高考物理一模试题分类汇编：相互作用解析版

专题02相互作用

会2大考点概览

考点01力力的合成与分解

考点02共点力的平衡问题

考点1力力的合成与分解

一、单选题

1.（2026•广西桂林•一模）如图，某同学用手指捏住一个圆柱形玻璃杯并保持静止，则卜.列说法中正确的

是（）

A.杯子仅受到重力和静摩擦力两个力

B.手对杯子的作用力竖直向上

C.若使劲捏杯子，则杯子所受的摩擦力变大

D.若使劲捏杯子，则手对杯子的作用力增大

【答案】B

【详解】A.杯子除了受重力和摩擦力还受手捏杯子的压力，故A错误；

B.杯子静止，受力平衡，手对杯子的力与重力方向相反，故B正确；

C.杯子静止，竖直方向上受力平衡，摩擦力与重力方向相反，使劲捏杯子，杯子仍然是受力平衡，摩擦力

等丁重力，故C错误；

D.杯子静止，受力平衡，手对杯子的力与重力方向相反，使劲捏杯子，杯子仍然静止，仍然是受力平衡,

手对杯子的力等于重力故D错误；

故选Bo

2.（2026•甘肃•一模）如图所示，充满气的气球内装有少量的纥墨水，用细绳扎住充气口后，将细绳两端

提起，并让两侧细绳缠绕在一起。用力向两侧拽细绳，发现红黑水随气球转动起来，在气球内壁上形成一

个水环。关于此现象，下列说法正确的是（）

A.水环能转起来，是因为受到气球内壁的摩擦力

B.气球内壁对■水环的弹力沿水平面指向环心

C.随着气球旋转加快，水环位置上升时、水环的机械能保持不变

D.只要气球旋转得够快，水环可以上升到气球内壁的上半部分

【答案】A

【详解】AB.水环启动时，气球内壁对红墨水（水环）的摩擦力方向是沿气球内壁的切线方向，且与红墨

水相对气球内壁的运动趋势方向相反，即摩擦力在切线方向上推动了水环的运动，弹力和重力的合力提供

的向心力，故气球内壁对水环的弹力不是沿水平面指向环心，他A正确，B错误：

D.水环只能在等效“赤道”以下区域稳定，无法上升到上半部分（因为若到上半部分弹力方向斜向下，重力

竖直向下，竖直方向不能平衡），故D错误；

C.随着气球旋转加快，水环位置上升时，半径增大，线速度增大，动能增大，重力势能增大，则水环的机

械能增大，故C错误。

故选Ao

二、多选题

3.（2026•山东济宁•一模）如图所示，一矩形斜面必cd固定在水平地面上，斜面倾角为37、宽为L、长

为"L。把质量为用的小物块放置在。点，用沿斜面的拉力尸（大小方向未知）将物块沿着缓慢拉至4点。

已知物块与斜面间的动摩擦因数为0.75,重力加速度为8,sin37=0.6,cos37=0.8。下列说法正确的是

（）

b

d

A.物块所受摩擦力方向与尸的方向相反

B.尸与〃c的夹角为30”

C.若拉动更大质量的物块至。点，尸与讹的夹角需减小

D.物块由c点运动到〃点的过程中，尸做的功为1.8”电L

【答案】BD

【详解】A.因摩擦力方向与相对运动方向相反，故物块所受摩擦力方向与尸无关，故A错误;

B.由题知，物块处于受力平衡状态，把物块的重力分别沿着斜面和垂直斜面正交分解，则有

Gx=nigsin370=0.6〃吆,Gv=mgms370=O.X〃吆

根据平衡条件，可得斜面对物块的支持力为&=Gy=0.8〃?g

则物块所受摩擦力的大小为/=〃4=06叫

方向由〃指向J设尸与。。的夹角为凡此时在斜面上的受力分析，如图所示

设儿与讹的夹角为。，根据几何关系有tana=®=G

可得反与"的夹角为a=60,故/与色的夹角也为60。，将/与G,合成，根据平行四边形定则，结合/的

大小与G,的大小相等，可知这两个力的合力七沿反与吹的夹用的平分线，与加•的夹角为30。，根据平衡

条件，可知/与心等大，反向共线，故尸与"的夹角为3(儿故B正确；

C.若拉动更大质量的物块至。点.根据f=06〃g,Gx=0.6/^,可知/的大小与G、的大小仍相等，故这

两个力的合力心仍沿be与ac的夹角的平分线，与的夹角仍为30%根据平衡条件，可知尸与心，等大，

反向共线，故尸与"的夹角仍为3(r,保持不变，即夹角不变，故C错误；

D.根据几何关系，可得对角线圆的长度为4=^^『=2心

物块由c点运动到。点的过程中，根据动能定理有W-G/-62Z=()

解得W=1.8〃庭，故D正确。

故选BDo

,•考点2

共点力的平衡问题

一、单选题

1.（2026•广东广州六校•一模）如图所示，某人站在台阶上用绳子把一个光滑圆球拉到台阶上，绳子质量

不计，拉球的绳子延长线通过球心，图示时刻圆球刚好处于平衡状态，拉力/与半径。4成直角。若此时改

变绳子的拉力方向（延长线仍通过球心），让圆球仍在原位置保持静止，下面说法正确的是（）

A.减小绳子与半径的夹角，F减小B.减小绳子与半径0A的夹角，尸增大

C.增大绳子与半径OA的夹角，”减小D.增大绳子与半径04的夹角，”先减小后增大

【答案】B

【详解】圆球在重力G、A点的支持力夫卜.、拉力厂三力作用下处于平衡状态，三力关系如图，当E与久垂

直时尸有最小值。

故选Bu

2.（2026•福建泉州•一模）一同学在夹玻璃球游戏中，用两根筷子夹住光滑玻璃球保持静止，左侧筷子竖

直，如图所示。左、右两侧筷子对玻璃球的弹力大小分别为耳、尸2,玻璃球重力大小为G。下列说法正确

的是（）

A.F\<F,B.£=5

【答案】A

【详解】对玻璃球受力分析，如图所示

设两根筷子之间的夹角为。，则根据平衡条件可得5cos6=K，乃sin6=G

所以8>6，F?>G

故选Ao

3.（2026・四川成都石室中学•一模）如图所示，一根光滑细杆倾斜固定，其与水平方向的夹角为6,A、B、

C三点位于细杆上且满足A8=8C,。点位于4点正下方，。与C点连线水平，一轻弹簧一端固定于。点，

另端连接小球，小球中间有小孔，穿在光滑细杆上，当小球处于A点或者8点时，小球刚好能处丁

静止状态。已知小球处于A点时弹簧的压缩量为入土，小球处于。点时弹簧的伸长量为人马，小球可看作质

点，下列关系式正确的是（)

A

B

C

O

Ar,20cs/9Ar2cc*夕sin?79

A——-=---------

Ax,sin。AXj2sin。A.Vjcos2。

【答案】C

【详解】当小球处于A点或者8点时，小球刚好能处于静止状态。当小球处于A点时，根据平衡条件可知,

弹簧的弹力竖直向上且一定等于小球的重力，有处内=mg

当小球处于8点时，受力分析可知丛林0S2。=〃啰由。

两式联立可知普sin。

cos2。

故选Co

4.（2026・广东深圳•一模）《天工开物》中记载了谷物脱壳工具一一土碧（图甲）。如图乙所示，手柄必

和摇臂4位于同一水平面内旦相互垂直，c端通过光滑较链相连，d为帅中点，。位于悬点。的正下方。

耽=2&,手柄仍重力为G且质量分布均匀，摇臂cd质量忽略不计。人不施加作用力时他处于静止状态,

则摇臂〃对手柄面的作用力大小为（)

A.2G

【答案】C

【详解】由题意,Oc竖直、4水平，.04为直角三角形，设，%=/，则耽=2,

由勾股定理得Oc=y/Od2-cd2=后。

Qd与竖直方向夹角〃满足sine=y=!=:

（Jd212

解得6=30。

对而受力分析：而受重力G（作用在重心d,竖直向下）、。点绳子的拉力丁（作用线过。点，对。力矩

为0）、摇臂cd的作用力广（cd为轻较链杆，作用力沿杆即水平方向）。对悬点。取力矩平衡，重力的

顺时针力矩等于尸的逆时针力矩：GlCJ=FOc

代入&=/、Oc=6l

解得：F=^~G

3

因此摇臂cd对手柄"的作用力大小为且G

3

故C正确。

5.（2026•江苏南通•一模）如图所示，笔记本电脑放在折叠式支架上，支架静置于水平面上。现仅增大夕角,

电脑保持静止，则支架（）

A.对电脑的摩擦力变小B.对电脑的支持力变小

C.对电脑的作用力变小D.对水平面的压力变小

【答案】B

【详解】AB.设电脑平面与水平方向的夹角为a,则对电脑分析可知支架对电脑的摩擦力/=”?sina

对电脑的支持力N=mgcosa

增大。角，则。变大，则/变大，N变小,A错误，B正确；

C.由平衡可知，支架对电脑的作用力与电脑的重力等大反向，可知支架对电脑的作用力不变，C错误；

D.对电脑和支架整体分析可知，水平面对支架的支持力与整体的重力等大反向，则支持力大小不变，由牛

顿第三定律可知，支架对水平面的压力不变，D错误。

故选B。

6.（2026•江西九江•一模）如图所示，在墙角有一均匀柔软细绳，一端悬于天花板上的人点，另一端悬于

竖直墙壁上的B点，平衡后最低点为C点,若测得细绳在B端的灯线与竖直墙壁的夹角夕=53。，sin53°=0.8,

在A端的切线与水平天花板的夹角〃=45。，则AC与8C的绳长之比为（）

A.2:&B.72:2C.3:4D.4:3

【答案】D

【详解】对C点左、右半部分受力分析，可得ian〃=34=l,ian37°=竿

FF4

柔软细绳质量均匀分布，可知AC与的绳长之比为4:3,

故选D。

7.（2026・湖南•一模）光滑水平面上，细线一端固定在。点，另一端与小球相连，小球受到两个相互垂直

的水平拉力匕和K，细线始终水平，G与细线的夹角为。（。为钝角），小球始终处于平衡状态。则下列

说法正确的是（)

O

w

B

A.保持拉力尸2恒定不变，K方向不变，大小逐渐增加，则小球受到细线的拉力逐渐减小

B.只增加细线的长度，保持三个力方向不变，则居减小

C.若保持々角和工不变，将拉力6沿顺时针方向缓慢转动，则小球受到细线的拉力将逐渐增大

D.若保持。角和乙不变，将拉力耳沿顺时针方向缓慢转动，则小球受到细线的拉力将逐渐减小

【答案】D

【详解】A.保持B不变，如图所示

由三角形定则可知，吃增大时，"逐渐增大，故A错误；

B.只增加细线的长度，对力的大小没有影响，尸2大小不变，故B错误；

CD.a角和后不变，将拉力B沿顺时针方向缓慢转动，则F/与尸2之间夹角4减小，且小90。，沿着垂直

F/方向正交分解可得F、-sin（i80°-a）=乃sin£

可知细线上拉力逐渐减小，C错误，D正确。

故选De

8.（2026•甘肃•一模）如图1所示，一架直梯上端斜靠在光滑竖直墙壁上，卜端放在粗糙的水平地面上，

直梯处于静止状态，可简化为如图2所示模型。下列说法正确的是（）

0

图1图2

A.地面对直梯的作用力的方向垂直于水平地面向上

B.墙面对直梯的作用力的方向垂直于直梯平面斜向上

C.减小直梯与墙面的夹角/。），地面对直梯的摩擦力可能为零

D.增大直梯与墙面的夹角。（直梯仍保持静止），地面对直梯的支持力大小不变

【答案】D

【详解】A.地面对直梯有竖直向上的支持力和水平向左的摩擦力，则地面对直梯的作用力的方向斜向左上

方，故A错误；

B.墙面对直梯的作用力为水平向右的支持力，故B错误；

C.水平方向，地面对直梯的摩擦力与墙壁对直梯的支持力平衡，所以减小直梯与墙面的夹角，墙壁对直梯

的支持力不等于零，则地面对直梯的摩擦力不可能为零，故C错误；

D.竖直方向，地面对直梯的支持力与直梯所受重力平衡，所以增大直梯与墙面的夹角。（直梯仍保持静止），

地面对直梯的支持力大小不变，故D正确。

故选Do

9.（2026•河南郑州•一模）2025年九三阅兵式上，甲、乙、丙三架直升机分别用轻绳悬挂等质量旗帜，从

天安门广场上空水平匀速飞过，如图所示。己知，由于风力大小不同，甲、乙、丙的轻绳与竖直方向的夹

角分别为。、B、丫，av齐且均保持不变，风力均视为水平，则（）

A.甲所受轻绳拉力最大B.乙所受轻绳拉力最大

C.丙所受轻绳拉力最大D.甲、乙、丙所受轻绳拉力大小相等

【答案】C

【详解】以旗帜为研究对象，进行受力分析如图，由几何关系可知，悬绳对旗帜的拉力尸大小尸

乂因为夹角乙所以七＞七＞/

正

义

必

胜

G

故选Co

10.（2026・贵州贵阳•一模）用轻绳连接的可视为质点的带孔小球A、B,穿在位于竖直平面内、半径为R

的网环上,绳长为立R,其中A球固定干圆环顶部，B球内部光滑，系统处干静止状态，如图甲所示。现

将整个装置绕圆心O在纸面内逆时针转动45。后静止，如图乙所示。设甲、乙两图中圆环对A的作用力大

小分别为匕、居，轻绳的拉力大小分别为汇、J则下列判断正确的是（）

A

A

B•O•O

B1

图甲图乙

A.F、>T,>T,B.kF?,Tt<T2C.F、>6,Tt<T2D.F\<F?,T,>T2

【答案】A

【详解】令A、B的质最分别为小和6

对图甲状态的B进行受力分析，得到7；cos45o=〃吆

解得北=&ng

将A与B作为一个整体，圆环对A的作用力的竖直方向分量与两球整体重力等大反向，大小为+叫g

圆环对A的作用力的水平方向分量大小为人由45。=/咫

因此G=//g)2

对图乙状态的B进行受力分析，得到《

对图乙状态的A进行受力分析，圆环对A的作用力与绳子拉力和自身重力的合力等大反向，即外=，咫+，叫g

可以发现T>T2

故选A。

11.（2026•河北•一模）两质量均为机的滑块a、b,。与挡板通过劲度系数为巧的轻弹簧1连接，。与人通

过劲度系数为&2的轻弹簧2连接。如图甲所示，挡板竖直时，力与挡板上侧面恰好接触且无挤压。若把挡板

顺时针旋转90。，使挡板水平，如图乙所示，不计一切摩擦，重力加速度为g,。、人都静止后，〃对挡板右

侧面的弹力大小为（）

nak2bn

图乙

女2k.+2幺2k.+k、

A.mgB.-