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1专题2相互作用2019年高三二模、三模物理试题分项解析（I）一．选择题1．（2019安徽合肥二模）如图所示，置于水平地面上的A、B两物块，在水平恒力F的作用下，以共同速度向右做匀速直线运动。下列说法正确的是A．A与B间的动摩擦因数可能为0B．B与地面间的动摩擦因数可能为0C．若撤去F，A与B一定会相对滑动D．若撤去F，A与B间摩擦力逐渐减小【参考答案】A【命题意图】此题考查叠加体、受力分析、平衡条件及其相关知识点。【解题思路】由于A、B两物块以共同速度向右做匀速直线运动，A与B间的摩擦力为零，因此A与B间的动摩擦因数可能为0，选项A正确；在水平恒力F的作用下，A、B两物块以共同速度向右做匀速直线运动，地面对物块B的摩擦力大小等于F，B与地面间的动摩擦因数不可能为0，选项B错误；若撤去F，A、B两物块做匀减速运动，速度逐渐减小，由于A与B之间可能有摩擦力，A与B不一定会相对滑动，A与B间摩擦力不变，选项CD错误。【易错警示】解答此题常见错误主要有：对选项中的可能、一定理解不到位。对于选项中的“可能”，只要分析出一种“可能”就可判断正确；对于选项中的“一定”，只要分析出一种能够否定，就可判断错误。2．（2019河南安阳二模）如图所示，倾角为θ=30的斜面体静止在粗糙的水平面上，一质量为m、可看成质点的光滑小球在不可伸长的轻绳拉力的作用下静止在斜面上。已知轻绳与斜面间的夹角也为θ，重力加速度为g，则水平面对斜面体的摩擦力大小为2A．mg21B．mg63C．mg43D．mg33【参考答案】B3.（2019全国高考猜题卷6）如图所示，质量为m＝10kg的木箱置于水平地面上，它与地面间的动摩擦因数μ＝33，受到一个与水平方向成θ角斜向上的拉力F，为使木箱做匀速直线运动，拉力F的最小值以及此时θ分别是()A．50N30°B．50N60°C.2003N30°D.2003N60°【参考答案】A【名师解析】木箱受重力mg、拉力F、地面的支持力和滑动摩擦力作用，根据平衡条件得Fcosθ＝Ff，Fsinθ＋FN＝mg，又Ff＝μFN，联立解得F＝μmgcosθ＋μsinθ＝μmg1＋μ2sinθ＋α，其中tanα＝1μ＝3，α＝60°，由数学知识知：当θ＋α＝90°，即θ＝30°时F有最小值，且最小值为Fmin＝μmg1＋μ2＝33×10×101＋332N＝50N，故A正确，B、C、D错误．4.（2019仿真模拟）如图所示，物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块受到的摩擦力Ff与拉力F的合力方向应该是()A．水平向右B．竖直向上3C．向右偏上D．向左偏上【参考答案】B【名师解析】物体受向下的重力G，斜向上的拉力F和水平向左的摩擦力Ff三个力的作用下处于平衡状态，则任意两个力的合力与第三个力等大反向，故摩擦力Ff与拉力F的合力方向应和重力方向相反即竖直向上，向下B正确。5．（4分）（2019山东济南期末）如图所示，将小物块P轻轻放到半圆柱体上时，小物块只能在圆柱体上A到B之间保持静止。若小物块与圆柱体之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则图中∠ADB为（）A．30°B．60°C．90°D．120°【思路分析】小物块只能在圆柱体上A到B之间保持静止，则在A或B点时是恰好静止，即摩擦力达到最大静摩擦力，受力分析由平衡条件列式求解即可。【名师解析】当物块在A点时达到最大静摩擦力，受力如图所示，由平衡条件得：N＝mgcosθfm＝mgsinθ又fm＝μN联立解得：tanθ＝即θ＝30°所以∠ADB为2θ＝60°，故ACD错误B正确。故选：B。4【点评】本题考查了物体的平衡，受力分析根据平衡条件列方程即可求解。6.（2019高考仿真模拟5）如图所示，倾角为θ的斜面体放在水平地面上，质量为m的木块通过轻质细线绕过斜面体顶端的定滑轮与质量为M的铁块相连，整个装置均处于静止状态，已知mgsinθMg。现将质量为m0的磁铁轻轻地吸放在铁块下端，铁块加速向下运动，斜面体仍保持静止。不计滑轮摩擦及空气阻力。则与放磁铁前相比（）A．细线的拉力一定变小B．木块所受的合力可能不变C．斜面对木块的摩擦力可能减小D．斜面体相对地面有向右运动的趋势【参考答案】C【名师解析】加磁铁前，整个装置均处于静止状态，细线的拉力小于或等于木块的重力沿斜面的分力和最大静摩擦力，加磁铁后，拉着木块加速上滑，细线的拉力大于木块的重力沿斜面的分力和最大静摩擦力，细线的拉力一定变大，故A错误；加磁铁前木块保持静止，合力为零，加磁铁后，木块加速上滑，根据牛顿第二定律，合力不为零，故B错误；加磁铁前，整个装置均处于静止状态，斜面对木块的摩擦力可能是最大静摩擦力，加磁铁后，拉着木块加速上滑，斜面对木块的摩擦力滑动摩擦力，由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力可能减小了，故C正确；放磁铁后，由于木块具有沿斜面向右上方的加速度，可对铁块（磁铁），木块和斜面体整体运用牛顿第二定律，其整体在水平方向上受到的外力的合力向右，故地面对斜面体有向右的静摩擦力，故斜面体相对与地面有向左滑动的趋势，故D错误；7.（2019全国高考猜题卷6）城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂．如图是这类结构的一种简化模型，硬杆左端可绕通过B点且垂直于纸面的轴无摩擦的转动，右端O点通过钢索挂5于A点，钢索和硬杆所受的重力均可忽略．有一质量不变的重物悬挂于O点，现将钢索缓慢变短，并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动，以保证硬杆始终处于水平．则在上述变化过程中，下列说法中正确的是()A．钢索对O点的拉力变大B．硬杆对O点的弹力变小C．钢索和硬杆对O点的作用力的合力变大D．钢索和硬杆对O点的作用力的合力变小【参考答案】A【名师解析】以O点为研究对象，分析受力，作出受力分析图，根据平衡条件得：钢索AO对O点的拉力FAOsinθ＝G＝mg，则FAO＝mgsinθ，杆BO对O点的支持力FBO＝Gtanθ＝mgtanθ，将钢索缓慢变短，并使钢索的悬挂点A缓慢向下移动，θ减小，则FAO增大，FBO增大，故A正确，B错误；BO始终水平，O点始终平衡，钢索和硬杆对O点的作用力的合力与重力平衡，保持不变，故C、D错误．8（2019全国考试大纲调研卷3）如图所示，重为10N的小球套在与水平面成37°角的硬杆上，现用一垂直于杆向上、大小为20N的力F拉小球，使小球处于静止状态(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．则()A．小球不一定受摩擦力的作用B．小球受摩擦力的方向一定沿杆向上，大小为6NC．杆对小球的弹力方向垂直于杆向下，大小为4.8ND．杆对小球的弹力方向垂直于杆向上，大小为12N【参考答案】B【名师解析】对小球受力分析，把重力沿杆方向和垂直杆方向正交分解如图，由共点力平衡可知，Ff＝mgsin37°＝10×0.6N＝6N，FN＝F－mgcos37°＝20N－8N＝12N、方向垂直于杆向下，故B正确，A、C、D错误．6二．计算题1．(16分)（2019江苏高邮市第二学期质检）如图所示，质量m＝4.6kg的物体(可以看成质点)用细绳拴住，放在水平传送带的右端，物体和传送带之间的动摩擦因数μ＝0.2，传送带的长度l＝6m，当传送带以v＝4m/s的速度做逆时针转动时，绳与水平方向的夹角为θ＝37°.已知：重力加速g=10m/s2,sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)传送带稳定运行时，求绳子的拉力；(2)某时刻剪断绳子，求物体在传送带上运动的时间；(3)剪断细线后，物体在传送带上运动过程中和传送带之间由于摩擦而产生的热量．【名师解析】(1)对物体受力分析：Tsinθ＋N＝mg(1分)Tcosθ＝f(1分)f＝μN(1分)解得T＝10N(2分)(2)剪断后N′＝mg(1分)a＝fm＝μg＝2m/s2(1分)物体加速运动时间t1＝va＝42＝2s(1分)物体加速运动距离x1＝12at21＝4m(1分)匀速运动的时间t2＝l－x1v＝6－44＝0.5s(1分)总时间t＝t1＋t2＝2.5s(1分)7(3)加速过程中，皮带运动的位移x＝vt1＝4×2＝8m(1分)物体相对于皮带的位移大小Δx＝x－x1＝4m(1分)摩擦产生的内能Q＝f′Δx＝μmgΔx＝36.8J(3分)2.(16分)（2019江苏南京二模）如图所示，木块A固定在水平地面上，细线的一端系住光滑滑块B，另一端绕过固定在木块A上的轻质光滑滑轮后固定在墙上，B与A的竖直边刚好接触，滑轮左侧的细线竖直，右侧的细线水平．已知滑块B的质量为m，木块A的质量为3m，重力加速度为g，当撤去固定A的力后，A不会翻倒．求：(1)A固定不动时，细线对滑轮的压力大小F；(2)撤去固定A的力后，A与地面间的动摩擦因数μ满足什么条件时，A不会向右运动；(3)撤去固定A的力后，若地面光滑，则B落地前，A向右滑动位移为x时的速度大小vA.【名师解析】(1)细线对B的拉力大小T＝mg(1分)滑轮对细线的作用力大小F′＝2T(2分)细线对滑轮的作用力大小F＝F′(1分)由以上各式解得F＝2mg.(1分)(2)地面对A的支持力大小N＝3mg＋mg(2分)A不会滑动的条件T≤μN(2分)由以上各式解得μ≥14.(1分)(3)A向右滑动位移为x时，B下降h＝x(1分)A向右速度大小为vA时，B的速度大小vB＝2vA(2分)整个系统机械能守恒，mgx＝12·3mv2A＋12·mv2B(2分)由以上各式解得vA＝25gx.(1分)8