一、第三章 相互作用——力易错题培优（难）
1．如图所示，O点有一个很小的光滑轻质圆环，一根轻绳AB穿过圆环，A端固定，B端悬挂一个重物。另一根轻绳一端固定在C点，另一端系在圆环上，力F作用在圆环上。圆环静止时，绳OC与绳OA水平，F与OA的夹角为45°。现改变力F，圆环位置不变，且重物始终处于平衡状态，则下列说法中正确的是（ ）
A．改变F方向时绳AB中拉力将改变 B．当F沿逆时针旋转时，F先增大后减小
C．当F沿顺时针旋转时，绳OC中的拉力先增大后减小 D．F沿逆时转过的角度不能大于90° 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A．因为重物始终处于平衡状态，所以AB绳子的拉力的大小与重物的重力大小相等，不变化，选项A错误；
BC．对环受力分析，环受AO和BO两绳子的拉力，以及绳子CO和F的拉力；环的位置不变，则AB绳子的拉力不变，AO与BO的合力也不变，方向沿它们的角平分线，根据共点力平衡的特点可知，CO与F的合力与AO、BO的合力大小相等，方向相反；当力F的方向变化时，做出F与CO上的拉力的变化如图：
由图可知，当沿逆时针族转时，F先减小后增大，绳OC的拉力减小；而当F沿顺时针旋转时，F逐渐增大，绳OC的拉力增大，选项BC错误；
D．由于F与CO绳子的拉力的合力方向与水平方向之间的夹角是45°，可知F沿逆时转过的角度不能大于90°，选项D正确。 故选D。
2．如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为α=15°，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧．调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时β=45°.不计一切摩擦．设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1∶m2等于( )
A．tan 15° 【答案】C 【解析】
B．tan 30° C．tan 60° D．tan 75°
试题分析：小球C为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为600，C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为300，
乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为600，根据平衡条件，对甲环：
，对乙环有：
，得
，故选C．
【名师点睛】小球C为轻环，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，可以根据平衡条件得到A段与竖直方向的夹角，然后分别对甲环和乙环进行受力分析，根据平衡条件并结合力的合成和分解列式求解．
考点：共点力的平衡条件的应用、弹力．
3．如图所示，质量为M的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上，质量为m的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间，且不计圆柱体与正方体之间的摩擦，正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成θ角，圆柱体处于静止状态，则（ ）
A．地面对圆柱体的支持力大于（M＋m）g B．地面对圆柱体的摩擦力为mgtanθ C．墙壁对正方体的弹力为
mg tan?mg cos?D．正方体对圆柱体的压力为【答案】C 【解析】 【分析】
【详解】
CD．以正方体为研究对象，受力分析，并运用合成法如图所示
墙壁对正方体的弹力
N1=
圆柱体对正方体的支持力为
mg tan?mg sin?N2?根据牛顿第三定律，正方体对圆柱体的压力为选项C正确，D错误；
mg。 sin?AB．以圆柱体和正方体整体为研究对象，地面对圆柱体的支持力
N=(M＋m）g
水平方向受力平衡，地面对圆柱体的摩擦力
f=N1=
选项AB错误。 故选C。
mg tan?
4．如图所示，竖直面内有一圆环，轻绳OA的一端O固定在此圆环的圆心，另一端A拴一球，轻绳AB的一端拴球，另一端固定在圆环上的B点。最初，两绳均被拉直，夹角为θ（???2）且OA水平。现将圆环绕圆心O顺时针缓慢转过90°的过程中（夹角θ始终不
变），以下说法正确的是（ ）
A．OA上的张力逐渐增大 C．AB上的张力逐渐增大 【答案】B 【解析】
B．OA上的张力先增大后减小 D．AB上的张力先增大后减小
【分析】 【详解】
取球为研究对象，缓慢转动过程可视为平衡状态，物体受到重力mg，OA绳子的拉力
FOA，AB绳子的拉力FAB，这三个力合力为零，可构成如图所示的矢量三角形，由动态图
分析可知FOA先增大后减小，FAB一直减小到零。 故选择B。
5．如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动，则施力F后，下列说法正确的是（ ）
A．A、B之间的摩擦力一定变大 C．B与墙面间的弹力可能不变 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
B．B与墙之间可能没有摩擦力 D．B与墙面间的弹力变大
A．对A物体，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，当施加F后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为mAgsin?，若F?2mAgsin?，则A、B之间的静摩擦力大小还是等于mAgsin?，所以A、B之间的摩擦力可能不变，故A错误； B．对整体分析，因为AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，则B与墙之间一定有摩擦力，摩擦力大小等于力F在竖直方向的分力，方向竖直向下，故B错误； CD．以整体为研究对象，开始时B与墙面的弹力为零，施加力F后，B与墙面的弹力变为
Fcosα，弹力增大，故C错误，D正确。 故选D。
6．半径为R的球形物体固定在水平地面上，球心正上方有一光滑的小滑轮，滑轮到球面B的距离为h，轻绳的一端系一小球，靠放在半球上的A点，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图所示，现缓慢地拉绳，在使小球由A到B的过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化的情况是（ ）
A．N不变，T变小 C．N变小，T先变小后变大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
B．N不变，T先变大后变小 D．N变大，T变小
对小球受力分析如图所示，根据矢量三角形和力的图示的特点可知
mgNT?? h?RRL小球由A到B的过程，只有定滑轮左侧的绳子L变短，h和R均不变，所以N不变，T变小，故A正确，BCD错误．
故选A。
7．内壁光滑的球体半径为R，一长度小于直径的轻杆两端固定质量分别为mA、mB的小球A、B。将轻秆置于球体内部后。最终静止在图示位置不动，球心O与轩在同一竖直平面内，过球心O竖直向下的半径与杆的交点为M，OM?R。下列判断正确的是（ ） 2
安徽省濉溪中学第三章 相互作用——力单元测试与练习(word解析版)
