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2021年高考真題和模擬題分類匯編物理專題03相互作用選擇題1.(2021春·浙江卷)如圖所示,電動遙控小車放在水平長木板上面,當(dāng)它在長木板上水平向左加速運動時,長木板保持靜止,此時()A.小車只受重力、支持力作用B.木板對小車的作用力方向水平向左C.木板對小車的作用力大于小車對木板的作用力D.木板對小車的作用力與小車對木板的作用力大小一定相等【答案】D【解析】A.小車加速向左運動,受到自身的重力和電機的驅(qū)動力,受到長木板對小車的支持力和阻力,A錯誤;B.木板對小車的作用力包括豎直向上的支持力和水平方向的阻力,根據(jù)平行四邊形定則可知合力方向一定不在水平方向,B錯誤;CD.木板對小車的作用力與小車對木板的作用力是一對相互作用力,等大反向,C錯誤,D正確。故選D。2.(2021·廣東卷)唐代《來耜經(jīng)》記載了曲轅犁相對直轅犁的優(yōu)勢之一是起土省力,設(shè)牛用大小相等的拉力F通過耕索分別拉兩種犁,F(xiàn)與豎直方向的夾角分別為和,,如圖所示,忽略耕索質(zhì)量,耕地過程中,下列說法正確的是()
A.耕索對曲轅犁拉力的水平分力比對直轅犁的大B.耕索對曲轅犁拉力的豎直分力比對直轅犁的大C.曲轅犁勻速前進時,耕索對犁的拉力小于犁對耕索的拉力D.直轅犁加速前進時,耕索對犁的拉力大于犁對耕索的拉力【答案】B【解析】將拉力F正交分解如下圖所示則在x方向可得出Fx曲=FsinαFx直=Fsinβ在y方向可得出Fy曲=FcosαFy直=Fcosβ由題知α<β則sinα<sinβcosα>cosβ則可得到Fx曲<Fx直Fy曲>Fy直B正確;故選B。3.(2021·四川瀘州三模)如圖所示,質(zhì)量為M的小車放在光滑的水平地面上,右面靠著一豎直墻壁,小車的上表面是一個傾角為的光滑斜面,重力加速度取g。當(dāng)有一個質(zhì)量為m的小物塊在斜面上自由下滑的過程中,小車對右側(cè)墻壁的壓力大小F1和對水平地面的壓力大小F2分別為()A.F1=mgsincosF2=Mgmgsin2B.F1=mgtanF2=Mg+mgsincosC.F1=mgtanF2=Mg+mgmgcosD.F1=mgsincosF2=Mg+mgcos2【答案】D【解析】對小車進行受力分析,如圖所示:
小車處于靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡,水平方向有F1=mgcosαsinα豎直方向有根據(jù)牛頓第三定律可知小車對右側(cè)墻壁的壓力大小為mgcosαsinα;對水平地面的壓力大小為。故選D。4.(2021·云南曲靖一模)如圖所示,一小球被豎直放置的光滑擋板擋在光滑半球面上?,F(xiàn)水平向右緩慢地移動擋板,則在小球運動的過程中(該過程小球未脫高球面且球面始終靜止),擋板對小球的支持力F1、半球面對小球的支持力F2的變化情況是()A.F1增大,F(xiàn)2減小B.F1增大,F(xiàn)2增大C.F1減小,F(xiàn)2減小D.F1減小,F(xiàn)2增大【答案】B【解析】對小球進行受力分析如圖所示由力的平衡條件可知小球運動的過程中,θ增大,所以F1和F2都增大,故B正確,ACD錯誤;故選B。5.(2021·江蘇常州一模)殲﹣20戰(zhàn)斗機安裝了我國自主研制的矢量發(fā)動機,能夠在不改變飛機飛行方向的情況下,通過轉(zhuǎn)動尾噴口方向改變推力的方向,使戰(zhàn)斗機獲得很多優(yōu)異的飛行性能。已知在殲﹣20戰(zhàn)斗機沿水平方向超音速勻速巡航時升阻比(垂直機身向上的升力和平行機身向后的阻力之比)為。飛機的重力為G,使飛機實現(xiàn)節(jié)油巡航模式的最小推力是()A.GB.C.D.本題可以根據(jù)題意畫出受力分析圖,將推力分解到水平和豎直方向,列出共點力平衡的等式,再結(jié)合數(shù)學(xué)知識求最值?!窘獯稹拷猓猴w機受到重力G、發(fā)動機推力F1、升力F2和空氣阻力f,重力的方向豎直向下,升力F2的方向豎直向上,空氣阻力f的方向與F2垂直,如圖殲﹣20戰(zhàn)斗機沿水平方向超音速勻速巡航,則有水平方向Fx=f豎直方向F2+Fy=G其中F2=f解得Fy=G﹣f則結(jié)合數(shù)學(xué)知識可知F12表達式為開口向上,對稱軸為G的拋物線,即當(dāng)G時取得最小值,將其代入F12表達式,解得,故ABC錯誤,D正確故選:D。【點評】本題考查共點力平衡知識,要求學(xué)生運用力的分解,并結(jié)合數(shù)學(xué)知識解決問題,綜合性較強。6.(2021·河北石家莊一模)如圖所示,物體甲放究在水平地面上,通過路過定滑輪的輕繩與小球乙相連,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)對小球乙成加一個水平力F,使小球乙緩慢上升一小段距離,整個過程中物體甲保持靜止,甲受到地面的摩擦力為f,支持力為N,則該過程中下列判斷正確的是()A.f變大,F(xiàn)變大B.f變小,F(xiàn)變大C.N變小,F(xiàn)變小D.N變大,F(xiàn)變小【答案】A【解析】以小球乙為研究對象受力分析,設(shè)繩與豎直方向的夾角為,根據(jù)平衡條件可得,水平拉力為可見水平拉力F逐漸增大,繩子的拉力為繩子的拉力也是逐漸減小,以物體甲為研究對象受力分析,根據(jù)平衡條件,物體甲受地面的摩擦力與繩子的拉力的水平方向的分力故摩擦力方向向左,不變,變大,N增大,則有逐漸變大。故選A。計算題7.(2021·河北石家莊一模)在豎直墻壁的左側(cè)水平地面上,放置一個邊長為a正方體ABCD,在墻壁和正方體之間放置一半徑R=1m。質(zhì)量m=1.5kg的光滑球,正方體和球均保持靜止,如圖所示。球的球心為O,且O、B、D三點共線,正方體的邊長a>R,正方體與水平地面的動摩擦因數(shù),已知重力加速度g=10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。(1)求豎直墻壁對球的彈力大??;(2)改變正方體到墻壁之間的距離,當(dāng)正方體的右側(cè)面AB到墻壁的距離小于某值L時,則無論球的質(zhì)量是多少,球和正方體都始終處于靜止?fàn)顟B(tài),且球沒有掉落地面,求距離L?!敬鸢浮?1)15N;(2)1.6m【解析】(1)由幾何關(guān)系得以球為研究對象,受力如圖,小球受力平衡
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