2025年高考物理二轮复习专练：相互作用力

相互作用力

一.选择题（共7小题）

1.（2024•开福区校级模拟）如图所示，光滑的圆轨道竖直固定在水平地面上，。为圆心，A为轨道上的

一点，Q4与水平面夹角为30。。小球在拉力F作用下始终静止在A点。当拉力方向水平向左时，拉力厂的

大小为10N。当将拉力/在竖直平面内顺时针转至沿圆轨道切线方向时，拉力歹的大小为（）

A.5NB.C.IOND.10也N

2.（2024•顺庆区校级模拟）如图所示，木板3放置在粗糙水平地面上，O为光滑钱链。轻杆一端与钱链O

固定连接，另一端固定连接一质量为加的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑的定滑轮

。由力/牵引，定滑轮位于O的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力厂的大小使小球A和轻杆从

图示位置缓慢运动到O'正下方，木板始终保持静止，则在整个过程中（）

A.外力厂大小不变

B.轻杆对小球的作用力大小变小

C.地面对木板的支持力逐渐变小

D.地面对木板的摩擦力逐渐减小

3.（2024•龙凤区校级模拟）如图所示，某创新实验小组制作了一个半径为12cm的圆环，将3个相同的轻

弹簧一端等间距地连接在圆环上的A、3、C三点，另外一端连接于同一点，结点恰好在圆心。处。将圆

环水平放置，在结点O处悬挂一瓶矿泉水，缓慢释放直至平衡时测得结点下降了5c机。已知轻弹簧的自然

长度为9c〃z,矿泉水的重力为6N,则弹簧的劲度系数为（）

B

A.39GN/mB.130N/mC.3.90N/mD.130N/m

4.（2024•山东）如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30。的斜坡

上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于（）

A.1B.且C.诋D.@

2322

5.（2024•龙凤区校级模拟）帆船是人类的伟大发明之一，船员可以通过调节帆面的朝向让帆船逆风行驶，

如图所示为帆船逆风行驶时的简化示意图，此时风力尸=2000N,方向与帆面的夹角a=30。，航向与帆面

的夹角〃=37。，风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶。已知sin37o=0.6,则帆船在沿航向方向

获得的动力为（）

风力

6.（2024•雨花区校级模拟）2023年9月27日，杭州亚运会中国队组合赵焕城/王赛博获得帆船比赛冠军。

图为帆船在静止水面上逆风航行的示意图。风力和船身方向成135。，风力和帆面成8。，风力在垂直帆面

方向的分力推动帆船逆风行驶，如果风力大小为则风力在航行方向的分力为（）

3344

A.-Fsin8°B.-Feos8°C.-Fsin8°D.-Feos8°

5555

7.（2024•碑林区校级模拟）如图所示，木块A、5分别重50N和60N与水平地面之间的动摩擦因数均为

0.2o夹在A、5之间的轻弹簧被压缩了2s,弹簧的劲度系数为400N/相。用b=2N的水平拉力拉木块

B,木块A、5均保持静止。最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）

F

AWWWWAB

A.弹簧的弹力大小为80N

B.木块A受到的摩擦力大小为10N

C.木块3受到的摩擦力大小为6N

D.地面给A、3组成的系统的摩擦力大小为2N

二.多选题（共10小题）

8.（2024•江苏四模）质量均为机的相同物块P、。静止于同一水平面上，它们与水平面间的动摩擦因数

均为05现分别给两物块施加等大的作用力歹，方向如图所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重

力加速度大小为g,下列说法正确的是（）

PQ

77/777777777777777777777777777/77777777

A.若F=Q.2mg,则尸受到的摩擦比。受到的摩擦小

B.若尸=02咫，则P受到的摩擦力与。受到的摩擦力大小相等

C.若b=04wg,则尸受到的摩擦力比。受到的摩擦力小

D.若尸=04咫，则P受到的摩擦力与。受到的摩擦力大小相等

9.（2024•凉山州模拟）某同学在家清洁墙面的情景如图所示，他用力推着一个0.8依的拖把沿墙竖直向上

做匀速直线运动，推力保持在沿轻杆方向上，此时轻杆与竖直墙面的夹角为53。，推力大小为40N。已知

sin53°=0.8,cos53°=0.6,g^ClOm/s2,则（）

A.拖把头对墙的压力为32N

B.拖把头对墙的压力为24N

C.拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.5

D.拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.75

10.（2024•岳麓区校级模拟）光滑半圆槽的边缘上固定有一轻质定滑轮，轻质定滑轮轴与一直杆至一端

连接，直杆可绕3在竖直面上转动，轻绳一端连接一小球尸，另一端跨过轻质定滑轮后套着一铁环。，然

后固定在直杆的A端，如图所示。开始时直杆通过外力水平放置并使整个系统处于平衡状态，不计任何摩

擦阻力，小球可视为质点，贝I"）

A.若轻绳PB段与段均与竖直方向成30。角，小球P和铁环。的质量之比为1:1

B.若小球尸的质量足够大，系统平衡时小球尸可能位于半圆弧槽的最低点

C.若通过外力把直杆AB顺时针缓慢转动一小段距离，小球P的位置可能不动

D.若通过外力把直杆4?逆时针缓慢转动一小段距离，小球P的位置一定下移

H.（2024•荔湾区校级一模）建筑工地上，工人用如图所示的方式将重物从平台运到地面。甲、乙两人在

同一高度手握轻绳，不计重力的光滑圆环套在轻绳上，下端吊一重物。甲站在A点静止不动，乙从3点缓

慢向A点移动一小段距离。此过程中，下列说法正确的是（）

A.绳的拉力大小减小B.甲所受平台的支持力增大

C.甲所受平台的摩擦力变小D.绳对圆环拉力的合力变小

12.（2024•魏都区校级三模）如图所示为常见室外晾衣设备。经特殊防滑处理的水平刚性晾衣杆上悬挂一

轻质衣架，衣架上挂有一质量为1依的衣服，衣服可视为刚性平板。衣服因受迎面吹来的风力作用而与竖

直方向形成一稳定偏角，，衣架在晾衣杆上始终不发生滑动，已知晾衣杆与衣架间动摩擦因数为壮，最大

3

静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）

A.当衣服所受风力为5N时，杆对衣架的支持力为7.5N

B.为使衣架在晾衣杆上不发生滑动，风力不能超过6N

C.风力越大，偏角（9越大

D.风力越大，衣架受到杆的摩擦力越大

13.（2024•衡阳县校级模拟）如图所示，轻绳1两端分别固定在M、N两点（N点在Af点右上方），轻绳

1上套有一个轻质的光滑小环O,质量为机的物块尸通过另一根轻绳2悬挂在环的下方，处于静止状态,

ZMON=60°o现用一水平向右的力P缓慢拉动物块，直到轻绳2与连线方向垂直。已知重力加速度

为g。下列说法正确的是（）

A.施加拉力产前，轻绳1的张力大小为竽mg

B.物块在缓慢移动过程中，轻绳2的延长线始终平分NMON

C.物块在缓慢移动过程中，轻绳2的张力一直增大

D.物块在缓慢移动过程中，轻绳1的张力一直增大

14.（2024•茂名一模）某同学上网课时把平板放在倾角为30。的斜面上，平板质量为1饭，平板处于静止

状态，示意图如图所示，重力加速度g取10巾/$2,下列说法正确的是（）

A.斜面对平板的支持力方向竖直向上

B.斜面对平板的支持力小于平板所受的重力

C.斜面对平板的摩擦力大小是5N,方向沿斜面向下

D.斜面对平板的作用力竖直向上

15.（2024•泰安三模）间距为10租的两根固定的竖直杆间有一根腔衣绳，晾衣绳两端等高，长度为14%且

不可伸长。将一件衣服通过晾衣架挂在晾衣绳上，衣架能沿晾衣绳自由滑动，衣架挂钩和晾衣绳之间的摩

擦力忽略不计。无风时，衣服和衣架的悬挂点刚好位于晾衣绳的中间位置，如图甲所示；有风时，有水平

向右的风作用在衣服上，稳定后衣架悬挂点两侧的晾衣绳刚好垂直，如图乙所示。已知衣服和衣架的总质

量为14依，重力加速度g取10根/S2,风对晾衣绳的作用力忽略不计，则下列说法正确的是（）

A.无风时，晾衣绳中的拉力大小为7N

B.有风时，晾衣绳中的拉力大小为10N

C.有风时，风对衣服的作用力大小为2N

D.有风时，晾衣绳对衣架的作用力大小为12N

16.（2024•沈河区校级模拟）如图所示，质量为7〃的小球用一轻绳竖直悬吊于。点。现用一光滑的金属挂

钩向右缓慢拉动轻绳至虚线位置，在此过程中，下列说法正确的是（）

'op?

O

A.挂钩对轻绳的作用力不断变大

B.轻绳上的张力先变大后变小

C.轻绳对挂钩的作用力方向始终水平向左

D.挂钩对轻绳的作用力大小不可能为2〃zg

17.（2024•东湖区校级三模）如图所示，半圆环竖直固定在水平地面上，光滑小球套在半圆环上。对小球

施加一始终指向半圆环最高点B的拉力F,使小球从圆环最低点A缓缓移动到最高点B。下列说法正确的

是（）

B.拉力厂先增大后减小

C.小球对圆环的压力大小始终不变

D.小球对圆环的压力先增大后减小

三.填空题（共3小题）

18.（2024•三明模拟）如图，一橡皮擦置于长塑料直尺的一端，现将直尺沿桌面缓慢向外移动，二者始终

保持相对静止，在此过程中，直尺弯曲程度变大，橡皮擦对直尺的压力—（选填“增大”、“减小”或

“不变”），橡皮擦所受的摩擦力—（选填“增大”、“减小”或“不变”），直尺对橡皮擦的作用力

19.（2023•蕉城区校级一模）如图所示，物体A、3的质量优A=84，""=6倏，A与3、3与地面之

间的动摩擦因数都为〃=0.5,在外力F作用下，A和3一起匀速运动，则地面对3的摩擦力的大小是

N；A对3的摩擦力的大小是N。（g取10："/$2）

A

~B

20.（2022•闵行区校级模拟）如图所示，在竖直平面的固定光滑圆轨道的最高点有一个光滑的小孔，质量

为机的小环套在圆轨道上，用细线通过小孔系在环上，缓慢拉动细线，使环沿轨道上移，在移动过程中拉

力厂和轨道对小环的作用外的大小变化情况分别为：F—，FN—（均选填“增大”、“减小”、“不

变”、“先增大后减小”或“先减小后增大等）.

四.解答题（共5小题）

21.（2024•佛山二模）如图，两工人在安装一园林石牌时，通过绳子对石牌同时施加大小相等、方向与竖

直方向成37。的力T,使石牌恰好离开水平地面并保持静止，然后突然一起发力把石牌拉起准备安装到预

设位置。当石牌运动到离地面4=0.25相处时，两条绳子同时断裂。石牌继续上升为=0.2%后自由下落。

已知石牌质量机=48像，取重力加速度g=10"z/s2,sin37O=0.6,8$37。=0.8,忽略空气阻力，求:

（1）T的大小；

（2）从绳断裂到石牌恰好接触地面的时间。

22.（2024•浑南区校级模拟）中国的歼-20战斗机是一款全球领先的战机，它不仅拥有高超的隐身性、机

动性，还具有强大火力、信息化和网络化能力，能够在复杂的空战环境中发挥重要的作用。设总重力为G

的战斗机正沿着与水平方向成。角的直线匀速向上攀升，牵引力尸的方向位于速度方向与竖直方向之间、

与速度方向成a角，升力与速度方向垂直，飞机受到的阻力等于升力的左倍，阻力方向与速度方向相反,

如果飞机受到的这几个力的作用线相交于一点，求：

（1）飞机受到的升力耳的大小;

（2）牵引力厂的大小。

23.（2024•辽宁模拟）如图（a）所示，间距为/的两颗钉子固定在相同高度处，将一根长为人不可伸长

的轻质细绳和一根原长也为/、劲度系数为％的轻质橡皮筋的两端连在一起挂在钉子上，用挂钩将一重物

挂在细绳上，平衡时挂钩位于细绳中点且细绳之间的夹角。=60。，橡皮筋始终未超出弹性限度，不计一切

摩擦，重力加速度为g。

(1)求重物的质量；

(2)将第三颗钉子钉在两颗钉子中点处，并撤去两端钉子，将橡皮筋和细绳看作新的“弹性皮筋”，如图

(b)所示，求此“弹性皮筋”的劲度系数。

橡皮筋

□

图(b)

24.(2024•顺庆区校级模拟)如图所示，对称、相同粗糙程度的斜面与竖直方向夹角6=53。，硬质轻杆通

过光滑较链与两个相同且质量为〃4=1.0依的物块P、。相连，P、。对称放在斜面上，一质量”=1.6依

的物体通过轻绳悬挂在钱链A上，对称调节尸、。的位置，使杆与斜面垂直，整个装置处于平衡状态，设

最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,可能用到的数学公式

sin(«-/?)=sinacos/?-cosasin(3,cos(a+/3)=cosacos-sinasin(3。

(1)求杆对物块尸的作用力大小；

(2)求物块与斜面间动摩擦因数的最小值；

(3)若斜面光滑，对称调节尸、。的位置，使整个装置仍处于平衡状态，求此时杆与水平方向夹角的正

切值。

25.(2023•合肥一模)如图所示，某校门口水平地面上有一质量为150依的石墩，石墩与水平地面间的动

摩擦因数为理，工作人员用轻绳按图示方式缓慢移动石墩，此时两轻绳平行，重力加速度g取lOm/s?。

求：

(1)若轻绳与水平面的夹角。为60。，轻绳对石墩的总作用力大小；

(2)轻绳与水平面的夹角为多大时，轻绳对石墩的总作用力最小，并求出该值。

参考答案与试题解析

选择题（共7小题）

1.（2024•开福区校级模拟）如图所示，光滑的圆轨道竖直固定在水平地面上，。为圆心，A为轨道上的

一点，与水平面夹角为30。。小球在拉力厂作用下始终静止在A点。当拉力方向水平向左时，拉力尸的

大小为10N。当将拉力尸在竖直平面内顺时针转至沿圆轨道切线方向时，拉力F的大小为（）

A.5NB.5y/3NC.IOND.10布N

【答案】A

【考点】利用平衡推论求解受力问题

【专题】共点力作用下物体平衡专题；定量思想；学科综合题；应用题；合成分解法；推理论证能力

【分析】当与水平面夹角为30。分析小球的受力情况，作出受力图，运用合成法分析求得小球的重力。

再用同样的方法求解当将拉力F在竖直平面内转至沿圆轨道切线方向时拉力F的大小。

【解答】解：当拉力水平向左时，受到竖直向下的重力，沿。4向外的支持力，以及拉力产的作用，如图

所示：

根据矢量三角形可得：G=Ftan30。=10x昱N=必鼠

33

当拉力沿圆轨道切线方向时，受力如图所示:

根据矢量三角形可得：F=Gcos30。=也5乂无~N=5N

32

故A正确，BCD错误。

故选：Ao

【点评】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，然后根据正交分解法将各个力分解成两

个方向上的力，然后列式求解，如果物体受到三力处于平衡状态，则可根据矢量三角形法，将三个力移动

到一个三角形中，然后根据角度列式求解。

2.（2024•顺庆区校级模拟）如图所示，木板3放置在粗糙水平地面上，O为光滑钱链。轻杆一端与钱链O

固定连接，另一端固定连接一质量为机的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，另一端通过光滑的定滑轮

O,由力/牵引，定滑轮位于。的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力歹的大小使小球A和轻杆从

图示位置缓慢运动到。正下方，木板始终保持静止，则在整个过程中（）

A.外力厂大小不变

B.轻杆对小球的作用力大小变小

C.地面对木板的支持力逐渐变小

D.地面对木板的摩擦力逐渐减小

【答案】D

【考点】图解法解决动态平衡问题

【专题】比较思想；图析法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力

【分析】对小球进行受力分析，根据相似三角形法分析出外力尸和轻杆对小球作用力的变化情况；对木板

3进行受力分析，根据几何关系结合其平衡状态分析出地面对木板的支持力和地面对木板的摩擦力的变化

情况。

【解答】解：AB,对小球A进行受力分析，三力构成矢量三角形，如图所示。

根据相似三角形有

mg_F_F'

OC/~（yA~OA

缓慢运动过程OA越来越小，则尸逐渐减小；由于。4长度不变，杆对小球的作用力大小尸不变，故3错

、口

庆；

CD,对木板，由于杆对木板的作用力大小不变，方向向右下方，但杆的作用力与竖直方向的夹角越来越

小，所以地面对木板的支持力逐渐增大，地面对木板的摩擦力逐渐减小，故C错误，。正确。

故选：Do

【点评】本题主要考查了力的动态平衡问题，熟悉物体的受力分析，结合几何关系分析出力的变化情况即

可。

3.（2024•龙凤区校级模拟）如图所示，某创新实验小组制作了一个半径为12a〃的圆环，将3个相同的轻

弹簧一端等间距地连接在圆环上的A、3、C三点，另外一端连接于同一点，结点恰好在圆心。处。将圆

环水平放置，在结点O处悬挂一瓶矿泉水，缓慢释放直至平衡时测得结点下降了5cm。已知轻弹簧的自然

长度为9cm,矿泉水的重力为6N,则弹簧的劲度系数为（）

A.390?//mB.130?//mC.3.9QN/mD.1.30N/m

【答案】B

【考点】劲度系数及其特点

【专题】定量思想；方程法；共点力作用下物体平衡专题；推理能力

【分析】由几何关系求出平衡时每根弹簧的长度，得到每根弹簧的伸长量，根据竖直方向受力平衡求解瓶

子受到的弹力大小；由胡克定律求出每根弹簧的劲度系数。

【解答】解：结点下降了5皿后，由几何关系可得A与O之间的长度为A0'="+廿=庐/cm=13cm。

如图所示

由几何关系可知平衡时每根弹簧的长度均为x=V122+52cm=13cm

每根弹簧的伸长量均为4x=13cm-9cm=4cm=4xl0-2m

根据竖直方向受力平衡可得G=3左AYcos0

解得劲度系数为k=---=----------——-N/m=130N/m

3ecos03x4x10-2x』

13

故3正确，AC。错误。

故选：Bo

【点评】本题考查胡克定律和共点力平衡，注意尸=区中x指弹簧的形变量，不是弹簧的长度。

4.（2024•山东）如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30。的斜坡

上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于（）

【答案】B

【考点】力的分解过程中多解和极值的问题；共点力的平衡问题及求解

【专题】信息给予题；定量思想；推理法；摩擦力专题；共点力作用下物体平衡专题；理解能力

【分析】根据平衡条件和滑动摩擦力公式求解作答。

【解答】解：国产人形机器人“天工”在斜坡上受重力、支持力和摩擦力作用，如图所示：

N

f

___________

mg

当机器人“天工”站立和稳定行走时，根据平衡条件，沿斜坡方向〃加geos30。..mgsin30。

解得斜坡的动摩擦因数〃2日

即机器人的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于且，故3正确，ACD错误。

3

故选：B。

【点评】本题考查了共点力作用下物体的平衡和滑动摩擦力公式，理解机器人在斜坡上稳定地站立和行走

的条件是解题的关键。

5.（2024•龙凤区校级模拟）帆船是人类的伟大发明之一，船员可以通过调节帆面的朝向让帆船逆风行驶，

如图所示为帆船逆风行驶时的简化示意图，此时风力歹=2000N,方向与帆面的夹角夕=30。，航向与帆面

的夹角尸=37。，风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶。已知sin37o=0.6,则帆船在沿航向方向

获得的动力为（）

风力

【答案】C

【考点】正交分解法

【专题】定量思想；合成分解法；受力分析方法专题；推理论证能力

【分析】运用正交分解方法分解风力，先计算垂直于帆面的分力，进而再对垂直作用于帆面上的风力《沿

帆船航向方向和垂直航向方向进行分解，则帆船在沿航向方向获得的动力。

【解答】解：对风力尸在沿着帆面和垂直于帆面方向进行分解，根据力的平行四边形法则可得其垂直于帆

面的分力

F{=Fsincr

代入数据解得

月=1000N

再对垂直作用于帆面上的风力耳沿帆船航向方向和垂直航向方向进行分解，则帆船再沿航方向获得的动力

为

8=£sin£

代入数据解得

F2=600N

故C正确，至。错误。

故选：Co

【点评】本题考查了力的分解，旨在考查正交分解方法的运用和分力的计算。

6.（2024•雨花区校级模拟）2023年9月27日，杭州亚运会中国队组合赵焕城/王赛博获得帆船比赛冠军。

图为帆船在静止水面上逆风航行的示意图。风力和船身方向成135。，风力和帆面成8。，风力在垂直帆面

方向的分力推动帆船逆风行驶，如果风力大小为尸，则风力在航行方向的分力为（）

3344

A.-Fsin8°B.-Feos8°C.-Fsin8°D.-Feos8°

5555

【答案】A

【考点】正交分解法

【专题】定量思想；合成分解法；平行四边形法则图解法专题；推理论证能力

【分析】根据图中标注的各个方向先把风力F沿垂直于帆面方向分解，再根据几何关系求相应的夹角，再

根据分解的方法求这个分力的表达式。

【解答】解：由题，结合图可知，风力在垂直于帆面方向上的分力为尸=/$足8。

这个分力垂直于帆面，与航行方向之间的夹角为6=90。-（180。-135。-8。）=53。

所以风力在航行方向上的分力为F"=尸cos53。=-尸=-Psin8。

55

故A正确，BCD错误

故选：Ao

【点评】考查力的分解的方法，会根据图中各个量的方向结合三角函数的知识进行分解。

7.（2024•碑林区校级模拟）如图所示，木块A、3分别重50N和60N与水平地面之间的动摩擦因数均为

0.2o夹在A、3之间的轻弹簧被压缩了2c〃z,弹簧的劲度系数为400N/m。用歹=2N的水平拉力拉木块

B,木块A、3均保持静止。最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）

Z7

A.弹簧的弹力大小为80N

B.木块A受到的摩擦力大小为10N

C.木块3受到的摩擦力大小为6N

D.地面给A、3组成的系统的摩擦力大小为2N

【答案】D

【考点】胡克定律及其应用；判断是否存在摩擦力

【专题】定量思想；推理法；摩擦力专题；推理论证能力

【分析】根据胡克定律求弹簧弹力；由平衡条件分别求得A、3受到的摩擦力大小；把A、3和弹簧看成

一个整体，根据平衡条件分析整体所受摩擦力。

【解答】解：A、3与地面之间的最大静摩擦力大小为加=〃。4=0.2*50双=10",

^=^=0.2x60^=12^

A、x=2cm=0.02/77,弹簧的弹力大小为r=fct=400*0.02N=8N,故A错误；

B、因A物块处于静止状态，根据平衡条件得A所受摩擦力大小为以=/=8N,故3错误；

C、在水平方向上3受弹簧对它向右的弹力，向右的拉力，以及向左的摩擦力，根据平衡条件可得

fB=F+F'=8N+2N=10N,故3受摩擦力大小为10N,故C错误；

D、把A、3两物块以及弹簧看成一个整体，由平衡条件可得整体所受摩擦力大小/=尸=2N,故。正

确。

故选：Do

【点评】注意在计算摩擦力时需要和最大静摩擦力相比较，结果要小于最大静摩擦力。

二.多选题（共10小题）

8.（2024•江苏四模）质量均为机的相同物块尸、。静止于同一水平面上，它们与水平面间的动摩擦因数

均为0.5,现分别给两物块施加等大的作用力F,方向如图所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，重

力加速度大小为g,下列说法正确的是（）

F

30°30^F

PQ

777777777777777777777777777777777777777

A.若尸=0.2，wg,则P受到的摩擦比。受到的摩擦小

B.若尸=0.2mg,则P受到的摩擦力与。受到的摩擦力大小相等

C.若P=QAtng,则P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小

D.F—OAmg,则P受到的摩擦力与Q受到的摩擦力大小相等

【答案】BD

【考点】判断是否存在摩擦力；共点力的平衡问题及求解

【专题】学科综合题；定量思想；推理法；摩擦力专题；推理论证能力

【分析】判断P和。受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力。

两物体均受到静摩擦力作用，根据共点力平衡分析摩擦力大小。

【解答】解：首先判断尸和。受到的是滑动摩擦力还是静摩擦力,

AB、当尸=0.2mg时，P和。均受到静摩擦力作用，fp=Fcos300=0.143mg,fQ=Fcos300=0Ay/3mg,

故A错误，3正确;

CD、当尸=0.4〃7g时，P和。均受到静摩擦力作用，fp,=Fcos30°=0.2-j3mg,fQ,=Fcos30°=0.2y/3mg,

故C错误，。正确。

故选：BDo

【点评】此题考查了摩擦力的判断与计算，研究多个物体的临界问题，一要注意灵活选择研究对象，采用

隔离法和整体法结合研究，比较简洁。二要明确临界条件：一个相对于另一个物体刚要相对运动时两者间

的静摩擦力达到最大。

9.（2024•凉山州模拟）某同学在家清洁墙面的情景如图所示，他用力推着一个0.8伙的拖把沿墙竖直向上

做匀速直线运动，推力保持在沿轻杆方向上，此时轻杆与竖直墙面的夹角为53。，推力大小为40N。已知

sin53°=0.8,cos53°=0.6,g^LlOm/s2,则（）

0

A.拖把头对墙的压力为32N

B.拖把头对墙的压力为24N

C.拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.5

D.拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.75

【答案】AC

【考点】共点力的平衡问题及求解；力的合成与分解的应用

【专题】推理法；推理能力；定量思想；共点力作用下物体平衡专题

【分析】AB-.对拖把头受力分析，水平方向根据平衡条件列式求解墙对拖把头的弹力，根据牛顿第三定

律求解拖把头对墙的压力；

CD；竖直方向根据平衡条件列式求解拖把头与墙面之间的动摩擦因数。

根据平衡条件可得墙对拖把头的弹力为

与=<Fsin53°=40x0.8N=32N

根据牛顿第三定律，拖把头对墙的压力为32N,故A正确，B错误;

CD.拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动，有

Feos53°=mg+f

拖把受到的滑动摩擦力为

于=小

代入数据联立解得拖把头与墙面之间的动摩擦因数为

//=0.5

故C正确，。错误。

故选：AC.

【点评】本题考查共点力作用下的平衡问题，要求学生能正确选择研究对象，受力分析，根据平衡条件列

式解题。

10.（2024•岳麓区校级模拟）光滑半圆槽的边缘上固定有一轻质定滑轮，轻质定滑轮轴与一直杆至一端

连接，直杆可绕3在竖直面上转动，轻绳一端连接一小球尸，另一端跨过轻质定滑轮后套着一铁环Q,然

后固定在直杆的A端，如图所示。开始时直杆通过外力水平放置并使整个系统处于平衡状态，不计任何摩

A.若轻绳PB段与2。段均与竖直方向成30。角，小球P和铁环。的质量之比为1:1

B.若小球尸的质量足够大，系统平衡时小球尸可能位于半圆弧槽的最低点

C.若通过外力把直杆AB顺时针缓慢转动一小段距离，小球P的位置可能不动

D.若通过外力把直杆4?逆时针缓慢转动一小段距离，小球P的位置一定下移

【答案】AD

【考点】力的合成与分解的应用；共点力的平衡问题及求解

【专题】定量思想；推理法；分析综合能力；共点力作用下物体平衡专题

【分析】画出「物体的受力分析图，由平衡条件解答质量之比等问题；

由平衡条件结合正交分解法解答。

若轻绳PB段与2。段均与竖直方向成30。角，根据水平方向的合力为零可知：夕=/=30。

由几何关系可得，只有OP与竖直方向的夹角也为30。，水平方向上合力才可能为零，

对小球P在竖直方向有：mAg=FTCOS30°+FNCOS30°

对小球P水平方向有：西sin30。=心sin30。

对铁环。竖直方向有：rn2g=2FTcosa

联立可得出小球P和铁环Q的质量之比为1:1,故A正确；

3、如果小球尸在半圆弧槽的最低点，那么连接小球的轻绳拉力应该为零，此时整个系统不可能平衡，故

3错误；

C、假设小球尸位置不变，轻绳拉力不变，3端右侧的绳长/不变，把直杆至顺时针转动一小段距离，AB

段的水平距离d变小，由:sina=y

由此可知，a变小，绳的拉力：鸟=」"将变小，与小球P位置不变时，轻绳拉力不变相矛盾，故C错

2cos。

误;

D、直杆A5逆时针缓慢转动一小段距离，A5段的水平距离d也是变小，设ABOP=。，如图建立直角坐

n

标系，对小球尸受力进行正交分解后，可得：写COS'U^gCOSe

01

变形可得：耳=^g（2cos-----------）,由上式可知，小球质量不变，轻绳拉力变小，。变大，小球尸下移,

2U

cos—

2

故。正确。

故选：AD.

【点评】熟练应用平衡条件及正交分解法解答共点力平衡问题，提高应用数学知识解决物理问题的能力。

11.（2024•荔湾区校级一模）建筑工地上，工人用如图所示的方式将重物从平台运到地面。甲、乙两人在

同一高度手握轻绳，不计重力的光滑圆环套在轻绳上，下端吊一重物。甲站在A点静止不动，乙从3点缓

慢向A点移动一小段距离。此过程中，下列说法正确的是（）

A.绳的拉力大小减小B.甲所受平台的支持力增大

C.甲所受平台的摩擦力变小D.绳对圆环拉力的合力变小

【答案】AC

【考点】力的合成与分解的应用；解析法求共点力的平衡

【专题】比较思想；方程法；共点力作用下物体平衡专题；推理能力

【分析】对结点处受力分析，根据平衡条件列出平衡方程，再根据夹角的变化判断绳子的拉力如何变化；

对甲受力分析，根据平衡条件列出平衡方程，判断甲所受平台的支持力是否变化；根据平衡条件列出水平

方向的平衡方程，结合角度的变化判断绳子的拉力如何变化，进而判断甲所受平台的摩擦力如何变化；根

据两边绳子的合力大小等于重物重力大小，判断绳对圆环拉力的合力是否变化。

【解答】解：A、根据题图可知，绳子与圆环构成“活结”，则两段绳子上的拉力大小始终相同。设绳子

与竖直方向的夹角为，，对结点处受力分析如图所示。

TT

e

mg

根据平衡条件有：2Tcos0=mg

得y

当乙从5点缓慢向A点移动一小段距离后，绳子与竖直方向的夹角。将减小，则知绳子上的拉力丁将减小,

故A正确;

BC、对甲受力分析如图所示。

根据平衡条件有

月v=G甲+TcosO,f=Tsin0

mg

结合:r=可得『G甲+詈，八号tan®

2cos。

可知，当乙从3点缓慢向A点移动一小段距离后，绳子与竖直方向的夹角。将减小，甲所受平台的支持力

品不变，而摩擦力/变小，故3错误，C正确；

。、绳对圆环的拉力合力的大小始终等于重物的重力，则绳对圆环拉力的合力不变，故Z）错误。

故选：AC.

【点评】本题考查动态平衡问题，解决本题的关键要灵活选择研究对象，根据平衡条件列出相关的平衡方

程，再进行分析。

12.（2024•魏都区校级三模）如图所示为常见室外晾衣设备。经特殊防滑处理的水平刚性晾衣杆上悬挂一

轻质衣架，衣架上挂有一质量为1便的衣服，衣服可视为刚性平板。衣服因受迎面吹来的风力作用而与竖

直方向形成一稳定偏角0,衣架在晾衣杆上始终不发生滑动，已知晾衣杆与衣架间动摩擦因数为壮，最大

3

静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）

A.当衣服所受风力为5N时，杆对衣架的支持力为7.5N

B.为使衣架在晾衣杆上不发生滑动，风力不能超过6N

C.风力越大，偏角（9越大

D.风力越大，衣架受到杆的摩擦力越大

【答案】AC

【考点】力的分解过程中多解和极值的问题；共点力的平衡问题及求解

【分析】对衣架受力分析，结合角度变化分析风力和摩擦力；结合受力分析求解杆对衣架的支持力以及最

大风力。

【解答】解：C.对衣架与杆接触点受力分析，如图1所示

图1

再对衣服和衣架整体受力分析，由于风力始终与衣服所在面垂直，再将衣架所受支持力与摩擦力用尸等效

代替，如图2

图2

整体受力的矢量三角形如图3

金=mgsind

故风力越大，偏角d越大，故C正确；

A.当我=5N时，夕=30。，此时

Ff=mgcos30°

支持力

N=尸'cos30°=mgcos230°=7.5N

故A正确；

D.由于

F'=mgcos300

又静摩擦力

f=Frsin0=mgsin0•cos0=gmgsin26

随着风力增大，e角逐渐增大，由于

0<6»,53°

故摩擦力先减小后增大，故。错误；

B.为使衣架不滑动，必须满足

tan",/z

故

53。

故

4

Fw,—mg=0.8xlxl0A^=8A^

故3错误。

故选：ACo

【点评】本题考查了基本受力分析，能够熟练地将力进行合成和分解，理解力的平衡条件是解决此类问题

的关键。

13.（2024•衡阳县校级模拟）如图所示，轻绳1两端分别固定在M、N两点（N点在M点右上方），轻绳

1上套有一个轻质的光滑小环O,质量为机的物块尸通过另一根轻绳2悬挂在环的下方，处于静止状态,

ZMON=60°o现用一水平向右的力尸缓慢拉动物块，直到轻绳2与连线方向垂直。已知重力加速度

为g。下列说法正确的是（）

A.施加拉力产前，轻绳1的张力大小为竽mg

B.物块在缓慢移动过程中，轻绳2的延长线始终平分NMON

C.物块在缓慢移动过程中，轻绳2的张力一直增大

D.物块在缓慢移动过程中，轻绳1的张力一直增大

【答案】BCD

【考点】相似三角形法解决动态平衡问题

【专题】共点力作用下物体平衡专题；合成分解法；推理法；定性思想；推理能力

【分析】A.施加拉力尸前，以小环。为对象，受到轻绳2的拉力等于物块P的重力mg,根据竖直方向

根据受力平衡可得轻绳1的张力大小；

B.物块在缓慢移动过程中，以小环。为对象，由于小环。两侧轻绳1的张力大小总是相等，再根据受力

平衡可以判断轻绳2的延长线是否始终平分NMON；

C.物块在缓慢移动过程中，轻绳2与竖直方向的夹角。逐渐增大，以物块为对象，根据受力平衡可判断

轻绳2的张力是否越来越大；

D.物块在缓慢移动过程中，由于M、N之间的轻绳1长度不变，M、N为椭圆的两个焦点；当轻绳2

与连线方向垂直时，小环O刚好位于椭圆的短轴顶点上，根据椭圆知识可知此时NMON最大，则此

过程逐渐增大，以小环。为对象列平衡方程进而判断此过程轻绳1的张力是否一直增大。

【解答】解：A.施加拉力厂前，以小环。为对象，受到轻绳2的拉力等于物块尸的重力租g,竖直方向

根据受力平衡可得

27jcos30°=mg

解得轻绳1的张力大小为

故A错误;

B.物块在缓慢移动过程中，以小环。为对象，由于小环。两侧轻绳1的张力大小总是相等，则小环。两

侧轻绳1的张力合力沿NMON平分线上，根据受力平衡可知，轻绳2的延长线始终平分NMON,故3正

确；

C.物块在缓慢移动过程中，以物块为对象，根据受力平衡可得

T2COS0=mg

则

轻绳2与竖直方向的夹角。逐渐增大，可知轻绳2的张力越来越大，故C正确;

N

D.物块在缓慢移动过程中，由于M、N之间的轻绳1长度不变，M、N为椭圆的两个焦点；当轻绳2

与连线方向垂直时，小环O刚好位于椭圆的短轴顶点上，根据椭圆知识可知此时NMON最大，则此

过程=0逐渐增大，以小环。为对象可得

(V

277cos,=4

则

可知此过程轻绳1的张力一直增大，故。正确。

故选：BCD。

【点评】本题考查了物体的平衡条件的基本应用，受力分析后要明确哪些力的大小不变，写出表达式即可

求解。

14.（2024•茂名一模）某同学上网课时把平板放在倾角为30。的斜面上，平板质量为1依，平板处于静止

状态，示意图如图所示，重力加速度g取10m//,下列说法正确的是（）

A.斜面对平板的支持力方向竖直向上

B.斜面对平板的支持力小于平板所受的重力

C.斜面对平板的摩擦力大小是5N,方向沿斜面向下

D.斜面对平板的作用力竖直向上

【答案】BD

【考点】共点力的平衡问题及求解

【专题】定量思想；共点力作用下物体平衡专题；推理能力；推理法

【分析】分析手机的受力情况，根据平衡条件分析判断；根据三力平衡分析判断。

【解答】解：AB.设手机的质量为机，斜面倾角为，。对平板进行受力分析，支持力方向垂直斜面向上,

根据平衡条件可知，斜面对平板的支持力小于平板所受的重力，故A错误，3正确；

C.由图可知，平板受到的摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件则有

Ff=mgsin夕=1x10x0.5N=5N

静摩擦力等于平板重力沿斜面向下的分力，故C错误；

D.斜面对平板的作用力是支持力和摩擦力的合力，由共点力平衡条件知；斜面对平板的作用力和重力的

方向相反，为竖直向上，故。正确。

故选：BD。

【点评】本题关键掌握受力分析的方法和共点力平衡的条件。

15.（2024•泰安三模）间距为10机的两根固定的竖直杆间有一根腔衣绳，晾衣绳两端等高，长度为14机且

不可伸长。将一件衣服通过晾衣架挂在晾衣绳上，衣架能沿晾衣绳自由滑动，衣架挂钩和晾衣绳之间的摩

擦力忽略不计。无风时，衣服和衣架的悬挂点刚好位于晾衣绳的中间位置，如图甲所示；有风时，有水平

向右的风作用在衣服上，稳定后衣架悬挂点两侧的晾衣绳刚好垂直，如图乙所示。已知衣服和衣架的总质

量为1.4依，重力加速度g取lOm/s"风对晾衣绳的作用力忽略不计，则下列说法正确的是（）

图甲图乙

A.无风时，晾衣绳中的拉力大小为7N

B.有风时，晾衣绳中的拉力大小为10N

C.有风时，风对衣服的作用力大小为2N

D.有风时，晾衣绳对衣架的作用力大小为12N

【答案】BC

【考点】共点力的平衡问题及求解；力的合成与分解的应用

【专题】推理法；分析综合能力；定量思想；受力分析方法专题

【分析】根据几何关系，结合受力分析可求出各个选项的受力情况。

【解答】解：A、无风时，设悬挂点两侧的晾衣绳与竖直方向的夹角为由几何关系可知sinO=*,

7

cos9=巫,对悬挂点受力分析，可知2TcosO=%g,解得7=故A错误；

712

3、有风时，设悬挂点左侧的晾衣绳长度为右，右侧长度为右，因为衣架悬挂点两侧的晾衣绳刚好垂直,

则根据勾股定理有4+%=102/77,七十4=14m,解得L,=8m,L,=6m,设左侧晾衣绳与竖直方向的夹

角为用，右侧晾衣绳与竖直方向的夹角为，2，由几何关系可知sinq=0.8,sin^=0.6,设此时细线中的

拉力大小为T',对悬挂点受力分析，竖直方向有rcos4+T'cos2=〃2g，解得T'=10N,故3正确；

C、水平方向有T'sinquT'sina+f1,解得尸=2N,故C正确；

D、衣服和衣架稳定后，晾衣绳对其作用力大小等于其重力和风力的矢量和，则写=尸了诉，解得

FT=10亚N,故。错误。

故选：BC。

【点评】学生在解答本题时，应注意对于受力分析问题，要与几何关系结合起来。

16.（2024•沈河区校级模拟）如图所示，质量为加的小球用一轻绳竖直悬吊于。点。现用一光滑的金属挂

钩向右缓慢拉动轻绳至虚线位置，在此过程中，下列说法正确的是（）

A.挂钩对轻绳的作用力不断变大

B.轻绳上的张力先变大后变小

C.轻绳对挂钩的作用力方向始终水平向左

D.挂钩对轻绳的作用力大小不可能为2〃zg

【答案】AD

【考点】力的合成与分解的应用；共点力的平衡问题及求解

【专题】定量思想；应用数学处理物理问题的能力；共点力作用下物体平衡专题；推理法

【分析】3、挂钩向右缓慢拉动轻绳，则小球处于动态平衡状态，由竖直方向平衡方程可求绳对小球的拉

力大小，一根绳上的张力大小处处相等。

A、挂钩与轻绳的接触点处于动态平衡状态，对该点受力分析，列出平衡方程，结合角度变化，可判断挂

钩对轻绳的作用力变化情况。

C、轻绳对挂钩的作用力与尸等大反向，根据歹的方向，可确定轻绳对挂钩的作用力方向。

。、画出挂钩与轻绳接触点的受力矢量三角形，根据三角形知识可判断挂钩对轻绳的作用力大小与2Mg的

关系。

【解答】解：3、挂钩向右缓慢拉动轻绳，则小球处于动态平衡状态，则绳对小球的拉力大小始终为：T=mg

即绳上的张力大小始终为：T=mg

故3错误；

A、设挂钩与轻绳的接触点为K,挂钩对轻绳的作用力为尸，与竖直方向夹角为a,上端轻绳与竖直方

向夹角为6,则K点处于动态平衡状态，K点受力如图一，三个力恰好构成闭合的矢量三角形，如图二。

图一图二

对K点，由竖直方向平衡方程有：Tcos0+Feosa—T

即：mgcosO+Fcosa=mg

。逐渐增大，贝I]cos。逐渐减小，〃2gcos。<mg,所以bcostz>0,则cr<90。，且产逐渐增大，故A正确；

C、轻绳对挂钩的作用力与尸等大反向，尸与竖直方向夹角为固定值a,则轻绳对挂钩的作用力方向指

向左下方，故C错误；

D、根据图二，结合三角形知识，可知：T+T>F

即：F<2T=2mg

故。正确。

故选：AD.

【点评】解答本题，关键要把握绳上的张力大小始终不变，根据平衡方程，角度变化，三角形知识可解。

17.（2024•东湖区校级三模）如图所示，半圆环竖直固定在水平地面上，光滑小球套在半圆环上。对小球

施加一始终指向半圆环最高点B的拉力F,使小球从圆环最低