专题03 相互作用 2019年高考题和高考模拟题物理分项版汇编(解析版)

【答案】D

【解析】把AB看成一个整体，对整体受力分析得整体受重力和地面对整体的支持力，地面对整体没有摩擦力，即A对地面没有摩擦力，否则不能平衡，A错误；整体对地面的压力即是A对地面的压力等于

（M+m）g，B错误；对小球受力分析，如图所示：

Rmg根据平衡条件，有：F=，T?mgtan?，由几何关系有：cos??，tan??cos?R?r2R(R?r)2?R2r?2Rrmg，T?mg解得：F??mg，C错误，D正确。

R?rRR(R?r)2?R2R，

8．（2019·西南名校联盟模拟）两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图所示，OA、OB与水平面的夹角分别为α、β，已知α<β，M、m均处于静止状态。则

A．水平面一定是粗糙的 B．水平面可能是光滑的

C．OA绳的拉力大于OB绳的拉力 D．OA绳的拉力等于OB绳的拉力 【答案】A

【解析】对O点受力分析，由平行四边形定则可知，OA绳的拉力小于OB绳的拉力，选项CD错误；对物体m而言，因向右的绳的拉力大于向左的绳的拉力，可知m受到向左的摩擦力，即水平面一定是粗糙的，选项A正确，B错误。

9．（2019·广东省高三第一次模拟）如图所示，足够长的光滑平板AP与BP用铰链连接，平板AP与水平面成53°角固定不动，平板BP可绕水平轴在竖直面内自由转动，质量为m的均匀圆柱体O放在两板间sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度为g。在使BP板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中，下列说法正确的是

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A．平板BP受到的最小压力为

4mg 53mg 5B．平板BP受到的最大压力为mg C．平板AP受到的最小压力为

D．平板AP受到的最大压力为mg 【答案】A

【解析】小球受重力、斜面AP弹力F1和挡板BP弹力F2，如图所示：

小球一直处于平衡状态，则有：F1与F2合力F=mg，由图可知，当挡板BP逆时针缓慢地转向竖直位置的过程中，F1越来越大，F2先变小，后变大；由几何关系可知，当F2的方向与AP的方向平行（即与F1的方向垂直）时，F2有最小值为：F2min?mgsin53??4mg，当挡板BP竖直时，F2最大，为：5F1max?mg5?mg，A正确，B错误；当BP沿水平方向时，AP对球的支持力为0，所以AP受到

cos53?3mg55?mg，由牛顿第三定律可知，平板AP受到的最大压力为mg，D错误。

cos53?33的压力也等于0，C错误；由图可知，当BP沿绳子方向时，AP对球的支持力最大，为：

F1max?10．（2019·山东省聊城市高三下学期三模）在港珠澳大桥建设中，将一个根直径22 m，高40.5 m的钢筒，

打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的世界记录。钢筒质量为M，起重机用10根对称分布的、长为22 m的钢索将其吊起，静止于空中。则每根钢索受到的拉力大小约为

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A．

Mg 10B．3Mg 15C．3Mg 20D．23Mg 3【答案】B

【解析】由于钢筒的直径为22 m，钢索的长为22 m，则每两根钢索与直径构成等边三角形，所以每根钢索与竖直方向的夹角为30o；设每根钢索受到的拉力大小为F，竖直方向根据平衡条件可得

10Fcos30o?Mg，解得：F?3Mg，B正确。 1511．（2019·湖南省长沙市第一中学高三第八次月考）《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV

的高压线上带电作业的过程。如图所示，绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点，另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为m，不计一切阻力，重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中，下列说法正确的是

A．工人对绳的拉力一直变大 B．绳OD的拉力一直变小

C．OD、CD两绳拉力的合力大小等于mg

D．当绳CD与竖直方向的夹角为30°时，工人对绳的拉力为【答案】CD

【解析】A．对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示，绳OD的拉力为F1，与竖直方向的夹角为θ，绳CD的拉力为F2，与竖直方向的夹角为α。根据几何知识知：θ+2α=90°，由正弦定理可得F1增大，F2减小，A错误；B．根据选项A的分析，B错误；C．两绳拉力的合力大小等于mg，C正

3mg 3 7

确；D．α=30°时，θ=30°，可求出F2?3mg，D正确。 3

12．（2019·河北衡水中学三下学期模考）如图所示，光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上，一足够长的

细绳跨过滑轮，一端悬挂小球b，另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a从图示虚线位置开始缓慢向右移动（细绳中张力大小视为不变）。已知小球b的质量是小球a的2倍，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，小球a与细杆间的动摩擦因数为3。则下列说法正确的是 3

A．当细绳与细杆的夹角为60°时，拉力F的大小为（2–B．支架对轻滑轮的作用力大小逐渐增大 C．拉力F的大小一直增大 D．拉力F的大小先减小后增大 【答案】AC

3）mg 3【解析】设小球a的质量为m，则小球b的质量为2m，在缓慢移动的过程中，两小球都处于平衡状态，绳子的拉力T?mbg?mg，当细绳与细杆的夹角为60°时，对小球a受力分析如图所示，则在水平方向上有F??N?T?cos60?，已知mb?2ma，在竖直方向上有Tsin60??N?mg，联立解得F?（2?3）mg，两段绳子的拉力大小不变，但夹角变大，所以合力变小，故支架对轻滑轮的作用力3减小，B错误；绳子与轻杆方向的夹角越来越小，根据Tsin??N?mg，可知N越来越大，在水平方向上F??N?T?cos?，即摩擦力越来越大，T?cos?越来越大，故拉力F的大小一直增大，C正确D错误。

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