊放在水平面上，在斜面上放一個光滑球，球的一側靠在豎直墻上，

木塊處于靜止，如圖所示。若在光滑球的最高點施加一個豎直向下的力死球仍處于靜止，則木塊對

地面的壓力N和摩擦力/的變化情況是（）

A.N增大、/不變B.N增大、f增大

C.N不變、/增大D.N不變、了不變

8.《爭分奪秒》是東方衛視推出的一檔大型游戲節目.在一期節目中，節目組設置了用筷子夾玻璃球

的挑戰比賽一“筷”樂玻璃球。如圖所示，用筷子夾住質量為機的玻璃球靜止，兩筷子在同一豎直平

面內，與豎直方向的夾角均為6。己知玻璃球與筷子之間的動摩擦因數為〃，最大靜摩擦力等于滑動

摩擦力，重力加速度大小為g,則（）

A.增大筷子與玻璃球間的彈力，玻璃球一定會向上運動

B.增大筷子與玻璃球間的彈力，玻璃球受到的摩擦力一定增大

C.若。=0。，玻璃球一定不能靜止

D.若〃=tan。且玻璃球恰好不下滑，則每根筷子與玻璃球間的彈力大小為一汽

4sme

9.中國傳統木工的榨卯工藝，外形唯美且遵循力學原理。如圖甲所示為棒眼的鑿削操作，圖乙為截

面圖，鑿子尖端夾角為6。在鑿子頂部施加豎直向下的力尸時，其豎直面和側面對兩側木頭的壓力分

別為^和F?,不計鑿子的重力及摩擦力，下列判斷正確的是（）

A.力尸一定大于耳B.F2=Fcosd

C.Fi=JD.夾角。越大，鑿子越容易鑿入木頭

tang

10.如圖所示，P、Q兩物體疊放在一起，在豎直向上的恒力/作用下，沿豎直粗糙墻面一起向上做

勻加速直線運動，則P物體除受重力和恒力廠外，還受到（）

A.2個彈力和2個摩擦力B.2個彈力和1個摩擦力

C.1個彈力和2個摩擦力D.1個彈力和1個摩擦力

二、實驗題

11.如圖甲所示是定性探究電荷間相互作用力與兩電荷的電荷量，以及兩電荷之間的距離關系的實驗

裝置。

（1）該實驗用到的研究方法是（填正確選項前的字母，單選）

A.理想實驗法B.等效替代法C.微小量放大法D.控制變量法

（2）如圖乙所示，當小球B靜止時，兩球球心恰好在同一水平面上，細線與豎直方向的夾角為e,若

小球B的質量為加，重力加速度為g,則庫侖力尸與夾角e之間的關系式尸=o

(3)如圖乙所示，接著該同學增大(或減少)小球A所帶的電荷量，并在豎直方向上緩慢移動小球A

的位置，保持A球在懸點尸的正下方并與B在同一水平線上，懸掛在P點的不可伸長的絕緣細線下

端的小球B的帶電量不變，比較小球B所受庫侖力大小的變化。在兩次實驗中，B處于受力平衡時，

細線偏離豎直方向的角度夕分別為45和60。，兩次實驗中A的電荷量分別為名和％，則a=________

%

三、解答題

12.如圖甲所示，豎直輕彈簧固定在水平地面上。質量為機的鐵球由彈簧的正上方〃高處A點自由

下落，在8點與彈簧接觸后開始壓縮彈簧，鐵球下落到的最低點為C點。以A點為坐標原點，沿豎

直向下建立無軸，鐵球從A到C過程中的加速度a—位移x圖像如圖乙所示，圖像與無軸的交點坐標

為4。已知王=亍，不計空氣阻力，重力加速度的大小為g,求

Q4__..

(1)輕彈簧的勁度系數;

(2)鐵球下落過程中的最大速度；

(3)鐵球下落過程中的最大加速度。

13.如圖，重力為5N的木塊，恰好能沿傾角為30。的斜面勻速下滑；將此木塊置于水平面上，用與

水平方向成60。角斜向上的拉力尸拉著，木塊恰好做勻速直線運動。已知木塊與斜面間和木塊與水平

面間的動摩擦因數相等。求：

(1)木塊與水平面間的動摩擦因數〃；

(2)拉力廠的大小；

(3)若拉力角度可以任意改變，使木塊做勻速直線運動拉力的最小值。

14.景區內的高空滑索運動可簡化為如圖所示的物理模型。質量為根=50kg的游客通過輕質滑環可以

v=3m/s的速度沿傾角6=37。的傾斜鋼索勻速下滑，為消除安全隱患，須在傾斜鋼索末端加裝一段相

同材質的水平鋼索，使滑環和人向左到達水平鋼索末端時速度剛好為0,若進入水平鋼索時滑環和人

的速度大小不變，不計輕繩重力，重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,貝U：

(1)滑環與鋼索間的動摩擦因數為多大?

(2)水平鋼索有多長？

15.如圖所示，在傾角為37。的斜面上，用沿斜面向上尸=60N的拉力廠拉著一質量為6kg的物體向

上做勻速直線運動，取g=10m/s2,求：

(1)斜面對物體的支持力的大小；

(2)斜面和物體間的摩擦因數。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(3)若拉力F的方向變為水平向右，此時想讓物體保持沿斜面向上的勻速直線運動，需要將拉力F的

大小變為多少？

16.如圖所示，工人用小推車運送光滑的石球，車的上表面Q4前端。固定有擋板08,ZAOB=120°,

到達目的地后工人緩慢抬起小推車的把手，由上表面Q4水平轉至擋板08水平，已知石球的質量為機，

重力加速度為g。

(1)當。4處于水平位置時，求0A和08分別對石球的作用力大小；

⑵當Q4由水平位置轉過30。時，求。4和OB分別對石球的作用力大小。

參考答案:

題號12345678910

答案CCACBCBDCD

1.C

【詳解】對球6受力分析，逐漸升高過程，處于靜態平衡狀態，如圖

設半球a的半徑為R,光滑球b的半徑為r,細線的長度為L由相似三角形關系，可得

F_r+LN_r+R

mgR'mgR

當細線長度逐漸減小時，半球對小球的支持力N保持不變，細線的拉力尸的大小逐漸減小。

故選C。

2.C

【詳解】A.A對籃球的壓力和籃球對A的壓力是作用力與反作用力的關系，大小相等，A項錯誤;

B.根據平衡條件可得，A、B對籃球的合力始終等于籃球的重力，B項錯誤；

CD.根據籃球受到的三個力對應的矢量三角形，如圖

/背B背

\/

尸B“

mg尸A尸A

可得在。角增大的過程中，A、B對籃球的壓力均減少，C項正確,D項錯誤。

故選C。

3.A

【詳解】AB.將兩小球看作一個整體，對整體受力分析，如圖所示

根據平衡條件可得

cos30=2G,sin30=Fc

解得

046rF2%

Fa=-^-G,FC=—^G

故A正確，B錯誤;

C.對2小球隔離分析，利用平衡條件可得

F『gF；=*~G>F,=^G

故C錯誤;

D.三根相同細線a、氏c的拉力大小關系為

F4—后2也

Fa=~^G>Fb=〒G>Fc=—^G

因三根相同細線所能承受的最大拉力相同，故只增加燈籠2的質量，由上可知，a最先斷，故D錯誤。

故選A?

4.C

【詳解】A.運動員騰空做斜拋運動，所以在騰空的最高點，豎直方向速度為零，但水平速度不為零,

故A錯誤;

B.在騰空上升階段，運動員只受重力作用，具有向下的加速度，運動員處于失重狀態，故B錯誤;

C.在起跳時，運動員具有向上的加速度，地面對運動員的支持力大于重力，根據牛頓第三定律可知

運動員對地面的壓力大于重力，故C正確;

D.在助跑過程中，地面給人腳靜摩擦力作用，使運動員加速向前運動，故D錯誤。

故選C。

5.B

【詳解】設輕繩上的拉力大小等于T,則

尸=Teos37。

T+Tsin37°=mg

解得

F=~mg

故選B。

6.C

【詳解】A.由于B做勻速運動，根據受力平衡可知，水平方向B不可能受到摩擦力作用，故A錯

誤；

B.以C為對象，根據受力平衡可知，C受到的摩擦力方向水平向左，與力尸平衡，故B錯誤；

CD.以A、B、C為整體，根據受力平衡可知，地面對A一定有水平向左的摩擦力作用，與力P平

衡；則A受到C的摩擦力和地面的摩擦力，共2個摩擦力作用，故C正確，D錯誤。

故選Co

7.B

【詳解】以整體為研究對象受力分析如圖甲

甲

施加F以后很明顯地面對木塊的支持力由(M+機)g變為(M+%)g+F,則木塊對地面的壓力N變大。

水平方向

戶FN

隔離球受力如圖乙

豎直方向

Fxcos0-mg+F

水平方向

耳sin6=小

由豎直方向知加尸后B變大，則由水平方向知網變大，聯系整體知木塊對地面的摩擦力/變大。

故選B。

8.D

【詳解】A.筷子對小球的壓力最大時，小球恰好不上滑，小球受到的最大靜摩擦力方向沿筷子向下,

2N'sin0=2fcos0+mg

由以上兩式解得

N'=_____鱉______

2(sin0-kicos。)

由于，動摩擦力因素未知大小，所以支持力N'可能取無窮大，即增大筷子與小球間的彈力，小球不

一定會向上運動，故A錯誤；

B.筷子對小球的壓力最小時，小球恰好不下滑，小球受到的最大靜摩擦力方向沿筷子向上，如圖所

2Nsin9=2fcosd+mg

此時，增大筷子與小球間的彈力，則筷子與小球的摩擦力減小，故B錯誤;

C.若將兩筷子與豎直方向夾角減為0。，兩根筷子對小球的摩擦力之和等于小球的重力時，小球能平

衡，故c錯誤；

D.若〃=tan，，玻璃球恰好不下滑，小球受到的最大靜摩擦力方向沿筷子向上，如圖所示

2Nsin0=2/cos6+mg

f="N

由以上兩式解得

故D正確。

故選D。

9.C

【詳解】ABC.作出力B與乃和尸2的關系圖，如圖所示

為>耳，F2>F

根據幾何關系有

FF

t\=-―-

sin8tan〃

故AB錯誤，C正確；

D.由以上分析可知，力F一定時，夾角e越大，B和尬均變小，所以鑿子越不容易鑿入木頭，故D

錯誤。

故選c。

10.D

【詳解】P、Q兩物體一起向上做勻加速直線運動，合力向上，對P、Q整體進行受力分析，受到重

力、外力R墻對P沒有彈力，否則合力不能向上，也就不可能有摩擦力，對Q進行受力分析，Q受

到重力，P對Q的支持力，而這兩個力的合力不能向上，所以Q還受到P對Q沿斜面向上的靜摩擦

力，所以對P受力分析，P受重力、外力八Q對P的壓力以及Q對P沿斜面向下的靜摩擦力，共4

個力。

故選D。

11.(1)D

(2)mgtan0

【詳解】(1)在研究電荷之間作用力大小與兩小球的電荷量4A和弦以及距離L的關系時，采用控制

變量的方法進行，根據小球的擺角變化可以看出小球所受作用力隨電量或距離變化情況。

故選D。

(2)根據小球B受力平衡，由幾何關系可得

F=mgtand

(3)對小球B受力分析，根據庫侖定律結合平衡條件有

一tan*砥%。

(Lsin6)

解得

根gZ?tanOsin28

可得兩次實驗中A的電量之比為

/_tan45sin245_2^3

2

q2tan60sin609

12.⑴竿

n

(2)^y[gh,方向豎直向下

(3)3g,方向豎直向上

【詳解】(1)4處為平衡位置，則有

左(芯一h)=mg

解得

k-

h

(2)在平衡位置處速度最大，設為％；從A到平衡位置處，根據動能定理可得

解得

方向豎直向下。

(3)鐵球在C點時的加速度最大，設為金，此時鐵球的坐標為％;則從A到C處，根據動能定理

可得

k(x.-h},、

mgx2-----------------(x2-h)=0

解得

x2=2h

在C處，根據牛頓第二定律可得

女(馬一〃)一mg=mam

解得

.m=3g

方向豎直向上。

13.(1)〃=且

3

(2)F=—N

3

⑶『2.5N

【詳解】(1)木塊沿斜面勻速下滑，則有

Gsin30°=〃Gcos30°

解得

A/3

(2)木塊沿水平面做勻速直線運動，根據平衡條件，則有

Feos600=〃然

Fsin60°+FN=G

解得

F=&

3

(3)木塊沿水平面做勻速直線運動，設拉力與水平方向的角度為。，根據平衡條件，則有

Fcos0=JLLF^

/sine+&=G

整理得

F=-------

2sin(0+60°)

所以，當。=30。時，拉力廠最小，最小值為

,M=2.5N

14.(1)0.75

(2)0.6m

【詳解】(1)對滑環與游客整體受力分析，由平衡條件

mgsin0=jumgcos0

解得滑環與鋼索間的動摩擦因數為

〃=tan8=0.75

(2)游客在水平鋼索上，由牛頓第二定律