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2024年高考物理试题分类-相互作用部分

考点1常见的三种力力的合成与分解

考向1常见的三种力

1.(2024黑吉辽,3,4分)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”。如图,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时()

A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左

B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左

C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力

D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力

答案C滑动摩擦力总是阻碍两物体的相对运动,墨条的速度方向水平向左时,砚台对墨条的摩擦力水平向右,A错误;砚台始终静止,桌面对砚台的摩擦力与墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反,C正确;桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,B错误;竖直方向上,桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力、砚台的重力,三力平衡,D错误。

2．★★（2024浙江6月，2，3分）图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情景，则（）

A.飞行的蝴蝶只受重力的作用

B.蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向

C.小猫在空中受重力和弹力的作用

D.小猫蹬地时弹力大于所受重力

【答案】D

【解析】飞行的蝴蝶除了受到重力还受到来自空气的作用力，A错误；蝴蝶转弯时做曲线运动，其所受合力方向与速度方向不共线，B错误；小猫腾空之后，身体与其他物体没有接触，不受弹力的作用，C错误；小猫蹬地时弹力大于重力，其重心才能加速运动腾空而起，D正确。

3.(2024广西,2,4分)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图,三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑,货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为Ff1、Ff2和Ff3,则()

A.Ff1Ff2Ff3 B.Ff1=Ff2Ff3

C.Ff1=Ff3Ff2 D.Ff1=Ff2=Ff3

【答案】D【解析】货箱相对木板滑动,所受摩擦力Ff=μFN,由题意可知三个货箱对木板正压力相同、动摩擦因数相同,则Ff1=Ff2=Ff3(点拨:滑动摩擦力的大小与接触面积无关,只与接触面的粗糙程度和正压力大小有关),D正确。

4.（2024山东，2，3分）如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于（）

A.12 B.33 C.22

【答案】B

【解析】机器人“天工”在斜坡上受重力、支持力和摩擦力，若它可以在倾角为θ的斜坡上稳定站立和行走，则最大静摩擦力fm=μFN=μmgcosθ≥mgsinθ，即μ≥tanθ，由题意可知θ的最大值为30°，所以μ≥33

考向2力的合成与分解

1.(2024湖北,6,4分)如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为()

A.33f B.213f C.2f

【答案】B【解析】根据题意,货船S沿水面方向的受力情况如图甲所示

可知2Tcos30°=f,可得T=33

拖船P沿水面方向的受力情况如图乙所示

则有(Tsin30°)2+(f+Tcos30°)2=F2,其中T=T=33f,解得F=21

考点2受力分析共点力的平衡

1.(2024河北,5,4分)如图,弹簧测力计下端挂有一质量为0.20kg的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为30°,挡板与斜面夹角为60°。若弹簧测力计位于竖直方向,读数为1.0N,g取10m/s2,挡板对球体支持力的大小为()

A.33NB.1.0NC.233N

答案A对小球进行受力分析如图所示,由几何关系可知FN1、FN2与竖直方向的夹角均为30°,则满足2FN2cos30°=mg-T,可得FN2=33N,A正确

2.(2024贵州,4,4分)如图(a),一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间,并处于静止状态,其中一个视图如图(b)所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍,已知重力加速度大小为g,不计所有摩擦,则球对横杆的压力大小为()

A.35mg B.34mg C.43mg

【答案】D【解析】对球进行受力分析,如图所示,设球的半径为R,根据几何知识可得sinα=1.8R

根据平衡条件得FNcosα=mg,结合牛顿第三定律可得球对横杆的压力大小FN=FN=53

3.（2024新课标，24，