专题3 相互作用(原卷版+解析版)2025年三模冲刺物理模拟题分类汇编

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名称 专题3 相互作用(原卷版+解析版)2025年三模冲刺物理模拟题分类汇编
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文件大小 3.2MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2025-05-31 07:17:44

文档简介

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高中物理2025高考二模三模冲刺分项解析
专题3 相互作用
1. (浙江诸暨市2025年5月高三适应性考试试题)2025年2月,“杭州六小龙”之一的宇树科技公司发布了一款轮足机器人——“山猫”。如图所示,该机器人能在雪地和山坡上跋山涉水,顺利避开障碍物,能跑、能跳,还能空中翻转360°,甚至单脚站立保持静止。“山猫”在(  )
A. 避开障碍物时可以被看作质点
B. 空中翻转时重心位置始终保持不变
C. 单脚静止时地面对它作用力的方向竖直向上
D. 起跳时地面对它的作用力大于它对地面的作用力
【答案】C
【解析】.避开障碍物时,“山猫”的大小形状不能忽略不计,不可以被看作质点,选项A错误;空中翻转时“山猫”的形体结构会发生改变,则重心位置会发生变化,选项B错误;
单脚静止时地面对它作用力与重力等大反向,则地面对其作用力的方向竖直向上,选项C正确;根据牛顿第三定律可知,起跳时地面对它的作用力等于它对地面的作用力,选项D错误。
2. (2025年5月东北三省精准质检)当汽车在水平路面上匀速前进时,车轮与地面间不打滑,对于其中一个车轮,下列说法正确的是(  )
A. 车轮受地面摩擦力方向一定向前
B. 气门嘴运动到最低点时所受合力为零
C. 气门嘴运动过程中所受合力大小不变
D. 气门嘴运动到车轮轮轴前方同一竖直高度时的速度方向竖直向下
【答案】C
【解析】.题干里没有提及此车轮是否为驱动轮,无法确定相对地面的运动趋势,无法判断摩擦力方向,故A错误;
气门嘴的运动为匀速直线运动与匀速圆周运动的合运动,气门嘴运动到最低点时匀速圆周运动的线速度不为零,合力提供向心力,故所受合力不为零,故B错误;
匀速圆周运动合力大小等于向心力大小,所以气门嘴运动过程中所受合力大小不变,故C正确;
气门嘴运动到车轮轮轴前方同一竖直高度时,该点具有水平速度和竖直向下速度,即合速度斜向下,故D错误。
3. (深圳市高级中学高中园2025届高三下学期第三次模拟考试)如图所示,在两根竖直木桩等高的两点上,用两根等长轻绳将质量为m的木板悬挂,制成简易秋千。设左右两轻绳对木板拉力的大小分别为、,则当两木桩平移相互靠近一小段距离时,以下说法正确的是(  )
A. 绳拉力、都变小
B. 绳拉力、都不变
C. 木板所受到的合力变小
D. 摆动秋千到最低点时,、的合力大小等于
【答案】A
【解析】根据对称性可得,设轻绳与竖直方向的夹角为,根据受力平衡可得
当两木桩平移相互靠近一小段距离时,变小,变大,则绳的拉力、都变小,故A正确,B错误;
根据受力平衡可知木板所受到的合力为0,保持不变,故C错误;
摆动秋千到最低点时,木板的加速度方向向上,则、的合力大小大于,故D错误。

4. (重庆高2025届学业质量调研第三次抽测)如图,在厨房中,为了方便使用吸油纸,用一个固定于墙上顶端可转动的挂钩将吸油纸卷挂起,使用过程中吸油纸卷始终与挂钩挡板接触且有挤压,若不计挡板与吸油纸卷间的摩擦,使用过程中,当吸油纸卷逐渐减少时,则(  )
A. 挡板对吸油纸卷作用力减小
B 挂钩对吸油纸卷作用力变大
C. 挂钩对吸油纸卷作用力方向竖直向上
D. 挡板和挂钩对吸油纸卷的合力保持不变
【答案】A
【解析】设挂钩对卷纸的作用力为F,方向指向左上方,挡板对卷纸的作用力为,则卷纸的受力情况如图所示
当卷纸逐渐减少时,F与竖直方向的夹角减小,重力减小,由图可知,F减小,减小,挡板和挂钩对卷纸的合力与重力大小相等,所以合力减小。故选A。
5. (江西吉安一中2025学年度下学期全真模拟考试)两个完全相同的光滑小球A、B和两根等长的轻质细绳,按如图所示方式悬挂处于静止状态,、分别为A、B的球心。若从两球静止时的图示位置开始,在竖直平面内缓慢向右推A,直到与悬点O等高,且推力始终沿、连线的方向,整个过程两小球始终在同一竖直面内,两根细绳始终伸直。则下列说法正确的是(  )
A. 轻绳的拉力一直减小 B. A对B的弹力先增大后减小
C. 推力先增大后减小 D. 轻绳的拉力先减小后增大
【答案】A
【解析】.对B,因A对B的弹力方向与轻绳OO2的夹角不变,利用辅助圆法,作出轻绳OO2的拉力F2与A、B间弹力N的变化情况如图所示
由图可知,OO2的拉力F2一直减小,A、B间的弹力N一直增大,故A正确,B错误;
D.同理对A,轻绳OO1的拉力F1与F′(推力F和A、B间的弹力的合力)的变化情况如图所示
由图可知,F1一直减小,故D错误;
刚开始阶段有,由于F′减小,N增大,则F增大,之后有,由于F′增大,N增大,则F增大,所以F一直增大,故C错误。
6. (2025年4月浙江稽阳联谊学校高三联考)如图甲所示,“张弦梁”是新型自平衡空间结构体系,被广泛应用于建筑当中。图乙是该结构的简化模型,质量分布均匀的水平横梁架在两根立柱上,两根等长的柔性拉索的一端分别连接横梁的两端,拉索的另一端连接竖直支撑杆的下端,支撑杆的上端顶在横梁的中央处。水平横梁的质量为M,竖直支撑杆的质量为m,两根柔性拉索形成的夹角为120°,两根拉索的张力均为F(拉索的质量忽略不计),重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A. 横梁对支撑杆的作用力大于支撑杆对横梁的作用力
B. 若保持M、m及两拉索的夹角不变,仅增大F,横梁对两侧立柱的压力增大
C. 若保持M、m及两拉索的张力大小F不变,仅减小两拉索的夹角,支撑杆对横梁的作用力减小
D. 支撑杆对横梁的作用力大小为F-mg
【答案】D
【解析】.横梁对支撑杆的作用力与支撑杆对横梁的作用力是相互作用力,总是等大反向,选项A错误;
对横梁拉索支撑杆系统整体分析可知,横梁对两侧立柱的压力不变,选项B错误;
对支撑杆分析,减小两拉索的夹角,两拉力的合力增大,水平横梁对支撑杆的作用力增大,选项C错误;
两边拉索对支撑杆的作用力为,可知支撑杆对横梁的作用力大小为F-mg,选项D正确。
7. (2025届大湾区普通高中毕业年级联合模拟考试(二))如图所示,站在地面不动的工人利用滑轮组将货物缓慢提起。提起过程中,工人拉绳的方向不变,动滑轮两侧的绳子不平行,不计滑轮摩擦力,下列说法正确的是(  )
A. 工人受到的重力和支持力是一对作用力与反作用力
B. 工人对绳子的拉力和绳子对工人的拉力是一对平衡力
C. 货物缓慢拉起过程中,绳子对动滑轮的作用力不变
D. 货物缓慢拉起过程中,地面对工人的支持力变大
【答案】C
【解析】.工人受到的重力和支持力的受力物体都是工人,这两个力不是一对作用力与反作用力,故A错误;工人对绳子的拉力和绳子对工人的拉力是一对作用力与反作用力,故B错误;货物缓慢拉起过程中,绳子的拉力在竖直方向的分力为货物重力的一半,绳子对动滑轮的作用力方向竖直向上,大小等于货物的重力,故C正确;货物缓慢拉起过程中,对货物受力分析,货物受重力G1、两根绳子的拉力F,设两绳间夹角为,如图

解得
对工人受力分析,受重力G2、支持力FN、绳子拉力F、摩擦力f,设绳子与竖直方向的夹角为,如图,则地面对工人的支持力
货物缓慢拉起过程中,逐渐变大,变小,又不变,则变小,即地面对工人的支持力变小,故D错误。
8. (湖北省2025届八校三统联考)水平墙上a、d两点栓接一多功能挂物绳,绳子上b、c两点分别悬挂上物体A、B后,其静置状态如图所示,墙上两点e、f分别在b、c两点正上方,且,,绳子质量忽略不计,则物体A、B的质量之比为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图所示,过点做的平行线,与交于点,过点做的平行线,与延长线交于点,过点做的垂线,交的延长线于点,则根据以及几何关系可知与以及为全等三角形。对结点和受力分析,则力构成的三角形分别相似于和,又由于可知

故选C。
9. (2025年4月河南豫西重点高中联考)如图所示,光滑的轻质定滑轮用轻绳拴接在天花板上,物体、用轻绳拴接后跨过定滑轮,物体、之间用轻弹簧连接后放在水平面上,此时物体和物体c刚好静止,则将物体向右移动少许,、、都静止时有(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由于定滑轮两侧轻绳的拉力大小相等,可知
由几何关系可知
则系统静止时,始终存在,故选A。
10. (2025年葫芦岛市普通高中高三年级第二次模拟考试)在课间活动中,如图重力为的某位同学用两只手分别撑住等高的桌面使自己悬空,并处于静止状态。已知伸直的两手臂和桌面夹角均为。下列说法正确的是(  )
A. 每只手掌所承受桌面的支持力大于
B. 每只手掌所承受桌面的支持力小于
C. 当缓慢减小时,该同学所受合力增大
D. 当缓慢减小时,该同学所受合力不变
【答案】D
【解析】.每只手掌受到桌面的支持力竖直向上,竖直方向上根据平衡条件
可得支持力,故AB错误;.当缓慢减小时,该同学始终处于平衡状态,合力为零保持不变,故C错误,D正确。
11. (2025年5月东北师大附中大练习3)如图所示,有一小球被轻绳拴住悬挂在天花板上并放置在斜面上,已知轻绳与竖直方向的夹角为,斜面倾角为,所有接触面都是光滑的,在斜面上施加一水平外力,使整个装置开始处于静止状态。现水平向左缓慢移动斜面,直至轻绳到达竖直位置,该过程中小球一直在斜面上,小球视为质点。下列说法正确的是(  )
A. 斜面开始静止时,轻绳对小球的拉力大小等于斜面对小球的支持力大小
B. 斜面缓慢移动过程中,斜面对小球的支持力先增大后减小
C. 斜面缓慢移动过程中,轻绳对小球的拉力一直增大
D. 斜面缓慢移动过程中,斜面对水平面的压力一直不变
【答案】C
【解析】.小球开始静止时,根据平衡条件,水平方向有
解得
所以轻绳对小球的拉力小于斜面对小球的支持力,A错误;
分析小球的受力情况,如图所示
斜面缓慢向左运动过程中,细线与竖直方向的夹角不断减小,由图可看出,拉力T逐渐增大,支持力N逐渐减小,B错误,C正确;
设绳子与竖直方向夹角为,利用整体法,竖直方向有
由于水平向左缓慢移动斜面,减小且拉力T逐渐增大,可知水平面对斜面的支持力逐渐减小,由牛顿第三定律可知斜面对水平面压力减小,D错误。
12. (2025高考宝鸡三模)如图所示,一个倾角的斜面体放置在水平地面上,斜面顶端固定光滑滑轮。一个跨过滑轮的轻质细绳,一端悬挂质量为m的重物A,另一端与斜面上质量为2m的物块B相连,滑轮与物块B之间的细绳平行于斜面。现用外力F缓慢拉动细绳上的结点O,使细绳部分从竖直拉至如图中虚线位置,整个过程中始终保持外力F的方向水平向左,且细绳始终拉直,物块B和斜面体始终处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 细绳的拉力先增大后减小
B. 斜面对物块B的摩擦力一直增大
C. 外力F先减小后增大
D. 地面对斜面体的摩擦力先减小后增大
【答案】B
【解析】.设连接A的细线与竖直方向的夹角为α,可知,
则当α增加时,细绳的拉力T一直增大,外力F一直增大,选项AC错误;
开始时因为
则斜面对B的摩擦力为零;当细绳拉力T增加时,斜面对物块B的摩擦力向下一直增大,选项B正确;
对AB以及斜面体整体分析可知,地面对斜面体的摩擦力与力F等大反向,则当F增加时,地面对斜面体的摩擦力一直增大,选项D错误。
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专题3 相互作用
1. (浙江诸暨市2025年5月高三适应性考试试题)2025年2月,“杭州六小龙”之一的宇树科技公司发布了一款轮足机器人——“山猫”。如图所示,该机器人能在雪地和山坡上跋山涉水,顺利避开障碍物,能跑、能跳,还能空中翻转360°,甚至单脚站立保持静止。“山猫”在(  )
A. 避开障碍物时可以被看作质点
B. 空中翻转时重心位置始终保持不变
C. 单脚静止时地面对它作用力的方向竖直向上
D. 起跳时地面对它的作用力大于它对地面的作用力
2. (2025年5月东北三省精准质检)当汽车在水平路面上匀速前进时,车轮与地面间不打滑,对于其中一个车轮,下列说法正确的是(  )
A. 车轮受地面摩擦力方向一定向前
B. 气门嘴运动到最低点时所受合力为零
C. 气门嘴运动过程中所受合力大小不变
D. 气门嘴运动到车轮轮轴前方同一竖直高度时的速度方向竖直向下
3. (深圳市高级中学高中园2025届高三下学期第三次模拟考试)如图所示,在两根竖直木桩等高的两点上,用两根等长轻绳将质量为m的木板悬挂,制成简易秋千。设左右两轻绳对木板拉力的大小分别为、,则当两木桩平移相互靠近一小段距离时,以下说法正确的是(  )
A. 绳拉力、都变小
B. 绳拉力、都不变
C. 木板所受到的合力变小
D. 摆动秋千到最低点时,、的合力大小等于

4. (重庆高2025届学业质量调研第三次抽测)如图,在厨房中,为了方便使用吸油纸,用一个固定于墙上顶端可转动的挂钩将吸油纸卷挂起,使用过程中吸油纸卷始终与挂钩挡板接触且有挤压,若不计挡板与吸油纸卷间的摩擦,使用过程中,当吸油纸卷逐渐减少时,则(  )
A. 挡板对吸油纸卷作用力减小
B 挂钩对吸油纸卷作用力变大
C. 挂钩对吸油纸卷作用力方向竖直向上
D. 挡板和挂钩对吸油纸卷的合力保持不变
5. (江西吉安一中2025学年度下学期全真模拟考试)两个完全相同的光滑小球A、B和两根等长的轻质细绳,按如图所示方式悬挂处于静止状态,、分别为A、B的球心。若从两球静止时的图示位置开始,在竖直平面内缓慢向右推A,直到与悬点O等高,且推力始终沿、连线的方向,整个过程两小球始终在同一竖直面内,两根细绳始终伸直。则下列说法正确的是(  )
A. 轻绳的拉力一直减小 B. A对B的弹力先增大后减小
C. 推力先增大后减小 D. 轻绳的拉力先减小后增大
6. (2025年4月浙江稽阳联谊学校高三联考)如图甲所示,“张弦梁”是新型自平衡空间结构体系,被广泛应用于建筑当中。图乙是该结构的简化模型,质量分布均匀的水平横梁架在两根立柱上,两根等长的柔性拉索的一端分别连接横梁的两端,拉索的另一端连接竖直支撑杆的下端,支撑杆的上端顶在横梁的中央处。水平横梁的质量为M,竖直支撑杆的质量为m,两根柔性拉索形成的夹角为120°,两根拉索的张力均为F(拉索的质量忽略不计),重力加速度为g,下列说法正确的是(  )
A. 横梁对支撑杆的作用力大于支撑杆对横梁的作用力
B. 若保持M、m及两拉索的夹角不变,仅增大F,横梁对两侧立柱的压力增大
C. 若保持M、m及两拉索的张力大小F不变,仅减小两拉索的夹角,支撑杆对横梁的作用力减小
D. 支撑杆对横梁的作用力大小为F-mg
7. (2025届大湾区普通高中毕业年级联合模拟考试(二))如图所示,站在地面不动的工人利用滑轮组将货物缓慢提起。提起过程中,工人拉绳的方向不变,动滑轮两侧的绳子不平行,不计滑轮摩擦力,下列说法正确的是(  )
A. 工人受到的重力和支持力是一对作用力与反作用力
B. 工人对绳子的拉力和绳子对工人的拉力是一对平衡力
C. 货物缓慢拉起过程中,绳子对动滑轮的作用力不变
D. 货物缓慢拉起过程中,地面对工人的支持力变大
8. (湖北省2025届八校三统联考)水平墙上a、d两点栓接一多功能挂物绳,绳子上b、c两点分别悬挂上物体A、B后,其静置状态如图所示,墙上两点e、f分别在b、c两点正上方,且,,绳子质量忽略不计,则物体A、B的质量之比为(  )
A. B. C. D.
9. (2025年4月河南豫西重点高中联考)如图所示,光滑的轻质定滑轮用轻绳拴接在天花板上,物体、用轻绳拴接后跨过定滑轮,物体、之间用轻弹簧连接后放在水平面上,此时物体和物体c刚好静止,则将物体向右移动少许,、、都静止时有(  )
A. B.
C. D.
10. (2025年葫芦岛市普通高中高三年级第二次模拟考试)在课间活动中,如图重力为的某位同学用两只手分别撑住等高的桌面使自己悬空,并处于静止状态。已知伸直的两手臂和桌面夹角均为。下列说法正确的是(  )
A. 每只手掌所承受桌面的支持力大于
B. 每只手掌所承受桌面的支持力小于
C. 当缓慢减小时,该同学所受合力增大
D. 当缓慢减小时,该同学所受合力不变
11. (2025年5月东北师大附中大练习3)如图所示,有一小球被轻绳拴住悬挂在天花板上并放置在斜面上,已知轻绳与竖直方向的夹角为,斜面倾角为,所有接触面都是光滑的,在斜面上施加一水平外力,使整个装置开始处于静止状态。现水平向左缓慢移动斜面,直至轻绳到达竖直位置,该过程中小球一直在斜面上,小球视为质点。下列说法正确的是(  )
A. 斜面开始静止时,轻绳对小球的拉力大小等于斜面对小球的支持力大小
B. 斜面缓慢移动过程中,斜面对小球的支持力先增大后减小
C. 斜面缓慢移动过程中,轻绳对小球的拉力一直增大
D. 斜面缓慢移动过程中,斜面对水平面的压力一直不变
12. (2025高考宝鸡三模)如图所示,一个倾角的斜面体放置在水平地面上,斜面顶端固定光滑滑轮。一个跨过滑轮的轻质细绳,一端悬挂质量为m的重物A,另一端与斜面上质量为2m的物块B相连,滑轮与物块B之间的细绳平行于斜面。现用外力F缓慢拉动细绳上的结点O,使细绳部分从竖直拉至如图中虚线位置,整个过程中始终保持外力F的方向水平向左,且细绳始终拉直,物块B和斜面体始终处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 细绳的拉力先增大后减小
B. 斜面对物块B的摩擦力一直增大
C. 外力F先减小后增大
D. 地面对斜面体的摩擦力先减小后增大
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