北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 B版 物理
综合检测（二） 相互作用
时间:90分钟 满分100分
一、单项选择题（本题共13个小题，每个小题3分，共39分。在每个小题给出的四个选项中，只
有一个选项是符合题目要求的）
1．如图所示，用大小为150N的握力握住一个重为50N的瓶子，瓶子与手接触面竖直，瓶子始终处
于静止状态。已知手掌与瓶子间的动摩擦因数 ，则（ ）
A．瓶子受到的摩擦力大小为50N
B．瓶子受到的摩擦力大小为60N
C．当握力增大时，瓶子受到的摩擦力将增大
D．当握力减小时，瓶子受到的摩擦力将减小
【答案】A
【解析】瓶子受到的摩擦力是静摩擦力，根据平衡条件，瓶子受到的摩擦力大小为
，A正确，B错误；当握力改变时，瓶子始终处于平衡状态，受到的摩擦力始终等于重
力，大小不改变，C、D错误。
2．在研究人站姿的时候，我们可以把人的腿看成是用铰链连接的两根硬杆，如图所示是同一个人的
分腿站姿和并腿站姿（并腿时腿部竖直），则关于两种站姿的说法正确的是（ ）
A．分腿时，人受到地面的作用力更大
B．分腿时，一只腿受到地面的作用力更大
C．分腿时，地面与脚掌之间的弹力更小
D．并腿时，地面与脚掌之间的弹力更小
【答案】B
【解析】对人受力分析，由平衡条件可得，分腿和并腿时人受到地面的作用力都等于重力，由对称
性可知，无论分腿还是并腿时，每只脚掌受到的支持力总是等于人重力的一半，分腿时，一只腿受
到的作用力为支持力与静摩擦力的合力，比并腿时一只腿受到地面的作用力更大。故选B。
3．如图所示,宣纸铺在水平桌面上,左侧用镇纸压住。以书法家在纸上书写“大”字的笔画一横的过
1北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 B版 高考物理
程为例(书写过程中宣纸和镇纸均保持静止),下列说法正确的是 ( )
A.在书写的过程中,宣纸会受到镇纸给它的摩擦力
B.书法家的笔对宣纸的摩擦力与宣纸对桌面的摩擦力大小相等、方向相同
C.增大镇纸的质量,可以增大宣纸受到桌面的摩擦力
D.在桌面光滑的情况下,书写的过程中宣纸仍可以静止
【答案】B
【解析】对镇纸受力分析可知,镇纸不受摩擦力,宣纸也不会受到镇纸给它的摩擦力,A选项错误;对宣
纸受力分析可知,笔对宣纸的摩擦力与桌面对宣纸的摩擦力等大反向,又桌面与宣纸之间相互作用的摩
擦力等大反向,B选项正确;增大镇纸的质量,只能增大宣纸与桌面间的最大静摩擦力,而桌面对宣纸的
摩擦力与笔对宣纸的摩擦力是一对平衡力,与镇纸质量无关,C选项错误;对宣纸和镇纸整体受力分析,
可知在桌面光滑的情况下,书写的过程中宣纸不能静止,D选项错误。
4．如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上．现用水
平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在
原位置不动．在这一过程中，环对杆的摩擦力为F 和环对杆的压力F 的变化情况是 ( )
f N
A．F 不变，F 不变
f N
B．F 增大，F 不变
f N
C．F 增大，F 减小
f N
D．F 不变，F 减小
f N
2北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 B版 物理
【答案】B
【解析】设细绳与竖直夹角为α，由平衡条件得：F=mgtanα，α增大，则F增大；再以整体为研究对
象，根据平衡条件得：f=F，则f逐渐增大．F =（M+m）g，F 保持不变，故选B．
N N
5．如图所示，在倾角为 的光滑斜面上，垂直纸面放置一根直导体棒，在导体棒中通有垂直纸面向
里的电流，图中a点在导体棒正下方，b点与导体棒的连线与斜面垂直，c点在a点左侧，d点在b
点右侧。现欲使导体棒静止在斜面上，下列措施可行的是（ ）
A．在a处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒
B．在b处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒
C．在c处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒
D．在d处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒
【答案】D
【解析】在斜面下放置导体棒前，斜面上的导体棒受重力和斜面的支持力，如图所示可知，为使导
体棒静止在斜面上，在 d处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒可能使斜面上的导体棒在重力、
支持力和安培力三力作用下保持平衡，而在 a、b或c处放置一电流方向垂直纸面向里的直导体棒均
不可能使斜面上的导体棒保持平衡。故选D。
6．小球与光滑水平面和斜面接触，正上方用一个细绳连接并竖直悬挂住。已知小球处于静止状态，
下列判断正确的是（ ）
A．斜面一定没有支持力
B．水平面一定没有支持力
C．细绳一定没有拉力
D．小球一定受到三个力
【答案】A
3北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 B版 高考物理
【解析】A．以小球为研究对象，光滑的水平面对小球没有摩擦力，小球水平方向合外力为零，如
果斜面对小球有支持力，小球水平方向受力不平衡，故斜面对小球一定没有支持力，A正确；如果
细绳的拉力小于小球的重力、小球受到细绳的拉力、重力和地面的支持力；如果细绳的拉力等于小
球的重力，则小球受到细绳的拉力和重力两个力；如果细绳的拉力为零，
则小球受到重力和地面的支持力两个力作用，B、C、D错误。
7． 2020年11月18日，东北大部分地区发生罕见强雨雪风冻天气，一日之内温度骤降16℃，给生
产生活带来诸多不便。如图所示，冰天雪地中，共享单车上结冻的冰柱都呈现水平方向。若仅从受
力角度分析，下列推理可能正确的是（ ）
A．风力水平向左 B．风力水平向右 C．风力斜向左上 D．风力斜向右下
【答案】C
【解析】以即将冻结的冰柱尖端的水珠为研究对象，受力分析如图，
受重力、水平方向冰柱对它的作用力、风力，由共点力平衡条件可知，风力与重力和冰柱对它的作
用力的合力等大反向，所以，风力斜向左上方。故A、B、D错误，C正确。
8．如图所示，细线一端固定在横梁上，另一端系着一个质量为m的小球。给小球施加一大小恒定
的力F，细线始终处于绷紧状态，现将F由竖直向下逆时针缓慢旋转至竖直向上，此过程中细线与
竖直方向的最大夹角为 。已知重力加速度为g，则F的大小为（ ）
4北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 B版 物理
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】由题可知，当力F与细线方向垂直时，细线与竖直方向的夹角最大，此时受力如下图所示，
则根据平衡条件可得 ，故选D。
9．如图所示，木块A、B分别重 和 ，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、
B之间的轻弹簧被压缩了 ，弹簧的劲度系数为 ，系统置于水平地面上静止不动．现用
的水平拉力作用在木块B上后（ ）
A．木块A所受摩擦力大小是 ，水平向右
B．木块A所受摩擦力大小是 ，水平向左
C．木块B所受摩擦力大小是 ，水平向左
D．木块B所受摩擦力大小是 ，水平向右
【答案】A
【解析】木块A与地面的滑动摩擦力为
木块B与地面的滑动摩擦力为
弹簧弹力为
AB．木块A在水平方向受向左的弹簧弹力和向右的摩擦力，因为
故木块A受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件知
方向向右，故A正确，B错误；
木块B在水平方向受拉力F，弹簧向右的弹力和摩擦力的作用，因为
5北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 B版 高考物理
故木块B受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件知
方向向左，故C、D错误。
10．如图所示,小圆环A吊着一个质量为m 的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一细绳一端
2
拴在小圆环A上,另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m 的物块。如果
1
小圆环A、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,绳子不可伸长,平衡时弦
AB所对的圆心角为α,则两物块的质量之比m ∶m 应为 ( )
1 2
α α
A.cos B.sin
2 2
α α
C.2 sin D.2 cos
2 2
【答案】C
【解析】对小圆环A受力分析,如图所示,F 与F 的合力与F 平衡,由矢量三角形与几何三角形相似,
T2 N T1
F
F m α
可知 T2= α ,其中F =m g,F=F =m g,联立解得 1=2 sin ,C正确。
R 2Rsin T2 2 T1 1 m 2
2 2
6北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 B版 物理
11．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（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】对小球受力分析如图所示
由几何关系易得力 与力 与竖直方向的夹角均为 ，因此由正交分解方程可得
， ，解得 ，故选A。
12．如图所示，用两竖直夹板将一块质量为m的砖块用力为F的外力挤压保持静止状态，砖块与夹
板的动摩擦因数为μ，现用外力T将砖块水平匀速拉出，则外力T的大小为：
A．
B．
7北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 B版 高考物理
C．
D．
【答案】D
【解析】由题可知，对砖块的受力分析如图所示；
由共点力平衡的条件可知： ．故A、B、C错误，D正确．
13．如图所示为某工地上的自动卸货车作业过程。卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的
作用下，倾角θ先缓慢增大，当货物开始加速下滑时倾角θ保持不变。在卸货的全过程中（ ）
A．货物受到车厢的摩擦力一直增大
B．货物受到车厢的支持力一直减小
C．地面对货车的支持力先等于总重力，后小于总重力
D．地面对货车的摩擦力始终为零
【答案】C
【解析】货物处于平衡状态，则有：mgsinθ=f，N=mgcosθ
θ增大时，f增大，N减小。当加速下滑后，θ保持不变，此时 ，N=mgcosθ
摩擦力和支持力大小不变。因此整个过程中货物受到车厢的摩擦力先增大后不变，货物受到车厢的
支持力先减小后不变，故A、B错误；
货物静止时，处于平衡状态，整体分析可知，此时地面对货车的支持力等于总重力，当货物加速下
滑时，货物处于失重状态，此时地面对货车的支持力小于总重力，故C正确；
整体分析可知，开始整体平衡，地面对货车的摩擦力为零，后货物加速下滑，货物的加速度沿车厢
斜面向下，在水平方向上，货物的加速度有水平向左的分量，对货物和车厢整体分析，根据牛顿第
二定律可知地面对整体有水平向左的摩擦力，故D错误。
二、多项选择题（本题共2小题，每小题3分，共6分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两
个以上选项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
14．如图，一个大人单独提起一桶水和两个小孩共同提起同一桶水，则下列说法正确的是（ ）
8北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 B版 物理
A．大人的拉力可以看作两个小孩拉力的合力
B．大人拉力一定等于两个小孩拉力大小之和
C．两个小孩两手臂夹角 越大，则小孩拉力越小
D．两个小孩两手臂夹角 越大，则小孩拉力越大
【答案】AD
【解析】大人的拉力作用的效果和两人小孩拉力共同作用的效果相同；故 A正确；根据平行四边形
定则可知，合力的大小可以大于、小于也可以等于分力的大小；故B错误；两个力合成时，夹角越
大则合力越小，两小孩拉力的合力一定，所以夹角 越大则分力越大；故C错误，D正确。
15．如图所示，质量为m的滑块受到与水平方向成 角斜向上方的拉力F作用，向右做匀速直线运
动，说法正确的是( )
A．滑块受到3个力的作用
B．滑块受到的合力为零
C．拉力与摩擦力的合力的大小为
D．仅增大拉力F，滑块仍做匀速直线运动
【答案】BC
【解析】滑块向右做匀速直线运动，合外力为零，故一定受摩擦力作用，所以物体受重力、支持力、
拉力、摩擦力四个力的作用，A错误，B正确；把F正交分解得 ，故拉力与摩擦力的合力
的大小为 ，所以C正确；若增大拉力F，Fcosθ增大，摩擦力减小，物体将做加速运动，D错
误。
三、实验题（共14分）
16-Ⅰ．（6分）在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中，实验装置如图甲所示，将弹簧的左端
固定在刻度尺的“0”刻度线处，实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码挂在轻质绳子
的下端，测量相应的数据，通过描点法作出F-l（F为弹簧的拉力，l为弹簧的长度）图像，如图乙所
示。
9北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 B版 高考物理
(1)下列说法中正确的是（ ）
A．每次增加的钩码数量必须相等
B．通过实验可知，在弹性限度内，弹力与弹簧的长度成正比
C．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧水平且处于平衡状态
D．用几个不同的弹簧，分别测出几组拉力与弹簧伸长量，会得出拉力与弹簧伸长量之比相等
(2)根据乙图可求得该弹簧的劲度系数为 N/m。（结果保留两位有效数字）
【答案】(1)C (2)25
【解析】（1）对每次增加的钩码数量没有要求，只需保证弹簧始终在弹性限度范围内，记录下每次
弹簧的伸长量及所挂钩码的质量即可，故A错误；
通过实验可知，在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比，故B错误；
用悬挂钩码的方式给弹簧施加拉力，应保证弹簧水平且处于平衡状态，使弹簧所受拉力的大小等于
钩码的重力，故C正确；
不同弹簧的劲度系数不一定相等，即弹簧的弹力与伸长量之比不一定相等，故D错误。故选C。
（2）在弹性限度内，弹力的大小与弹簧的形变量成正比，在点出现拐点是因为超过了弹簧的弹性限
度。故弹簧的劲度系数为
16-Ⅱ．（8分）某实验小组利用如图甲所示的实验器材验证力的平行四边形定则。在圆形水平桌面
上固定一张白纸，在桌子边缘安装三个不计摩擦的滑轮，其中滑轮P 固定在桌边，滑轮P 、P 可沿
1 2 3
桌边移动。将三根绳子系在同一点O，每根绳子的另一端各挂一定数量的相同钩码，当系统达到平
衡时，记录每根绳上的钩码数量便可得出三根绳子的拉力大小。
（1）滑轮P 、P 、P 所挂钩码个数分别为n 、n 、n ,下列选项中的钩码个数，能够保证实验顺利完
1 2 3 1 2 3
成的是 。
10北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 B版 物理
A．n =3、n =2、n =4 B．n =5、n =2、n =2 C．n =4、n =6、n =1
1 2 3 1 2 3 1 2 3
（2）实验中，O点的位置 （选填“可以”或“不可以”）改变。
（3）如图乙所示，选择合适标度，从O点出发，用力的图示法画出OP 、OP 绳的拉力F 和F （力
2 3 1 2
的方向沿绳），根据力的平行四边形定则作F 和F 的合成图，得出合力 的大小和方向；按同一标
1 2
度在白纸上画出与OP 拉力大小相等方向相反的力F的图示。比较 和F的 ，从而判断本次
1
实验是否满足力的平行四边形定则。
【答案】（1）A （2）可以 （3）大小和方向
【解析】（1）对O点进行受力分析，在三个拉力作用下处于平衡状态，因此三个力可构成一个三
角形，满足两边之和大于第三边，两边之差小于第三边，以钩码的个数表示力的大小，可知只有A
符合题意要求。故选A。
（2）本实验需要通过三力平衡验证力的平行四边形定则，每次平衡后，记录好结点位置与各个力的
大小及方向即可，因此改变滑轮的位置和相应钩码数量，使系统再次达到平衡，绳的结点O的位置
不必保持不变。
（3）比较 和F的大小和方向，从而判断本次实验是否满足力的平行四边形定则。
四、计算题（共41分，需要写出必要的文字说明和解题过程，只写出结果，没有过程不能得分）
17．（8分）某同学周末在家大扫除，移动衣橱时，无论怎么推也推不动，于是他组装了一个装
置，如图所示，两块相同木板可绕A处的环转动，两木板的另一端点B、C分别用薄木板顶住衣橱
和墙角，该同学站在该装置的A处。若调整装置A点距地面的高 时，B、C两点的间距
，B处衣橱恰好移动。已知该同学的质量为 ，重力加速度大小取 ，忽略
A处的摩擦，则此时衣橱受到该装置的水平推力为多少？
【答案】1470N
【解析】该同学站在A点时，重力产生两个作用效果力F 、F ，如图所示
1 2
设F 、F ，与竖直方向夹角为θ，则有
1 2
在B点F 分解，如图所示
1
11北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 B版 高考物理
则水平推力为
由几何关系得
联立并代入数据可得
18．（11分）如图所示,质量为m 的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B
1
端与站在水平面上质量为 m 的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲及人均处于静止状态。
2
(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)问:
(1)轻绳OA、OB的拉力分别是多大?
(2)人受到的摩擦力是多大?
(3)若人的质量m =60 kg,人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3,欲使人在水平面上不滑动,则物体甲的质
2
量最大不能超过多少?
5 3 3
【答案】(1) m g m g (2) m g (3)24 kg
1 1 1
4 4 4
【解析】(1)以结点O为研究对象,受力分析如图,由平衡条件有:
12北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 B版 物理
F -F sin θ=0
OB OA
F cos θ-m g=0
OA 1
联立解得
m g 5
F = 1 = m g
OA cosθ 4 1
3
F =m g tan θ= m g
OB 1 1
4
(2)人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力,受力分析如图所示,由平衡条件得
3
F=F '=F = m g
f OB OB 1
4
(3)当甲的质量增大到人刚要滑动时,质量达到最大,此时人受到的静摩擦力达到最大值
3
F =μm g= m g
fm 2 1m
4
4
解得m = μm =24 kg
1m 2
3
即物体甲的质量m 最大不能超过24 kg
1
19．（11分）如图所示，建筑工地上某人正在用图示装置缓慢拉升质量为m0=100kg的重物，在某
一时刻，OA绳与竖直方向夹角θ=37°，OA与OB绳恰好垂直。已知此人不存在翻转可能，故可将
他视为质点。已知人的质量m=60kg，人与地面间的动摩擦因数μ=0.4，并视最大静摩擦力等于滑动
摩擦力，（取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）则：
（1）此时OA绳与OB绳的拉力分别为多大；
（2）为保证在这一时刻，人能静止在水平面上，需要对人施加一个水平向右的拉力F，求拉力F的
范围。
13北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 B版 高考物理
【答案】（1）800N，600N；（2）864N≥F≥96N
【解析】（1）对O点受力分析如图所示
由平衡条件，T 、T 的合力与重物的重力大小相等，方向相反，可得
A B
（2）对人受力分析如图所示，
由牛顿第三定律可知
由平衡条件可知，竖直方向合力是零，则有
由题意可知，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则有
水平方向合力是零，当摩擦力方向向右时，水平向右的拉力F则有最小值，可得
解得
当摩擦力方向向左时，水平向右的拉力F则有最大值，可得
解得
14北京曲一线图书策划有限公司 5年高考3年模拟 B版 物理
可得拉力F的范围是 。
20．（11分）如图所示小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量为m，斜面
倾角α=30°，悬线与竖直方向的夹角θ=30°，光滑斜面的质量为M=3m，置于粗糙水平面上，重力加
速度为g。
（1）当斜面体静止时，求悬线对小球的拉力大小；
（2）当斜面体静止时，求地面对斜面的摩擦力的大小和方向；
（3）若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小拉力的大小和方向。
【答案】（1） ；（2） ，方向水平向左；（3） ，与绳子垂直斜向左上方
【解析】（1） 设小球所受的支持力为F，绳子的拉力为T，则有
解得
（2） 以小球和斜面组成的整体为研究对象，则有f=Tsin 30°
解得 ，方向水平向左。
（3） 要能够把小球拉离斜面，当所用的拉力与绳子垂直斜向左上方时，根据平衡条件可得拉力的
最小值为F =mgsin 30°
min
解得
15
