相互作用-力 专项练-2025年高考物理一轮复习

相互作用一力专项练

2025年高考物理一轮复习备考

一、单选题

1.某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉

住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的图像如图乙所示。下列说

法正确的是（）

A.实验中木板可以向左变速运动

B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线

C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为1：1

D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数

2.如图所示，弹性轻质杆A2的下端固定，上端固定一质量为根的小球，用水平力作用在小球B上,

使弹性杆缓慢弯曲到图示位置后保持静止，若此时水平力尸的大小为机g,则此时弹性杆对小球的作

^2mgC.2^2mgD.2mg

3.假设一艘邮轮从赤道出发，经过一个月到达上海，不考虑行驶过程中邮轮质量的变化。下列说法

正确的是（）

A.位移大小等于路程

B.从赤道到上海，邮轮受到的重力大小不变

C.邮轮静止在海面时，邮轮的重力和浮力是一对相互作用力

D.邮轮行驶时，水对邮轮的作用力与邮轮对水的作用力大小相等

4.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，通过最高点处大小不计的钉子

用水平细线拉住一质量为相、半径为r的光滑球B,重力加速度为g,则（）

A.A对地面的摩擦力方向向左

B.A对地面的摩擦力方向向右

C.细线对B的拉力大小为咫

D.A对B的支持力大小为〃?g二;4

5.如图所示，修建铁路、公路的路堤和路堑时，路边土壤颗粒堆积允许的边坡倾角最大值叫做“自然

休止角a"。如果边坡倾角超过自然休止角。会导致路基不稳定，使土壤颗粒沿边坡滑落，若土壤颗

粒间动摩擦因数为〃，下列关于自然休止角a叙述正确的是（）

路面

边坡/~

%路基

77777777777777777777777777777~

A.路面越宽，自然休止角a越大

B.路面越高，自然休止角a越大

C.无论路面宽窄和高低，tan（z=〃

D.无论路面宽窄和高低，sina=〃

6.用两根相同的细绳和弹簧分别将小球1、2和小球3、4悬挂起来，静止时2、4两球等高，如图所

示。则关于小球的质量关系一定正确的是（）

o3

«

«

«

«

«

o4

为

砥

-%C肛<-

A.叫＞B.D.

7.如图所示为通过轻杆相连的A、8两小球，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的。点。已知A、B

的质量分别为叫=3kg、丐=2kg,轻杆长度为;L,细线。4长为L。现对2施加一个水平外力/使

系统保持静止状态，A球在悬点正下方，细线03与轻杆恰好垂直。现保持两小球位置不变，使尸缓

慢从水平沿逆时针转过90。的过程中，下面说法正确的是（取重力加速度大小g=10m/s2）（）

A.细线Q4的拉力一定大于30NB.轻杆A3对3的作用力一定大于10N

C.细线的拉力不断减小D.外力尸一定不小于30N且先减小后增大

8.质量为M的正方体A与质量为机的圆球B在水平向右的外力F作用下静止在墙角处，它们的截

面图如图所示，截面正方形的对角线与截面圆的一条直径恰好在一条直线上，所有摩擦忽略不计，重

力加速度为g。则（)

A.F<(M+in)gB.F=^M+rn)g

C.地面受到的压力为FN,F^＜（M+m）gD.地面受到的压力为FN,＞（M+m）g

9.如图所示，用一轻绳通过定滑轮将质量为根的小球静置在光滑的半圆柱体上，小球的半径远小于

半圆柱体截面的半径R,绳长度为L长度为"的杆BC竖直且与半圆柱体边缘相切，0A与水平

面夹角为仇不计一切摩擦，重力加速度为g,下列表达式表示绳对小球的拉力厂是（）

mgR(1+cos0)

A比

'H(H+7?tan^)cos^

mgLmgLtan0

H+Rtan。HtanO+R

10.2023年春晚舞蹈《锦绣》，改编自舞剧《五星出东方》。图（a）是一个优美且难度大的动作。

人后仰平衡时，可简化为图（b）,头部受到重力G、肌肉拉力/2和颈椎支持力向。头部受力示意图

可能正确的是（）

图（a）图（b）

二、多选题

11.如图所示，工人竖直向下拉轻绳，利用滑轮组将重物缓慢提起。下列说法正确的是（）

A.轻绳的拉力增大

B.轻绳的拉力减小

C.工人对水平地面的压力增大

D.工人对水平地面的压力减小

12.用三根细线°、虫。将重力均为G的两个小球1和2连接，并悬挂如图所示。两小球处于静止状

态，细线。与竖直方向的夹角为30。，细线c水平则（）

\\\\\\\\

IXW

W

A

A.细线a对小球1的拉力大小Fa=*?G

B.细线c对小球2的拉力大小Fc=2，G

C.细线b对小球2的拉力大小FL与G

D.细线b对小球1的拉力大小为G

13.如图所示，质量M=2kg,倾角。=37。的斜面放置在水平面上，顶端固定一光滑定滑轮。质量

机=1kg的物块通过轻绳跨过定滑轮与轻弹簧相连，弹簧另一端与水平地面相连，轻绳与斜面平行,

弹簧保持竖直，弹力大小为8N,系统处于静止状态，重力加速度g=10m/s2,51137。=0.6,则下列

说法正确的是()

A.物块所受摩擦力的方向沿斜面向下

B.物块所受支持力和绳子拉力的合力方向竖直向上

C.地面对斜面的支持力大小为25.2N

D.地面对斜面的摩擦力大小为0

三、实验题

14.某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。

(1)实验操作过程中，下列做法对减小实验误差有益的是

A.两细绳必须等长

B.弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行

C.用两弹簧测力计同时拉细绳时示数之差应尽可能大

D.拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

(2)实验中弹簧测力计的指针如图1所示，则此时弹簧测力计的示数为N„

(3)如图2是该实验得到的两幅力的合成图，其中F是一只弹簧秤拉橡皮条时的弹簧弹力，你认为

符合实验事实的是______图(填“甲”或“乙”)。

15.悬停在空中的无人机向下投掷物品，一段时间后自动打开降落伞减速下落，最终物品以%=5m/s

的速度竖直匀速下落。降落伞用8根对称的绳悬挂物品，每根绳与竖直中轴线的夹角均为37。，如

图所示。物品的质量为"=2kg,降落伞的质量和物品所受的空气阻力不计，打开伞后伞所受空气

阻力/与速度v成正比，即/=H。重力加速度g=10m/s2。求：

(1)左值的大小;

(2)匀速下落时每根绳子的拉力大小。

16.一轻质弹簧原长fo=5cm,用它竖直提着一个质量机=10kg的物体，当物体处于静止状态时，弹簧

长度〃=10cm。将物体置于水平桌面上，用该弹簧沿水平方向拉该物体，当物体在水平桌面上匀速运

动时弹簧长度/2=7cm。已知物体与水平桌面间的最大静摩擦力为50N,重力加速度大小取g=10m/s2,

求：

(1)弹簧的劲度系数；

(2)物体与桌面间的滑动摩擦因数；

(3)用弹簧沿水平方向拉静止在桌面上的物体，当弹簧长度/3=9cm时，物体受到的摩擦力大小。

17.某物理学习小组设计了一个测量风速的装置，其原理如图所示。用一根不可伸长的细线，悬挂一

个质量为机的小球，风沿水平方向吹来时，细线偏离竖直方向。风速越大，细线与竖直方向的夹角

越大，根据夹角的大小可以指示出风速的大小。已知当风速为现时，细线与竖直方向的夹角为仇，

重力加速度为g。完成以下问题：

(1)画出小球的受力示意图；

(2)求当风速为vo时，风对小球作用力的大小凡；

(3)若风对小球作用力的大小与风速的平方成正比，即Focv2,推导风速v跟细线与竖直方向夹角

。之间的关系。

参考答案:

AB.为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向

右轻绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的

曲线，由图乙知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩

擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，可以向左变速运动，故A正确，B错误；

C.由图可知，最大静摩擦力约为10N,滑动摩擦力约为7N,故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为

10：7,故C错误；

D.根据

f=/LiFN=nmg

可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D错误。

2.B

小球保持静止，根据平衡条件可知杆对小球的作用力?大小等于小球重力与拉力厂的合力，即

辱=y](mg)2+F2=41mg

3.D

A.位移大小小于路程，故A错误；

B.从赤道到上海，重力加速度变大，邮轮受到的重力变大，故B错误；

C.邮轮静止在海面时，邮轮的重力和浮力是一对平衡力，故C错误；

D.邮轮行驶时，水对邮轮的作用力与邮轮对水的作用力是一对相互作用力，大小相等、方向相反,

故D正确。

4.D

AB.对A、B整体受力分析，相对地面无滑动趋势，故A不受地面的摩擦力，则A对地面无摩擦

力，故AB错误；

CD.对B受力分析，如图所示

根据平衡条件可得

F=感,弓=mgtand

COS。

联立解得A对B的支持力大小为

细线对B的拉力大小为

故C错误，D正确。

5.C

当边坡倾角达到最大时，边坡上的土壤颗粒刚好不会滑落，以某一部分质量为，〃的土壤颗粒为研究

对象，其重力沿斜面向下的分量与摩擦力平衡，有

mgsin0=F{=jumgcos0

4=tan6

故C正确，ABD错误。

6.C

悬挂小球1、2的弹簧弹力等于小球1、2的总重力，悬挂小球3、4的弹簧弹力等于小球4的重力。

两弹簧伸长量相同，弹力相等，说明小球1、2的总质量等于小球4的质量。而小球3的质量无法判

断。

AB.由于系统处于静止状态，A球在悬点正下方，故A球只受重力和细绳。4拉力作用，且二力平

衡，故细线。4的拉力不变，轻杆对A、B均没有作用力，故AB错误；

C.小球B受竖直向下的重力、沿悬线08斜向上的拉力%^口厂的作用而处于静止状态，三力的合力

为零，表示三力的线段构成封闭三角形如图所示，由于重力的大小及方向不变，悬线拉力的方向不变，

产缓慢从水平沿逆时针转过90。的过程中，细线03的拉力不断减小，外力尸先减小后增大，故C正

确；

D,细线08与轻杆恰好垂直，由几何关系可知，当F的方向与垂直时下最小，由几何关系知此

时

=1/n2g=10N

故D错误。

FOB

AB,对圆球B受力分析如图可知

0=45°

A对B的弹力

T二工

COSB

根据牛顿第三定律B对A的弹力

T'=T=mg

COSP

F=TrsinJ3=mg

故A正确，B错误；

CD.地面受到的压力为

YYIQ

FN=Mg+VcosP=Mgd--------cosB=Mg+mg

COSP

故CD错误。

故选Ao

9.C

根据题意，对小球受力分析，受拉力、支持力和重力，把拉力和支持力平移，组成矢量三角形，延

长49和5C交于。点，如图所示

F_mg

7-H+Rtan。

解得

r_mgL

~H+Rtwd

10.D

根据共点力平衡条件可知，三个共点力的平衡，任意两个力的合力需与第三个力等大反向。根据平

行四边形法则，ABC三个选项中任意两个力的合力均不能与第三个力等大反向，D选项满足条件。

11.AD

AB.对滑轮做受力分析有

2FTCOS0—mg

解得

2cos。

则随着重物缓慢拉起过程，。逐渐增大，则轻绳的拉力耳逐渐增大，故A正确，B错误;

CD.对人受力分析有

mg

根据受力平衡可得

FN+F7=mg

由于轻绳的拉力耳逐渐增大，可知地面对人的支持力逐渐减小，则工人对水平地面的压力逐渐减小,

故C错误，D正确。

故选AD。

12.ABC

【详解】AB.将两小球看作一个整体，对整体受力分析，如图所示

根据平衡条件可得

工cos30°=2G

用sin30。=Fc

联立得

工二二-G，Fc=——

故AB正确；

CD.对2小球隔离分析，利用平衡条件可得

22

F=^G+FC=^-G

则细线b对小球2和小球1的拉力都为@G,故C正确，D错误;

3

13.AD

A.物块所受重力沿斜面向下的分力大小为

mgsin0—6N<F=8N

可知，物块相对于斜面有向上运动的趋势，物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，故A正确;

B.物块处于静止状态，所受合力为0,结合上述可知，物块受到重力、绳子的拉力、斜面的支持力

与沿斜面向下的摩擦力四个力的作用，根据平衡条件可知，支持力和绳子拉力的合力与重力和摩擦力

的合力等大反向，重力和摩擦力的合力方向斜向左下方，可知支持力和绳子拉力的合力右上方，故B

错误；

C.将斜面、滑轮与物块作为整体，对整体进行分析，根据平衡条件有

N=mg+Mg+F=38N

即地面对斜面的支持力为38N,故C错误；

D.结合上述，将斜面、滑轮与物块作为整体，对整体进行分析，整体受到弹簧竖直向下的拉力、竖

直向下的重力与竖直向上的支持力，整体在水平方向没有受到其它作用力，即整体相对于水平面没有

运动趋势，即地面对斜面的摩擦力大小为0,故D正确。

14.BD/DB3.59/3.60/3.61甲

(1)[1]A.两细绳只需要适当长一些，不需要等长，故A错误；

B.为了减小误差，弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行，故B正确；

C.为了减小读数误差，用两弹簧测力计同时拉细绳，两弹簧测力计的示数都应适当大一些，而不是

示数之差尽量大，故C错误；

D.为了减小标记方向带来的误差，拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些，故D

正确。

(2)⑵测力计精度为0.1N,再估读下一位，根据图像可知读书为3.60N(3.59N~3.61N都对)。

(3)[3]根据实验原理和实验步骤方法可知，理论合力必须是平行四边形对角线，弹簧拉的实际合力F

必须跟橡皮条AO同向，根据图像观察，符合实验事实的是甲图。

故选甲图。

25

15.(1)4N-s/m；(2)—N

8

(1)最终物品以%=5m/s的速度竖直匀速下落，以降落伞和物品为整体，根据受力平衡可得

%=Mg

解得