专题03 相互作用
1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）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 【答案】BD
【解析】如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45°的过程中，水平拉力F逐渐增大，绳子拉力T逐渐增大；
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。
2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为则物块的质量最大为 A．150kg 【答案】A
B．1003kg C．200 kg
D．2003kg 32
，重力加速度取10m/s。若轻绳能承受的最大张力为1 500 N，3【解析】
T=f+mgsinθ，f=μN，N=mgcosθ，带入数据解得：m=150kg，故A选项符合题意。
3．（2019·新课标全国Ⅲ卷）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．F1=33mg，F2=mg 32B．F1=D．F1=33mg，F2=mg 2331mg，F2=mg 2213C．F1=mg，F2=mg
22【答案】D
【解析】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知，
13????F?mg 由牛顿第三定律知，。解得，F?mgF1?mgcos30?F2?mgsin30?2122F1?31mg,F2?mg，故D正确 22
4．（2019·天津卷）2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是
A．增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力 B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度
C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下 D．为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布 【答案】C
【解析】A、以桥身为研究对象，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力等大反向，则钢索对索塔的向下的压力数值上等于桥身的重力，增加钢索的数量钢索对索塔的向下的压力数值不变，故A错误； B、由图甲可知2Tcos??Mg，当索塔高度降低后，?变大，cos? 变小，故T变大，故B错误 C、由B的分析可知，当钢索对称分布时，2Tcos??Mg，钢索对索塔的合力竖直向下，故C正确
D、受力分析如图乙，由正弦定理可知，只要
FFAB?AC，钢索AC、AB的拉力FAC、FAB进行合成，sin?sin?合力竖直向下，钢索不一定要对称分布，故D错误；综上分析：答案为C。
5．（2019·江苏卷）如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右．细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为
（A）
T sin?（B）
T cos?（C）Tsinα （D）Tcosα
【答案】C
【解析】对气球受力分析，由水平方向平衡条件可得：F风?Tsin?，故C正确。
6．（2019·山东省济宁市高三第二次摸底考试）我国2007年建成的国家大剧院外部呈椭球型．为了简化，将国家大剧院的屋顶近似为半球形，某警卫人员在执行特殊任务时，必须在屋顶上向上缓慢爬行，他在爬行的过程中屋顶对他的
A．支持力不变 C．摩擦力变小 【答案】C
B．支持力变小 D．摩擦力变大
【解析】
因为缓慢爬行，合力为零：mgcos??F支，mgsin??Ff，向上爬的过程中，夹角减小，变小，所以摩擦力变小，支持力变大，ABD错误，C正确。
变大，
7．（2019·辽宁省辽南协作体高三模拟）如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B。整个装置处于静止状态，已知重力加速度为g则
A．A对地面的摩擦力方向向左 B．A对地面的压力大于（M+m）g C．B对A的压力大小为
r
mg R
D．细线对小球的拉力大小为T?r2?2Rrmg R
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