三大性质力（5大题型）-2026年高考物理一轮复习（专项训练）解析版

三大性质力（5大题型）

靛

01课标达标练....................................................................

题型01重力与重心的理解.....................................................1

题型02弹力的有无判断、方向及大小的计算....................................3

题型03轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较....................................5

题型04摩擦力的有无判断、方向及大小的计算..................................7

题型05摩擦力的突变及临界问题..............................................12

02核心突破练..................................................................................................................12

03真题溯源练....................................................................18

01

课标达标练

敢型IL01重力与重心的理解

新角度1•（2025•广东•模拟预测）质量分布均匀、厚度相等的三角薄板，用一根细绳将其悬挂在空中。

为使三角薄板在空中保持水平，细绳应该系在三角薄板上的（）

A.甲图中过E点的F”的垂线与过尸的点£77的垂线的交点

B.乙图中E点与FH的中点连线和F点与EH的中点连线的交点

C.丙图中N”的角平分线与二上的角平分线的交点

D.丁图中”的中垂线与的中垂线的交点

【答案】B

【详解】细绳系在三角薄板重心位置时，可使其在空中保持水平，质量分布均匀的三角薄板重心在其几

何中心处，即乙图中E点与切的中点连线和尸点与E，的中点连线的交点。

故选B。

%而第2.（2025•浙江绍兴•二模）2025年2月，“杭州六小龙〃之的宇树科技公司发布了一款轮足机器

人一一"山猫"。如图所示，该机器人能在雪地和山坡上跋山涉水，顺利避开障碍物，能跑、能跳，还能空中

翻转360。，甚至单脚站立保持静止。“山猫”在（）

A.避开障碍物时可以被看作质点

B.空中翻转时重心位置始终保持不变

C.单脚静止时地面对它作用力的方向竖直向上

D.起跳时地面对它的作用力大于它对地面的作用力

【答案】C

【详解】A.避开障碍物时，“山猫〃的大小形状不能忽略不计，不可以被看作质点，选项A错误；

B.空中翻转时“山猫”的形体结构会发生改变，则重心位置会发生变化，选项B错误；

C.单脚静止时地面对它作用力与重力等大反向，则地面对其作用力的方向竖直向上，选项C正确；

D.根据牛顿第三定律可知，起跳时地面对它的作用力等于它对地面的作用力，选项D错误。

故选Co

’7新辿工（2025•浙江杭州•二模）如图所示，在春晚节目《秧BOT》中，机器人在舞台上载歌载舞，最

后将高速旋转的手绢抛向空中送给观众。下列说法正确的是（）

A.欣赏机器人的舞蹈，可将其视作质点

B.机器人在跳舞时重心位置始终不变

C.手绢被抛出后始终处于超重状态

D.手对手绢的力的大小始终等于手绢对手的力的大小

【答案】D

【详解】A.欣赏机器人的舞蹈，机器人的大小和形状不可以忽略不计，不可将其视作质点，故A错误:

B.机器人在跳舞时重心位置可以发生变化，故B错误：

C.手绢被抛出后只受重力，始终处于失重状态，故C错误；

D.根据牛顿第三定律，手对手绢的力的大小始终等于手绢对手的力的大小，故D正确。

故选D。

4.（多选）如图所示，仿东汉马踏匕燕制作的文创作品，马蹄与£燕连接处不固定，也具有“马踏也燕”而

不倒的效果.下列关于该文创作品的说法正确的是（）

A.只有铜奔马的重心位置才受到重力作用

B.铜奔马的重心在“飞燕”踏点正上方

C.铜奔马在不同省份时，受到的重力可能略有差异

D.铜奔马在不同省份时，受到的重力一定相同

【答案】BC

【详解】重心只是重力的等效咋用点，铜奔马每个部位都受到重力作用，故A错误；为了保证铜奔马踏

在“飞燕”上不倒，重心应在“飞燕〃踏点正上方，故B正确；纬度越高，重力加速度越大，故铜奔马在不

同省份时，受到的重力可能略有差异，故C正确，D错误.

敢型I弹力的有无判断、方向及大小的计算

5.下列各图中，接触面均光滑，物体均静止，月、8两物体之间一定不存在弹力的是（）

【答案】A

【详解】A图中，假设两物体间有弹力，则4小物体将向右运动，与4物体静止矛盾，故4、8间无弹

力；B图中，假设5对月物体无弹力，力物体将向左摆动，故两物体间有弹力；C图中，若月、6物体间

无挤压，则两物体间无弹力，若有挤压，则存在弹力；D图中，假设4对8物体无弹力，8物体将落下,

故两物体间有弹力.故选A.

6.两人进行击地传球，如图所示，一人将球传给另一人的过程中，在球碰到水平地面反弹瞬间，下列说法

A.地面对篮球的弹力方向斜向右上方

B.篮球对地面的弹力方向竖直向上

C.地面受到篮球的弹力是由于篮球发生了形变而产生的

D.地面受到篮球的弹力小于篮球受到地面的弹力

【答案】C

【详解】AB.根据弹力垂直接触面可知，水平地面对篮球的弹力方向竖直向上，篮球对水平地面的弹力

方向竖直向下，故AB错误；

C.地面受到篮球的弹力的施力物体是篮球，故是由于篮球发生了形变而产生的，故C正确；

D.地面受到篮球的弹力和篮球受到地面的弹力是一对作用力与反作用力，大小相等方向相反；故D错

误。

故选c。

7.（2025•湖北武汉•三模）如图所示，一质量为加=0.2kg的物块静置于矩形的木箱内，物块和箱底之间的

动摩擦因数为"=0.3,一劲度系数为20N/m的轻质弹簧的两端分别与物块右端、木箱右壁连接。初始时，木

箱处于静止状态，弹簧长度为占5cm并与木箱底面平行，弹簧的形变量未知。现在给木箱一加速度。，使

物块恰好能相对木箱底而移动起来.若弹籥形变量始终在弹性限度范围内，最大静摩擦力等干滑动摩擦力.

重力加速度g=10m/s2,求

⑴若。=lm/s?且方向竖直向下，则弹簧的原长为多少；

（2）若加速度是水平方向，且初始时弹簧的伸长量为2cm,则加速度〃有多大？

【答案】（l）7.7cm或2.3cm

（2）见解析

【详解】（1）对物块，竖直方向上加g-Ni=/〃q

水平方向上=3

联立解得必=2.7cm

所以弹簧原长为A,=£+Ar=7.7cm

或者£0=£-A.t=2.3cm

（2）对物块，竖直方向上图=N2

水平方向上，若摩擦力向右加W+从乂=机。2

联立解得的=5m/s2

水平向右；

若摩擦力向左内=ma.

联立解得。2=Im/s?

水平向左。

敢型I,3轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较

8.如图所示，一小球0固定在一直杆P上处于静止状态，则关于小球受力说法正确的是（）

A.小球受到杆的力一定沿1（竖直）方向

B.小球受到杆的力可能沿2（沿杆）方向

C.小球受到杆的力可能沿3（水平）方向

D.因为直杆不能形变，所以小球所受弹力是小球形变产生的

【答案】A

【详解】ABC.小球处于静止状态,则小球受到杆的力一定沿1（竖直）方向，与重力平衡，故A正确、

BC错误;

D.小球所受弹力的施力物体是杆,该弹力是杆的形变产生的,故D错误。

故选A。

9.关乎各图受力情况说法正确的是（)

丙图

水平地面上堆放8C斜插入墙壁静止于斜面上的在绳子和弹簧作

着的原木铁块用下静止的小球

A.甲图中原木尸在MN两点各受一个弹力，且均竖直向上

B.乙图中4c杆对绳子的弹力一定由4指向C

C.丙图中铁块受两个弹力，且均垂直于斜面

D.丁图中弹簧对小球弹力沿弹簧向右

【答案】D

【详解】A.甲图，在〃点的弹力方向垂直地面向上，在N点的弹力方向垂直杆向上，故A错误；B.乙

图中5c杆斜插入墙壁，则8c杆对绳子的作用力与两侧绳的拉力的合力平衡，方向不一定由8指向C,

故B错误;

C.丙图中铁块受重力、斜面的支持力和摩擦力而平衡，只受一个弹力，故C错误；

D.弹簧对小球的弹力只能沿强簧的轴线方向，由平衡条件知，弹簧对小球弹力沿弹簧向右，故D正确.

10.下列物体均处于静止状态，关于弹力厂的方向，描述正确的是（）

B.图2中，静止在粗糙斜面上的木箱，木箱受到的弹力垂直斜面向下

C.图3中，用固定在天花板上的绳拉住光滑斜面上的小球，绳对小球的弹力方向沿绳斜向上

D.图4中，靠墙放置的铁棍，水平地面对铁棍的弹力方向沿着铁棍斜向上

【答案】C

【详解】A.图1中，弯曲的竹竿支撑着小球，竹竿对小球的弹力方向垂直接触面斜向上。故A错误：

B.图2中，静止在粗糙斜面上的木箱，木箱受到的弹力垂直斜面向上，故B错误；

C.图3中，用固定在天花板上的绳拉住光滑斜面上的小球，绳对小球的弹力方向沿绳斜向上，故C正

确：

D.图4中，靠墙放置的铁棍，水平地面对铁棍的弹力方向过接触点垂直水平地面向上，故D错误。

故选Co

摩擦力的有无判断、方向及大小的计算

11.（2025・广东汕头•二模）在江南水乡，撑篙行舟是一种传统的水上交通方式。如图所示，船夫使用一根

竹篙倾斜撑向河底，就能让船夫和小船一起缓慢向右运动离岸。小船缓慢离岸的过程中，竹管对河底力的

作用点不变，对该过程分析正确的是（）

A.竹篙对河底做正功B.小船受到的合力向左

C.小船受到船夫的摩擦力向右D.船夫受到小船的支持力的冲量为零

【答案】C

【详解】A.竹篙对河底有力的作用，但河底在这个力的方向上没有发生位移，所以竹筒对河底不做功,

故A错误；

B.因为小船缓慢向右运动.公干平衡状态.根据平衡条件,物体处于平衡状态时合力为零.所以小船

受到的合力为零，故B错误；

C.船夫和小船一起缓慢向右运动，船夫相对小船有向右的运动趋势，所以小船对船夫的摩擦力向左，

根据牛顿第三定律可知，小船受到船夫的摩擦力向右，故C正确；

D.根据/=R

因船夫受到小船的支持力不零.运动的时间也不为零，故船夫受到小船的支持力的冲量不为零，故D错

误。

故选Co

12.（2025•黑龙江•二模）当汽车在水平路面上匀速前进时，车轮与地面间不打滑，对于其中一个车轮，下

列说法正确的是（）

A.车轮受地面摩擦力方向一定向前

B.气门嘴运动到最低点时所受合力为零

C.气门嘴运动过程中所受合力大小不变

D.气门嘴运动到车轮轮轴前方同一竖直高度时的速度方向竖直向下

【答案】C

【详解】A.题干里没有提及此车轮是否为驱动轮，无法确定相对地面的运动趋势，无法判断摩擦力方

向，故A错误；

B.气门嘴的运动为匀速直线运动与匀速圆周运动的合运动，气门嘴运动到最低点时匀速圆周运动的线

速度不为零，合力提供向心力，故所受合力不为零，故B错误；

C.匀速圆周运动合力大小等于向心力大小，所以气门嘴运动过程中所受合力大小不变，故C正确；

D.气门嘴运动到车轮轮轴前方同一竖直高度时，该点具有水平速度和竖直向下速度，即合速度斜向下,

故D错误。

故选Co

13.（2025•甘肃•一模）小红在社会实践活动中帮妈妈做家务时，为了清扫沙发下的地面，用水平向右的力

推着沙发缓慢移动，下列说法正确的是（）

A.脚对地面的摩擦力方向向左

B.地面对沙发的摩擦力方向向右

C.人推沙发的力大于沙发对人的力

D.若改用斜向下推，更容易推动

【答案】A

【详解】A.由题知，对人的脚进行分析，可知此时脚相对地面有向左的运动趋势方向，故地面对脚有

向右的静摩擦力，根据牛顿第三定律，可知脚对地面的静摩擦力方向向左，故A正确；

B.对沙发进行分析，可知人对沙发的推力向右，因沙发缓慢移动，根据平衡条件，可知地面对沙发的

摩擦力方向向左，故B错误；

C.人推沙发的力和沙发对人的力，是一对作用力反作用力，大小相等，方向相反，故C错误；

D.若改用斜向下推，根据正交分解，可以将推力分解水平向右的分力和垂直地面向下的分力，可知增

大了沙发对地面的压力，则最大静摩擦力也增大，更难推，故D错误。

故选Ao

14.（2025•辽宁丹东•一模）（多选）水平地面上叠放了两块石头，均处于静止状态，则下列说法中正确的

是（）

A.1石块对2石块的压力是由于1石块发生形变产生的

B.1石块对2石块的压力是由于2石块发生形变产生的

C.若1、2石块间接触面是倾斜的，则2石块与地面之间一定有摩擦力

D.无论1、2石块间接触面是否倾斜，2石块对1石块的作用力一定竖直向上

【答案】AD

【详解】AB.1石块对2石块的压力是由干1石块发生形变产生的.故A正确.B错误：

C.对1、2号石头整体，重力和支持力都在竖直方向，故地面没有摩擦力，故C错误；

D.对1号石头，其合力为0,故2号石头对1号石头的作用力竖直向上，故D正确；

故选AD。

15.（2024•浙江•模拟预测）如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态,

铁夹与球接触面保持竖直，则（）

A.机械臂受到的摩擦力方向竖直向上

B.小球没有掉下去，是由于摩擦力大于小球的重力

C.对小球进行受力分析，小球共受到5个力的作用

D.若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大

【答案】C

【详解】AB.小球静止，所受摩擦力大小等于重力大小，小球受到的摩擦力方向竖直向上，则机械臂受

到的摩擦力方向竖直向下，故AB错误；

C.小球受重力，2个压力，2个摩擦力，共5个力，故C正确；

D.增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力仍等于重力，大小不变，故D错误。

故选C。

16.如图，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下向右拉出，鱼缸在桌面上继续向右滑行了一段距离后停下，

关于桌布和鱼缸所受滑动摩擦力的方向，下列说法正确的是（）

A.桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向左

B.鱼缸对莫布的滑动摩擦力方向向左

C.鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向右

D.桌面对桌布的摩擦力向右

【答案】B

【详解】A.鱼缸相对桌布向左运动，桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右，故选项A错误；

BC.桌布相对鱼缸向右运动，鱼缸对桌布的滑动摩擦力方向向左，故选项B正确，C错误；

D.耒布相对于京面向右运动，京面对京布的摩擦力向左，D错误。

故选Bo

“新角度0，如图所示，物体A、B、C叠放在水平地面上，水平向右的力”作用于C物体上，使A、B、C

以相同的速度向右匀速运动，则下列说法正确的是（）

A.A受到的摩擦力向右

B.B受到重力、支持力、摩擦力和下滑力的作用

C.C受到3个摩擦力

D.地面对C的摩擦力大小为广

【答案】D

【详解】A.A做匀速运动，根据受力平衡可知，水平方向A不受摩擦力作用，故A错误；

B.以B为对象，根据受力平衡可知，B受到重力、支持力、摩擦力的作用，故B错误；

C.C受到B的摩擦力和地面的摩擦力，共2个摩擦力作用，故C错误；

D.以A、B、C为整体，根据受力平衡可知，地面对C•定有水平向左的摩擦力作用，与力/平衡，故

地面对对C的摩擦力大小为少，故D正确。

故选Do

18.水平桌面上水杯下压着一张纸条。沿水平方向将纸条缓慢抽出，用手扶住水杯，水杯始终保持静止状

态。在纸条抽出过程中，水杯（）

A.受到的重力作用在纸条上，方向竖直向下

B.底部发生形变对桌面产生弹力，方向竖直向下

C.受桌面的静摩擦力作用，方向与纸条抽动方向相同

D,受纸条的滑动摩擦力作用，方向与纸条抽动方向相同

【答案】D

【详解】A.水杯受到的重力作用在水杯上，方向竖直向下，故A错误；

B.水杯底部没有和桌面接触，不会对桌面产生弹力的作用，故B错误；

C.因为水杯和桌面没有相互接触，所以不受到桌面的摩擦力，故C错误：

D.因为水杯和纸条间相对滑动，所以受纸条的滑动摩擦力作用，方向与相对运动方向相反，即与纸条

抽动方向相同，故D正确。

故选D。

败型I

L05摩擦力的突变及临界问题

%谑19.如图，一本新书页码显示共有196页，平放在水平桌面上，将一张A4纸夹在某两书页间。

A4纸与书页间的动摩擦因数为从，书与桌面间的动摩擦因数为处，M=3〃2。已知每张书页的质量都相同,

书的上下两个封面质量相同，一个封面的质量相当于两张书页质量。现用水平向右垂直于纸边的拉力拉A4

纸，若要使A4纸和书一起运动（即不发生相对滑动），最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略A4纸的质量,

则A4纸至少应夹在哪两页之间（）

A.16与17页之间

B.32与33页之间

C.64与65页之间

D.68与69页之间

【答案】B

【详解】设每张书页的质量为例，书的封面的质量为2〃?，则整本书的质最为4〃?+；-〃?=102加用水平

向右垂直于纸边的拉力拉A4纸，若要使A4纸和书一起运动，设A4纸上方的书的质量为洲，则有

2〃〃'g>〃2・102〃?g因为“=3%,解得加>17制,由于封面的质量为,所以A4纸上边书贝的质量至少

为16m,则A纸至少应夹在32与33页之间。

故选B。

02

融法L（2025•江苏南通•三模）如图所示，小球穿在固定光滑杆上，与两个相同的轻弹簧相连，弹簧

可绕。八O?无摩擦转动。小球在杆上4点时，弹簧1竖直且处于原长，弹簧2处于水平伸长状态，杆上的

4点与0八A,。2构成矩形，A^2AO]o现将小球从力点释放，则小球下滑的过程中（）

A弹簧2

弹

簧

A.到达力、〃中点前，弹簧1的弹力比弹簧2的大

B.到达力、4中点时，加速度等于零

C.弹簧1的最大弹性势比弹簧2的大

D.与没有弹簧时相比，小球从力点运动到B点所用的时间长

【答案】C

【详解】A.几何关系可知/力30。，设弹簧原长为4。「分析易得小球到达力、8中点。时，弹簧

1、弹簧2都处于原长，如图所示

A弹簧2。2

i0000000000000

i

—

ZZ///ZZZZZZZZZZZZ/ZZZZZZZ/ZZZZZZZZZ/ZZZZZ

图中易知到达力、〃中点。前，弹簧2的形变量一直大于弹簧1的形变量，故弹簧1的弹力比弹簧2的

小，故A错误；

B.到达力、4中点时，两弹簧弹力为0,小球的合力为其重力沿杆方向向下的分力，故加速度不为0,

故B错误；

C.根据£,二（&2

到达48中点前，弹簧1的最大弹性势能£以=；%（力。|8530。『，弹簧2的最大弹性势能

皿=频皎-仅『二领@°「"°了＜即」可知弹簧1的最大弹性势比弹簧2的大，故C正确；

D.小球从力点运动到4点过程，由于两个弹簧对小球做的总功为零，与没有弹簧时相比，小球运动到3

点的速度相等；设杆的倾角为氏没有弹簧时，小球运动的加速度为。=鸣吧'=gsin。，有弹簧时，

m

加速度先大于gsin。，然后加速度逐渐减小，到力打中点时，加速度为gsin。，之后加速度小于gsin。,

则两种情况的吁/图像如图所示

两种情况的丫―图像与横轴围成的面积相等，由图可知与没有弹簧时相比，小球从力点运动到H点所用

的时间更短，故D错误。

故选Co

%都去|2-（2025•陕西安康•三模）如图所示，水平地面上竖直放置着一根轻质弹簧，弹簧下端固定，上

端放一物块甲，平衡时弹簧的压缩量为Ax,现在物块甲上面轻放一物块乙，平衡时弹簧的压缩量为Ay,

弹簧始终处丁弹性限度内，则甲、乙两物块的质量之比为（）

口乙

ch甲

/

A.B,C.D,

Ay-AxAx△），+AxAy

【答案】A

【详解】设弹簧的劲度系数为K上端放一物块甲时，根据平衡条件可得"Ax=〃L“g，现在物块甲上面轻

放一物块乙，根据平衡条件可得4Ay=（叫f阳乙）g,联立可得甲、乙两物块的质量之比为四=7”1

m乙与7-Av

故选A。

，新情境艮（2025•山东•一模）在“徒手抓金砖〃的活动中挑战者需要戴白手套单手抓25公斤的梯形金砖的

侧面，金砖小面朝上、大面朝下在空中保持静止25秒以上，已知梯形金砖截面的底角为仇手套与金砖间

摩擦因数为〃,如图所示，金砖在空中水平静止不动时，以下说法正确的是（）

A.人手对金砖的作用力大于重力

B.人手抓的越紧，金砖受到的摩擦力越大

C.梯形底角越小越容易抓起

D.当lanON，时，无论抓得多紧都抓不起金砖

【答案】B

【详解】A.手与金砖有两个接触面，对金砖施加两个正压力并产生两个静摩擦力，这四个力的作用效

果与重力平衡，所以手对金豉的作用力大小等于金砖的重力，方向竖直向上，故A错误；

CD.根据受力分析图

Ff

可知当耳sinOK瓜cos。，其中耳=〃冗，即tan。弓,，手抓不起金砖，同时tan。越大，即。角越大，越

4

容易单手抓起金砖，故CD错误;

B.根据受力分析图，竖直方向，有2&8$。+6=2耳sin。，可知仅增大手对金砖的压力，金砖受到手

的摩擦力将增大，故B正确。

故选B。

‘▼新角度4.（2025•河南郑州•一模）如图所示，重型自卸车能利用液压装置使车厢缓慢倾斜，车厢内的货

物包会自动滑下。已知货物包重力为G,与车厢底板间的静摩擦因数为0.75（静摩擦因数是最大静摩擦力

与正压力的比值），动摩擦因数为0.70。下列四个图像中的曲线都是正弦或余弦曲线，其中的实曲线能正

确描述货物包所受摩擦力耳随车闻倾角。变化关系的是（）

【详解】当车厢倾角从水平开始增加时，开始阶段货物与车厢间的摩擦力为静摩擦力，大小为

/=Gsin夕

静摩擦力的最大值为Zn=〃mGcose=0.75Gcose,即当/二（时货物开始将要滑动，此位置在函数

/=Gsin0与4=0.75Gcose图像的交点位置；之后货物向、-滑动，摩擦力为滑动摩擦力，大小为

/二〃Gcos0=O.7Gcos0,随。增加，滑动摩擦力减小。

故选Bo

'^境5.（2025•内蒙古赤峰•三模）图甲是按压伸缩式圆珠笔。图乙是该圆珠笔的内部结构简化示意图，

由质量为4〃?的外壳、质量为〃？的内芯和劲度系数为左的轻质弹簧三部分组成。将圆珠笔倒立，使笔帽与坚

硬桌面接触，用竖直向下的力/=6〃噜按压外壳，弹簧被压缩，外壳恰好与桌面接触但无作用力，此时内

芯未被锁止，如图乙中①所示。松开圆珠笔，外壳在弹簧弹力作用下竖直向上弹起，当外壳速度最大时,

外壳与内芯发生碰撞且碰撞时间极短，如图乙中②所示。碰撞后外壳与内芯以相同速度离开桌面竖直向上

运动，如图乙中③所示。已知弹性势能综=；依"x为弹簧的形变量，弹簧始终处于弹性限度内。不计

空气阻力，忽略圆珠笔内部各构件之间的摩擦。求：

⑴外壳与桌面恰好接触时弹簧的形变最王;

（2）外壳速度最大时弹簧的形变量々；

⑶外壳与内芯碰撞后还能上升的最大高发力。

【