一、第三章 相互作用——力易错题培优（难）
1．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】 【分析】 【详解】
B．OA上的张力先增大后减小 D．AB上的张力先增大后减小
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。
2．如图所示，在粗糙地面上放有一装有定滑轮的粗糙斜面体，将两相同的A、B两物体通过细绳连接处于静止状态，用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，斜面体与物体A仍然静止。则下列说法正确的是（ ）（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）
A．水平力F变小
C．物体A所受摩擦力不变 【答案】D 【解析】 【分析】
B．物体A所受合力变大 D．斜面体所受地面的摩擦力变大
先对物体B进行受力分析，根据共点力平衡条件求出绳的拉力，再对A进行受力分析，同样根据共点力平衡条件得出各个力的情况，对斜面体所受地面的摩擦力可以用整体法进行分析。 【详解】
A．对B物体进行受力分析，如图
根据共点力平衡条件
F?mBgtan?，T?mBg cos?在缓慢拉开B的过程中，θ角度变大，故绳上的张力T变大，水平力F增大，故A错误； B．因物体A始终处于静止，故A所受合外力为0，B错误；
C．物体A受重力、支持力、细线的拉力，可能没有摩擦力，也可能有沿斜面向下的静摩擦力，还有可能受斜面向上的静摩擦力。故拉力T增大后，静摩擦力可能变小，也可能变大，故C错误；
D．对整体分析可以知道，整体在水平方向受拉力和静摩擦力作用，因拉力变大，故静摩擦力一定变大，故D正确。 故选D。 【点睛】
整体法与隔离法相结合。
3．如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水
平力F的作用下从半球形容器最低点缓慢移近最高点．设小滑块所受支持力为N，则下列判断正确的是（ ）
A．F缓慢增大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
B．F缓慢减小 C．N不变 D．N缓慢减小
对物体进行受力分析：物体受重力mg、支持力FN、水平力F．已知小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点，我们可以看成小滑块每一个状态都是平衡状态．根据平衡条件，应用力的合成得出：
GGFN?，由于小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点，所以θ减小，tan?sin?tanθ减小，sinθ减小．根据以上表达式可以发现F增大，FN增大．故选A. F?
【点睛】
物体的动态平衡依然为高考命题热点，解决物体的平衡问题，一是要认清物体平衡状态的特征和受力环境是分析平衡问题的关键；二是要学会利用力学平衡的结论（比如：合成法、正交分解法、效果分解法、三角形法、假设法等）来解答；三是要养成迅速处理矢量计算和辨析图形几何关系的能力．
4．如图所示，水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点，长为L?2m的轻绳一端固定于直杆P点，另一端固定于墙上O点正下方的Q点，OP长为d?1.2m，重为8N的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态，则轻绳的弹力大小为( )
A．10N B．8N C．6N D．5N
【答案】D 【解析】 【分析】
根据几何关系得到两边绳子与竖直方向的夹角，再根据竖直方向的平衡条件列方程求解. 【详解】
设挂钩所在处为N点，延长PN交墙于M点，如图所示：
同一条绳子拉力相等，根据对称性可知两边的绳子与竖直方向的夹角相等，设为α，则根据几何关系可知NQ=MN，即PM等于绳长；根据几何关系可得：
PO1.2??0.6，则α=37°，根据平衡条件可得：2Tcosα=mg，解得：T=5N，故DPM2正确，A、B、C错误.故选D. 【点睛】 sin??本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、然后建立平衡方程进行解答.
5．如图所示的装置中，在A端用外力F把一个质量为m的小球沿倾角为30°的光滑斜面匀速向上拉动，已知在小球匀速运动的过程中，拴在小球上的绳子与水平固定杆之间的夹角从45°变为90°，斜面体与水平地面之间是粗的，并且斜面体一直静止在水平地面上，不计滑轮与绳子之间的摩擦．则在小球匀速运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．地面对斜面体的静摩擦力始终为零
B．绳子对水平杆上的滑轮的合力一定大于绳子的拉力 C．绳子A端移动的速度大小大于小球沿斜面运动的速度大小 D．外力F一定增大 【答案】D
【解析】 【分析】 【详解】
D．设连接小球的绳子与水平方向的夹角为θ，对小球沿斜面方向，由平衡条件有
Tcos（?-30?）?mgsin30?
则当θ角从45°变为90°的过程中，绳子的拉力T变大，因F=T，则外力F一定增大，选项D正确；
A．对小球和斜面的整体，地面对斜面体的静摩擦力等于绳子拉力的水平分量，则地面对斜面体的静摩擦力
f?Tcos?
可知随θ角的增加，地面对斜面的静摩擦力f是变化的，选项A错误；
B．当θ=90°时，滑轮两边绳子的夹角为120°，根据几何关系和平行四边形定则可知此时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力，选项B错误； C．将小球的速度v分解可知，绳子的速度
v绳?vcos(??30?)
可知绳子移动的速度大小小于小球沿斜面运动的速度的大小，选项C错误。 故选D。
6．如图所示，质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态。m与M的接触面与竖直方向的夹角为α，若不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．水平面对正方体M的弹力大小大于（M+m）g B．水平面对正方体M的弹力大小为（M+m）g·cosα C．墙面对正方体M的弹力大小为mgtanα D．墙面对正方体M的弹力大小为【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AB．对M和m构成的整体进行受力分析，受重力G、底面支持力N，两侧面的支持力NM和Nm，如图：
mg
tan?
人教版高一上册物理 第三章 相互作用——力单元测试卷 (word版,含解析)
