2025届高三物理试题相互作用一力强化训练（含解析）

2025届高三物理试题相互作用一力强化训练
一、单选题（本大题共6小题）
1．如图所示，在一根固定的粗糙水平杆上套有两个轻质小圆环A、B，两圆环之间连接一根轻绳，在绳的中点O另外系一根轻绳，下方连接一质量为m的小球，现用水平外力F缓慢向右拉动B圆环，整个过程中，绳子不断裂，A圆环保持静止不动，下列说法正确的是（ ）
A．OA绳与OB绳上的拉力可能不相等
B．杆对A圆环的摩擦力不断增大
C．杆对A圆环的支持力不断减小
D．水平外力F先增大后减小
2．甲、已两人在冰面上“拔河”．两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢．若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是（ ）
A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力
C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利
D．若乙对绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利。
3．如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，∠aOb＝90°，半径Ob与重力的夹角为37°，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为(　　)
A．Fa＝0.6G，Fb＝0.4G
B．Fa＝0.4G，Fb＝0.6G
C．Fa＝0.8G，Fb＝0.6G
D．Fa＝0.6G，Fb＝0.8G
4．如图所示，轻质网兜兜住重力为G的足球，用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A点，轻绳的拉力为FT，墙壁对足球的支持力为FN，则(　　)
A．FTC．FT>G D．FT＝G
5．如图所示，一滑块静止在粗糙的水平木板上，现将木板的一端缓慢抬高，直至木板与水平面成90°角。在0<θ<90°的过程中，关于滑块所受的摩擦力，下列说法正确的是(　　)
A．滑块先受静摩擦力，然后受滑动摩擦力
B．滑块先不受摩擦力，然后受滑动摩擦力
C．滑块始终受到静摩擦力
D．滑块始终受到滑动摩擦力
6．拉力器是一种很好的健身器材，由脚环、两根相同的弹性绳、把手等组成。如图所示，女子拉开拉力器使其比原长伸长了40 cm，此时拉力大小为120 N。假设弹性绳的弹力与伸长量遵循胡克定律，且未超过弹性限度。则(　　)
A．人对拉力器的拉力是由于弹性绳形变产生的
B．若对拉力器的拉力增大，则弹性绳的劲度系数也增大
C．每根弹性绳的劲度系数为150 N/m
D．若对拉力器的拉力减为60 N，则弹性绳长度变为20 cm
二、多选题（本大题共4小题）
7．如图所示，小物块套在固定竖直杆上，用轻绳连接后跨过小定滑轮与小球相连，开始时物块与定滑轮等高。已知小球质量是物块质量的2倍，杆与滑轮间的距离为d，重力加速度为g，绳及杆足够长，不计一切摩擦。现将物块由静止释放，在物块向下运动的过程中，下列说法正确的的是（　　）
A．刚释放时物块的加速度为0
B．物块重力的功率先增大后减小
C．物块下降的最大距离为
D．物块速度最大时，绳子的拉力一定小于物块的重力
8．在探究静摩擦力变化规律及滑动摩擦力变化规律的实验中，设计了如图甲所示的演示装置，力传感器A与计算机连接，可获得力随时间变化的规律，将力传感器固定在光滑水平桌面上，测力端通过细绳与一滑块相连（调节力传感器高度可使细绳水平），滑块放在较长的小车上，小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻质定滑轮系一只空沙桶（调节滑轮可使桌面上部轻绳水平），整个装置处于静止状态。实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子，小车一旦运动起来，立即停止倒沙子，若力传感器采集的图像如图乙，则结合该图像，下列说法正确的是（　　）
A．可求出空沙桶的重力
B．可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小
C．可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小
D．可判断第50 s后小车做匀速直线运动（滑块仍在车上）
9．一辆货车载着完全相同质量为m的圆柱形空油桶。在车厢底层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只油桶c，自由地摆放在油桶a、b上面，如图所示。汽车沿水平路面行驶过程中桶c始终和其它油桶间保持相对静止，忽略油桶间的摩擦作用，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．当货车匀速直线运动时，油桶c对a的压力大小为
B．当货车匀速直线运动时，油桶a所受的合力为mg
C．当货车向右的加速度增大到时，油桶c就脱离b运动到a的左边
D．当货车向右的加速度增大到时，油桶c就脱离a运动到b的右边
10．（多选）压跷跷板是小朋友们特别喜欢的娱乐运动项目，跷跷板在幼儿园以及公共娱乐健身场所都可以见到．某实验小组利用该娱乐设施进行物理研究．如图所示，质量为的小球置于光滑半球形凹槽内，凹槽放置在跷跷板上，凹槽的质量为，当板的倾角为 时，凹槽恰好静止．令最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，则在缓慢压低跷跷板的端至跟端等高的过程中，下列说法正确的是（ ）
A． 开始时凹槽受到沿跷跷板向上的摩擦力大小为
B． 凹槽与跷跷板之间的动摩擦因数大小为
C． 小球对凹槽的压力大小始终为
D． 跷跷板对凹槽的作用力逐渐增大
三、实验题（本大题共2小题）
11．某同学在研究弹簧弹力与形变量的关系时，将一轻弹簧竖直悬挂，让其自然下垂，测出其自然长度，然后在其下部用力传感器竖直向下拉弹簧，记录力传感器的示数F，测出弹簧的总长度L，改变F的大小，测出几组数据，作了F与弹簧总长度L的关系图线，如图所示。实验过程在弹簧的弹性限度内进行。该实验中用力传感器的示数表示弹簧弹力，其原理为 ，由图像可知该弹簧的自然长度为 cm，弹簧的劲度系数为 N/m。
12．某同学利用如图所示的实验装置测定重力加速度的大小，具体的操作和相应的数据记录如下：
A．接通电磁铁的电源（图中未画出），让小铁球吸在开始端
B．测出小铁球的直径为
C．用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为
D．电磁铁断电后，小铁球自由下落，计时装置记下小铁球经过光电门所用的时间为
（1）由此可得小铁球经过光电门的速度公式为 （用题目中给的物理量的字母表示），速度大小为 。
（2）通过计算得到的重力加速度的大小为 。
四、解答题（本大题共2小题）
13．如图所示，质量为30 kg的小孩坐在10 kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°角斜向上的大小为100 N的拉力拉雪橇，使雪橇沿水平地面做匀速运动，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：
（1）雪橇对地面的压力大小；
（2）雪橇与冰面间的动摩擦因数。
14．如图所示，质量为和的两个小球A、B都套在一个竖直大圆环上，大圆环固定在地上。长为L的细绳的两端分别拴在小球A、B上，然后将细绳拴在小滑轮上，位于大圆环环心O的正上方。各处的摩擦都不计，当它们都静止时，求：
（1）大圆环对A、B的作用力之比为多少？
（2）这段绳长是多少？
参考答案
1．【答案】B
【详解】A．由于O在绳的中点，总是一个等腰三角形，对O点受力分析，根据对称性可知，等于，A错误；
BC．令OA、OB与竖直方向的夹角为，对O点受力分析，如图所示
根据受力平衡可得，可得，可知增大，与在增大；对A环受力分析，如图所示
根据受力平衡可得，，可知增大，摩擦力增大，弹力不变，B正确，C错误；
D．对B受力分析，如图所示
根据受力平衡可得，，又，可得，可知增大，F增大，D错误。选B。
2．【答案】C
【详解】A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力与反作用力，选项A错误．
B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上，不是作用力与反作用力，选项B错误．
C．设绳子的张力为F，则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等，均为F，若m甲>m乙，则由得，a甲D．收绳速度与“拔河”比赛胜负无关，选项D错误．
3．【答案】D
【详解】以圆柱体为研究对象，受力分析如图所示，两侧半圆柱体对圆柱体的支持力的合力与重力等大反向，结合几何关系可知Fa＝Gsin 37°＝0.6G，Fb＝Gcos 37°＝0.8G，D正确。
4．【答案】C
【详解】设轻绳与竖直墙面夹角为θ，对网兜和足球受力分析，如图所示。
由平衡条件知FT>G，FT>FN，故C正确。
5．【答案】A
【详解】木板与水平方向夹角较小时，滑块相对木板静止，滑块受到静摩擦力，木板与水平方向夹角达到某一角度时，滑块相对木板下滑，滑块受到滑动摩擦力，故A正确。
6．【答案】C
【详解】人对拉力器的拉力是由于人自身形变产生的，A错误；弹性绳的劲度系数是弹性绳的固有属性，人对拉力器的拉力增大时，其劲度系数不变，B错误；根据胡克定律得F＝2kx，代入数据解得每根弹性绳的劲度系数为k＝150 N/m，C正确；根据胡克定律，可得若对拉力器的拉力减为60 N，有F′＝2kx′＝60 N，代入数据解得x′＝20 cm，故弹性绳的形变量为20 cm，D错误。
7．【答案】BC
【详解】A．刚开始释放时，物块水平方向受力平衡，竖直方向只受重力，根据牛顿第二定律可知其加速度为，A错误；
B．刚释放时物块的速度为零，小球重力的功率为零。物块下降到最低点时小球的速度为零，小球重力的功率又为零，所以小球重力的功率先增大后减小，B正确；
C．物块下降的最大距离为，物块的质量为。根据系统机械能守恒定律，有，解得，C正确；
D．物块的合力为零时速度最大，则绳子拉力的竖直向上的分力一定大于物块的重力，所以绳子的拉力一定大于物块的重力，D错误。选BC。
8．【答案】ABC
【详解】A．t＝0时刻，力传感器显示拉力为2N，则滑块受到的摩擦力为静摩擦力，大小为2N，由小车与空沙桶受力平衡可知空沙桶的重力也等于2N，A正确；
BC．t＝50 s时静摩擦力达到最大值，即最大静摩擦力为3.5N，同时小车启动，说明沙子与沙桶总重力等于3.5N，此时摩擦力突变为滑动摩擦力，滑动摩擦力大小为3N，BC正确；
D．此后由于沙子和沙桶总重力3.5N大于滑动摩擦力3N，故50s后小车将做匀加速运动，D错误。
故选ABC。
9．【答案】AC
【详解】A：c受力如图，
当货车匀速直线运动时，根据几何关系可得，则油桶c对a的压力大小为，A正确；
B：当货车匀速直线运动时，油桶a所受的合力为零，B错误；
CD：当货车具有向右的加速度时，有，，当时，可得，，油桶c就脱离b运动到a的左边，C正确，D错误。选AC。
10．【答案】BC
【解析】将小球跟凹槽视为整体，开始时恰好静止，那么根据受力平衡知，故A错误；根据平衡条件有，解得，故B正确；小球所在处的凹槽切线总是水平的，那么小球对凹槽的压力大小始终等于小球的重力大小，故C正确；由于小球、凹槽整体的重力不变，与跷跷板对凹槽的作用力等大反向，那么跷跷板对凹槽的作用力不变，故D错误．
11．【答案】牛顿第三定律；10；50；
【详解】
[1]传感器对弹簧的拉力等于弹簧对传感器的拉力，利用了相互作用力大小相等，即牛顿第三定律。
[2]当拉力为0时，弹簧的长度为自然长度。由图得弹簧自然长度为10cm；
[3]图象的斜率为弹簧劲度系数，即
12．【答案】 ； 4 ； 9.82
【详解】（1）[1]小铁球经过光电门的时间很短，可以用平均速度代替瞬时速度，则速度公式为
[2] 小铁球经过光电门的速度大小为
（2）[3]根据位移速度公式
解得重力加速度的大小为
13．【答案】（1）；（2）0.24
【详解】（1）受力分析如图所示
由平衡条件得，解得
（2）在水平方向，又，解得
14．【答案】（1）；（2）
【详解】（1）设圆环半径为R，OO′距离为h，A、B的受力如图所示
由相似三角形对应边成比例可得
则
（2）由相似三角形对应边成比例可得
解得
第 page number 页，共 number of pages 页
第 page number 页，共 number of pages 页