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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
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8个小题，每个小题3分，共24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．如图所示，质量为m的小球置于内壁光滑的半球形凹槽内，凹槽放置在跷跷板上，凹槽的质量
为M。开始时跷跷板与水平面的夹角为 ，凹槽与小球均保持静止。已知重力加速度为g，
， ，则在缓慢压低跷跷板的Q端至跟P端等高的过程中。下列说法正确的是（
）
A．跷跷板对凹槽的作用力逐渐增大
B．小球对凹槽的压力大小始终为mg
C．开始时跷跷板对凹槽的支持力大小为0.8Mg
D．开始时跷跷板对凹槽的摩擦力大小为0.6Mg
【答案】B
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【解析】由于小球、凹槽整体的重力不变化，与跷跷板的作用力等大反向，那么跷跷板对凹槽的作
用力不变，故A错误；
小球所在处的凹槽切线总是水平的，那么小球对凹槽的压力大小始终等于小球的重力 ，故B正
确；
将小球跟凹槽视为整体，开始时恰好静止，那么根据受力平衡知，跷跷板对凹槽的支持力大小为
跷跷板对凹槽的摩擦力大小为
故CD错误。
故选B。
3．如图所示，轻杆AC和轻杆BC的一端用光滑铰链连接在C点，另一端分别用光滑铰链固定在竖
直墙壁上，将一物块通过细线连接在C点并保持静止状态，若对C端施加一水平向左的作用力F，
则下列说法正确的是（ ）
A．轻杆AC中的弹力一定变大 B．轻杆AC中的弹力一定减小
C．轻杆BC中的弹力一定变大 D．轻杆BC中的弹力可能减小
【答案】C
【解析】对C点受力分析如图，
由三角形法则可知，重力mg、AC的拉力T 以及BC的支持力T 组成封闭的三角形；若加水平力
AC BC
F，则C点仍平衡，则此时四个力组成封闭的四边形，T 和重力mg方向不变，T 方向仍与原来平
BC AC
行，则随F的增加，T 一定增加，T 先减小，当减到零后反向增加。
BC AC
故选C。
4．高空滑索因其惊险刺激而深受年轻人追捧。人通过轻绳与轻质滑环相连，开始下滑前，轻质滑环
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固定在钢索 上 点处，滑环和人均处于静止状态，钢索和轻绳的夹角关系如图所示。设 段钢
索的拉力大小为 ， 段钢索的拉力大小为 ， 段轻绳的拉力大小为 ，下列判断正确的是（
）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】以结点 为研究对象，受力情况如图所示
这样的三个力可以组成一个首尾相接的封闭的矢量三角形如下
由图可知 ，故选A。
5．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
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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。
6．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。
7．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
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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
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。
8．如图，轻质细杆PQ上固定一个质量为m的小球C，将细杆放置于互成 角的两光滑平面上，
杆球系统恰好处于静止状态，已知右侧平面与水平面成 角，左侧平面与水平面垂直， 为等
边三角形，OPCQ在同一竖直面内。下列说法正确的是（ ）
A．左侧面对杆的支持力大小为 B．左侧面对杆的支持力大小为mg
C．右侧面对杆的支持力大小为 D．右侧面对杆的支持力大小为
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【答案】A
【解析】对PQ杆及小球分析，如图所示
根据共点力平衡条件有 ，
解得 ，
故选A。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
9．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（ ）
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。
10．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( )
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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。
11．如图，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，MN为圆的水平直径，PQ为竖直直径。质量均
为m的两相同小球a，b穿在圆环上，分别与轻质弹簧 ， 连接，弹簧的另一端均固定在圆环的Q
点上，弹簧原长均为R。现对a，b两球分别施加竖直向上的拉力 ， ，两球静止时，a球恰好位
于M点，b球位于C点，OC与OM夹角为30°，此时 ，重力加速度为g，下列说法正确
的是（ ）
A．连接a球的弹簧 劲度系数为
B．连接b球的弹簧 劲度系数为
C．b球受到圆环的作用力大于a球受到圆环的作用力
D．保持b球静止，改变 方向，其最小值为
【答案】BD
【解析】对a球，受力分析如图所示
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由平衡条件可知
解得
由胡克定律可得 ，A错误；
a球受到圆环作用力为 ，对b球，受力情况如图所示
由平衡条件可知 ，
解得 ，
则
由胡克定律可得 ，B正确；C错误；
由力学平衡特点可知
当 沿圆环切线时， 的值最小
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解得 ，D正确。
故选BD。
12．如图，倾角为 的斜面固定在墙角，质量为M的尖劈放置在斜面上，尖劈的右侧面竖直，
用轻绳系住一质量为m的球紧靠在尖劈的右侧，轻绳与斜面平行，球与尖劈的接触面光滑，此时斜
面对尖劈的摩擦力恰好为零，整个系统处于静止状态。现沿球心O对球施加一水平向左的恒力F，
系统仍处于静止状态。则（ ）
A．尖劈的质量M与球的质量m之比为1：3
B．对球施加水平推力后，轻绳的拉力变小
C．对球施加水平推力后，尖劈对斜面的压力不变
D．对球施加水平推力后，斜面对尖劈的摩擦力方向沿斜面向下
【答案】AD
【解析】对球施加水平推力前，以尖劈和球整体为研究对象，如图1，可知轻绳的拉力
斜面对尖劈的支持力
以球为研究对象，如图2，可知轻绳的拉力
联立解得 ，故A正确；
以球为研究对象，可知对球施加水平推力后不影响竖直方向力的大小，轻绳的拉力不变，如图3，
故B错误；
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以尖劈和球整体为研究对象，对球施加水平推力后，如图4，有
总重力不变，可得斜面对尖劈的弹力变大，即尖劈对斜面的压力变大；轻绳拉力T不变，总重力不
变，施加推力F后，要保持平衡，有
则斜面对尖劈的摩擦力沿斜面向下，斜面对尖劈的摩擦力不可能为0，故C错误，D正确。
故选AD。
三、实验题（共14分）
13．（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。
(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
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14．（8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。
(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
四、计算题（共46分）
15．（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
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，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
则水平推力为
由几何关系得
联立并代入数据可得
16．（8分）如图所示，固定在水平地面上的斜面倾角为 ，物块 与斜面间的动摩擦因数为 ，
轻绳一端通过两个滑轮与物块 相连，另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质
量。已知物块 的质量为 ，连接物块 的轻绳与斜面平行，挂上物块 后，滑轮两边轻绳的夹角为
，物块 、 都保持静止，重力加速度为 ，假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）若挂上物块 后，物块 恰好不受摩擦力作用，求轻绳的拉力 的大小；
（2）若物块 的质量为 ，求物块 受到的摩擦力的大小和方向；
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【答案】（1） ，（2） ，方向沿斜面向下
【解析】（1）由滑轮相连轻绳的拉力处处相等，对物块A受力分析如图所示
A恰好不受摩擦力作用，则沿斜面方向F=F =mgsin30°
拉
解得F=0.5mg
（2）对物块B受力分析，设轻绳对物块B的拉力为T，则由平衡条件有
解得
再对物块 A受力分析，因为T>mgsin30°
A有上滑趋势，故受到的静摩擦力f沿斜面向下，则由平衡条件有mgsin30°+f=T
解得A受到的静摩擦力大小为
17．（14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。
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【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
可得拉力F的范围是 。
18．（16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；
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（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
