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专题三 相互作用——力
（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
、
第一部分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
第二部分
13
14
15
16
17
18
正确率
自评
第I 部分
一、单选题：本题共8 小题，共32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对4 分，
选错不得分。
1．（2023·浙江·统考高考真题）图为“玉兔二号”巡视器在月球上从O 处行走到B 处的照片，轨迹OA 段
是直线，AB 段是曲线，巡视器质量为135kg，则巡视器（ ）
A．受到月球的引力为1350N
B．在AB 段运动时一定有加速度
C．OA 段与AB 段的平均速度方向相同
D．从O 到B 的位移大小等于OAB 轨迹长度
2．（2023·重庆·统考高考真题）矫正牙齿时，可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两
个作用力大小均为F，夹角为α（如图），则该牙所受两牵引力的合力大小为（ ）
1
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A．
B．
C．
D．
3．（2023·山东·统考高考真题）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/m
B．100N/m
C．200N/m
D．300N/m
4．（2023·浙江·统考高考真题）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，
，半径Ob 与重力的夹角为37°。已知
，
，则圆
柱体受到的支持力Fa、Fb大小为（ ）
A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
5．（2023·广东·统考高考真题）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
2
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面可视为斜面，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
、支持力
、摩擦力
和磁力
的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（2023·河北·高考真题）如图，轻质细杆
上穿有一个质量为
的小球
，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
角，则左侧斜面对杆
支持力的
大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
7．（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。己知小球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．
，
8．（2024·辽宁·校联考一模）如图所示，劲度系数为k 的橡皮绳的上端固定在O 点，下端自然伸长时在P
点。现在P 点固定一光滑的小钉子，将一质量为m 的小物块连在橡皮绳的下端，使其静止在O 点正下方的
水平地面上，小物块与地面间的动摩擦因数为
。某时刻，在小物块上施加一水平向右的拉力F，小物块
3
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沿水平地面向右匀速运动的过程中（橡皮绳始终在弹性限度内），下列说法正确的是（ ）
A．小物块受到橡皮绳的弹力大小不变
B．作用在小物块上的力F 保持不变
C．小物块受到地面的摩擦力保持不变
D．小物块对地面的压力逐渐减小
二、多选题：本题共4 小题，共16 分。有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，
有选错或不答的得0 分。
9．（2023·广东肇庆·广东肇庆中学校考模拟预测）耙在中国已有1500 年以上的历史，北魏贾思勰著《齐
民要术》称之为“铁齿楱”，将使用此农具的作业称作耙。如图甲所示，牛通过两根耙索拉粑沿水平方向
匀速耙地。两根耙索等长且对称，延长线的交点为
，夹角
，拉力大小均为F，平面
与
水平面的夹角为
（
为AB 的中点），如图乙所示。忽略耙索质量，下列说法正确的是（ ）
A．两根耙索的合力大小为F
B．两根耙索的合力大小为
C．地对耙的水平阻力大小为1.5F
D．地对耙的水平阻力大小为F
10．（2024·湖北·模拟预测）抓娃娃机是一种深受青少年喜爱的游戏设备，其利用机器自身所带的爪子抓
取箱柜内的物品。下图为某款抓娃娃机结构简图，其中机械臂15 一端铰链在水平横梁上，另一端铰链在质
量为m 的抓手16 上。机械臂可当成长度为L 的轻绳。12 为轻质细绳。设重力加速度为g，机械臂拴结点与
横梁左端点水平间距为2L，绳12 上拉力为F1，机械臂15 上拉力为F2，某次游戏时通过轻绳牵引将抓手从
最低点缓慢提升到最高点，针对这个过程中，下列说法正确的是（ ）
4
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A．机械臂上拉力大于轻绳上的拉力
B．轻绳中的张力F1一直在增加
C．机械臂中弹力F2先增大再减小
D．
11．（2019·全国·高考真题）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过
滑轮，其一端悬挂物块N．另一端与斜面上的物块M 相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢
拉动N，直至悬挂N 的细绳与竖直方向成45°．已知M 始终保持静止，则在此过程中（ ）
A．水平拉力的大小可能保持不变
B．M 所受细绳的拉力大小一定一直增加
C．M 所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D．M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
12．（2024·江西·统考一模）儿童玩具弹射装置模型如图所示。可伸缩轻质弹簧和轻质杆的一端分别用铰
链连接在固定竖直板的P、Q 处，另一端连接在质量为m 的小球上，初始时刻在竖直向上力F 的作用下杆
处于水平位置，弹簧的原长和杆的长度均为
间距为
。现保持力F 的方向不变缓慢提升小球，直到弹
簧呈水平状态。在这个过程中（弹簧在弹性限度内）（ ）
A．F 先变大后一直变小
B．小球可能受三个力作用
C．弹簧在末态时的弹力比初态时的大
D．轻质杆所受的弹力先变小后变大
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第Ⅱ部分
三、实验题：本题共2 小题，共15 分。
13．（2023·全国·统考高考真题）在“验证力的平行四边形定则”的实验中使用的器材有：木板、白纸、
两个标准弹簧测力计、橡皮条、轻质小圆环、刻度尺、铅笔、细线和图钉若干。完成下列实验步骤：
①用图钉将白纸固定在水平木板上。
②将橡皮条的一端固定在木板上，另一端系在轻质小圆环上。将两细线也系在小圆环上，它们的另一端均
挂上测力计。用互成一定角度、方向平行于木板、大小适当的力拉动两个测力计，小圆环停止时由两个测
力计的示数得到两拉力
和
的大小，并 。（多选，填正确答案标号）
A．用刻度尺量出橡皮条的长度
B．用刻度尺量出两细线的长度
C．用铅笔在白纸上标记出小圆环的位置
D．用铅笔在白纸上标记出两细线的方向
③撤掉一个测力计，用另一个测力计把小圆环拉到 ，由测力计的示数得到拉力
的大小，沿细
线标记此时
的方向。
④选择合适标度，由步骤②的结果在白纸上根据力的平行四边形定则作
和
的合成图，得出合力
的
大小和方向；按同一标度在白纸上画出力
的图示。
⑤比较
和
的 ，从而判断本次实验是否验证了力的平行四边形定则。
14．（2023·湖北·统考高考真题）某同学利用测质量的小型家用电子秤，设计了测量木块和木板间动摩擦
因数
的实验。
如图（a）所示，木板和木块A 放在水平桌面上，电子秤放在水平地面上，木块A 和放在电子秤上的重物
B 通过跨过定滑轮的轻绳相连。调节滑轮，使其与木块A 间的轻绳水平，与重物B 间的轻绳竖直。在木块
A 上放置n（
）个砝码（电子秤称得每个砝码的质量
为
），向左拉动木板的同时，记
录电子秤的对应示数m。
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（1）实验中，拉动木板时 （填“必须”或“不必”）保持匀速。
（2）用
和
分别表示木块A 和重物B 的质量，则m 和
所满足的关系式为
。
（3）根据测量数据在坐标纸上绘制出
图像，如图（b）所示，可得木块A 和木板间的动摩擦因数
（保留2 位有效数字）。
四、计算题：本题共4 小题，共37 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后
答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（2022·四川绵阳·模拟预测）某同学设计了一个测量风速大小的装置，装置如图所示。初始时圆环被
锁定，当风速的方向水平向右时，小球静止，该同学测得此时细线与竖直方向的夹角为
，已知圆环
质量为2kg，与杆的滑动摩擦因数为0.5，小球的质量
，风对小球的作用力大小
，其中k 为
比例系数，且
，为风速大小，
，忽略细线质量、空气浮力和风对细线和圆环的作用
力，且认为最大静摩擦等于滑动摩擦力。已知
，
，求：
（1）此时细线对小球的拉力的大小；
（2）解除圆环锁定，风速多大时，圆环恰不滑动。
16．（2022·重庆沙坪坝·模拟预测）2022 年夏季的重庆骄阳似火，为保证空调冷气不外漏，很多办公室都
安装了简易自动关门器，该装置的原理可以简化为用一弹簧拉着的门，某次门在关闭时被卡住，细心的小
明发现了门下缝隙处塞紧了一个木楔，侧面如图所示，已知木楔质量为m，其上表面可视作光滑，下表面
与水平地面间的动摩擦因数为
，木楔上表面与水平地面间夹角为
，重力加速度为g，木楔尺寸比门小
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很多，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。
（1）若门推动木楔在地板上缓慢匀速移动，求门下端对木楔上表面的压力大小；
（2）小明研究发现，存在临界角
，若木楔倾角
，不管用多大力推门，塞在门下缝隙处的木楔都能
将门卡住而不再运动，求这一临界角的正切值
。
17．（2023·四川绵阳·模拟预测）如图所示，小球A 置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B 用水
平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B 通过光滑滑轮用轻质细线相连，两球均处于静止状态。已知B
球质量为m，O 是滑轮与细线的交点且
点在半圆柱体圆心
的正上方，OA 与竖直方向成
角，
长
度与半圆柱体半径相等，
与竖直方向成
角，重力加速度为
，则：
（1）求
绳拉力
和弹簧拉力
（2）求A 球的质量
18．（2021·重庆沙坪坝·模拟预测）如图所示，在某物流中心质量为m 的纸箱可沿直角滑槽ABCDEFE 无
初速度滑下，纸箱与滑槽之间的动摩擦因数μ=
，滑槽AB 边与水平面夹角为θ，整个装置关于竖直平面
对称，ab 长度为L，滑槽的长度远大于箱子的边长，重力加速度为g。求：
（1）若θ=0°，纸箱对滑槽ABCD 面的压力N1；
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（2）若θ>45°，纸箱下滑的加速度a，及纸箱从B 端无初速度下滑运动到A 端的时间t。
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