相互作用力 高频考点梳理 专项练-2026届高考物理复习

相互作用力高频考点梳理专题练

2026届高考物理复习备考

一、单选题

I.如图所示，半径为R的光滑圆环竖直固定，原长为0R的轻质弹簧一端固定在圆环的最高点A,

另一端与套在环上的质量为〃?的小球相连。小球静止在B点时，弹簧与竖直方向夹角色30。，已知重

力加速度大小为g,则（）

A

A.小球对圆环的弹力方向背面圆心

B.圆环对小球的弹力大小为存〃g

C.弹簧的劲度系数为（3+痴）等

A

D.若换用原长相同，劲度系数更大的轻质弹簧，小球将在3点下方达到受力平衡

2.图甲是学校篮球存放架，支撑篮球的两个横杆一高一低，其右视图简化为图乙所示。若已知篮球

重力大小为G,较低的水平横杆。对篮球的支持力大小为工，较高的水平横杆人对篮球的支持力大

小为居，〃、〃两杆的距离正好等于篮球半径的拉倍，忽略杆的粗细，不计一切摩擦，则尸八丹、G

3.如图，水平细杆上套一环A,环A与球B间用一轻绳相连，质量分别为〃由于球B受到

水平风力作用，环A与球B一起向右匀速运动。已知细绳与辱直方向的夹角为仇则（）

A

tan0

A.环A与水平细杆间的动摩擦因数为二

B.若风力缓慢增大，杆对环A的作用力增大

C.若风力缓慢增大，杆对环A的支持力增大

D.若球B受到风力缓慢上升，细绳的拉力逐渐减小

4.如图所示质量为町的物体A通过一轻绳跨过光滑定滑轮，轻绳另一端连接一质量为恤的物块8,

现对4施加一水平力E使物块A在轻绳与竖直方向成J角状态下平衡，下列说法正确的是（）

A.此状态下，图中水平力尸="?；+欣g

B.若只调整产的方向，物体A仍可平衡，尸的方向可能竖直向上

C.若只调整尸的大小和方向，使尸逆时针缓慢旋转90。，物体4始终平衡，则需一直增大物块B

的质量吗

D.若只调整产的大小和方向，使物块A始终平衡，当/取得最小值时，所挂物体8的质最为

rn2=m}cos0

5.如图所示，质量为，"的木块在水平拉力尸作用下向右滑行.木板处于静止状态，已知木块与木板

间的动摩擦因数为必，木板与地面间的动摩擦因数为〃2，木板质量为M。则下列说法错误的是（）

~~F

m-------►

A.木块受到木板的摩擦力的大小为,方向水平向左

B.木板受到地面的摩擦力的大小为〃刈g,方向水平向左

C.木板受到地面的摩擦力的大小为〃2（加+加）g

D.无论怎样改变〃的大小，木板都不可能运动

6.将一个半球体置于水平地面上，半球的中央有一光滑小孔，上端有一光滑的小滑轮，柔软光滑的

轻绳绕过滑轮，两端分别系有质量为回、叫的物体（两物体均可看成质点，外悬于空中）时，整个

装置处于静止状态，如图所示,已知此时町与半球的球心0的连线与水平线成53。角（sin53=0.8,

cos53=0.6）,小与半球面的动摩擦因数为0.5,并假设〃八所受到的最大静摩擦力可认为等于滑动

摩擦力。则在整个装置处于静止的前提下，下列说法正确的是（）

A.无论色的比值如何，地面对半球体的摩擦力都不为零

叱

m5

B.当一时，半球体对町的摩擦力为零

C.当叱生＜《时，半球体对町的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上

D.当《＜皆45时，半球体对町的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向下

7.如图所示，光滑圆环竖宜固定，A为最高点，橡皮条上端固定在A点，下端连接一套在圆环上的

轻质小环，小环位于4点，A6与竖直方向的夹角为30。，用光滑钩拉橡皮条中点，将橡皮条中点拉

至C点时，钩的拉力大小为巴为保持小环静止于4点，需给小环施加一作用力尸，下列说法中正确

的是（）

B.若广沿竖直方向，则尸=或■产

3

C.尸的最小值为当尸

D.尸的最大值为立厂

3

二、多选题

8.某飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为M。飞行器飞行时受到的空气阻力

大小与具速率成正比（即。=公，攵为常量）。当发动机以最大推力_£作时，飞行器竖直下落，经过

一段时间后，其匀速下落的速率为匕；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间

后，飞行器匀速向上的速率为匕。重力加速度大小为g，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量

的变化。下列说法正确的是（）

A.发动机的最大推力为+

B.当发动机不工作时《行器匀速下落速度为巧”

C.发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为历

D.发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为“早

9.如图所示，夹角〃=30。的光滑三角杆水平固定悬放（两杆构成的面水平），两杆上分另！穿有质量

均为2kg的小球A、B,两球由一根轻绳连接。现在用沿着04杆的力将小球4缓慢拉动，直到轻绳

被拉直时.测出拉力尸=I（）N,g取10m/".则此时关干两个小球爰到的力的说法F确的是（）

A.此时绳子与04杆垂直，绳子张力大小为20N

B.小球8受到杆的弹力大小为1（）GN

C.杆对小球A的弹力方向与轻绳共线

D.小球4受到0A杆的弹力大小为20五N

10.某班物理兴趣小组在研究三力作用下的平衡问题时，设计了如图所示的简单而常见的情景模型:

将一可视为质点的质量为〃，的小球用轻质柔软的细线悬挂于天花板上的。点，在外力F、细线拉力

FT和重力mg的作用下处于平衡状态。细线与竖直方向的夹角为0,与F的夹角为a,开始时尸水平。

小组成员经过讨论形成了如下结论，你认为正确的是（）

A.保持夕角及小球位置不变，逐渐缓慢减小。角直至F竖直向上，则尸、FT■都逐渐减小

B.保持尸水平，逐渐缓慢增大夕角，则尺FT■都逐渐增大

C.保持。角不变，逐渐缓慢增大〃角，直至悬线水平，则日逐渐减小，”逐渐增大

D.只增加细线的长度，其他条件不变，F、B都减小

II.一定质量的实心光滑大球半径为凡放置在固定斜面上（斜面倾角为30。），被一竖直挡板挡住，

挡板可绕P点在竖直平面内转动，将一半径为「质量为，〃的光滑小球放置于大球与挡板之间，整体处

于静止状态，如图所示，R=3r,现将竖直挡板顺时针缓慢放平（此过程中大球与挡板始终紧密接触）,

重力加速度为g,下列说法正确的是（）

A.当整体处于静止状态时小球受挡板的弹力大小为等mg

B.挡板顺时针缓慢放平过程中大球对小球的弹力一直变小

C.挡板顺时针缓慢放平过程中挡板对小球的弹力先变大后变小

D.斜血体对大球的弹力逐渐变大

三、实验题

12.某同学利用如图甲所示装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验。

平板•

白纸・

甲乙

实验步骤如下:

①将力传感器P通过一根轻质细绳提起重物保持静止，记下P的示数F;

②将力传感器尸、Q分别固定在左右两侧杆上，与尸、。相连的两根轻质细绳04、OB连接的结点。

处用轻绳OC系上同一重物。系统静止后，记下。点位置，P、Q的示数片，K及三细绳的方向

OB、OC：

③在白纸上从0点沿。C反向延长做有向线段OC,以or为对角线做平行四边形。ACE,如图乙

所示。用毫米刻度尺测出线段0A、OB\0C的长度分别为/,，gh

④调整力传感器Q的位置，重复以上步骤。

回答下列问题：

（I）卜列做法有利于减小实验误差的是（）

A.调整力传感器。的位置时，必须保证结点。的位置不变

B.两侧杆必须用铅垂线调整为竖直放置，不能左右倾斜

C.记录细绳方向时，选取相距较远的两点

D.两个细绳间夹角适当大一些

⑵在误差允许的范围内，若/八12、/与B、/2、尸满足关系式，则能够证明力的合成遵循平行

四边形定则。

⑶某次实验中，若平衡时两细绳04、08互相垂直，保持0B绳和结点0的位置不动，取下力传

感器P,将细绳OA绕O点在纸面内顺时针转动一小角度，此过程中08绳的拉力（选填”变

大，，，，变小，域，，不变，，）。

四、解答题

13.竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个质量为M的正方体A3C。，在墙壁和正方体之间放置一

半径为/＜、质量为机的光滑球，正方体和球均保持静止，如图所示。球的球心为0,08与竖直方向

的夹角为凡正方体与水平地面的动摩擦因数为〃=亭。（g已知，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

（1）正方体和墙壁对球的支持力分别是多大；（用。表示角度）

（2）若0=60。，保持正方体的质量M不变，增大球的质量，为了不让正方体出现滑动，则球的质

14.如图所示，两根长度相同间距为R的直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动.一

个重力为G、半径为R的圆柱工件架于两木棍之间，工件与木棍之间滑动摩擦因数为巫（最大静摩

2

擦力近似等于滑动摩擦力），求：

⑴若木棍与水平方向夹角为30。，试分析该工件的运动情况。

⑵若该工件做匀速直线运动，木棍与水平方向夹角为多少？

15.水平面上固定着半径R=60cm的薄圆筒，筒中放置着两个圆柱，小圆柱半径n=10cm＞重力为

Gi=30N,大圆柱半径。=30cm.圆筒和圆柱的中心轴均水平，且圆筒的中心O与大、小圆柱的切

点Q的连线恰好竖直，如图所示.不计一切摩擦，求

(1)筒对小圆柱的支持力M和大、小圆柱之间的压力F；

(2)人圆柱所受重力Gi

参考答案

题号12345678910

答案CBADCBCABCADBC

题号11

答案ABC

1.C

【详解】A.弹簧处于伸长状态，弹簧弹力尸的方向如图所示

小球处于平衡状态，合力为0,故圆环对小球的弹力正N沿半径向外，由牛顿第三定律知小球对圆环的

弹力方向指向圆心，故A错误；

B.由相似三角形法得

mg二.二F

RR2Rcos6

可得

FN=，?吆

故B错误；

C.弹簧的长度为

/=2Rcos30。=2Rx且=同

2

弹簧的形变量为

丫=1-卜=辰-近R

由胡克定律

F=kx

可得

F=k^R-y/2R)=^mg

解得

k小y

故C正确;

D.换用劲度系数更大的某轻质弹簧，若拉伸到同样的长度，小球将上移，则小球将在B点上方达到

受力平衡，故D错误。

故选C。

2.B

【详解】由于〃两杆的距离正好等于篮球半径的血倍，可知力=90。，对篮球受力分析如图

可知F.与罪之间的夹角为90。，根据受力平衡可得

设工与竖直方向的夹角为“，巴与竖宣方向的夹角为夕，根据受力平衡可得

F„=Gcosa<G,Fh=Geosp<G

由于

a<p

可得

Fa*

故选B。

3.A

【分析】先对球B受力分析，受重力、风力和拉力，根据共点力平衡条件列式分析；

对A、B两物体组成的整体受力分析，受重力、支持力、风力和水平向左的摩擦力，再次根据共点力

平衡条件列式分析各力的变化，

【详解】D.对球B受力分析，受重力、风力和绳对B球的拉力，如图：

F=mRgtan0

了二〃1就

cos<9

若球B受到风力缓慢上升，e增大,则丁增大，选项D错误;

A.把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力（，4+町,）8、支持力N、风力厂和向左的摩擦力

f，如图:

N"

「F

''

（利A+利B）g

得杆对A环的支持力大小

N=（mA+mB）g

摩擦力

f=F=tan0

则A环与水平细杆间的动摩擦因数为

_f_mHtan0

N，%+，%

选项A正确；

BC.若风力缓慢增大，两个球整体在竖直方向受重力和支持力依然平衡，故支持力N不变，根据

/=〃N可知滑动摩擦力也不变，故杆对环A的作用力不变，选项BC错误。

故选A。

4.D

【详解】A.由力的合成的知识可得，F=小成一诉g,A错误；

B.尸竖直向上时，物体A的合外力不可能为0,故不能平衡，B错误；

C.由下图可知，当尸逆时针旋转时，绳的拉力逐渐减小，所以应该减小物体4的质量，C错误;

D.由力的三角形可知,D取最小值时,其垂直于倾斜绳,此时/%=〃%cos。，D正确。

故选D。

5.C

【详解】A.木块在水平拉力/作用下向右滑行，木块受到木板的摩擦力的大小为方向水平向

左，故A正确：

B.以木板为研究对象，木板水平方向两个力：阳的向右的滑动摩擦力，大小为

和地面向左的静摩擦力力，根据平衡条件得

fi=f\=41mg

方向水平向左，故B正确；

C.地面时木板的最大静摩擦刀为

而题中条件不足，无法判断木板所受的静摩擦力是否达到最大值，所以木板受到地面的摩擦力的大小

不一定是〃2(〃7十时左，故C错误；

D.无论怎样改变尸的大小，K块对木板的滑动摩擦力大小不变，不会大于地面对木板的最大静摩擦

力，木板不可能运动，故D正确。

故选C。

6.B

【详解】A.对•半球体〃?/、〃?2整体受力分析，只受重力和支持力这一对平衡力，相对•地面并无运动

趋势，故不受摩擦力，故A错误；

B.若半球体对〃〃的摩擦力为零，对加/受力分析，如图

yX

将重力正交分解，根据共点力平衡条件得到：X方向

「m/gcos530=0y方向

;V-//7/gsin53°=O

据题意

T=ni2g

解得

色=2

m23

故B正确；

c.当1（生<：时，有

m23

T=m2g>mgsin53°

即拉力大于重力的下滑分量，叱有上滑趋势，摩擦力沿切线向下，故C错误；

D.当*』5时，有

3lily

7^〃”gV〃?gsin53°

即拉力小于重力的下滑分量，加2有下滑趋势，摩擦力沿切线向上，故D错误；

故选B。

点睛：隔离法与整体法，不是相互对立的，一般问题的求解中，随着研究对象的转化，往往两种方法

交叉运用，相辅相成；所以，两种方法的取舍，并无绝对的界限，必须具体分析，灵活运用；无论哪

种方法均以尽可能避免或减少非待求最。

7.C

【详解】A.设橡皮条的拉力大小为。对。有

27cos30°=F

可知

T=-F

3

若尸沿水平方向，小环只受橡皮条的拉力和广，由平衡条件知

卜、=1=工卜

3

A错误；

B.若广沿竖直方向，则有

F=nan30°=1r

3

B错误；

CD.作出小环的受力图，如图所示

由几何知识知，当尸_LN时，/有最小值，且最小值为

F〃uJ=Tsin300=正F

6

C正确；

D.根据平行四边形定则可知T无最大值，D错误。

故选C。

8.ABC

【详解】A.当飞行器匀速向二飞行时，根据受力平衡可知，发动机的最大推力为

F=Mg+kv2

故A正确；

B.当飞行器匀速向下运动时，根据受力平衡可得

Mg+F=h]

当飞行器匀速向上飞行时，有

F-Mg=kv?

联立可得

当发动机不工作时飞行器达到最大速度为〜有

Mg=k.V1-.V~,=kv

则有

2

故B正确;

CD.当飞行器水平飞行时，则有

尸=(吸)2+(川“了

联立可得

2

(F+Mg)(F-Mg)=kv、•kv2=(^vm)

解得

故C正确，D错误。

故选ABCo

9.AD

【详解】光滑三角杆水平固定悬放，两球受力立体图如下

丁cos60。4

解得

T=20N

故A正确；

B.由受力分析图可得，小球B受到杆的弹力与小球8的重力和绳垂直08方向的分力的合力等大反

向，则小球8受到杆的弹力大小为

NA^(T'sinbO0)3+G/=10V7N

故B错误。

C.由受力分析可知：小球A受重力、绳子拉力、杆对A的作用力，由三力平衡条件可知，OA杆对

小球A的弹力与绳的拉力和A的重力的合力等大反向，故QA杆对小球A的弹力方向与轻绳不共线,

故C错误：

D.由平行四边形可知，GA与丁的合力大小为

月二〃2+GJ=20&NCM杆对小球A的弹力与绳的拉力和A的重力的合力等大反向,故小球A受到

0A杆的弹力大小为20&N,故D正确。

故选ADO

10.BC

【详解】A.如图所示

对小球受力分析，小球受重力、拉力厂和细线的拉力B•作用，。角不变，。角减小到90。时，尸最小,

因此a角减小的过程中，耳逐渐减小，尸先减小后增大，故A错误；

B.保持产水平，则

F=mgtan0,耳二446角增大时F、4都逐渐增大，故B正确：

cost/

C.保持。角不变，增大。角，细线和拉力产的方向都逆时针转动，如图

F尸水平时4最大，4水平时尸最大，所以「逐渐减小，尸逐渐增大，故C正

确;

D.只增加细线的长度，对尺々没有影响，故D错误。

故选BCo

11.ABC

【详解】A.当整体处于静止状态时，对小球进行受力分析，小球受到重力竖直向卜\挡板的弹力水

平向左，以及实心大球对它的弹力，斜向右上方，与水平方向呈60。夹角，可得小球受挡板的弹力大

小为

tan6003

A正确;

BC.缓慢放平挡板的过程，对小球进行受力分析，大球对小球的弹力小球的重力"也和挡板对小

球的弹力居符合力的矢量三角形，重力不变，大小球对小球的弹力和挡板对小球的弹力夹角。不变

（挡板水平前），重力方向与大球对小球的弹力之间的夹角逐渐增大£,挡板对小球的弹力与重力方

向的夹角/逐渐减小。由正弦定理

1-,

芈-="=a不变，〃增大（由60。逐渐增大变为钝角），/减小，则大球对小球的弹

Sinasinpsin7

力K先增大后减小，挡板对小球的弹力逐渐减小，直至挡板水平，挡板的弹力等于重力，BC正确；

D.大球与挡板始终接触，最终大球应该在挡板上，此时重力和挡板对它的弹力平衡，不受斜面体的

力的作用，故D错误。

故选ABCo

12.（1）CD

F、F、F

Q）m

⑶变小

【详解】（1）A.因为两次在结点的下面挂同一质量的物体，则调整力传感器Q的位置时，改变结

点。的位置对实验无影响，故A错误；

B.两侧杆左右倾斜，对实验无影响，故B错误；

C.记录绳子方向时，选用较远的两点，这样可减小记录力的方向时产生的误差，故C正确；

D.为了减小误差，拉橡皮条的夹角可以适当大一些，故D正确。

故选CDo

（2）根据力的平衡，可以得到几何三角形和力的三角形会相似AO*C'~△鸟片尸

则有厂厂7

（3）由图可知

F

「2

O

稳定时两绳互相垂直，现保持右侧绳和结点0的位置不动，如两个力的合力不变，尸2方向不变，将

细绳04绕O点在纸面内顺时计转动一小角度，OB绳子上拉力变小。

13.(1)mgtan0；(2)?

COS。2

【详解】(1)对球受力分析，如图所示

根据平衡条件得

N、cos0=mg,N[sin夕=N2

解得

N、=''',N、-mgtan0

cos<9

则正方体和墙壁对球的支持力分别是其，〃织lan。；

cosa

(2)正方体与球组成的系统受力如图所示

血

N；--------------------------------------------V

'