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阶段性检测：《相互作用》
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如
需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本题共8 个小题，共48 分，下列各题的四个选项中，第1-5 题只有一项是符
合题意，第6-8 题有多个答案符合要求，全部选对得5 分，选不全得3 分，有错选得0
分。）
1．（2023·陕西商洛·镇安中学校考模拟预测）一个物体静止在水平桌面上，关于物体与水平桌面间的弹
力，下列说法正确的是（ ）
A．物体对水平桌面的弹力是由物体的形变产生的
B．水平桌面对物体的弹力是由物体的形变产生的
C．水平桌面对物体的弹力小于物体的重力
D．物体对水平桌面的弹力就是物体的重力
【答案】A
【详解】AB．由弹力的概念可知，物体对水平桌面的弹力是由物体的形变而产生的、水平桌面对物体的
弹力是由水平桌面的形变而产生的，故A 正确、B 错误；
CD．因物体受平衡力作用，水平桌面对物体的支持力与重力平衡，故水平桌面对物体的弹力大小等于物
体的重力大小，弹力与重力的性质不同，故CD 错误。
故选A。
2．（2023·江西南昌·统考三模）如图所示，一条细线的一端与水平地面上的物体B 相连，另一端绕过一
轻质定滑轮与小球A 相连，定滑轮用另一条细线固定在天花板上的
点，细线与竖直方向所成的夹角为
α，以下四种情况物体B 均保持静止，则（ ）
1
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A．若将物体B 在地板上左移小段距离，α 角将不变
B．若将物体B 在地板上右移小段距离，α 角将变小
C．若OB 绳与地面夹角为
，则α 角为
D．若增大小球A 的质量，α 角将变小
【答案】C
【详解】AB．对小球A 受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有
T=mg
对滑轮分析，受三个拉力，如图所示，根据平衡条件可知，∠AOB=2α，
如果将物体B 在水平地面上向左移动稍许，AB 仍保持静止，绳子的拉力不变，则∠AOB 减小，故α 一定
减小；同理，若将物体B 在地板上右移小段距离，α 角将变大，故AB 错误；
C．若OB 绳与地面夹角为
，则∠AOB =60°，可得α 角为
，选项C 正确；
D．增大小球A 的质量，若B 仍保持不动，系统仍处于静止状态，α 角不变，故D 错误。
故选C。
3．（2023·四川成都·统考三模）2023 年的春晚舞蹈《锦绣》，艺术地再现了古代戍边将士与西域各民族
化干戈为玉帛并建立深厚友谊的动人故事。图（a）是一个优美且难度极大的后仰动作，人后仰平衡时，
可粗略认为头受到重力
、肌肉拉力
和颈椎支持力
。如图（b），若弯曲后的头颈与水平方向成
角，
与水平方向成
角，则可估算出
的大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
2
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【详解】由力的平衡条件可得
，
解得
故选A。
4．（2023·河北邢台·河北巨鹿中学校联考三模）清明时节，人们有用供果祭祀祖先的传统。如图所示，
供桌上摆放果盘中共有4 个大致相同的苹果，下层放置3 个苹果，下层的每个苹果与盘子的接触面均水平，
苹果A 放置在最上层。已知每个苹果的质量均为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．其他苹果对苹果A 的作用力的合力方向竖直向上
B．其他苹果与苹果A 之间的弹力大小均为
C．下层的每个苹果受到盘子的支持力大小均为
D．下层的每个苹果受到盘子的作用力均竖直向上
【答案】A
【详解】A．苹果A 受到自身重力以及其他苹果对A 的作用力，由共点力平衡条件可知，其他苹果对苹
果A 的作用力的合力与苹果A 的重力大小相等、方向相反，A 正确；
B．其他苹果与苹果A 之间的作用力在竖直方向上的分力之和等于苹果A 重力的大小，B 错误；
C．将4 个苹果看成一个整体，盘子对整体的支持力大小为
，则下层每个苹果受到盘子的支持力均大
于
，C 错误；
D．下层的每个苹果受到盘面的支持力和摩擦力，盘子对下层每个苹果的作用力斜向上，D 错误。
故选A。
5．（2023·广东梅州·统考三模）如图甲所示的装置可以用来测量电流。直导线MN 被两等长且平行的绝
缘细线悬挂于水平轴
上，其所在区域存在方向垂直指向
的磁场，且与
距离相等位置的磁感
应强度大小相等，装置的截面图如图乙所示。当导线通以电流I 且达到稳定时悬线静止在图甲中右侧的位
置，悬线与竖直方向间的夹角为θ。若改变电流的大小I，则导线静止时与竖直方向间的夹角θ 也随之改
变。忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
3
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A．导线中电流方向由N 指向M
B．若增大电流I，导线稳定后对悬线的拉力减小
C．tanθ 与I 成正比
D．若撤去电流，导线不可能摆动到左侧等高处
【答案】B
【详解】A．导线受到竖直向下的重力、沿悬线方向上的拉力，如果要受力平衡，则安培力的方向一定指
向右上方，如图所示
根据左手定则可知，导线中电流方向应由M 指向N，故A 错误；
B．导线MN 在悬线的拉力、安培力和重力的作用下处于平衡状态，当电流增大时，安培力变大，悬线与
竖直方向的夹角变大，分析导线的受力知
因此可知悬线对导线的拉力减小，由牛顿第三定律可知，导线对悬线的拉力减小，故B 正确；
C．根据受力分析可知
可得
即
与电流
成正比，故C 错误；
D．若撤去电流，则导线不受安培力作用，导线向左摆动过程中，只有重力做功，根据机械能守恒定律可
知，导线能摆动到左侧等高处，故D 错误。
4
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故选B。
6．（2023·江西南昌·江西师大附中校考三模）如图所示，轻绳
的两端固定在水平天花板上，轻绳
系在轻绳
的某处，光滑轻滑轮悬挂一质量
的物体，并跨在轻绳
上。初始时用竖直向下的力
拉
，使
点处于如图所示的位置，此时
与水可的夹角为
，
与水平方向的夹角为
。在保
证
点位置不变的情况下，现使轻绳
以
点为圆心顺时针缓慢转过
的过程中，下列说法正确的是
（ ）
A．力
的大小先减小后增大
B．轻绳
的拉力大小先减小后增大
C．当力
竖直向下时，力
的大小为
D．当力
竖直向下时，轻绳
的拉力大小为
【答案】AC
【详解】AB．对O 点进行受力分析
根据F 顺时针旋转
的过程，T 的方向不变，F1大小方向均不变，根据矢量三角形法可知F 先减小，后
增大，当F 与F1垂直时具有最小值，T 在一直减小，A 正确，B 错误；
5
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D．根据同一根绳子拉力处处相等可知
O 点位置不变，则
点位置也不变，对
进行受力分析，根据共点力平衡得
得
是大小不变的恒力，D 错误；
C．当F 向下时，F1=mg 不变，T 和竖直方向的夹角为30° ，
和竖直方向的夹角为60°
则
C 正确；
故选AC。
7．（2023·浙江宁波·校考三模）如图是五一假期小姚在某景区看到的“天壶”，巨大的茶壶悬在空中，
正源源不断的往外出水，祈愿财源滚滚，福寿绵绵。下列说法正确的是（ ）
A．靠水流的反冲力支撑壶体
B．壶的重心不在水流的延长线上
C．水流越大，壶体会升得越高
D．研究壶体受力时，不能把它当作质点
【答案】BD
【详解】AC．巨大的茶壶悬在空中不是靠水流的反冲力支撑壶体，而是从茶壶里流出的水包围着一根支
撑柱，支撑柱支撑壶体，壶体的高度是一定的，与水流无关，AC 错误；
6
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B．壶的重心不在水流的延长线上，B 正确；
D．研究壶体受力时，壶体的形状大小不能忽略不计，不能把它当作质点，D 正确。
故选BD。
8．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测）如图甲所示，一足够长的水平传送带以某一恒定速
率顺时针转动，一根轻弹簧一端与竖直墙而连接，另一端与物块不栓接。物块将弹簧压缩一段距离后置
于传送带最左端无初速度释放，物块向右运动受到的摩擦力f 随位移x 的关系如图乙所示，
为已知量，
则下列说法正确的是（ ）
A．工件在传送带上先加速，后减速
B．工件向右运动
后与弹簧分离
C．弹簧劲度系数
D．整个过程中摩擦力对物块做功
【答案】BCD
【详解】AB．由图乙可知，
过程，物块相对于传送带向左运动，物块受到向右的滑动摩擦力，物体
做加速运动，
过程，物体相对于传送带静止，相对于地面做匀速直线运动，物体受到向左的静摩擦
力，静摩擦力大小与弹簧弹力大小相等，方向相反，直到
处弹簧恢复原长后，物块不再受到静摩擦力，
继续匀速直线运动，故物体先加速后匀速，故A 错误，B 正确；
C．在
处物块与传送带共速，此时物块受力平衡，即
解得
7
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故C 正确；
D．
图像中图线与x 轴围成的面积即为整个过程中摩擦力对物块做功，
过程，摩擦力对物块做
正功，
过程，摩擦力对物块做负功，故整个过程中摩擦力做功为
故D 正确。
故选BCD。
二、非选择题（本题共5 个小题，共52 分，）
9．（2023·山东·高三专题练习）某兴趣小组要测量一个重物的重力。实验器材：一根轻弹簧、手机、1 个
钩码、不计质量的细线、重物、刻度尺。由于重物的重力超过了弹簧的弹性限度，故该小组设计如
下实验方案，已知本地重力加速度
。实验步骤：
（1）如图甲所示，用轻弹簧竖直挂起1 个
钩码时，测出弹簧伸长量为
；
（2）用弹簧与细线互成角度吊起重物，稳定时测出弹簧伸长量为
，则此时弹簧的弹力大小为
_________N；
（3）用手机软件测出两侧细线与竖直方向夹角分别为
，如图乙所示。画出
的拉力的方向
如图丙两侧虚线所示，请用图示法在图丙中画出二者的合力______（已知单位长度表示的力为
）；
（4）由作图结果可得重物的重力为__________N（保留两位小数）。
8
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【答案】 7.84
11.76（11.17~12.35）
【详解】（2）[1]由胡克定律可得弹簧的劲度系数为
弹簧的伸长量为4.00cm 时，弹簧弹力的大小为
（3）[2]图示法画出二者的合力如图所示
（4）[3]由作图结果可得重物的重力为
因为作图有误差，所以重力的范围为11.17N~12.35N。
10．（2023·广东汕头·金山中学校考二模）某同学先用图1 所示装置测弹簧的劲度系数，再用该弹簧以图
2 所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数，重力加速度g 取
。
9
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（1）测劲度系数的实验步骤：
a.将轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上，将刻度尺竖直固定在轻弹簧旁将刻度尺的零刻度与轻弹簧的上端对齐；
b.在弹簧下端依次挂上不同质量的钩码，记录每次钩码的总质量m 及对应指针所指刻度值x；
c.在
坐标系上描点作图，作出的图像如图3 所示。
由图像可知，弹簧的原长
_______
，弹簧的劲度系数
_______
。
（2）用图2 所示装置测动摩擦因数，长木板B 放在水平面上，物块A 放在长木板上，并用（1）问中轻
弹簧将物块A 与竖直墙面连接，弹簧保持水平，用水平力F 拉长木板B 向左运动，A 保持静止，测得这时
弹簧的长度为
，已知物块A 的质量为
，则物块A 与长木板间的动摩擦因数
___________；
实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长，因此实验测得的动摩擦因数比实际值偏
___________（填“大”或“小”）。
【答案】 4 68.6 0.42 小
【详解】(1)[1]由图像可知，弹簧的原长即为图线的横轴截距
4
。
10
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[2]由公式
弹簧的劲度系数为图线的斜率，即
。
(2)[3]分析物体A 的受力，可知
解得
[4]实验中由于弹簧悬挂时的原长比平放时的自然长度长，由此弹簧平放计算出来的形变量偏小，直接导
致实验测得的动摩擦因数比实际值偏小。
11．（2023·湖北·模拟预测）如图所示，O 为固定在水平面的转轴，小球A、B 的质量均为m，A 与B、O
间通过铰链用轻杆连接，杆长均为L，B 球置于水平地面上，B、O 之间用一轻质弹簧连接。现给A 施加
一竖直向上的力F，此时两杆夹角
=60°，弹簧处于原长。改变F 使A 球缓慢运动，当
=106°时力F 恰
好为零。A、B 始终在同一竖直平面，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力
加速度为g。
（1）求弹簧的劲度系数k。
（2）若A 球自由释放时加速度为
，此时AB 球间杆的弹力多大？
（3）在（2）情况下当
=90°时，B 的速度大小为v，求此时弹簧的弹性势能。
【答案】（1）
；（2）
；（3）
【详解】（1）对A 球受力分析如图所示
11
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有
对B 球受力分析如图所示
有
其中
且F1=F，解得
（2）自由释放时A 的加速度方向垂直于AO 杆，由牛顿第二定律得
得
（3）当
= 90°时
对系统由机械能能守恒定律得
解得
12
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12．（2023·福建·模拟预测）如图所示，在竖直面内两光滑的硬直杆
连接成V 形，O 点固定在水
平天花板上，两杆与天花板间的夹角分别为74°、53°，OB 杆的端点B 与水平地面间的距离为h，轻质小
环套在OA 上，质量为m 的小球套在OB 上，轻质细线的两端分别与环、球连接，开始时环与球都保持静
止，OB 对小球的弹力大小为
，小球静止在P 点，
、
两点间的距离为
，重力加速度
g 取
，
，
。某时刻剪断细线，
（1）求剪断细线前杆OA 对小环的弹力和剪断细线后小球到达B 点时的动量大小；
（2）若剪断细线后小球从P 点到达水平地面的过程中重力的冲量大小为
，求h。
【答案】（1）
，
；（2）9m
【详解】（1）剪断细线前，设杆OA 对环的弹力为F，细线上的拉力为T，由受力分析可知，F 与T 等大
反向，即细线与OA 垂直，由几何关系知
则细线与OB 的夹角为37°，杆OB 对小球的弹力与杆OB 垂直，有
解得
剪断细线，小球由P 运动到B，由动能定理可得
小球在B 点的动量为
13
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解得
（2）小球沿着OB 下滑的加速度为
小球从P 到B 的运动时间为
设小球从B 点到水平地面的运动时间为
，从P 到水平地面，小球重力的冲量大小为
解得
对小球由B 点到水平地面的过程有
解得
13．（2023·江苏南通·模拟预测）如图甲所示，穿过小球A 的轻绳左端固定在水平杆的O 处，右端与套在
杆上的轻环相连。将轻环拉至与O 相距
的B 处并锁定.已知小球A 质量为m，绳长为
，重力加速度
为g，不计一切摩擦。
（1）求小球A 静止时轻绳的拉力大小F；
（2）解除轻环的锁定，杆绕过O 点的竖直轴匀速转动，轻环稳定在B 点，求杆转动的角速度ω；
（3）解除轻环的锁定，如图乙所示，将小球A 拉至最右端由静止释放，求轻环滑至B 处时的速度大小
。
14
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【答案】（1）
；（2）
；（3）
【详解】（1）设轻绳与竖直方向夹角为
，如图
由几何关系知
所以
解得
（2）解除锁定后因为轻环只受绳子拉力和垂直杆方向的支持力，小球A 与轻环间的绳处于竖直方向，绳
子
与竖直方向夹角为
，如图
15
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则
竖直方向
水平方向
所以
（3）轻环滑至B 点时小球A 下落高度为L、速度为v，如图
小球A 机械能守恒
绳中拉力的合力始终与小球A 的速度方向垂直，轻环滑至B 点时小球A 的速度与水平方向夹角
由
解得
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另解：小球滑至如图所示位置
由动能定理知
假设小球A 的坐标为
则由几何关系得
即
小球A 的轨迹为抛物线，y 轴为对称轴，顶点在O 点正下方C 点，因为此轨迹为抛物线，所以小球在该
时刻速度方向延长线一定与水平位移
交于中点E。设
即速度方向与水平方向的夹角为
。即
所以
所以
即
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