2017-2026十年高考物理专项汇编（全国）：专题03 相互作用（教师版）

1

专题03相互作用

考点分类十年考情（2017-2026）命题规律

2026云南卷、2026贵州卷、.真实情境深度渗透：以攀岩装备受力、

2025·北京卷2025·陕晋青宁卷智能机器人关节传动、建筑吊索承重等

2024浙江卷、2024辽宁卷2024

生活化/工程场景为载体，不再使用纯理

山东卷2024河北卷、2024湖北

论裸模型出题，要求学生从实际场景中

考点1重力弹卷2023河北卷、2023广东卷、

完成受力拆解。

力摩擦力2023山东卷、2023浙江卷、

概念辨析导向突出：不再机械考查力的

考点2共点力2023海南卷、2023江苏卷、.

的平衡2022重庆卷、2022海卷南2022分类记忆，重点围绕弹力、摩擦力的产

考点3动态平辽卷宁、2022浙江卷、2022广生条件、方向判断等易混点设置设问，

衡和临界极值问东卷2022河北卷、2022湖南卷、强化对相互作用本质的理解。

题2021江苏卷、2021湖南卷、.衔接属性持续增强：常与共点力平衡、

2020海卷南2020山东卷、2020牛顿运动定律联动考查，为后续综合力

浙江卷、2022全国卷2019天津

学题的受力分析环节铺垫核心能力，避

卷、2019全国卷、2019浙江卷

免孤立考点的碎片化考查。

2018浙江卷2017全国卷2017天

津卷

考点01重力弹力摩擦力

1．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）秧马是古代插秧时用的一种农具，苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图，

人抬脚跨坐在秧马上，与其一起向前减速滑行的过程中（）

1

A．秧马的加速度方向向后

B．秧马受到秧田的摩擦力方向向前

C．秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力

D．秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力

【答案】A

【详解】A．秧马向前减速滑行，速度方向向前，减速运动的加速度方向与速度方向相反，因此加速度方

向向后，A正确。

B．秧马相对秧田向前运动，秧田对秧马的摩擦力阻碍相对运动，因此摩擦力方向向后，B错误。

C．秧马对人的支持力作用在人身上，人对秧马的压力作用在秧马身上，二者是作用力与反作用力（平衡

力要求作用在同一物体上），C错误。

D．作用力与反作用力是两个物体之间的相互作用，秧马对人的支持力是人跟秧马之间的相互作用，人受

到的重力是地球对人的引力，二者不是作用力与反作用力，D错误。

故选A。

2．（2026·山东·高考真题）如图所示，由光滑刚性杆组成的正四面体框架放置在水平面上，三条棱上各套

有一个质量为m的小球。三个小球通过相同的轻质弹簧连接，静止时恰好处于同一水平面。已知弹簧始终

在弹性限度内，劲度系数为k，重力加速度大小为g，则每根弹簧的伸长量为（）

23mg6mg2mg3mg

A．3kB．3kC．kD．k

【答案】B

【详解】根据题意可知，每根弹簧的伸长量相等，设每根弹簧的伸长量为x，光滑刚性杆与地面的夹角

1

63

sincos

为，结合正四面体的特点，由几何关系可得3，3

设两根弹簧对小球的弹力为F，则有F2kΔxcos30

对其中一个小球受力分析，如图所示

沿杆方向上，由平衡条件有mgsinFcos

6mg

Δx

联立解得3k

故选B。

3．（2026·湖北·高考真题）如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，原长为23R的轻质弹簧

一端固定在圆环上与圆心O等高的位置，另一端连接一个套在圆环上质量为m的小球，平衡时弹簧与水平

方向的夹角为30。弹簧在弹性限度内，重力加速度大小为g，弹簧的劲度系数为（）

3mgmg3mgmg

A．6RB．2RC．3RD．R

【答案】C

LR

【详解】根据题意，设此时弹簧的长度为L，由几何关系有sin120sin30

解得L3R

ΔxLL3R

可知，此时弹簧被压缩，且形变量为0

对小球受力分析，如图所示

1

Fcos60kΔxcos30Fsin60kΔxsin30mg

由平衡条件有N，N

3mg

k

联立解得3R

故选C。

4．（2025·安徽·高考真题）如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲

通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知

2

甲、乙质量均为1.0kg，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s，则在

乙下落的过程中（）

A．甲对木箱的摩擦力方向向左B．地面对木箱的支持力逐渐增大

2

C．甲运动的加速度大小为2.5m/sD．乙受到绳子的拉力大小为5.0N

【答案】C

【详解】A．因为物块甲向右运动，木箱静止，根据相对运动，甲对木箱的摩擦力方向向右，A错误；

B．设乙运动的加速度为a，只有乙有竖直向下的恒定加速度，

FMgma

对甲、乙和木箱，由整体法，竖直方向受力分析有N总

则地面对木箱的支持力大小不变，B错误；

CD．设绳子的弹力大小为T，对甲受力分析有Tmgma

对乙受力分析有mgTma

联立解得a2.5m/s2，T7.5N

C正确，D错误。

1

故选C。

5．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）书法课上，某同学临摹“力”字时，笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。

笔尖由a点经b点回到a点，则（）

A．该过程位移为0B．该过程路程为0

C．两次过a点时速度方向相同D．两次过a点时摩擦力方向相同

【答案】A

【详解】A．笔尖由a点经b点回到a点过程，初位置和末位置相同，位移为零，故A正确；

B．笔尖由a点经b点回到a点过程，轨迹长度不为零，则路程不为零，故B错误；

C．两次过a点时轨迹的切线方向不同，则速度方向不同，故C错误；

D．摩擦力方向与笔尖的速度方向相反，则两次过a点时摩擦力方向不同，故D错误。

故选A。

6．（2025·广西·高考真题）（多选）独竹漂是我国一项民间技艺。如图，在平静的湖面上，独竹漂选手手

持划杆踩着楠竹，沿直线减速滑行，选手和楠竹相对静止，则（）

A．选手所受合力为零

B．楠竹受到选手作用力的方向一定竖直向下

C．手持划杆可使选手（含划杆）的重心下移，更易保持平衡

D．选手受到楠竹作用力的方向与选手（含划杆）的重心在同一竖直平面

【答案】CD

【详解】A．选手和楠竹在水里减速滑行，速度在变化，根据牛顿第二定律可知合力不为零，故A错误；

B．楠竹在水平方向有加速度，选手对楠竹的力在竖直方向有压力，水平方向有摩擦力，所以选手对楠竹

1

的力方向不是竖直向下，故B错误；

C．选手和楠竹相对静止，且减速滑行，选手和楠竹的重心要在同一竖直面上才能保持相对稳定，故C正

确；

D．选手和楠竹构成的整体在减速滑行，受到的合力不为零，根据力的作用线和重心的关系可知整体的重

心与楠竹受到合力作用线应该在同一竖直面上，故D正确。

故选CD。

7．（2024·广西·高考真题）工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着

表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大

FFF

小分别为f1、f2和f3，则（）

FFFFFF

A．f1f2f3B．f1f2f3

FFFFFF

C．f1f3f2D．f1f2f3

【答案】D

【详解】根据滑动摩擦力的公式

fFN

可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，由题可知三个货箱各表

面材质和祖糙程度均相同，压力大小也相同，故摩擦力相同，即

Ff1Ff2Ff3

故选D。

8．（2024·吉林·高考真题）利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台

始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（）

A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左

1

B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左

C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力

D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力

【答案】C

【详解】A．当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向

右，故A错误；

B．根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩

擦力方向水平向右，故B错误；

C．由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确；

D．桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚

台的压力，故D错误。

故选C。

9．（2023·山东·高考真题）餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂

在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高

补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限

度内，每根弹簧的劲度系数为（）

A．10N/mB．100N/mC．200N/mD．300N/m

【答案】B

【详解】由题知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使三根弹簧形

变量等于相邻两盘间距，则有

mg=3∙kx

解得

k=100N/m

故选B。

1

10．（2022·浙江·高考真题）如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，

水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（）

A．水桶自身重力的大小

B．水管每秒出水量的大小

C．水流对桶撞击力的大小

D．水桶与水整体的重心高低

【答案】D

【详解】水管口持续有水流出而过一段时间桶会翻转一次，说明主要原因是装的水到一定量之后，导致水

桶与水整体的重心往上移动，竖直向下的重力作用线偏离中心转轴，导致水桶不能稳定平衡，发生翻转。

故选D。

11．（2020·浙江·高考真题）如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜

球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动

5

mg

时，氦气球对其有大小为6、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视

为质点，此时工作人员（）

11

mgmg

A．受到的重力大小为6B．受到的合力大小为6

11

mgmg

C．对球面的压力大小为6D．对球面的作用力大小为6

【答案】D

【详解】A．工作人员的质量为m，则工作人员受到的重力

Gmg

1

A错误；

B．工作人员在球面上缓慢行走，处于平衡状态，合力为0，B错误；

1

mg

C．工作人员站在的球面位置不水平，对球面的压力不等于6，C错误；

D．由平衡条件可得球面对工作人员的作用力F满足

51

Fmgmgmg

66

再由牛顿第三定律可得，工作人员对球面的作用力大小为

1

Fmg

6

D正确。

故选D。

12．（2019·浙江·高考真题）如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是

A．小明与船之间存在摩擦力

B．杆的弯曲是由于受到杆对小明的力

C．杆对岸的力大于岸对杆的力

D．小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力

【答案】A

【详解】A．小明与船之间存在运动的趋势，则它们之间存在摩擦力，选项A正确；

B．杆的弯曲是由于杆受到小明对杆的力，选项B错误；

C．杆对岸的力与岸对杆的力是作用与反作用力，大小相等，选项C错误；

D．小明对杆的力和杆对小明的力是一对相互作用力，选项D错误．

故选A。

13．（2018·全国I卷·高考真题）如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止

状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，

在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是（）

1

A．B．

C．D．

【答案】A

【详解】设物块P的质量为m，加速度为a，静止时弹簧的压缩量为x0，弹簧的劲度系数为k，由力的平

衡条件得，mg=kx0，以向上为正方向，木块的位移为x时弹簧对P的弹力：F1=k（x0-x），对物块P，由

牛顿第二定律得，F+F1-mg=ma，由以上式子联立可得，F=kx+ma．可见F与x是线性关系，且F随着x

的增大而增大，当x=0时，kx+ma＞0，故A正确，B、C、D错误．故选A．

【点睛】解答本题的关键是要根据牛顿第二定律和胡克定律得到F与x的解析式，再选择图象，这是常用

的思路，要注意物块P的位移与弹簧形变量并不相等．

14．（2017·全国III卷·高考真题）一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，

弹性绳的原长也为80cm；将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm；再将弹性绳的

两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）（）

A．86cmB．92cmC．98cmD．104cm

【答案】B

【分析】本题属于共点力平衡问题，首先对物体进行受力分析，再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，可根据矢量三角形法，将三个力移动到一个

三角形中，然后根据正弦定理列式求解。前后两次始终处于静止状态，即合外力为零，在改变绳长的同时，

绳与竖直方向的夹角跟着改变。

【详解】设弹性绳的劲度系数为k，左、右两半段绳的伸长量

10080

Lcm10cm

2

由共点力的平衡条件可知，钩码的重力

1

502-402

G2kL1.2kL

50

将弹性绳的两端缓慢移至天花板上同一点时，钩码的重力

G=2kL′

解得

L′=0.6L=6cm

则弹性绳的总长度变为

80cm+2L′=92cm

故选B。

考点2共点力的平衡

15．（2026·云南·高考真题）如图所示，两挂钩可沿固定水平横梁滑动到任意位置后锁定。一挎包质量为

m，其轻质包带长度约为4d，a、b为包与包带的连接点，相距为d。将挎包悬挂在两挂钩上，两挂钩相距

为x时，锁定挂钩。挎包静止时，a、b在同一水平直线上，包带的张力大小为FT，重力加速度为g，不计

FT

包带与挂钩之间的摩擦及两挂钩尺寸。能正确反映mg随x变化的图像是（）

A．B．

1

C．D．

【答案】D

【详解】设挎包带与竖直方向的夹角为θ。对挎包受力分析，竖直方向受重力mg和两股包带的拉力FT，

由平衡条件2FTcosθ=mg

4dxx

l2d

根据几何关系有单侧包带长度22

xd

Δx

单侧包带水平投影长度2

Δxxd

sin

则l4dx

F4dx

T

mg23d5d2x

故

F

T0.52

代入特殊点x=0，mg

F

T0.5

x=d，mg

F3

T0.58

x=2d，mg3

故选D。

16．（2026·贵州·高考真题）如图，农民伯伯挑玉米时用双手分别抓住轻绳的O、O点处，某时刻绳OA、

OB与竖直方向的夹角均为45，手对绳的作用力分别垂直于OA、OB，所有作用力在同一竖直平面内，

此时人和物均处于平衡状态。已知每筐玉米质量为m，重力加速度大小为g，忽略筐和扁担质量，则此时

扁担对肩膀的作用力大小为（）

1

2

mg

A．2B．mgC．2mgD．2mg

【答案】B

【详解】对单侧O点受力分析：O点受三个力：向下的玉米重力mg、OA绳的拉力T、手垂直OA的作

用力F，系统平衡。

根据平衡条件Tmgcos45

NTcos45

则单侧绳对扁担向下的分力为1

N2N

扁担对肩膀的作用力大小为1

解得Nmg

故选B。

17．（2026·湖南·高考真题）（多选）如图，某同学将两个相同的球形氦气球用等长的轻绳系在一起，拉

着绳使气球随人一起做水平匀速运动。运动过程中，球心始终在绳的延长线上且球心连线水平，两绳所构

成的平面与水平面的夹角为（90），两球间的弹力为F。气球受到空气阻力的大小与相对空气的速

率成正比，空气始终相对于地面静止，忽略气球形状的变化。该同学沿原方向运动速度缓慢增大，下列说

法正确的是（）

A．增大B．减小C．F增大D．F减小

【答案】BC

【详解】AB．根据题意，设每根绳子的拉力为T，两根绳子之间的夹角为2，每个气球受到空气阻力

F2F2G2Tcossin

fkv，浮力为浮，对整体受力分析，由平衡条件，竖直方向上有浮

水平方向上有2kv2Tcoscos

FG

tan浮

整理可得kv

运动速度缓慢增大，tan减小，则减小，T增大，故A错误，B正确；

CD．对单个气球受力分析，由平衡条件有TsinF

由于不变，T增大，则F增大，故C正确，D错误。

1

故选BC。

18．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）我国科研人员利用仿生机器鱼研究湖泊生态，当仿生机器鱼在湖中匀

速直线下潜时，它受到水的合力方向是（）

A．斜向下B．竖直向下C．斜向上D．竖直向上

【答案】D

【详解】仿生机器鱼做匀速直线运动，处于平衡状态，所受合外力为0。机器鱼受两个外力：竖直向下的

重力G，以及水对其施加的所有作用力的合力F（包含浮力、水的阻力等）。根据平衡条件有GF0

可得FG

即水的合力与重力大小相等、方向相反，为竖直向上。

故选D。

19．（2026·浙江·高考真题）如图所示，一盏重为G的艺术灯用细绳悬挂，左右两侧细绳与水平方向夹角

FF

分别为45°和60°，细绳拉力分别为1和2。A和B是左侧细绳两端点，C和D分别是天花板和灯上的点，

CD与AB平行，则（）

FF

A．1大于2

FF

B．1和2都小于G

C．用细绳连接C和B后撤去AB绳，可使灯位置不变

D．用细绳连接C和D后撤去AB绳，可使灯位置不变

【答案】B

【详解】AB．对艺术灯受力分析，如图所示

1

FF

将1、2和G三力平移后，构成矢量三角形，如图

FFG

根据矢量三角形可知12，故A错误，B正确；

CD．用细绳连接C和B后撤去AB绳或用细绳连接C和D后撤去AB绳，如图所示

若艺术灯位置保持不变，则三力不能交汇一点，即无法保持平衡，故CD错误。

故选B。

20．（2025·贵州·高考真题）一不可伸长的轻绳跨过同一水平线上的定滑轮，中间两定滑轮的间距为d，

在绳中央固定有一轻质吊环，绳两端分别挂有质量均为m的配重物，配重物静止在地面上且绳恰好伸直。

d

如图，某同学在健身时把吊环竖直向下缓慢拉2的距离后保持静止，已知重力加速度大小为g，不计摩擦

及滑轮大小，则静止时该同学对吊环的拉力大小为（）

1

21

mgmg

A．2mgB．mgC．2D．2

【答案】A

【详解】根据几何关系可知，吊环两边的细绳与竖直方向的夹角为45°，则由平衡可知F2Tcos45

其中T=mg，可得F2mg

故选A。

21．（2025·海南·高考真题）如图所示，光滑圆弧竖直固定，用轻绳连接两个小球P、Q，两小球套在圆环

m:m

上且均处于平衡状态，两小球与圆弧的圆心连线夹角分别为30和60，则两球质量之比PQ为（）

A．1:2B．1:3C．3:1D．2:1

【答案】B

mgRcos30mgRcos60

【详解】方法一：以小球P和Q为系统，根据力矩平衡有PQ

m:m1:3

可得PQ

mg

方法二：对P受力分析，受重力P、圆弧轨道的支持力N和轻绳的拉力T，将重力和绳子拉力沿着垂直

mgcos30Tcos45

半径方向分解，根据平衡条件可得P

Tcos45

mP

可得gcos30

Tcos45

mQ

同理可得gcos60

1

m1

P

m

则Q3

故选B。

22．（2025·重庆·高考真题）现代生产生活中常用无人机运送物品，如图所示，无人机携带质量为m的匀

质钢管在无风的空中悬停，轻绳M端和N端系住钢管，轻绳中点O通过缆绳与无人机连接。MO、NO与

竖直方向的夹角均为60°，钢管水平。则MO的弹力大小为（）（重力加速度为g）

31

mgmg

A．2mgB．mgC．2D．2

【答案】B

【详解】以钢管为研究对象，设轻绳的拉力为T，根据对称性可知两边绳子拉力相等，根据平衡条件

2Tcos60mg

可得Tmg

故选B。

23．（2025·北京·高考真题）如图所示，长方体物块A、B叠放在斜面上，B受到一个沿斜面方向的拉力

F，两物块保持静止。B受力的个数为（）

A．4B．5C．6D．7

【答案】C

【详解】根据题意，对A受力分析可知，受重力、B的支持力，由于A静止，则A还受B沿斜面向上的

静摩擦力，对B受力分析可知，受重力、斜面的支持力、A的压力、拉力F、B还受A沿斜面向下的摩擦

力，由于B静止，则受沿斜面向上的摩擦力，即B受6个力作用。

1

故选C。

24．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）如图，质量为m的均匀钢管，一端支在粗糙水平地面上，另一端被竖

直绳悬挂，处于静止状态，钢管与水平地面之间的动摩擦因数为、夹角为，重力加速度大小为g。则

地面对钢管左端的摩擦力大小为（）

1

mg

A．mgcosB．2C．mgD．0

【答案】D

【详解】对钢管受力分析，如图所示

若钢管受到地面的摩擦力，则钢管水平方向受力不平衡，钢管不可能处于静止状态，故地面对钢管左端的

摩擦力大小为零。ABC错误，D正确。

故选D。

25．（2025·福建·高考真题）“风动石”是福建省著名的自然景观，如图所示。无风时，“风动石”在重力和

底部巨石作用力F1的作用下静止不动。若“风动石”受到一水平方向的风力作用时仍保持静止，此时底部巨

石对其作用力为F2，则（）

A．F1的大小比F2的小B．F1的大小比F2的大

C．F1与F2大小相等D．F1与F2方向相同

【答案】A

Fmg

【详解】无风时，底面巨石对“风动石”的作用力方向竖直向上，与重力平衡，大小为1

当受到一个水平风力时，底面巨石对“风动石”的作用力与竖直向下的重力及水平方向的风力F，三力平衡。

1

22

F2Fmg

根据平衡条件可知，底面巨石对“风动石”的作用力大小为，故F2大于F1。

故选A。

26．（2024·贵州·高考真题）如图（a），一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间，

并处于静止状态，其中一个视图如图（b）所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍，已

知重力加速度大小为g，不计所有摩擦，则球对横杆的压力大小为（）

3345

mgmgmgmg

A．5B．4C．3D．3

【答案】D

【详解】对球进行受力分析如图，设球的半径为R，根据几何知识可得

1.8RR

sin0.8

R

根据平衡条件得

FNcosmg

解得

5

Fmg

N3

根据牛顿第三定律得球对横杆的压力大小为

5

FFmg

NN3

故选D。

1

27．（2024·浙江·高考真题）如图所示，不可伸长的光滑细线穿过质量为0.1kg的小铁球，两端A、B悬挂

在倾角为30的固定斜杆上，间距为1.5m。小球平衡时，A端细线与杆垂直；当小球受到垂直纸面方向的

2

扰动做微小摆动时，等效于悬挂点位于小球重垂线与AB交点的单摆，重力加速度g10m/s，则（

）

A．摆角变小，周期变大

B．小球摆动周期约为2s

3

C．小球平衡时，A端拉力为2N

D．小球平衡时，A端拉力小于B端拉力

【答案】B

L

T2

【详解】A．根据单摆的周期公式g可知周期与摆角无关，故A错误；

CD．同一根绳中，A端拉力等于B端拉力，平衡时对小球受力分析如图

可得

2FAcos30mg

解得

mg3

FFN

AB2cos303

故CD错误；

1

B．根据几何知识可知摆长为

1.5mtan30

L1m

cos30

故周期为

L

T22s

g

故B正确。

故选B。

28．（2024·河北·高考真题）如图，弹簧测力计下端挂有一质量为0.20kg的光滑均匀球体，球体静止于带

有固定挡板的斜面上，斜面倾角为30，挡板与斜面夹角为60．若弹簧测力计位于竖直方向，读数为

2

1.0N,g取10m/s,挡板对球体支持力的大小为（）

323

NN

A．3B．1.0NC．3D．2.0N

【答案】A

【详解】对小球受力分析如图所示

F

由几何关系易得力F与力N与竖直方向的夹角均为30，因此由正交分解方程可得

Fsin30Fsin30Fcos30Fcos30Tmg

N，N

1

解得

3

FFN

N3

故选A。

29．（2024·山东·高考真题）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（）

1323

A．2B．3C．2D．2

【答案】B

【详解】根据题意可知机器人“天工”它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，对“天工”分析

有

mgsin30mgcos30

可得

3

tan30

3

故选B。

30．（2024·湖北·高考真题）如图所示，两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀

速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f，方向

与船的运动方向相反，则每艘拖船发动机提供的动力大小为（）

321

ff

A．3B．3C．2fD．3f

1

【答案】B

【详解】根据题意对S受力分析如图

正交分解可知

2Tcos30f

所以有

3

Tf

3

对P受力分析如图

则有

22

Tsin30fTcos30F2

解得

21f

F

3

故选B。

31．（2024·浙江·高考真题）如图所示，在同一竖直平面内，小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c

和d，其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上，d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重

P、Q相连，调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为50g，细线

c、d平行且与水平成30（不计摩擦，重力加速度g=10m/s2），则细线a、b的拉力分别为（）

1

A．2N，1NB．2N，0.5NC．1N，1ND．1N，0.5N

【答案】D

【详解】由题意可知细线c对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等、方向相反，对A、B整体分析可知

细线a的拉力大小为

Ta(mAmB)g1N

设细线b与水平方向夹角为α，对A、B分析分别有

TbsinTcsinmAg

TbcosTdcos

解得

Tb0.5N

故选D。

32．（2023·河北·高考真题）如图，轻质细杆AB上穿有一个质量为m的小球C，将杆水平置于相互垂直

的固定光滑斜面上，系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成30角，则左侧斜面对杆AB支持力

的大小为（）

331

mgmgmg

A．mgB．2C．3D．2

【答案】B

【详解】对轻杆和小球组成的系统进行受力分析，如图

1

N

设左侧斜面对杆AB支持力的大小为A，由平衡条件有

NAmgcos30

得

3

Nmg

A2

故选B。

33．（2023·广东·高考真题）如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面

F

可视为斜面，与竖直方向夹角为。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力G、支持力N、摩擦力

F

f和磁力F的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（）

FGFFFGcos

A．fB．NC．fD．FGsin

【答案】C

【详解】如图所示，将重力垂直于斜面方向和沿斜面方向分解

1

AC．沿斜面方向，由平衡条件得

FfGcos

故A错误，C正确；

BD．垂直斜面方向，由平衡条件得

FGsinFN

故BD错误。

故选C。

34．（2023·浙江·高考真题）如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其

上，a、b为相切点，aOb90，半径Ob与重力的夹角为37°。已知sin37°0.6，cos37°0.8，则圆

柱体受到的支持力Fa、Fb大小为（）

F0.6GF0.4GF0.4GF0.6G

A．a，bB．a，b

F0.8GF0.6GF0.6GF0.8G

C．a，bD．a，b

【答案】D

【详解】对光滑圆柱体受力分析如图

1

由题意有

FaGsin370.6G

FbGcos370.8G

故选D。

35．（2023·江苏·高考真题）如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为

1

m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的6。每条腿对月

球表面压力的大小为（）

mgmgmgmg

A．4B．4cosC．6cosD．24

【答案】D

【详解】对“嫦娥五号”探测器受力分析有

FN=mg月

则对一条腿有

1mg

Fmg

N14月24

mg

根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力为24。

故选D。

36．（2023·浙江·高考真题）如图所示，轻质网兜兜住重力为G的足球，用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A

FF

点，轻绳的拉力为T，墙壁对足球的支持力为N，则（）

1

FFFF

A．TNB．TN

FGFG

C．TD．T

【答案】C

【详解】对网兜和足球受力分析，设轻绳与竖直墙面夹角为θ，由平衡条件

GF

F=N，FGtan

TcossinN

可知

FG