2027年高考物理总复习训练题-相互作用

第1页（共1页）2027年高考物理总复习训练题——相互作用一．选择题（共16小题）1．（2026•无极县校级模拟）一个质量为m的物体，沿倾角为30°的斜面自由上滑，物体和斜面间动摩擦因数为μ，则物体对斜面的摩擦力的大小和方向分别是（）A．32μmg，沿斜面向下 B．3C．12μmg，沿斜面向下 D．2．（2026•周口模拟）如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。已知猫的质量是木板的质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变，重力加速度为g，在猫奔跑但没有离开木板的过程中（）A．猫对木板的摩擦力沿斜面向上 B．猫和木板组成的系统动量守恒 C．木板对猫做正功 D．木板的加速度为3gsinα3．（2026•岳麓区校级一模）如图甲所示，一根粗糙的直杆OM被固定在墙角，与水平面的夹角为53°，其上套着一质量为1kg的滑块。弹性轻绳一端固定于O点，另一端跨过固定在Q处（O点正上方）的光滑定滑轮与位于直杆上P点的滑块拴接，弹性轻绳原长为OQ，PQ为1.6m且垂直于OM，以P点为原点，沿杆向下建立x轴。现将滑块无初速度释放，已知滑块下滑过程中的加速度与位移的关系图像是一条直线，如图乙所示，图中x1大小为0.64m，x2为滑块刚好减速为零的位置坐标。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹性轻绳上弹力F的大小与其伸长量l满足关系式：F＝kl，其中k＝10N/m，重力加速度g取10m/s2，sin53°＝0.8。下列说法正确的是（）A．滑块与直杆间的动摩擦因数为μ=4B．图乙中x2＝2x1 C．图乙中a1＞|a2| D．滑块沿杆上滑过程中速度最大的位置也在x1点4．（2026•南通一模）如图，轻杆AB的左端用铰链与竖直墙壁连接，轻杆CD的左端固定在竖直墙上，图甲中两轻绳分别挂着质量为m1、m2的物体，另一端系于B点，图乙中两轻绳分别挂着质量为m3、m4的物体，另一端系于D点。四个物体均处于静止状态，图中轻绳OB、OD与竖直方向的夹角均为θ＝30°，下列说法正确的是（）A．甲图中，绳子OB的拉力大小为2m2g B．甲图中，轻杆AB对B点的弹力大小为m1g C．乙图中，绳子O′D的拉力大小一定为2m4g D．甲、乙两图中，若m1＝m3，则绳子OB与O′D的拉力大小相等5．（2026•亳州模拟）如图所示，一根不可伸长的轻绳通过小绳套P与一根橡皮绳相连，橡皮绳另一端固定在A点，轻绳跨过与A点等高的定滑轮B下端挂一个质量为m1＝0.30kg的物体M，A、B两点水平距离d＝1m，系统平衡时，橡皮绳长0.55m。现在轻绳与橡皮绳连接处的小绳套P上挂一个质量为m2＝0.50kg的物体N（图中未画出），待系统重新平衡后，物体M未到定滑轮处，轻绳BP段与橡皮绳AP恰好垂直，橡皮绳始终在弹性限度内，忽略滑轮摩擦，不计橡皮绳及小绳套的重力，g＝10m/s2，则橡皮绳的劲度系数k为（）A．40N/m B．30N/m C．20N/m D．15N/m6．（2026•高邮市开学）如图所示，斜面体放在水平地面上始终保持静止，两个相同的物块A、B间夹着一根被压缩的轻弹簧静止于斜面等高处，弹簧与斜面底边平行。下列说法正确的是（）A．地面和斜面间有静摩擦力 B．斜面对A、B的摩擦力方向相同 C．斜面对A、B的摩擦力大小相等 D．若将弹簧拿掉，物块可能滑动7．（2025秋•浔阳区校级期末）如图所示，质量mB＝2kg的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量mA＝1kg的物块A，整个装置静止。现对物块A施加一个竖直向上的变力F，使其从静止开始以加速度a＝2m/s2做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数k＝600N/m，g＝10m/s2。则A与B分离时，A的速度大小是（）A．0.1m/s B．0.2m/s C．0.3m/s D．0.4m/s8．（2025秋•葫芦岛期末）某大型游乐园安全滑梯可以等效为如图的物理模型，斜面倾角为θ。图中AB段的动摩擦因数μ1＜tanθ，BC段的动摩擦因数μ2＞tanθ，一个小朋友从A点由静止开始下滑，滑到C点恰好静止。整个过程中滑梯保持静止状态，已知AB＝2BC，则下列关系式正确的是（）A．μ2＝2μ1 B．2μ1﹣μ2＝tanθ C．2μ1+μ2＝3tanθ D．2μ2+μ1＝3tanθ9．（2025秋•盐城期末）劲度系数分别为k1、k2的轻质弹簧甲、乙，k1＞k2；质量分别为m1、m2的小物块丙、丁，m1＞m2。将轻质弹簧、小物块按图示方式悬挂起来处于平衡状态时，为使两根弹簧的总长度最长，下面操作可行的是（）A．甲在上丙在上 B．甲在上丁在上 C．乙在上丙在上 D．乙在上丁在上10．（2025秋•廊坊期末）如图甲所示，质量均为1kg的物块A、B静止在水平面上，A、B由劲度系数为4N/cm的轻弹簧相连，物块A套在竖直杆上，在竖直向上的力F作用下沿杆缓慢上移，B运动之前，力F随上升高度h的变化关系如图乙所示，已知物块A、B处于水平面时距离为16cm，弹簧原长为18cm，物块A与杆间动摩擦因数μ＝0.5，图中c点的高度hc＝12cm，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）则（）A．A缓慢上移过程中，弹簧弹力逐渐变大 B．Fc的数值为28 C．坐标a的数值为8 D．坐标b的数值为1711．（2025秋•吉林期末）如图所示，足够高的水平横杆上0、1、2、3、4五个位置间距相等，五根完全相同的弹簧分别悬挂在对应位置。在1、2、3位置的弹簧下端分别悬挂1、2、3个相同的钩码，静止后这三根弹簧下端恰好位于一条倾斜直线上。则（）A．弹簧伸长量越大，劲度系数也越大 B．弹簧弹力大小与弹簧长度成正比 C．0位置的弹簧不挂钩码时，其下端位于该倾斜直线上 D．若只增大弹簧的劲度系数，该倾斜直线与水平方向的夹角增大12．（2026•朝阳区校级一模）如图所示，在固定挡板和木块之间连接一劲度系数为400N/m、被压缩2cm的轻弹簧，系统处于静止状态。已知木块质量为5kg，与水平地面之间的动摩擦因数为0.2。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是（）A．木块所受的摩擦力大小为10N B．若某时刻对木块施加2N、水平向右的拉力，则其加速度大小为0.4m/s2 C．若最初将弹簧压缩5cm，木块被释放后其加速度将逐渐减小 D．若最初将弹簧压缩5cm，木块被释放后将运动至弹簧原长处静止13．（2026春•西安校级月考）某博物馆举办抓金砖挑战赛，如图为一块质量m＝25kg的梭台形金砖，挑战者须戴博物馆提供的手套，单手抓住金砖的a、b两侧面向上提，保持金砖c面水平初上，而且手指不能抠底，在空中保持25s，才是挑战成功。已知金砖a、b两侧面与金砖底面的夹角均为θ＝78.5°，挑战者施加给金砖的单侧握力为F，手套与金砖之间的动摩擦因数为μ＝0.25，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取武力加速度g＝10m/s2。计算时取sin78.5°≈0.98，cos78.5°≈0.20，若要抓起金砖，力F至少约为（）A．2500N B．2778N C．1389N D．无论多大的力都无法抓起金砖14．（2026春•历下区校级期中）如图所示，“”形硬钢架竖直固定放置，OM沿竖直方向，∠MON＝30°。一个光滑的轻环套在ON上，一根足够长的轻绳穿过轻环，一端固定在A点，另一端悬挂质量为m的物体。当系统处于稳定状态时，ON受到轻环的弹力大小为（）A．mg B．33mg C．12mg15．（2026春•五华区校级月考）如图甲，起重船“振浮8号”将一个质量为580t的巨型圆钢筒吊在空中，特制起吊绳通过液压机械抓手连接钢筒，每根绳与竖直方向的夹角为30°，如图乙所示，每根绳所能承受的最大拉力为8.0×105N，图乙中仅画出两根起吊绳，则至少需要多少根绳子才能成功起吊(3=1.73，g＝10m/sA．10根 B．9根 C．8根 D．7根16．（2025秋•南岗区校级期末）图甲是一款手机支架，其平整表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附物体。图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图。若手机的重力为G，手机背板与水平方向的夹角为θ，下列说法正确的是（）A．手机受到三个力的作用 B．纳米材料对手机的摩擦力大小为Gcosθ C．纳米材料对手机的作用力大小有可能大于G D．若使θ增大（手机保持静止），纳米材料对手机的摩擦力增大二．多选题（共6小题）（多选）17．（2025秋•西昌市期末）1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验。实验时，用双子星号宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组（后者的发动机已熄火）。接触以后，开动双子星号飞船的推进器，使宇宙飞船和火箭组共同加速，如图所示。在推进器开动12s时间内测出宇宙飞船和火箭组的速度变化了0.96m/s，在此过程中推进器的平均推力F＝560N。已知双子星号宇宙飞船的质量为3200kg。则下列说法正确的（）A．此过程中宇宙飞船和火箭组的位移为5.76m B．此过程中宇宙飞船和火箭组的加速度为0.08m/s2 C．火箭组的质量约为3200kg D．火箭组的质量约为3800kg（多选）18．（2025秋•广安期末）如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物体紧靠在一起放在水平地面上，两物体与水平地面的动摩擦因数相同。用一水平恒力F推物体A，使它们沿水平地面向右做匀加速直线运动，为了增大A、B间的相互作用力，可以采取的措施是（）A．增大推力F B．使水平面更粗糙 C．增大A的质量 D．增大B的质量（多选）19．（2025秋•鸡冠区校级期末）如图所示，一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶，在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只质量为m的桶C，自由地摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定，桶的大小都一样。桶C受到桶A和桶B的支持，和汽车保持相对静止一起运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．若货车匀速向左运动，则A对C的弹力大小为33B．若货车匀速向左运动，则A对C的弹力大小为32C．若货车向左减速运动，则B对C的支持力不可能为0 D．若货车向左加速运动，则货车的加速度大小可以为3（多选）20．（2026春•平阳县校级月考）为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。在正确操作的情况下，作出弹力随弹簧的长度变化的关系图像如图所示，不考虑弹簧自重的影响。下列说法正确的是（）A．弹簧的劲度系数为5N/m B．弹簧的劲度系数为50N/m C．弹簧的原长为10cm D．弹簧伸长5cm时，弹力的大小为2.5N（多选）21．（2026•汉寿县校级开学）如图所示，原长为l的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上，与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点与O点的距离均为l，P点到O点的距离为12l，OP与杆垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到A．弹簧的劲度系数为4mglB．小球在P点下方12l处的加速度大小为C．从M点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力先变小再变大 D．从M点到P点和从P点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力做功相同（多选）22．（2025秋•九龙坡区校级月考）如图所示，轻弹簧上端固定在悬点O处，下端连接物体A，A下端用一根轻绳连接物体B，两物体的质量均为m，重力加速度为g。现剪断轻绳，则剪断轻绳瞬间物体A、B的加速度aA、aB分别为（）A．aA＝aB＝g，方向竖直向上 B．aB＝g，方向竖直向下 C．aB＝0 D．aA＝g，方向竖直向上

解答一．选择题（共16小题）1．（2026•无极县校级模拟）一个质量为m的物体，沿倾角为30°的斜面自由上滑，物体和斜面间动摩擦因数为μ，则物体对斜面的摩擦力的大小和方向分别是（）A．32μmg，沿斜面向下 B．3C．12μmg，沿斜面向下 D．【分析】本题的关键是对物体在受到弹簧拉力前后分别受力分析，然后根据平衡条件即可求解，注意求静摩擦力时应根据平衡条件解出，求滑动摩擦力时应根据f＝μN来求。【解答】解：物体沿斜面自由上滑时，受到竖直向下的重力、垂直斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力，如图则有N＝mgcosθ，f＝μN可得f=32由牛顿第三定律可知斜面受到的摩擦力方向沿斜面向上，故ACD错误，B正确；故选：B。【点评】受力分析是解决动力学问题的关键，求摩擦力时注意分清是静摩擦力还是滑动摩擦力。2．（2026•周口模拟）如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。已知猫的质量是木板的质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变，重力加速度为g，在猫奔跑但没有离开木板的过程中（）A．猫对木板的摩擦力沿斜面向上 B．猫和木板组成的系统动量守恒 C．木板对猫做正功 D．木板的加速度为3gsinα【分析】确定猫相对斜面静止时的受力平衡状态，得到猫受到的摩擦力；利用牛顿第三定律得到木板受到的反作用力；对木板进行受力分析，结合牛顿第二定律求解木板的加速度。【解答】解：A．根据题意分析可知，设猫的质量为m，则木板的质量为m2猫相对斜面的位置不变，即相对斜面静止，以猫为研究对象，根据平衡条件可得f＝mgsinα，即木板对猫的摩擦力沿斜面向上；由平衡条件可得f＝mgsinα；根据牛顿第二定律得，猫对木板的摩擦力为f′＝f＝mgsinα，以木板为研究对象，对木板受力分析如图：由牛顿第二定律可得f'+mg2sinα解得木板沿斜面下滑的加速度为a＝3gsinα，故A错误、D正确；B．猫和木板组成的系统在沿着斜面的方向上所受外力不为零，系统动量不守恒，故B错误C．由于猫保持相对斜面的位置不变，即相对斜面静止，则猫的位移为零，故木板对猫不做功，故C错误；故选：D。【点评】本题应用整体法对猫和木板受力分析，根据牛顿第二定律来求解比较简单，当然也可以采用隔离法，分别对猫和木板受力分析列出方程组来求解。3．（2026•岳麓区校级一模）如图甲所示，一根粗糙的直杆OM被固定在墙角，与水平面的夹角为53°，其上套着一质量为1kg的滑块。弹性轻绳一端固定于O点，另一端跨过固定在Q处（O点正上方）的光滑定滑轮与位于直杆上P点的滑块拴接，弹性轻绳原长为OQ，PQ为1.6m且垂直于OM，以P点为原点，沿杆向下建立x轴。现将滑块无初速度释放，已知滑块下滑过程中的加速度与位移的关系图像是一条直线，如图乙所示，图中x1大小为0.64m，x2为滑块刚好减速为零的位置坐标。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹性轻绳上弹力F的大小与其伸长量l满足关系式：F＝kl，其中k＝10N/m，重力加速度g取10m/s2，sin53°＝0.8。下列说法正确的是（）A．滑块与直杆间的动摩擦因数为μ=4B．图乙中x2＝2x1 C．图乙中a1＞|a2| D．滑块沿杆上滑过程中速度最大的位置也在x1点【分析】x1处滑块的加速度为零，对滑块受力分析，根据平衡条件结合胡克定律求解动摩擦因数；从释放到x2，速度变化量为零，根据a﹣x图像面积表示的物理意义进行分析；滑块上滑的摩擦力方向向下，根据平衡条件进行解答。【解答】解：A、x1处滑块的加速度为零，对滑块受力分析如图所示：根据胡克定律可得弹性绳弹力为：F＝kPQ垂直杆方向根据平衡条件可得：Fcosθ＝mgcos53°+FN平行杆方向根据平衡条件可得：mgsin53°＝f+kPQcosθ•sinθ＝f+kx1，其中tanθ=又f＝μFN联立解得FN＝10N，可知滑块与杆之间的弹力保持不变，滑动摩擦力大小不变，可得滑块与直杆间的动摩擦因数为μ＝0.16，故A错误；BC、从释放到x2，速度变化量为零，根据a﹣x图像面积表示Δ(v2)2，可知x2＝2x1，a1＝﹣a2，故D、滑块上滑的摩擦力方向向下，设其平衡点到P点距离为x3，根据平衡条件可得：mgsin53°+f＝kx3，解得x3＝0.96m，故D错误。故选：B。【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。4．（2026•南通一模）如图，轻杆AB的左端用铰链与竖直墙壁连接，轻杆CD的左端固定在竖直墙上，图甲中两轻绳分别挂着质量为m1、m2的物体，另一端系于B点，图乙中两轻绳分别挂着质量为m3、m4的物体，另一端系于D点。四个物体均处于静止状态，图中轻绳OB、OD与竖直方向的夹角均为θ＝30°，下列说法正确的是（）A．甲图中，绳子OB的拉力大小为2m2g B．甲图中，轻杆AB对B点的弹力大小为m1g C．乙图中，绳子O′D的拉力大小一定为2m4g D．甲、乙两图中，若m1＝m3，则绳子OB与O′D的拉力大小相等【分析】AB、甲图中轻杆为活杆，弹力方向沿杆，对B点受力分析，根据平衡条件分析；C、图乙中轻杆为死杆，杆的弹力方向不一定沿着轻杆；D、对m1和m3受力分析，根据平衡条件分析。【解答】解：AB、甲图中轻杆为活杆，弹力方向沿杆，对结点B受力分析如图所示：将力正交分解，由平衡条件可知FAB＝TOBsinθ，TOBcosθ＝m2g，又TOB＝m1g，代入数据可得FAB=12m1g，TC、图乙中轻杆为死杆，杆的弹力方向不一定沿着轻杆，无法判断此时两个物体m3与m4的质量关系，故C错误；D、在甲、乙两图中，分别对m1和m3受力分析，有TOB＝m1g和TO′D＝m3g，所以当m1＝m3时，两绳拉力大小相等，故D正确。故选：D。【点评】考查了活杆死杆的分析方法，活杆的弹力方向沿杆，死杆的弹力方向要根据平衡条件分析，不一定沿杆。5．（2026•亳州模拟）如图所示，一根不可伸长的轻绳通过小绳套P与一根橡皮绳相连，橡皮绳另一端固定在A点，轻绳跨过与A点等高的定滑轮B下端挂一个质量为m1＝0.30kg的物体M，A、B两点水平距离d＝1m，系统平衡时，橡皮绳长0.55m。现在轻绳与橡皮绳连接处的小绳套P上挂一个质量为m2＝0.50kg的物体N（图中未画出），待系统重新平衡后，物体M未到定滑轮处，轻绳BP段与橡皮绳AP恰好垂直，橡皮绳始终在弹性限度内，忽略滑轮摩擦，不计橡皮绳及小绳套的重力，g＝10m/s2，则橡皮绳的劲度系数k为（）A．40N/m B．30N/m C．20N/m D．15N/m【分析】挂上物体M，根据平衡条件列方程；挂上物体N，根据几何关系求解BP绳与水平方向的夹角和弹簧长度，根据力的合成规律求解劲度系数。【解答】解：设弹簧的原长为l0，挂上物体M，根据平衡条件可得：k（l1﹣l0）＝m1g，其中l1＝0.55m挂上物体N，轻绳上的拉力大小仍为m1g，设BP绳与水平方向的夹角为θ，则弹簧长度为：l2＝dsinθ根据力的合成规律可得：k(l2联立解得：k＝20N/m，故C正确，ABD错误。故选：C。【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题，关键是能够确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成，然后建立平衡方程进行解答。6．（2026•高邮市开学）如图所示，斜面体放在水平地面上始终保持静止，两个相同的物块A、B间夹着一根被压缩的轻弹簧静止于斜面等高处，弹簧与斜面底边平行。下列说法正确的是（）A．地面和斜面间有静摩擦力 B．斜面对A、B的摩擦力方向相同 C．斜面对A、B的摩擦力大小相等 D．若将弹簧拿掉，物块可能滑动【分析】对整体进行分析，根据平衡条件可分析物块是否会发生滑动，从而明确摩擦力大小；对物块进行分析，根据平衡条件和胡克定律列式求解摩擦力的大小，根据受力情况分析物块受到的摩擦力的方向；当撤去弹簧后，根据平衡条件分析摩擦力的大小，由此得到物块是否运动。【解答】解：A、对斜面、两物块与弹簧整体进行分析，受到重力与地面的支持力，水平方向上没有运动趋势，可知，斜面和水平地面间不可能有静摩擦力，如果斜面和水平地面有静摩擦力，整体反而不能静止，故A错误；BC、对物块进行分析，重力沿斜面向下的分力为mgsinθ，令弹簧弹力为F，根据平衡条件可知，撤去弹簧之前，根据平行四边形定则，物块所受静摩擦力的大小为：f=(mgsinθ)2+F2，由于弹簧对两个物块的弹力方向相反，所以斜面对A、D、撤去弹簧前，物块所受静摩擦力的大小为：f=(mgsinθ)2+F2＞mgsinθ，所以最大静摩擦力fm≥mgsinθ；当撤去弹簧后，由于沿斜面重力的分力为mgsinθ，此时物块所受静摩擦力大小等于mgsinθ故选：C。【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。7．（2025秋•浔阳区校级期末）如图所示，质量mB＝2kg的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量mA＝1kg的物块A，整个装置静止。现对物块A施加一个竖直向上的变力F，使其从静止开始以加速度a＝2m/s2做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数k＝600N/m，g＝10m/s2。则A与B分离时，A的速度大小是（）A．0.1m/s B．0.2m/s C．0.3m/s D．0.4m/s【分析】本题考查弹簧﹣物体系统的分离条件与匀变速直线运动的结合，核心是利用“分离时A、B间弹力为零且加速度相同”的条件，结合胡克定律求出弹簧的形变量变化，再用运动学公式求解速度。【解答】解：装置静止时，弹簧压缩量x1满足kx1＝（mA+mB）g代入mA＝1kg，mB＝2kg，g＝10m/s2，k＝600N/m：x1分离时A、B间弹力为零，对托盘B受力分析：kx2﹣mBg＝mBa代入a＝2m/s2x2上升位移x＝x1﹣x2＝0.05m﹣0.04m＝0.01m由匀变速直线运动公式v2＝2ax；v=2ax=2×2×0.01m/s=0.2m/s，故故选：B。【点评】本题通过分离条件确定弹簧的形变量变化，结合胡克定律和运动学公式求解速度，解题关键是准确把握“分离时弹力为零、加速度相同”的临界条件，能有效检验对临界状态和运动学规律的综合应用能力。8．（2025秋•葫芦岛期末）某大型游乐园安全滑梯可以等效为如图的物理模型，斜面倾角为θ。图中AB段的动摩擦因数μ1＜tanθ，BC段的动摩擦因数μ2＞tanθ，一个小朋友从A点由静止开始下滑，滑到C点恰好静止。整个过程中滑梯保持静止状态，已知AB＝2BC，则下列关系式正确的是（）A．μ2＝2μ1 B．2μ1﹣μ2＝tanθ C．2μ1+μ2＝3tanθ D．2μ2+μ1＝3tanθ【分析】本题考查动能定理在斜面滑动问题中的应用，核心是对A到C的全过程列动能定理方程，结合两段斜面的长度关系求解动摩擦因数与倾角的关系。【解答】解：设BC＝L，则AB＝2L。对A到C全过程应用动能定理：mg•3Lsinθ﹣μ1mgcosθ•2L﹣μ2mgcosθ•L＝0两边消去mgLcosθ，得：3tanθ﹣2μ1﹣μ2＝0整理得：2μ1+μ2＝3tanθ，故ABD错误，C正确。故选：C。【点评】本题通过对全过程应用动能定理，避免了分段分析的复杂计算，直接建立动摩擦因数与倾角的关系，解题关键是抓住“初末动能均为零”的特点，能有效检验对动能定理的应用能力。9．（2025秋•盐城期末）劲度系数分别为k1、k2的轻质弹簧甲、乙，k1＞k2；质量分别为m1、m2的小物块丙、丁，m1＞m2。将轻质弹簧、小物块按图示方式悬挂起来处于平衡状态时，为使两根弹簧的总长度最长，下面操作可行的是（）A．甲在上丙在上 B．甲在上丁在上 C．乙在上丙在上 D．乙在上丁在上【分析】根据图片分析上下弹簧的受力情况，再根据胡克定律，分析哪个物体在上面，然后根据胡克定律分别计算两个弹簧在不同位置的形变量之和。【解答】解：由图可知，上面的弹簧受到的拉力大小为（m1+m2）g，下面弹簧受到的拉力大小为丙或丁的重力，由胡克定律可知，重的物体在下弹簧的形变量较大，所以丙在下，丁在上；若甲在上，由胡克定律可知，两弹簧的总形变量：x1=若乙在上，由胡克定律可知，两弹簧的总形变量：x2=由于x1﹣x2=m2k1-m故选：D。【点评】本题主要是考查了胡克定律的应用和受力分析，解题时分类讨论各种可能性即可，熟练掌握胡克定律。10．（2025秋•廊坊期末）如图甲所示，质量均为1kg的物块A、B静止在水平面上，A、B由劲度系数为4N/cm的轻弹簧相连，物块A套在竖直杆上，在竖直向上的力F作用下沿杆缓慢上移，B运动之前，力F随上升高度h的变化关系如图乙所示，已知物块A、B处于水平面时距离为16cm，弹簧原长为18cm，物块A与杆间动摩擦因数μ＝0.5，图中c点的高度hc＝12cm，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）则（）A．A缓慢上移过程中，弹簧弹力逐渐变大 B．Fc的数值为28 C．坐标a的数值为8 D．坐标b的数值为17【分析】开始弹簧处于压缩状态，根据弹簧长度的变化进行分析；当A上升到c点时，求出弹簧长度，根据胡克定律结合平衡条件进行解答；Fb＝mg＝10N，此时弹簧处于原长初状态，根据几何关系求解坐标b的数值；坐标a点弹簧弹力斜向上，根据平衡条件求解坐标c的数值。【解答】解：A、开始弹簧处于压缩状态，A缓慢上移过程中，弹簧逐渐恢复原长后逐渐变长，则弹簧弹力先减小后增大，故A错误；B、当A上升到c点时，此时弹簧长度为：l'=hc弹簧弹力大小为：T'＝k（l'﹣l0）＝4N/cm×（20cm﹣18cm）＝8N设此时弹簧与水平方向夹角为α，对A受力分析得：Fc﹣mg﹣T'sinα﹣μT'cosα＝0，又tanα=联立得：Fc＝18N，故B错误；D、A缓慢上升，视为平衡状态，弹簧弹力先减小再增大，因为存在F＝mg＝1×10N＝10N，此时弹簧处于原长初状态，有：hb=l02-l2，解得：hb＝217C、坐标a点弹簧弹力斜向上，设弹簧弹力为T，弹簧与水平方向夹角为θ，则：F﹣mg+Tsinθ﹣μTcosθ＝0，解得：tanθ=所以有：ha＝l•tanθ，解得：ha＝8cm，则坐标a的数值为8，故C正确。故选：C。【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题，关键是能够确定研究对象、进行受力分析、利用平衡条件建立平衡方程进行解答。11．（2025秋•吉林期末）如图所示，足够高的水平横杆上0、1、2、3、4五个位置间距相等，五根完全相同的弹簧分别悬挂在对应位置。在1、2、3位置的弹簧下端分别悬挂1、2、3个相同的钩码，静止后这三根弹簧下端恰好位于一条倾斜直线上。则（）A．弹簧伸长量越大，劲度系数也越大 B．弹簧弹力大小与弹簧长度成正比 C．0位置的弹簧不挂钩码时，其下端位于该倾斜直线上 D．若只增大弹簧的劲度系数，该倾斜直线与水平方向的夹角增大【分析】弹簧的劲度系数由弹簧本身的性质决定的；弹簧弹力大小与弹簧形变量成正比；根据F−L成线性关系分析；由胡克定律判断即可。【解答】解：A、弹簧的劲度系数由弹簧本身的性质决定的，与弹簧的伸长量大小无关，故A错误；B、根据胡克定律，弹簧弹力大小与弹簧形变量成正比，而不是与弹簧长度成正比，故B错误；C、根据胡克定律F＝k（L﹣L0），可以推导出：L=Fk+L0，由于F−LD、若只增大弹簧的劲度系数k，伸长量为Δx=nmgk将减小，竖直位置的变化量减小，倾斜直线的斜率减小，与水平方向的夹角减小，故故选：C。【点评】能够根据胡克定律分析弹簧的弹力与伸长量的关系，以及在不同情况下弹簧下端的位置是解题的基础。12．（2026•朝阳区校级一模）如图所示，在固定挡板和木块之间连接一劲度系数为400N/m、被压缩2cm的轻弹簧，系统处于静止状态。已知木块质量为5kg，与水平地面之间的动摩擦因数为0.2。取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10m/s2。下列说法正确的是（）A．木块所受的摩擦力大小为10N B．若某时刻对木块施加2N、水平向右的拉力，则其加速度大小为0.4m/s2 C．若最初将弹簧压缩5cm，木块被释放后其加速度将逐渐减小 D．若最初将弹簧压缩5cm，木块被释放后将运动至弹簧原长处静止【分析】先求解出木块的最大静摩擦力，然后求解出弹簧弹力，最后木块分别受力分析后分析求解。【解答】解：A、由题意可知，木块处于平衡状态，由平衡条件可得：木块受到的摩擦力的大小为：f＝k•Δx＝400×0.02N＝8N，故A错误；B、地面对木块的最大静摩擦力为：fm＝μmg＝0.2×5×10N＝10N，对木块施加2N、水平向右的拉力的时，则木块受到水平向右的作用力的大小为：F1+k•Δx＝2N+400×0.02N＝10N，所以有：F1+k•Δx＝fm，则木块处于平衡状态，加速度为0，故B错误；C、若最初将弹簧压缩5cm，则木块受到的弹簧弹力的大小为：F弹＝k•Δx′＝400×0.05N＝20N，由于F弹＝20N＞fm＝10N，则木块被释放后先向右做加速运动，但弹簧的弹力逐渐减小其加速度将逐渐减小，当弹簧弹力小于滑动摩擦力后，物块做减速运动，木块受到的合外力逐渐增大，加速度逐渐增大，故C错误；D、若弹簧初始压缩5cm，初始弹簧弹力为F弹＝20N，滑动摩擦力为：fm＝10N，弹簧弹力由20N减小到10N的过程物块做加速度减小的加速运动，弹簧弹力由10N继续减小的过程，物块做加速度增大的减速运动，由对称性可知弹簧弹力为零时物块的速度恰好减为零，故木块被释放后将运动至弹簧原长处静止，故D正确。故选：D。【点评】本题关键是先判断出弹簧的弹力和最大静摩擦力，然后再对木块受力分析，运用牛顿第二定律判断物体的运动情况。13．（2026春•西安校级月考）某博物馆举办抓金砖挑战赛，如图为一块质量m＝25kg的梭台形金砖，挑战者须戴博物馆提供的手套，单手抓住金砖的a、b两侧面向上提，保持金砖c面水平初上，而且手指不能抠底，在空中保持25s，才是挑战成功。已知金砖a、b两侧面与金砖底面的夹角均为θ＝78.5°，挑战者施加给金砖的单侧握力为F，手套与金砖之间的动摩擦因数为μ＝0.25，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取武力加速度g＝10m/s2。计算时取sin78.5°≈0.98，cos78.5°≈0.20，若要抓起金砖，力F至少约为（）A．2500N B．2778N C．1389N D．无论多大的力都无法抓起金砖【分析】对金砖受力分析，根据平衡条件和数学知识解答即可。【解答】解：金砖受重力、两侧的握力、两侧摩擦力，受力分析如图所示：挑战者与金砖之间的单侧摩擦力f＝μF，要想提起金砖，则竖直方向有：2fsin78.5°＝mg+2Fcos78.5°，联立可得：F≈2778N，故B正确，ACD错误。故选：B。【点评】本题考查了平衡条件的应用，解题需要对金砖进行正确的受力分析，根据平衡条件求出最小的作用力。14．（2026春•历下区校级期中）如图所示，“”形硬钢架竖直固定放置，OM沿竖直方向，∠MON＝30°。一个光滑的轻环套在ON上，一根足够长的轻绳穿过轻环，一端固定在A点，另一端悬挂质量为m的物体。当系统处于稳定状态时，ON受到轻环的弹力大小为（）A．mg B．33mg C．12mg【分析】对轻环受力分析，同一条绳子张力处处相等，熟练应用几何关系即可解题。【解答】解：对轻环受力分析如图所示：由于绳子张力处处相等，均为mg，由平衡条件可知，弹力方向在两段绳子夹角的角平分线上，由几何关系可知两段绳子夹角为120°，则有：N=2mgcos60°=2mg×12故选：A。【点评】本题是对共点力平衡条件的考查，解题的关键是要知道绳子张力处处相等，由平衡条件即可解答。15．（2026春•五华区校级月考）如图甲，起重船“振浮8号”将一个质量为580t的巨型圆钢筒吊在空中，特制起吊绳通过液压机械抓手连接钢筒，每根绳与竖直方向的夹角为30°，如图乙所示，每根绳所能承受的最大拉力为8.0×105N，图乙中仅画出两根起吊绳，则至少需要多少根绳子才能成功起吊(3=1.73，g＝10m/sA．10根 B．9根 C．8根 D．7根【分析】本题的关键在于分析吊起钢筒时每根绳子所需承受的拉力与绳子的最大承受力之间的关系。通过建立力的平衡方程，将重力分解到每根绳子上，结合每根绳子与竖直方向的夹角，计算出每根绳子需要承受的拉力。再根据绳子的最大承受力，确定至少需要多少根绳子才能确保吊起钢筒而不超载。【解答】解：设至少需要n根绳子才能成功起吊，根据平衡条件得：nTcos30°＝mg则：T=mgncos30°≤8.0×代入数据解得：n≥8.3所以至少需要9根绳子才能成功起吊，故ACD错误，B正确。故选：B。【点评】本题考查学生对力的分解和受力平衡的理解，特别是多个绳子共同作用下的受力分析能力。通过合理分解重力并结合绳子的最大承受力，可以确定最少需要多少根绳子。这类题目强调对三角函数在力学问题中的应用，以及对极限条件的敏感度，有助于学生训练物理建模和计算能力。16．（2025秋•南岗区校级期末）图甲是一款手机支架，其平整表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附物体。图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图。若手机的重力为G，手机背板与水平方向的夹角为θ，下列说法正确的是（）A．手机受到三个力的作用 B．纳米材料对手机的摩擦力大小为Gcosθ C．纳米材料对手机的作用力大小有可能大于G D．若使θ增大（手机保持静止），纳米材料对手机的摩擦力增大【分析】对手机进行受力分析，根据手机的平衡条件得出受力个数以及对应力的大小。【解答】解：A．纳米材料会对手机存在一个吸引力，根据平衡条件可知手机受到重力、支持力、摩擦力、吸引力共4个力，故A错误；BD．手机处于静止状态，根据平衡条件可知，在平行手机方向有f＝Gsinθ，若使θ增大（手机保持静止），纳米材料对手机的摩擦力增大，故B错误，D正确；C．手机处于静止状态，受力平衡，受到重力和纳米材料对手机的作用力，根据平衡条件可知，纳米材料对手机的作用力大小等于手机的重力G，故C错误。故选：D。【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题，关键是能够确定研究对象、进行受力分析、利用平衡条件进行解答。二．多选题（共6小题）（多选）17．（2025秋•西昌市期末）1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验。实验时，用双子星号宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组（后者的发动机已熄火）。接触以后，开动双子星号飞船的推进器，使宇宙飞船和火箭组共同加速，如图所示。在推进器开动12s时间内测出宇宙飞船和火箭组的速度变化了0.96m/s，在此过程中推进器的平均推力F＝560N。已知双子星号宇宙飞船的质量为3200kg。则下列说法正确的（）A．此过程中宇宙飞船和火箭组的位移为5.76m B．此过程中宇宙飞船和火箭组的加速度为0.08m/s2 C．火箭组的质量约为3200kg D．火箭组的质量约为3800kg【分析】本题考查牛顿第二定律与匀变速直线运动的结合，核心是先通过速度变化求出加速度，再用牛顿第二定律计算总质量，最后得到火箭组的质量。【解答】解：A.匀变速直线运动位移公式x=v0t+12at2成立的前提是已知初速度v0，题目仅给出速度变化量ΔB.由加速度定义a=ΔvΔt=CD.由牛顿第二定律得F＝（m船+m箭）a，总质量m总=Fa=560N0.08m/s2=7000kg，火箭组质量m前＝故选：BD。【点评】本题结合太空实验情境，考查了运动学公式与牛顿定律的应用，需特别注意位移公式的适用条件，避免因忽略初速度未知的隐含条件而误判选项A，整体体现了物理规律在实际问题中的严谨应用。（多选）18．（2025秋•广安期末）如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物体紧靠在一起放在水平地面上，两物体与水平地面的动摩擦因数相同。用一水平恒力F推物体A，使它们沿水平地面向右做匀加速直线运动，为了增大A、B间的相互作用力，可以采取的措施是（）A．增大推力F B．使水平面更粗糙 C．增大A的质量 D．增大B的质量【分析】本题考查连接体的受力分析，核心是先用整体法求出加速度，再用隔离法分析A、B间的相互作用力，最后根据表达式判断如何增大该力。【解答】解：设动摩擦因数为μ，A、B间的相互作用力为N。对A、B整体受力分析，由牛顿第二定律：F﹣μ（mA+mB）g＝（mA+mB）a解得加速度：a=F对B受力分析，由牛顿第二定律：N﹣μmBg＝mBa代入加速度a的表达式：N=mN=mA.增大推力F：由N=mBFmA+mB.使水平面更粗糙：表达式中μ已被消去，N与μ无关，故B错误。C.增大A的质量：分母mA+mB增大，N减小，故C错误。D.增大B的质量：mBmA+m故选：AD。【点评】本题通过整体法与隔离法的结合，推导出相互作用力的表达式，从而明确各因素对该力的影响，解题关键是灵活运用整体与隔离的受力分析方法，能有效检验对连接体问题的分析能力。（多选）19．（2025秋•鸡冠区校级期末）如图所示，一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶，在车厢底，一层油桶平整排列，相互紧贴并被牢牢固定，上一层只有一只质量为m的桶C，自由地摆放在桶A、B之间，没有用绳索固定，桶的大小都一样。桶C受到桶A和桶B的支持，和汽车保持相对静止一起运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．若货车匀速向左运动，则A对C的弹力大小为33B．若货车匀速向左运动，则A对C的弹力大小为32C．若货车向左减速运动，则B对C的支持力不可能为0 D．若货车向左加速运动，则货车的加速度大小可以为3【分析】对桶C受力分析，结合平衡条件，即可求出A对C的弹力的大小；分别作出向左减速和向左加速时是矢量图，由矢量三角形即可判断。【解答】解：AB、当车辆匀速时，对C进行受力分析如图所示：由对称性可知：FA＝FB由几何关系可得：θ＝30°由平衡条件可得：2FAcos30°＝mg，解得：FA=mg2cos30°=CD、如图所示：向左减速时，若加速度大小为33g，此时C只受重力和A的支持力，B对向左加速时，若A对C支持力为零此时C只受重力和B的支持力，则加速度大小为33g，故C错误，故选：AD。【点评】本题考查了牛顿定律及受力分析，解题的难点在于分析两个物体分离问题时，要注意其临界条件的应用，即分离的临界条件是两物体间的相互作用力为零。（多选）20．（2026春•平阳县校级月考）为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码。在正确操作的情况下，作出