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2025 高考复习100 考点最新模拟题千题精练
二、相互作用
专题2.12 物体动态平衡（基础篇）
1. （2024 安徽黄山一模）如图所示，轻质弹簧上端固定，下端连接一光滑小球a（可视为质点），斜面b
静止在水平地面上，小球放在斜面上，开始时弹簧与斜面平行。现将斜面缓慢向左移到虚线处，小球仍静
止在斜面上。下列说法正确的是（ ）
A. b 对a 的弹力增加
B. 弹簧的长度减小
C. 地面对b 的支持力增加
D. 地面对b 的摩擦力减小
【参考答案】D
【名师解析】．根据题意，对小球受力分析，如图所示
设弹簧与斜面的夹角为
，斜面倾角为
，由平衡条件有
，
又有
斜面缓慢向左移到虚线处，
增大，则
增大，
减小，弹簧长度增大，故AB 错误；
根据题意，对斜面受力分析，如图所示
1
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结合AB 分析，由牛顿第三定律可知，
减小，由平衡条件可得，地面对b 的支持力
减小，地面对b
的摩擦力
减小，故C 错误，D 正确。
2. (2024 年3 月福建泉州质检)如图，一个球形碗固定在水平地面上，一只甲虫（可视为质点）从碗内最低
点开始沿左侧缓慢往上爬行，则在爬行过程中（ ）
A. 碗对甲虫的支持力逐渐增大
B. 碗对甲虫的摩擦力逐渐增大
C. 碗对甲虫的作用力逐渐减小
D. 甲虫所受的合外力逐渐减小
【参考答案】B
【名师解析】．对在碗里的甲虫进行受力分析，画出所受各力的示意图，如图所示。
设碗对甲虫的支持力与竖直方向的夹角为θ，根据平衡条件有：
碗对甲虫的支持力：
，碗对甲虫的摩擦力：
。
甲虫往上缓慢爬行，碗对甲虫的支持力与竖直方向的夹角
增大，由
可知，碗对甲虫的支持
2
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力N 逐渐减小，由
可知碗对甲虫的摩擦力逐渐增大，A 错误，B 正确；
碗对甲虫有摩擦力与支持力两个力作用，则碗对甲虫的作用力为这两个力的合力，根据平衡条件可知，碗
对甲虫的这两个力的合力，即碗对甲虫的作用力始终等于重力，C 错误；甲虫从碗内最低点缓慢往上爬行，
甲虫处于动态平衡状态，合力为零，即甲虫所受的合外力始终为0，D 错误。
3. （2024 山东威海期末）如图所示，光滑的轻质滑轮通过竖直杆固定于天花板上，一根不可伸长的轻绳
跨过滑轮分别系着物块M 和N，M 静止在光滑水平地面上，N 在水平拉力F 作用下处于静止状态。现将F
沿逆时针方向缓慢转至竖直方向，此过程中M 和N 始终静止不动。下列说法正确的是（ ）
A. F 先增大后减小
B. 绳的弹力先减小后增大
C. M 对地面
压力逐渐减小
D. 滑轮对杆的作用力逐渐减小
【参考答案】D
【名师解析】
对N 作受力分析，N 受受重力mg、拉力F 和绳的拉力T，其中重力的大小和方向均不变，绳的拉力的方向
不变；三力平衡时，三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，作图如下
力F 沿逆时针方向缓慢旋转时，由图可看出，力F 先减小后增大，而绳上的拉力T 一直减小，则M 对地面
3
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的压力逐渐增大，滑轮对杆的作用力逐渐减小。故选D。
4. （2024 黑龙江哈尔滨重点高中质检）将四分之一圆柱体a 置于粗糙水平面上，其横截面如图所示，B 点
为圆柱体a 的最高点。现将小物块b（可视为质点）靠紧圆弧，用始终沿圆弧切线方向的拉力F 拉动物块。
使物块由圆弧与水平面的交点A 缓慢向B 点运动，整个过程中a 始终保持静止，不计a 与b 间的摩擦，则
拉动过程中（ ）
A. 拉力F 一直减小
B. b 对a
压力先减小后增大
C. 地面对a 的摩擦力一直增大
D. 地面对a 的支持力逐渐增大
【参考答案】AD
【名师解析】
对物块进行受力分析，如图所示
由平衡条件知
可知θ 增大，拉力F 减小，支持力增大，根据牛顿第三定律知，b 对a 的压力增大，故A 正确，B 错误；
CD．对a 与b 看作整体，由平衡条件知
4
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可知θ 从0°增大90°，cosθ 减小，F 减小，则地面对a 的支持力增大，而2θ 从0°增大180°，sin2θ 先增大后
减小，地面对a 的摩擦力先增大后减小，故C 错误，D 正确。
2. (2024 陕西宝鸡期末)如图所示，用轻质细绳悬挂一质量为
的小球，再对小球施加一个力，使小球平衡
时悬线绷紧且与竖直方向夹角
（已知
，重力加速度为
），则所加力的最
小值为（ ）
A.
B.
C.
D.
【参考答案】C
【名师解析】
以小球为研究对象，受力分析如图所示
小球受重力mg、绳拉力FT、外力F。根据平衡条件知F 与FT合力与mg 等大反向。即F 与FT的合力为
在合力一定，其一分力FT方向一定的前提下，另一分力的最小值条件是F 垂直于绳所在直线向上，则有
解得
故选C。
5
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3. （2024 海南海口市质检） 如图所示，轻弹簧上端固定，下端悬挂一小球静止，弹簧伸长量为
。 在
同一竖直平面内对小球施加拉力F，使弹簧伸长量保持为
缓慢地将弹簧向右拉到水平位置，设拉力F
与竖直方向间的夹角为
。 该过程中（ ）
A.
角最大为60°
B.
角最小为30°
C. F 一直减小，
先减小后增大
D. F 一直增大，
先增大后减小
【参考答案】D
【名师解析】
轻弹簧上端固定，下端悬挂一小球静止，弹簧伸长量为
。在同一竖直平面内对小球施加拉力F，使弹簧
伸长量保持为
则弹力大小为
，对小球受力分析如图所示
同一竖直平面内对小球施加一个拉力F，使弹簧伸长量保持不变，弹力的大小不变，缓慢地将细绳向右拉
到水平位置，F 一直增大，
先增大后减小，根据几何关系可知当
6
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此时
最大为30°。故选D。
4. （2024 广东惠州第三次调研）如图（a）所示，野营三脚架由三根对称分布的轻质细杆构成（忽略细杆
重力），炊具与食物的总质量为m，各杆与水平地面的夹角均为60°。盛取食物时，用光滑铁钩缓慢拉动
吊绳使炊具偏离火堆，如图（b）所示。重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 拉动吊绳过程中，铁钩对吊绳的作用力沿水平方向
B. 拉动吊绳过程中，吊绳上的拉力大小不变
C. 烹煮食物时，细杆对地面的作用力大小均为
mg
D. 烹煮食物时，三根细杆受到地面的摩擦力方向相同
【参考答案】B
【名师解析】．拉动吊绳过程中，节点受到竖直向下的绳子拉力、斜向上的的绳子拉力，以及铁钩对吊绳
的作用力，在拉动吊绳过程中，斜向上的的绳子拉力的方向改变，根据共点力平衡可知铁钩对吊绳的作用
力方向斜向上且不断变化，故A 错误；
B．拉动吊绳过程中，炊具与食物受力平衡，故绳子的拉力等于炊具与食物的重力，故大小不变，故B 正
确；
C．根据共点力平衡有
可得
7
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烹煮食物时，各杆对地面的压力大小均为
，故C 错误；
烹煮食物时，各杆受到地面的摩擦力大小均为
故D 错误。
5. （2024 陕西渭南一模）静止在水平地面上的木板，上面固定一支架，在支架的端点用细线悬挂一个小
球，现对小球施加一始终垂直于悬线的拉力F，将小球从竖直位置缓慢向上移动，直到悬线与竖直方向的
夹角θ=60°为止。在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 拉力F 不断增大
B. 细线的拉力不断变大
C. 地面对木板的摩擦力不断变大
D. 地面对木板的支持力不断变小
【参考答案】AD
【名师解析】
设绳子拉力为T，小球重力为G。
A．根据平衡条件得
可得
因为
增大，所以F 增大。故A 正确；
因为
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可知，
增大，T 减小，细线的拉力不断变小，B 错误；
把他们看成一个整体，整体受到得水平外力等于摩擦力，水平外力
增大到60°，
先增大后减小，摩擦力先增大后减小，故C 错误；
把他们看成一个整体，竖直方向上有
所以地面对木板的支持力N 不断变小，故D 正确。
6. (2024 山西晋城期末) 如图所示，粗糙地面上有一上表面光滑的斜面，斜面上有一个重力为70N 的小球，
被轻绳拴住悬挂在天花板上。已知绳子与竖直方向的夹角为45°，斜面倾角为37°，sin37°=0.6 整个装置处
于静止状态。现用外力推斜面向右缓慢移动微小距离，则（ ）
A. 推动前，斜面对小球的支持力大小为50N
B. 推动前，轻绳对小球的拉力大小为30N
C. 推动过程中，斜面对小球的支持力逐渐变大
D. 推动过程中，轻绳对小球的拉力逐渐变大
【参考答案】AC
【名师解析】
推动前，对小球受力分析，如图
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由平衡条件可得
，
联立，解得
故A 正确；B 错误；
CD．外力推斜面向右缓慢移动微小距离,则轻绳与竖直方向夹角变大，三力平衡的动态图如图
由图可知，斜面对小球的支持力逐渐变大，轻绳对小球的拉力逐渐变小。故C 正确；D 错误。
7. （2024 浙江舟山期末）如图所示，固定半球形凹槽内壁粗糙程度相同，一滑块静止于凹槽左侧某处。
现用力F 拉滑块，使滑块在过球心的竖直平面内沿圆弧缓慢运动至右侧顶端，力F 始终沿圆弧切线方向。
下列说法正确的是（ ）
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A. 力F 先增大后减小
B. 力F 一直增大
C. 力F 先减小后增大
D. 力F 一直减小
【参考答案】A
【名师解析】
设滑块所处位置与半球形圆心连线与竖直方向的夹角为
，在凹槽左侧运动过程中，以滑块为对象，根据
受力平衡可得
又
联立可得
由于该过程，
逐渐减小，
逐渐增大，
逐渐减小，则力
逐渐增大；在凹槽右侧运动过程中，
以滑块为对象，根据受力平衡可得
又
联立可得
其中
可知当
时，力
有最大值，则滑块在凹槽右侧运动过程中，力
先增大后减小；综上分析可
知，整个运动过程中，力
先增大后减小。故选A。
8. （2024 重庆主城区第一次质检）如图，质量为m 的手机放置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为θ。
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重力加速度为g，手机始终保持静止状态。则（ ）
A. 手机对支架的压力大小为mg，方向垂直于斜面向下
B. 手机受到的摩擦力大小为mgsinθ，方向沿斜面向上
C. 若θ 增大，则支架对手机的摩擦力随之减小
D. 若θ 增大，则支架对手机的支持力保持不变
【参考答案】B
【名师解析】
手机处于静止状态，对手机受力分析，设手机受到的支持力为
，摩擦力为
，根据共点力平衡条件有
根据牛顿第三定律可知手机对支架的压力大小与手机受到的支持力大小相等，为
，方向垂直于斜
面向下 。手机受到的摩擦力大小为
，方向沿斜面向上，故A 错误，B 正确；
C．由
可知若
增大，
增大，则支架对手机的摩擦力随之增大，故C 错误；
D．由
若θ 增大，
减小，则支架对手机的支持力减小。故D 错误。
9. （2024 江苏常州期末）如图，一辆前轮驱动的汽车在水平路面上缓慢通过圆弧型减速带，车身与减速
带垂直，其前轮离开地面爬升至减速带最高点的过程中，车身始终水平，不计后轮与地面的摩擦以及轮胎
和减速带的形变，则减速带受到车轮的摩擦力和压力的变化情况是（ ）
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A. 摩擦力先增大后减小
B. 摩擦力逐渐减小
C. 压力先增大后减小
D. 压力保持不变
【参考答案】B
【名师解析】
车轮受重力、支持力和摩擦力，处于平衡状态，根据动态分析可得
前轮离开地面爬升至减速带最高点的过程中，支持力增大，摩擦力逐渐减小，根据牛顿第三定律可知，减
速带受到车轮的摩擦力逐渐减小，压力逐渐增大。故选B。
10. （2024 河北衡水名校协作体期末联考）如图所示，某同学做机器小蜘蛛爬行模拟实验。小蜘蛛可沿竖
直面内四分之一圆弧从底部O 向顶部A 缓慢爬行，同时小蜘蛛受到水平向右恒定风力的作用。则小蜘蛛从
O 向A 爬行的过程中（ ）
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A. 受到的摩擦力一直增大
B. 受到的摩擦力一直变小
C. 受到的弹力先增大后减小
D. 受到的弹力一直增大
【参考答案】C
【名师解析】
取圆弧上任意位置对小蜘蛛进行受力分析，如图所示
小蜘蛛缓慢爬行，即小蜘蛛的速度不变。根据平衡条件有
整理得
其中
，故蜘蛛受到的弹力先增大后减小。沿切线方向，根据平衡条件有
整理得
在最低点时，
，此时蜘蛛受到的摩擦力大小与风力大小相等，方向水平向左。当
时，蜘蛛
受到的摩擦力为零，当蜘蛛位于最高点时，
，蜘蛛受到的摩擦力大小等于重力的大小，方向竖直向
上。故蜘蛛受到的摩擦力先减小后增大。故选C。
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