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专题02 相互作用
考点
考情
命题方向
考点1 三种性质的
力
2024 高考广西卷
2022 高考福建卷
2024 高考辽吉黑卷
2024 高考山东卷
2023 高考山东卷
2022 高考上海卷
2022 年1 月浙江选考
1.相互作用中高考考查频率较
高的知识主要有：力学中的
三种力，力的合成与分解，牛
顿第三定律。
2.力学中的三种力的考查主
要集中弹力和摩擦力，包括胡
克定律、滑动摩擦力、静摩擦
力
3.力的合成与分解的考查主
要集中在与平衡、匀速运动结
合考查。
考点2 力的合成与
分解
2023 年6 月高考浙江选考
2023 年1 月浙江选考
2022 年1 月浙江选考
1
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题型一 弹力的分析与计算
1．弹力有无的判断
(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较
明显的情况．
(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若
运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定有弹力．
(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在．
(4)替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否维
持原来的运动状态．
2．弹力方向的判断
(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断．
(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向．
3．弹力大小计算的三种方法：
(1)根据力的平衡条件进行求解．
(2)根据牛顿第二定律进行求解．
(3)根据胡克定律进行求解．
①内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小F 跟弹簧伸长(或缩短)的长度x 成正比．
②表达式：F＝kx.k 是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k 的大小由弹簧自身性质决定．x 是弹簧长度
的变化量，不是弹簧形变以后的长度．
[模型演练1] （2023 秋•沈阳期中）如图所示，下列各图中的物体A 均处于静止状态，关
于物体A 是否受到弹力作用的说法错误的是（ ）
A．若图甲中地面是光滑且水平的，则物体A 与B 间不存在弹刀
B．图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β，两斜面对物体A 均有弹力性作用
C．无论图丙中的水平地面是否光滑，物体A 与竖直墙壁之间一定存在弹力
D．图丁中物体A 受到斜面B 对它的弹力的作用
[模型演练2] （2024•江苏模拟）如图所示，A、B、C 三个物体的质量满足mA= 1
2
mB= 1
2
mC＝m，A、B 两物体通过绳子绕过定滑轮相连，B、C 用劲度系数为k2的弹簧相连，劲度系
2
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数为k1的弹簧一端固定在天花板上，另一端与滑轮相连.开始时，A、B 两物体在同一水平面上，
不计滑轮、绳子、弹簧的重力和一切摩擦，重力加速度为g。现用竖直向下的力缓慢拉动A 物
体，在拉动过程中，弹簧及与A、B 相连的绳子都始终竖直，到C 物体刚要离开地面（A 没落
地，B 没有与滑轮相碰），此时A、B 两物体的高度差为（ ）
A．3mg
k2
+ 6mg
k1
B．3mg
k2
+ 12mg
k1
C．6mg
k2
+ 6mg
k1
D．6mg
k2
+ 12mg
k1
[模型演练3] （2022 秋•长寿区期末）三个质量均为2kg 的相同木块a、b、c 和两个劲度
系数均为200N/m 的相同轻弹簧p、q 用轻绳连接如题图，其中a 放在光滑水平桌面上。开始时
p 弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力F 缓慢地向左拉p 弹簧的左端，直到c 木块刚
好离开水平地面为止，取g＝10m/s2。该过程p 弹簧的左端向左移动的距离是（ ）
A．50cm
B．60cm
C．40cm
D．20cm
题型二 “活结”和“死结”与“动杆”和“定杆”问题
1．死结模型：如几个绳端有“结点”，即几段绳子系在一起，谓之“死结”，那么这几段绳中的
张力不一定相等．
2．注意：轻质固定杆的弹力方向不一定沿杆的方向，作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二
定律求得，而轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向．
3
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类型1 “活结”和“死结”问题
[模型演练4] （2023•茂南区校级三模）2023 年春节，为增加节日的喜庆气氛，某街道两
旁用如图所示的装置挂上了大红灯笼。OA、OC 为轻绳，OA 与竖直墙壁的夹角为53°，OB 为
轻弹簧，弹簧的劲度系数为1000N/m，弹簧处于水平方向上，已知灯笼质量为6kg，sin53°＝
0.8，重力加速度大小g 取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧可能处于拉伸状态，也可能处于压缩状态
B．弹簧和轻绳OA 对O 点的作用力大小为30N
C．弹簧的形变量为8cm
D．轻绳OA 上的弹力大小为50N
[模型演练5] （2023 秋•黄浦区校级期末）如图，在“研究共点力的合成”的实验中，橡
皮筋的一端固定在A 点，另一端被两个弹簧测力计拉至O 点，此时F1、F2间的夹角为锐角。
若保持结点O 的位置及F1的方向不变，绕点O 逆时针旋转F2，使两分力的夹角逐渐增大，这
一过程中（ ）
A．F2一定增大，F1、F2的合力也随之增大
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B．F2一定增大，但F1、F2的合力保持不变
C．F2不一定增大，F1、F2的合力也不一定增大
D．F2不一定增大，但F1、F2的合力保持不变
[模型演练6] （2023 秋•南京期中）如图所示，物体的重力为20N，两根轻绳AB 和AC 的
一端连接于竖直墙上（BC 在同一竖直线上），另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向
与水平线成θ＝60°角的拉力F。若要使两绳都能伸直，伸直时AC 与墙面垂直，绳AB 与绳AC
间夹角也为θ＝60°，则拉力F 的取值范围为（ ）
A．0≤F≤20N
B．20√3
3
N ≤F ≤40√3
3
N
C．20√3
2
N ≤F ≤40√3
2
N
D．20N≤F≤40N
类型2 “动杆”和“定杆”问题
[模型演练7] （2023 秋•天津期末）图甲中，轻杆AB 一端与墙上的光滑铰链连接，另一
端用轻绳系住，绳、杆之间夹角为30°，在B 点下方用另一轻绳悬挂质量为m 的重物。图乙中，
轻杆CD 一端插入墙内，另一端装有小滑轮，用轻绳绕过滑轮悬挂质量为m 的重物，倾斜部分
绳、杆之间夹角也为30°。图甲、乙中轻杆都垂直于墙，则下列说法正确的是（ ）
A．轻杆AB 和轻杆CD 的弹力大小相等
B．轻杆AB 的弹力大于轻杆CD 的弹力
C．轻杆AB 和轻杆CD 中弹力方向均沿轻杆方向
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D．若图甲、乙中轻绳能承受的最大拉力相同，则物体加重时，图乙中倾斜部分轻绳更容易断裂
[模型演练8] （2022 秋•响水县校级期中）如图甲所示，轻绳AD 跨过固定在水平横梁BC
右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体，∠ACB＝30°；图乙所示的轻杆HG 一端用铰链固定
在竖直墙上，另一端G 通过细绳EG 拉住，EG 与水平方向成30°角，在轻杆的G 点用细绳GF
拉住一个质量为m2的物体，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．图甲中BC 对滑轮的作用力为m1g
2
B．图乙中HG 杆受到绳的作用力为m2g
C．细绳AC 段的拉力FAC与细绳EG 段的拉力FEG之比为m1：m2
D．细绳AC 段的拉力FAC与细绳EG 段的拉力FEG之比为m1：2m2
[模型演练9] （多选）（2022 秋•杭州期中）某同学设计的一个小实验如图所示，他将轻
绳AB 的一端系在手指上，另一端系在直杆的A 端，杆的左端顶在掌心上C 点，组成一个“三
角支架”。在杆的A 端用另一轻绳AD 悬挂一重物，并保持静止．则（ ）
A．轻绳AB 和轻绳AD 张力相等
B．杆对手掌施加的作用力的方向一定不沿杆的方向
C．轻绳AB 对手指作用力的方向沿细绳由B 指向A
D．所挂重物质量越大，轻绳AB 和杆AC 对手的作用力也越大
题型三 摩擦力的分析与计算
1．静摩擦力
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(1)有无及其方向的判定方法
①假设法：假设法有两种，一种是假设接触面光滑，不存在摩擦力，看所研究物体是否改变原来的
运动状态．另一种是假设摩擦力存在，看所研究物体是否改变原来的运动状态．
②状态法：静摩擦力的大小与方向具有可变性．明确物体的运动状态，分析物体的受力情况，根据
平衡方程或牛顿第二定律求解静摩擦力的大小和方向．
③牛顿第三定律法：此法的关键是抓住“力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦
力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力的方向．
(2)大小的计算
①物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，利用力的平衡条件来判断其大小．
②物体有加速度时，若只有静摩擦力，则Ff＝ma.若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F 合＝
ma，先求合力再求静摩擦力．
2．滑动摩擦力
(1)方向：与相对运动的方向相反，但与物体运动的方向不一定相反．
(2)计算：滑动摩擦力的大小用公式Ff＝
μF
N来计算，应用此公式时要注意以下几点：
①μ 为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；FN为两接触面间的正压力，其
大小不一定等于物体的重力．
②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关．
类型1 静摩擦力的分析
[模型演练10] （2023 秋•宁波期末）2023 年10 月杭州亚运会女排决赛中，中国队战胜日
本队，第9 次获得亚运冠军。如图是运动员准备发球前，排球停在运动员手上的状态，下列说
法正确的是（ ）
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A．排球一定不受静摩擦力作用
B．排球对手的压力方向一定沿竖直方向
C．手对排球的支持力是由于手发生形变产生的
D．手对排球的支持力可能大于排球对手的压力
[模型演练11] （2023 秋•萨尔图区校级期末）小丽去楼下超市里买瓶油，妈妈叮嘱小丽回
来的时候一定要握紧油瓶，为使问题简化，在小丽拿油瓶回来的过程中，将油瓶的复杂运动简
化为水平方向的匀速直线运动，且瓶身始终处于竖直方向并与手没有相对滑动，如图所示。下
列说法正确的是（ ）
A．油瓶受与水平运动方向相反的滑动摩擦力作用
B．油瓶受竖直向上的滑动摩擦力作用
C．妈妈叮嘱小丽要紧握油瓶，是为了增大油瓶受到的最大静摩擦力
D．小丽手握得越紧，油瓶受到的静摩擦力越大
[模型演练12] （2023•江苏学业考试）机器人服务人类的场景正步入现实生活中，例如餐
厅使用机器人来送餐。某餐厅的送餐机器人的结构简化为如图所示的示意图，机器人的上表面
保持水平，当菜品随着机器人一起做匀速直线运动时，下列说法正确的是（ ）
A．菜品受到的摩擦力方向与其运动方向相同
B．菜品受到的合外力始终不变
C．菜品的质量越大，受到的静摩擦力越大
D．菜品受到的摩擦力与菜品和机器人上表面间的动摩擦因数成正比
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类型2 滑动摩擦力的分析
[模型演练13] 如图所示，一物块放在倾斜的木板上，当木板的倾角增大时，物体由静止变
为运动，发现倾角θ 为30°和37°时，物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块与木板间的动
摩擦因数为（ ）
A．1
2
B．√3
3
C．5
8
D．3
4
[模型演练14] （2023 春•雁塔区校级期末）某同学设计了一种测物块与斜面间动摩擦因数
的方法，如图所示，调整斜面的倾角为θ，让物块从斜面底端以一定的初速度冲上斜面，物块
到达最高点后又滑回原处。测出物块下滑的时间是上滑时间的k 倍，则物块与斜面间的动摩擦
因数为（ ）
A．k
2-1
k
2+1
sinθ
B．k
2-1
k
2+1
tanθ
C．k -1
k +1 sinθ
D．k -1
k +1 tanθ
[模型演练15] （2023 春•黄山期末）当今物流业相当发达，货车货运功不可没。如图所示，
司机为方便卸货，用木板在车相与地面搭建了一个斜面。改变木板与地面的夹角θ，若货物恰
好能沿木板匀速下滑，则货物与木板间的动摩擦因数μ 与θ 关系为（ ）
A．μ＝sinθ
B．μ＝tanθ
C．μ＝tan﹣1θ
D．μ＝sin﹣1θ
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题型四 摩擦力突变问题
用临界法分析摩擦力突变问题的三点注意
(1)题目中出现“最大”、“最小”和“刚好”等关键词时，一般隐藏着临界问题．有时，有些临界
问题中并不含上述常见的“临界术语”，但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变，则该
物理量突变时物体所处的状态即为临界状态．
(2)静摩擦力是被动力，其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势，而且静摩擦力存在最
大值．存在静摩擦的连接系统，相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值．
(3)研究传送带问题时，物体和传送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分
界点．
类型1 “静——静”突变
[模型演练16] 如图所示，物体A 静止在倾角为θ＝30°的斜面体B 上，现用水平力F 推物
体A，使F 由零逐渐增大，但A 和B 始终保持静止。在此过程中（ ）
A．A 受到摩擦力的大小一定逐渐减小
B．A 对B 的压力大小先增大后减小
C．地面对B 的摩擦力大小一定逐渐增大
D．地面对B 的支持力逐渐增大
[模型演练17] 如图所示，某同学用一水平推力F 将一质量为m 的黑板擦挤压在竖直黑板上，
黑板擦保持静止状态.重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
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A．黑板擦所受黑板的摩擦力大小为F
B．当推力F 的大小增加到2F 时，则黑板擦受到的摩擦力变成原来的2 倍
C．当推力F 的大小增加到2F 时，则黑板擦与黑板之间的最大静摩擦力变成原来的2 倍
D．若适当减小推力，使黑板擦沿黑板向下运动，黑板擦受到的摩擦力一定等于mg
类型2 “静——动”突变
[模型演练18] （2023 春•巴彦淖尔期末）如图所示，一质量为m 的木块在水平力F 的作用
下静止在竖直粗糙墙壁上，已知木块与墙壁之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度
大小为g，木块与墙壁间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（ ）
A．若水平力F 增大，木块受到的摩擦力也增大
B．若撤去F，木块受到的滑动摩擦力大小等于mg
C．若撤去F，木块受到的滑动摩擦力大小等于μmg
D．若撤去力F，木块将自由下落
[模型演练19] （多选）（2023 秋•青羊区校级期中）长木板上表面的一端放有一个木块，
木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，如图甲所示，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板
与地面的夹角θ 变大），另一端不动，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力Ff随角度θ 的变
化图像如图乙所示，重力加速度为g，下列判断正确的是（ ）
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A．木块与木板间的动摩擦因数μ=
f 1
mgcosθ1
B．木块与木板间的动摩擦因数μ=
f 2
mgcosθ1
C．木板与地面的夹角为θ2时，木块开始做自由落体运动
D．木板与地面的夹角为θ2时，木块与木板间无弹力
类型3 “动——静”突变
[模型演练20] 如图所示，物体m 静止于倾角为θ 的斜面上，现用垂直于斜面的推力F＝kt
（k 为比例常量、t 为时间）作用在物体上。从t＝0 开始，物体所受摩擦力Ff随时间t 的变化
的关系是下图中的（ ）
A．
B．
C．
D．
[模型演练21] （2006•济南模拟）把一个重为G 的物体，用一水平推力F＝kt（k 为常量，t
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为时间）压在竖直的足够高的平整墙面上，如图所示，从t＝0 开始物体所受的摩擦力f 随时间
t 的变化关系是图中的哪一个（ ）
A．
B．
C．
D．
类型4 “动——动”突变
[模型演练22] （2020 秋•南开区校级月考）如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下
拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述
过程中（ ）
A．鱼缸受到的摩擦力大小始终不变
B．鱼缸受到的摩擦力方向始终不变
C．若猫增大拉力，桌布对鱼缸的摩擦力增大
D．若猫增大拉力，桌面对鱼缸的摩擦力减小
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[模型演练23] （2023 秋•海淀区期末）如图甲所示，在倾角37°足够长的固定斜面上，以
沿斜面向上为正方向，t＝0 时刻，将一质量m＝1.0kg 的物体轻放在斜面上，同时施加如图乙
所示的平行于斜面方向的力F。物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.50，其与斜面间的最大静摩
擦力可认为等于滑动摩擦力。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取重力加速度g＝10m/s2。则图
中可能正确反映物体受到的摩擦力f 随时间t 变化关系的是（ ）
A．
B．
C．
D．
题型五 共点力的合成
1．合成的方法
(1)作图法
(2)计算法：根据平行四边形定则作出示意图，然后利用解三角形的方法求出合力，是解题的常用方
法．
2．运算法则
(1)平行四边形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以用表示F1、F2的有向线段为邻
边作平行四边形，平行四边形的对角线就表示合力的大小和方向，如图1 甲所示．
(2)三角形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的线段首尾顺次相接
地画出，把F1、F2的另外两端连接起来，则此连线就表示合力的大小和方向，如图乙所示．
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图1
3．重要结论
(1)两个分力一定时，夹角θ 越大，合力越小．
(2)合力一定，两等大分力的夹角越大，两分力越大．
(3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力．
[模型演练24] （2024•盘锦三模）明代宋应星在《天工开物》一书中描述了测量弓力的方
法：“以足踏弦就地，秤钩搭挂弓腰，弦满之时，推移秤锤所压，则知多少。”如图所示，假
设弓满时，弓弦弯曲的夹角为θ，秤钩与弦之间的摩擦不计，弓弦的拉力即弓力，满弓时秤钩
的拉力大小为F，则下列说法正确的是（ ）
A．F 一定，θ 越小，弓力越大
B．θ 一定，弓力越大，F 越小
C．弓力一定，θ 越大，F 越大
D．θ 一定，F 越大，弓力越大
[模型演练25] （2024•青秀区校级二模）港珠澳大桥风帆造型的九洲航道桥部分如图所示，
这部分斜拉桥的一根塔柱两侧共有8 对钢索，所有钢索均在同一竖直平面内，每对钢索关于塔
柱对称。每一条钢索与塔柱成α 角，若不计钢索的自重，且假设每条明索承受的拉力大小均为
F，则该塔柱所承受的8 对钢索的合力为（ ）
A．16 F
cosα
B．8 F
cosα
C．16Fcosα
D．8Fcosa
[模型演练26] （2024•天津模拟）海河九道湾，上上下下一共有74 座桥，每一座桥都是天
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津人生活的一部分。如图，设某座桥的桥体中有三块相同的钢箱梁1、2、3 紧挨着水平排列，
受到钢索a、b、c 拉力的方向相同，相邻钢箱梁间的作用力均沿着水平方向，下列说法正确的
是（ ）
A．钢箱梁3 所受合力最大
B．钢索a、b、c 上的拉力大小相同
C．钢箱梁1 对2 的作用力大于2 对1 的作用力
D．钢索a 对钢箱梁1 作用力的竖直分力大于钢箱梁1 的重力
题型六 力分解的两种常用方法
1．力的效果分解法：
(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向；
(2)再根据两个实际分力的方向画出平行四边形；
(3)最后由平行四边形和数学知识求出两分力的大小．
2．正交分解法
(1)定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法．
(2)建立坐标轴的原则：以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上)．
[模型演练27] （2024•沙坪坝区校级模拟）如图所示，风对帆面的作用力F 垂直于帆面，
它能分解成两个分力F1、F2，其中F2垂直于航向，会被很大的横向阻力平衡，F1沿着航向，
提供动力。若帆面与航向之间的夹角为θ，下列说法正确的是（ ）
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A．F2＝F1tanθ
B．F2＝Fsinθ
C．船受到的横向阻力为F
cosθ
D．船前进的动力为F2tanθ
[模型演练28] （2024•雨花区校级模拟）2023 年9 月27 日，杭州亚运会中国队组合赵焕
城/王赛博获得帆船比赛冠军。图为帆船在静止水面上逆风航行的示意图。风力和船身方向成
135°，风力和帆面成8°，风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶，如果风力大小为F，
则风力在航行方向的分力为（ ）
A．3
5 Fsin8°
B．3
5 Fcos8°
C．4
5 Fsin8°
D．4
5 Fcos8°
[模型演练29] （2023 秋•天河区期末）木楔的截面为等腰三角形，其顶角为θ，现在木楔
背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则下列正确的是（ ）
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A．θ 一定时，FN的大小与F 无关
B．θ 一定时，F 越小，FN越大
C．F 一定时，θ 越大，FN越大
D．F 一定时，θ 越小，FN越大
[模型演练30] （2023 秋•南开区期末）刀、斧，凿等切割工具的刃部叫做劈。如图是斧头
劈木头的示意图，劈的纵截面ABC 是一个等腰三角形，使用劈时沿BC 中垂面施加一个竖直
向下的力F，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开。设劈背BC
的宽度为d，劈的侧面AB、AC 长为L，劈的侧面推压木柴的力为F′，不计劈自身重力，则
（ ）
A．劈的侧面推压木柴的力F ' = L
2d F
B．仅增大d；F′将增大
C．当d＝L 时，F′＝F
D．仅减小L，F′将增大
[模型演练31] （2019 秋•咸阳期末）如图所示AB、AC 两光滑斜面互相垂直，AC 与水平
面成30°．如把球O 的重力G 按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为（ ）
A．1
2
G，√3
2
G
B．√3
3
G，√3G
C．√2
3
G，√2
2
G
D．√2
2
G，√3
2
G
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