十年高考(2010-2019年)之高三物理真题精选分类汇编
专题02 相互作用
题型一、受力分析之黄金三角形的典型应用
1.（2019全国3）用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则（ ）
A. F31=3mg，F32=2mg B. F31=2mg，F32=3mg C. F13D. F31=2mg，F2=2mg
1=2mg，F12=2mg 【考向】受力分析、矢量三角形法、共点力的平衡、牛三定律 【答案】D
【解析】对圆筒受力分析，圆筒受到重力、以及两斜面其支持力，如图所示；
结合矢量三角形法，将物体所受的三个力通过平移延长等手段放在一个封闭的三角形中，如图所示；
在红色的三角形中：
1
F2/1sin30?....F2/?mgsin30?mg
mg2F1/3cos30?....F1/?mgcos30?mg
mg2//根据牛三定律：F1?F1.......F2?F2,故D选项正确；
2.（2019 年全国1）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中（ ）
A. 水平拉力的大小可能保持不变 B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 【考向】受力分析、静摩擦力、动态分析 【答案】BD
【解析】假设经过一定时间后N 物体与竖直方向的夹角为θ，对N 受力分析如左图所示：
结合矢量三角形法，将物体所受的力放在一个封闭的力三角形中，当θ从0-45增大时，由几何关系得：
tan??F....F?mg.tan?...??,F? mg
2
cos??mg....T?mg.cos?....??,T? T故：A错B对；
开始时，因为不确定静摩擦力的大小与方向，即开始时静摩擦力的大小可能沿斜面向上也可能沿斜面向下；所以对M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，则随着绳子拉力T的增加，则摩擦力f也逐渐增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，则随着绳子拉力T的增加，摩擦力f可能先减小后增加。故本题选BD。
3.（2017年全国1）21．如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为?（??起，并保持夹角?不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中（ ）
π）。现将重物向右上方缓慢拉2
A．MN上的张力逐渐增大 B．MN上的张力先增大后减小 C．OM上的张力逐渐增大 D．OM上的张力先增大后减小 【考向】受力分析、动态图解 【答案】AD
【解析】设OM上的张力为F1, MN上的张力为F2初始位置，F1?mg，F2=0，当运动到某一位置时，可能为
在OM被拉到水平位置时，三力关系如下：
3
从图可以看出，MN上的张力逐渐增大，OM上的张力先增大后减小
4.（2016全国2）质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示。用T 表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（ ）
A．F逐渐变大，T逐渐变大 B．F逐渐变大，T逐渐变小 C．F逐渐变小，T逐渐变大 D．F逐渐变小，T逐渐变小 【考向】动态受力分析、黄金三角形 【答案】A
【解析】对结点O 受力分析，如图左所示，当O 点左移时拉力T 与竖直方向的夹角θ在增大，结合矢量三角形的动态图解法，如右图所示，可以得出，T,与F都在增大；故本题A选项正确；
5.（2012全国2）如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程（ ）
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A.N1始终减小，N2始终增大 B.N1始终减小，N2始终减小 C.N1先增大后减小，N2始终减小 D.N1先增大后减小，N2先减小后增大 【考向】动态平衡、矢量三角形 【答案】B
【解析】根据题意，对小球进行受力分析，满足动态图解法的条件；构建出红色的封闭三角形；结合题意小球所受的重力的大小和方向是不变的，小球所受的墙壁的支持力的方向是不变的；伴随着木板转动，木板与墙壁之间的夹角θ在不断增大；在图中找到θ角，根据θ角的变化规律，改变三角形的形状，确定出N1、N2均在减小。
题型二、力的合成与分解
6．（2018天津）明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之，曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则（ ）
A．若F一定，θ大时FN大 B．若F一定，θ小时FN大 C．若θ一定，F大时FN大 D．若θ一定，F小时FN大 【考向】力的合成与分解 【答案】BC
【解析】假设两推力之间的夹角为?，由几何关系可知θ、与?互补，所以当θ增大时，?减小，
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十年高考(2010-2019年)之高三物理真题精选分类汇编题专题02 相互作用(解析版)
