文档文本内容
专题02 相互作用
考点分类
三年考情（2024-2026）
命题规律
考点1 力
力的合成与
分解
2026 山东卷、2026 湖北
卷
2025 安徽卷、2025 广西
卷
2024 吉林卷
真实情境紧密结合：试题选取吊环运动、机器人
船体检测、体育健身等生活化场景作为命题载
体，将力的合成与分解规律融入实际问题，引导
“
”
“
”
学生从解题转向解决问题。
核心考点聚焦明确：重点考查合力大小范围计
“
算、正交分解法、动态平衡分析，以及活结/死
”“
结动杆/
”
定杆经典模型辨析，规避无意义的复杂
计算，突出等效替代的物理思维。
能力导向突出：对接高考评价体系，侧重考查学
生的模型建构与推理论证能力，要求学生快速将
实际受力场景转化为矢量合成模型，强化学以致
用的意识。
考点2 共
点力的平衡
2026 云南卷、2026 贵州
卷
、2026 陕晋宁青卷、
2025 贵州卷、2025 天津
卷、2025 海南卷、2025
天津卷、2024 贵州卷、
2024 浙江卷、2024 河北
卷
考点01 力 力的合成与分解
1．（2026·山东·高考真题）如图所示，由光滑刚性杆组成的正四面体框架放置在水平面上，三条棱上各套
有一个质量为
的小球。三个小球通过相同的轻质弹簧连接，静止时恰好处于同一水平面。已知弹簧始终
在弹性限度内，劲度系数为
，重力加速度大小为
，则每根弹簧的伸长量为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】根据题意可知，每根弹簧的伸长量相等，设每根弹簧的伸长量为
，光滑刚性杆与地面的夹角
为
，结合正四面体的特点，由几何关系可得
，
设两根弹簧对小球的弹力为
，则有
对其中一个小球受力分析，如图所示
沿杆方向上，由平衡条件有
联立解得
故选B。
2．（2026·湖北·高考真题）如图所示，半径为
的光滑圆环固定在竖直平面内，原长为
的轻质弹簧
一端固定在圆环上与圆心
等高的位置，另一端连接一个套在圆环上质量为
的小球，平衡时弹簧与水平
方向的夹角为
。弹簧在弹性限度内，重力加速度大小为
，弹簧的劲度系数为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【详解】根据题意，设此时弹簧的长度为
，由几何关系有
解得
可知，此时弹簧被压缩，且形变量为
对小球受力分析，如图所示
由平衡条件有
，
联立解得
故选C。
3．（2025·安徽·高考真题）如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲
通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知
甲、乙质量均为
，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g 取
，则在
乙下落的过程中（ ）
A．甲对木箱的摩擦力方向向左
B．地面对木箱的支持力逐渐增大
C．甲运动的加速度大小为
D．乙受到绳子的拉力大小为
【答案】C
【详解】A．因为物块甲向右运动，木箱静止，根据相对运动，甲对木箱的摩擦力方向向右，A 错误；
B．设乙运动的加速度为
，只有乙有竖直向下的恒定加速度，
对甲、乙和木箱，由整体法，竖直方向受力分析有
则地面对木箱的支持力大小不变，B 错误；
CD．设绳子的弹力大小为
，对甲受力分析有
对乙受力分析有
联立解得
，
C 正确，D 错误。
故选C。
4．（2024·广西·高考真题）工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着
表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3 号货箱与直木板间摩擦力的大
小分别为
、
和
，则（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】根据滑动摩擦力的公式
可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，由题可知三个货箱各表
面材质和祖糙程度均相同，压力大小也相同，故摩擦力相同，即
故选D。
5．（2024·吉林·高考真题）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
【答案】C
【详解】A．当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向
右，故A 错误；
B．根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩
擦力方向水平向右，故B 错误；
C．由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C 正确；
D．桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚
台的压力，故D 错误。
故选C。
考点02 共点力的平衡
1．（2026·云南·高考真题）如图所示，两挂钩可沿固定水平横梁滑动到任意位置后锁定。一挎包质量为
m，其轻质包带长度约为4d，a、b 为包与包带的连接点，相距为d。将挎包悬挂在两挂钩上，两挂钩相距
为x 时，锁定挂钩。挎包静止时，a、b 在同一水平直线上，包带的张力大小为FT，重力加速度为g，不计
包带与挂钩之间的摩擦及两挂钩尺寸。能正确反映
随x 变化的图像是（）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】设挎包带与竖直方向的夹角为θ。对挎包受力分析，竖直方向受重力mg 和两股包带的拉力FT，
由平衡条件2FTcosθ=mg
根据几何关系有单侧包带长度
单侧包带水平投影长度
则
故
代入特殊点x = 0，
x = d，
x = 2d，
故选D。
2．（2026·贵州·高考真题）如图，农民伯伯挑玉米时用双手分别抓住轻绳的O、
点处，某时刻绳
、
与竖直方向的夹角均为
，手对绳的作用力分别垂直于
、
，所有作用力在同一竖直平面内，
此时人和物均处于平衡状态。已知每筐玉米质量为
，重力加速度大小为
，忽略筐和扁担质量，则此时
扁担对肩膀的作用力大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】对单侧O 点受力分析： O 点受三个力：向下的玉米重力mg、OA 绳的拉力T、手垂直OA 的作用
力F，系统平衡。
根据平衡条件
则单侧绳对扁担向下的分力为
扁担对肩膀的作用力大小为
解得
故选B。
3．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）我国科研人员利用仿生机器鱼研究湖泊生态，当仿生机器鱼在湖中匀速
直线下潜时，它受到水的合力方向是（ ）
A．斜向下
B．竖直向下
C．斜向上
D．竖直向上
【答案】D
【详解】仿生机器鱼做匀速直线运动，处于平衡状态，所受合外力为0。机器鱼受两个外力：竖直向下的
重力
，以及水对其施加的所有作用力的合力
（包含浮力、水的阻力等）。根据平衡条件有
可得
即水的合力与重力大小相等、方向相反，为竖直向上。
故选D。
4．（2026·浙江·高考真题）如图所示，一盏重为G 的艺术灯用细绳悬挂，左右两侧细绳与水平方向夹角分
别为45°和60°，细绳拉力分别为
和
。A 和B 是左侧细绳两端点，C 和D 分别是天花板和灯上的点，
CD 与AB 平行，则（ ）
A．
大于
B．
和
都小于G
C．用细绳连接C 和B 后撤去AB 绳，可使灯位置不变
D．用细绳连接C 和D 后撤去AB 绳，可使灯位置不变
【答案】B
【详解】AB．对艺术灯受力分析，如图所示
将
、
和
三力平移后，构成矢量三角形，如图
根据矢量三角形可知
，故A 错误，B 正确；
CD．用细绳连接C 和B 后撤去AB 绳或用细绳连接C 和D 后撤去AB 绳，如图所示
若艺术灯位置保持不变，则三力不能交汇一点，即无法保持平衡，故CD 错误。
故选B。
5．（2026·四川·高考真题）（多选）如图所示，球心为
、半径为
的半球体固定于水平地面，质量为
的杂技演员依靠双手支撑竖直倒立在球面上。双手对球面压力的作用点的连线是与地面平行、圆心为
的
小圆的直径，压力大小均为
且不超过
（
为重力加速度大小）。手与球面间动摩擦因数为
，最
大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。设
长为
、则（ ）
A．
时，演员保持平衡状态，
大小可能为
B．
时，演员可以通过增大
往上移动
C．
时，演员不可能保持平衡状态
D．演员要保持平衡状态，
的最小值为
【答案】AD
【详解】设球心O 到单侧手的作用点连线与竖直轴
的夹角为
，由几何关系得
，
演员受力平衡：水平分量抵消，竖直方向两个手的支持力和摩擦力的竖直分量平衡重力，整理得
最大静摩擦力满足
当静摩擦力取最大值时，联立可得
A．
时，代入数据解得
由于
可知
的范围为
大小可能为
，故A 正确；
B．根据题目分析可知
时，演员可以处于平衡状态，在保持平衡状态的前提下，当
增大时，静摩
擦力变小，合力始终不变，能否上升与N 无关，故B 错误；
C．根据
结合题意
当
时，解得平衡临界
，故C 错误；
D．根据
结合辅助角公式可得
可得
的最小值
，故D 正确。
故选AD。
6．（2026·湖南·高考真题）（多选）如图，某同学将两个相同的球形氦气球用等长的轻绳系在一起，拉着
绳使气球随人一起做水平匀速运动。运动过程中，球心始终在绳的延长线上且球心连线水平，两绳所构成
的平面与水平面的夹角为
（
），两球间的弹力为
。气球受到空气阻力的大小与相对空气的速率
成正比，空气始终相对于地面静止，忽略气球形状的变化。该同学沿原方向运动速度缓慢增大，下列说法
正确的是（ ）
A．
增大
B．
减小
C．
增大
D．
减小
【答案】BC
【详解】AB．根据题意，设每根绳子的拉力为
，两根绳子之间的夹角为
，每个气球受到空气阻力
，浮力为
，对整体受力分析，由平衡条件，竖直方向上有
水平方向上有
整理可得
运动速度缓慢增大，
减小，则
减小，
增大，故A 错误，B 正确；
CD．对单个气球受力分析，由平衡条件有
由于
不变，
增大，则
增大，故C 正确，D 错误。
故选BC。
7．（2025·贵州·高考真题）一不可伸长的轻绳跨过同一水平线上的定滑轮，中间两定滑轮的间距为
，在
绳中央固定有一轻质吊环，绳两端分别挂有质量均为
的配重物，配重物静止在地面上且绳恰好伸直。如
图，某同学在健身时把吊环竖直向下缓慢拉
的距离后保持静止，已知重力加速度大小为
，不计摩擦及
滑轮大小，则静止时该同学对吊环的拉力大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】根据几何关系可知，吊环两边的细绳与竖直方向的夹角为45°，则由平衡可知
其中T=mg，可得
故选A。
8．（2025·天津·高考真题）一种名为“飞椅”的游乐设施如图所示，该设施中钢绳一端系着座椅，另一端
系在悬臂边缘。绕竖直轴转动的悬臂带动座椅在水平面内做匀速圆周运动，座椅可视为质点，则某座椅运
动一周的过程中（ ）
A．动量保持不变B．所受合外力做功为零
C．所受重力的冲量为零
D．始终处于受力平衡状态
【答案】B
【详解】座椅在水平面内做匀速圆周运动，速度大小不变，方向改变
A．根据
可知动量大小不变，方向改变，故A 错误；
B．速度大小不变，则座椅的动能不变，根据动能定理可知所受合外力做功为零，故B 正确；
C．根据
可知所受重力的冲量不为零，故C 错误；
D．座椅在水平面内做匀速圆周运动，一定有向心加速度，所以不是处于受力平衡状态，故D 错误。
故选B。
9．（2025·海南·高考真题）如图所示，光滑圆弧竖直固定，用轻绳连接两个小球P、Q，两小球套在圆环
上且均处于平衡状态，两小球与圆弧的圆心连线夹角分别为
和
，则两球质量之比
为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】方法一：以小球P 和Q 为系统，根据力矩平衡有
可得
方法二：对P 受力分析，受重力
、圆弧轨道的支持力
和轻绳的拉力
，将重力和绳子拉力沿着垂直
半径方向分解，根据平衡条件可得
可得
同理可得
则
故选B。
10．（2025·浙江·高考真题）如图所示，两根相同的橡皮绳，一端连接质量为m 的物块，另一端固定在水
平桌面上的
、B 两点。物块处于AB 连线的中点C 时，橡皮绳为原长。现将物块沿AB 中垂线水平拉至桌
面上的O 点静止释放。已知CO 距离为L，物块与桌面间的动摩擦因数为
，橡皮绳始终处于弹性限度内，
不计空气阻力，则释放后（ ）
A．物块做简谐运动
B．物块只受到重力、橡皮绳弹力和摩擦力的作用
C．若
时每根橡皮绳的弹力为F，则物块所受合力大小为
D．若物块第一次到达C 点的速度为
，此过程中橡皮绳对物块做的功
【答案】D
【详解】AB．物块在水平桌面上运动，受到重力、桌面的支持力、橡皮绳的弹力以及摩擦力的作用；而
运动方向受橡皮绳的弹力和摩擦力作用，其合力不满足简谐运动的回复力特点（
），因摩擦力是
恒力，不随位移按比例变化，所以物块不做简谐运动，故AB 错误；
C．若
时每根橡皮绳的弹力为F，两根橡皮绳弹力的合力
物块还受到摩擦力为
则物块所受合力为
，故C 错误；
D．若物块第一次到达C 点的速度为
，物块从O 点运动到C 点，由动能定理可知
解得橡皮绳对物块做的功为
，故D 正确。
故选D。
11．（2025·重庆·高考真题）现代生产生活中常用无人机运送物品，如图所示，无人机携带质量为m 的匀
质钢管在无风的空中悬停，轻绳M 端和N 端系住钢管，轻绳中点O 通过缆绳与无人机连接。MO、NO 与
竖直方向的夹角均为60°，钢管水平。则MO 的弹力大小为（ ）（重力加速度为g）
A．2mg
B．mg
C．
D．
【答案】B
【详解】以钢管为研究对象，设轻绳的拉力为
，根据对称性可知两边绳子拉力相等，根据平衡条件
可得
故选B。
12．（2025·北京·高考真题）如图所示，长方体物块
叠放在斜面上，B 受到一个沿斜面方向的拉力
F，两物块保持静止。B 受力的个数为（ ）
A．4
B．5
C．6
D．7
【答案】C
【详解】根据题意，对A 受力分析可知，受重力、B 的支持力，由于A 静止，则A 还受B 沿斜面向上的静
摩擦力，对B 受力分析可知，受重力、斜面的支持力、A 的压力、拉力
、B 还受A 沿斜面向下的摩擦力，
由于B 静止，则受沿斜面向上的摩擦力，即B 受6 个力作用。
故选C。
13．（2025·河北·高考真题）如图，内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上，左右边沿等高。该截
面内，一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球，一端固定于凹槽左边沿，另一端过右边沿并沿绳方向
对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径，所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点，则F 的最
大值为（ ）
A．
B．
C．G
D．
【答案】B
【详解】分析可知当凹槽底部对小球支持力为零时，此时拉力F 最大，根据平衡条件有
解得
故选B。
14．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）如图，质量为m 的均匀钢管，一端支在粗糙水平地面上，另一端被竖
直绳悬挂，处于静止状态，钢管与水平地面之间的动摩擦因数为
、夹角为
，重力加速度大小为g。则
地面对钢管左端的摩擦力大小为（ ）
A．
B．
C．
D．0
【答案】D
【详解】对钢管受力分析，如图所示
若钢管受到地面的摩擦力，则钢管水平方向受力不平衡，钢管不可能处于静止状态，故地面对钢管左端的
摩擦力大小为零。ABC 错误，D 正确。
故选D。
15．（2025·福建·高考真题）“风动石”是福建省著名的自然景观，如图所示。无风时，“风动石”在重
力和底部巨石作用力F1的作用下静止不动。若“风动石”受到一水平方向的风力作用时仍保持静止，此时
底部巨石对其作用力为F2，则（ ）
A．F1的大小比F2的小
B．F1的大小比F2的大
C．F1与F2大小相等
D．F1与F2方向相同
【答案】A
【详解】无风时，底面巨石对“风动石”的作用力方向竖直向上，与重力平衡，大小为
当受到一个水平风力时，底面巨石对“风动石”的作用力与竖直向下的重力及水平方向的风力F，三力平
衡。根据平衡条件可知，底面巨石对“风动石”的作用力大小为
，故F2大于F1。
故选A。
16．（2025·浙江·高考真题）中国运动员以121 公斤的成绩获得2024 年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠
铃稳定时的状态如图所示。重力加速度
，下列说法正确的是（ ）
A．双臂夹角越大受力越小
B．杠铃对每只手臂作用力大小为
C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力
D．在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力
【答案】D
【详解】AB．杠铃的重力为
手臂与水平的杠铃之间有夹角，假设手臂与竖直方向夹角为
，根据平衡条件可知
可知，双臂夹角越大，F 越大；结合
，解得杠铃对手臂的弹力
，而杠铃对手臂的作用力
是弹力和摩擦力的合力，可知杠铃对每只手臂作用力大小大于
，AB 错误；
C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，C 错误；
D．加速举起杠铃，人和杠铃构成的相互作用系统加速度向上，系统处于超重状态，因此地面对人的支持
力大于人与杠铃的总重力，D 正确。
故选D。
17．（2024·贵州·高考真题）如图（a），一质量为m 的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间，
并处于静止状态，其中一个视图如图（b）所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8 倍，已
知重力加速度大小为g，不计所有摩擦，则球对横杆的压力大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】对球进行受力分析如图，设球的半径为R，根据几何知识可得
根据平衡条件得
解得
根据牛顿第三定律得球对横杆的压力大小为
故选D。
18．（2024·浙江·高考真题）如图所示，不可伸长的光滑细线穿过质量为0.1kg 的小铁球，两端A、B 悬挂
在倾角为
的固定斜杆上，间距为1.5m。小球平衡时，A 端细线与杆垂直；当小球受到垂直纸面方向的
扰动做微小摆动时，等效于悬挂点位于小球重垂线与AB 交点的单摆，重力加速度
，则
（ ）
A．摆角变小，周期变大
B．小球摆动周期约为2s
C．小球平衡时，A 端拉力为
N
D．小球平衡时，A 端拉力小于B 端拉力
【答案】B
【详解】A．根据单摆的周期公式
可知周期与摆角无关，故A 错误；
CD．同一根绳中，A 端拉力等于B 端拉力，平衡时对小球受力分析如图
可得
解得
故CD 错误；
B．根据几何知识可知摆长为
故周期为
故B 正确。
故选B。
19．（2024·河北·高考真题）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
【详解】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。
20．（2024·山东·高考真题）如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大
于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不
能小于（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】根据题意可知机器人“天工”它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，对“天工”
分析有
可得
故选B。
21．（2024·湖北·高考真题）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
【答案】B
【详解】根据题意对S 受力分析如图
正交分解可知
所以有
对P 受力分析如图
则有
解得
故选B。
22．（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。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，重力加速度g=10m/s2），则细线a、b 的拉力分别为（ ）
A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
【答案】D
【详解】由题意可知细线c 对A 的拉力和细线d 对B 的拉力大小相等、方向相反，对A、B 整体分析可知
细线a 的拉力大小为
设细线b 与水平方向夹角为α，对A、B 分析分别有
解得
故选D。
