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专题02 相互作用
1.(2024 年辽宁卷考题) 3. 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
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
2.(2024 年湖北考题) 6. 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（ ）
A.
B.
C. 2f
D. 3f
3.(2024 河北卷考题) 5. 如图，弹簧测力计下端挂有一质量为
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
，挡板与斜面夹角为
．若弹簧测力计位于竖直方向，读数为
取
,挡板对球体支持力的大小为（ ）
1
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A.
B.
C.
D.
4.(2024 浙江1 月考题) 6. 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
，细线c、d 平行且
与水平成
（不计摩擦），则细线a、b 的拉力分别为（ ）
A.
，
B.
，
C.
，
D.
，
5.（2024 年新课标考题）11. 将重物从高层楼房的窗外运到地面时，为安全起见，要求下降过程中重物与
楼墙保持一定的距离。如图，一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子P，另一人在
地面控制另一根一端系在重物上的绳子Q，二人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量
，
重力加速度大小
，当P 绳与竖直方向的夹角
时，Q 绳与竖直方向的夹角
（1）求此时P、Q 绳中拉力的大小；
（2）若开始竖直下降时重物距地面的高度
，求在重物下降到地面的过程中，两根绳子拉力对重
物做的总功。
2
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一、单选题
1．（2024·山西阳泉·三模）如图甲所示，汽车后备箱水平放置一内装圆柱形工件的木箱，工件截
面和车的行驶方向垂直，图甲是车尾的截面图，当汽车以恒定速率从直道通过图乙所示的三个半径依次变
小的水平圆弧形弯道A、B、C 时，木箱及箱内工件均保持相对静止。已知每个圆柱形工件的质量为m。下
列说法正确的是（ ）
A．汽车在由直道进入弯道A 前，M 对P 的支持力大小为
B．汽车过A、B 两点时，M、Q 对P 的合力依次增大
C．汽车过A、B、C 三点时，汽车重心的角速度依次减小
D．汽车过A、C 两点时，M 对P 的支持力小于Q 对P 的支持力
2．（2024·山东济宁·三模）如图所示，质量为m 的小球置于内壁光滑的半球形凹槽内，凹槽放置在
跷跷板上，凹槽的质量为M。开始时跷跷板与水平面的夹角为
，凹槽与小球均保持静止。已知重力加速
3
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度为g，
，
，则在缓慢压低跷跷板的Q 端至跟P 端等高的过程中。下列说法正确的
是（ ）
A．跷跷板对凹槽的作用力逐渐增大
B．小球对凹槽的压力大小始终为mg
C．开始时跷跷板对凹槽的支持力大小为0.8Mg
D．开始时跷跷板对凹槽的摩擦力大小为0.6Mg
3．（2024·广东·三模）如图所示，某大型吊灯半径为R，质量为M，且分布均匀，通过四根相同长
度的细线悬挂在天花板上半径为r 的固定圆盘上，已知
，重力加速度为g，四根细线均匀对称分布，
且长度可调节。则下列说法正确的是（ ）
A．每根细线对吊灯的拉力大小均为
B．将四根细线同时缩短相同长度，细线的张力大小不变
C．将四根细线同时伸长相同长度，细线的张力减小
D．去掉一根细线，假设吊灯位置保持不变，余下三根细线上的张力大小相等
4．（2024·重庆·模拟预测）图甲所示是古代某次测量弓力时的情境，图乙为其简化图，弓弦挂在
固定点O 上，弓下端挂一重物，已知弓弦可看成遵循胡克定律的弹性绳，重物质量增减时弓弦始终处于弹
性限度内，不计弓弦的质量和O 点处的摩擦，忽略弓身的形变，则（ ）
A．若减少重物的质量，OA 与OB 的夹角不变
B．若增加重物的质量，OA 与OB 的夹角减小
4
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C．若减少重物的质量，弓弦的长度不变
D．若增加重物的质量，弓弦的长度变短
5．（2024·江西南昌·三模）如图所示，一梯子斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地
面上，某工人站立于梯子上，下列说法正确的是（ ）
A．地面对梯子的摩擦力方向水平向右 B．人和梯子组成的系统受三个力作用
C．梯子对工人的作用力竖直向上 D．地面对梯子的作用力竖直向上
6．（2024·河北保定·二模）如图所示，倾角为θ 的斜面固定在水平地面上，两个物块A、B 用轻质
弹簧连接，两物块恰好能静止在斜面上。已知物块A 的质量为1kg，物块A 与斜面间的动摩擦因数为0.4，
物块B 与斜面间的动摩擦因数为0.8，两物块受到的摩擦力方向相同，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，取
重力加速度大小
，
，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧可能处于压缩状态
B．弹簧中的弹力大小为2.4N
C．物块B 的质量为7kg
D．物块B 受到的摩擦力大小为56N
7．（2024·辽宁沈阳·三模）“雪龙2 号”是我国第一艘自主建造的极地破冰船，能够在1.5 米厚的
冰层中连续破冰前行。破冰船前行过程中，在船头相对冰层滑动时，碎冰块对船体弹力和摩擦力的示意图
正确的是（ ）
A．
B．
5
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C．
D．
8．（2024 高三下·海南省直辖县级单位·学业考试）如图所示，固定在竖直平面内的光滑半圆环上
套有一质量为m 的小球，半圆环的圆心为O。现用始终沿圆弧切线方向的力F 拉动小球由M 点向圆环最高点
N 缓慢移动，则此过程中，力F 和球所受支持力
的变化情况是（ ）
A．F 减小，
增大
B．F 增大，
减小
C．F 增大，
增大
D．F 减小，
减小
9．（2024·湖南·三模）如图所示，某创新实验小组制作了一个半径为8cm 的圆环，将3 个相同的轻
弹簧一端等间距地连接在圆环上的A、B、C 三点，另外一端连接于同一点，结点恰好在圆心O 处。将圆环
水平放置，在结点O 处悬挂一瓶矿泉水，缓慢释放直至平衡时测得结点下降了6cm。已知轻弹簧的原长为
8cm，矿泉水的重力为6N，则弹簧的劲度系数为（ ）
A．
B．
C．
D．
10．（2024·四川雅安·三模）小明运动后用网兜将篮球挂在相互垂直的墙角。简化图如图所示，设
篮球质量为
、半径为
，悬挂点为互相垂直的两竖直墙壁交线处的
点，
到球心的距离为
，一切
摩擦不计，则篮球对任一墙壁的压力大小为（ ）
6
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A．
B．
C．
D．
二、多选题
11．（2024·四川泸州·二模）如图，竖直平面内有三根轻质细绳，绳
水平，绳
与水平方向成
53°夹角，O 为结点，绳
的下端栓接一质量为m 的小球。现保持结点O 不变动，对小球施加一水平向右
的作用力F，使绳
缓慢摆动与水平方向成37°夹角的位置，重力加速度为g，关于此过程中各段绳子的
受力情况，下列判断正确的是（ ）
A．F 为恒力，大小等于
B．绳
受到的拉力先增大后减小
C．绳
受到最大拉力为
D．绳
受到的拉力保持不变
12．（23-24 高三上·河北·期末）如图所示，一轻质弹簧两端分别固定小球A 和B，小球A 穿在水平
粗糙杆上，小球B 穿在竖直光滑杆上，两小球均保持静止。现用竖直向下适当大小的力缓慢拉小球B，整
个过程中小球A 静止不动。关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．小球A 受到的合力增大
B．小球B 受到竖直杆的弹力增大
C．小球A 受到的摩擦力不变
D．两杆受到A、B 两球作用力的合力增大
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13．（2024·广东茂名·一模）某同学上网课时把平板放在倾角为30°的斜面上，平板质量为
，
平板处于静止状态，示意图如图所示，重力加速度g 取
，下列说法正确的是（ ）
A．斜面对平板的支持力方向竖直向上
B．斜面对平板的支持力小于平板所受的重力
C．斜面对平板的摩擦力大小是
，方向沿斜面向下
D．斜面对平板的作用力竖直向上
14．（2024·四川凉山·一模）某同学在家清洁墙面的情景如图所示，他用力推着一个0.8kg 的拖把
沿墙竖直向上做匀速直线运动，推力保持在沿轻杆方向上，此时轻杆与竖直墙面的夹角为53°，推力大小
为40N。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，g 取10m/s2，则（ ）
A．拖把头对墙的压力为32N
B．拖把头对墙的压力为24N
C．拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.5
D．拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.75
三、解答题
15．（2024·辽宁丹东·二模）小明学习了共点力及共点力作用下物体平衡的条件后，对生活中的一
些平衡现象产生了浓厚的兴趣，进行了一些研究并获取相关数据，请你协助小明完成以下两个任务：
（1）竖直墙上用一根细绳（轻质）悬挂了一幅相框（如图），经测量：两挂钉之间的细绳长度为
70cm，两个挂钉间距离为42cm，相框的重10N，计算出细绳上的张力大小为多少；
（2）长度为2R 的筷子AB 放入半径为R 的半球形空汤碗中恰处于静止状态，测得筷子在碗内的长度为
1.6R，计算出这根筷子的重心到A 端的距离（筷子与汤碗之间的摩擦不计）。
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16．（2024·湖北·模拟预测）如图所示，一个侧壁光滑的质量为M 的矩形装置放置在水平地面上，
现有一个固定在矩形装置上的滑轮和一个固定在竖直墙壁上的滑轮，滑轮质量均不计。一木块通过轻质细
线绕过两个滑轮系在竖直墙壁上，细线有两部分处于水平状态、有一部分处于竖直状态，重力加速度为
g，假定装置不翻转。
（1）若地面光滑，当木块的质量
，用一向左的水平恒力F 使系统静止，求水平恒力F 的大
小；
（2）若装置M 与地面的动摩擦因数为
，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个系统始终处于静
止状态，求木块质量m 的最大值；
（3）若地面光滑，当木块的质量
，整个系统从静止开始运动，当木块沿装置M 侧壁下降高
度h 时，求装置M 的速度大小。
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17．（2024·辽宁沈阳·一模）如图甲，水平面内有一条双线等宽光滑轨道，它由直轨道和两端半圆
形轨道组成。在直轨道上放置一质量
的小圆柱体，如图乙。小圆柱体两侧与轨道相切处和小圆柱
体截面的圆心O 连线的夹角
，如图丙，初始时小圆柱体位于轨道上A 点。现使之获得沿直轨道AB
方向的初速度
，小圆柱体运动过程中所受阻力忽略不计，小圆柱体尺寸和轨道间距相对轨道长度也忽略
不计，两端半圆形轨道半径
，g 取
。
（1）当
时，小圆柱体可以安全通过半圆形轨道，求小圆柱体在直轨道和半圆形轨道上运动
时，内侧轨道对小圆柱体的支持力
、
的大小；
（2）为确保小圆柱体沿半圆形轨道运动不脱轨，初速度
不能超过多少?（结果可以保留根式）
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