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单元二 相互作用提升卷A
2027 届高考物理一轮复习
一、单选题
1．“世界桥梁看中国，中国桥梁看贵州”。目前贵州在建的世界第一高桥六安高速公路花江峡谷大桥于
2025 年1 月17 日在距离水面625 米高空精准接龙，实现贯通。如图所示为斜拉桥的索塔与钢索的简单示意
图，斜拉桥所有钢索均处在同一竖直面内，假设每根钢索对桥作用力大小相等、其与水平方向夹角相等
（忽略钢索的质量及桥面高度的变化）。下列说法正确的是（ ）
A．仅减小索塔高度可减小每根钢索的拉力大小
B．仅增加索塔高度可减小每根钢索的拉力大小
C．仅增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
D．仅减少钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
2．如图所示，工人利用定滑轮通过绳索施加拉力
，将一根均匀的钢梁
拉起，定滑轮位于钢梁
端的
正上方，拉起的过程中钢梁绕
端缓慢转动。拉力
的大小（ ）
A．始终不变
B．逐渐增大
C．逐渐减小
D．先增大后减小
3．如图所示，质量为m 的物体，放在一固定的斜面上，当斜面倾角θ＝30°时恰能沿斜面匀速下滑．对
物体施加一大小为F 的水平向右的恒力，物体可沿斜面向上滑行．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现增
大斜面倾角θ，当θ 增大并超过某一临界角θ0时，不论水平恒力F 多大，都不能使物体沿斜面向上滑
行．那么( )
A．物体与斜面间的动摩擦因数为
B．θ0＝45°
C．θ0＝60°
D．θ0＝30°
4．两个完全相同的光滑小球A、B 和两根等长的轻质细绳，按如图所示方式悬挂处于静止状态，
、
分
别为A、B 的球心。若从两球静止时的图示位置开始，在竖直平面内缓慢向右推A，直到
与悬点O 等高，
且推力始终沿
、
连线的方向，整个过程两小球始终在同一竖直面内，两根细绳始终伸直。则下列说法
正确的是（ ）
A．轻绳
的拉力一直减小
B．A 对B 的弹力先增大后减小
C．推力先增大后减小
D．轻绳
的拉力先减小后增大
5．在工厂车间里，有两个质量均为m 的半圆柱承载装置A、B 紧挨着静置于水平地面上，与地面间的动摩
擦因数均为μ，上方放置一质量为2m 的光滑圆柱模具C，三者半径均为R。工作人员用机械牵引系统对A
施加水平向右的拉力，使其缓慢移动，直至C 恰好落地，期间B 始终静止，重力加速度为g。设最大静摩
擦力等于滑动摩擦力，则（ ）
A．B 受地面摩擦力逐渐减小
B．A、B 受地面支持力相等且始终保持不变
C．A 受地面摩擦力逐渐增大
D．动摩擦因数μ 的最小值为
6．一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地
面上，挡板与木板不接触.现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度运动，同时方形木板以大小相等的速
度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为
和
，物块的质量为
，则竖直挡板对物块的摩擦力大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
7．便携式晾衣绳因其“免夹防滑”的等距小孔设计而备受推崇。如图所示，将此晾衣绳的两端固定在水
平距离为d 的两等高挂点M、N 上，一旅客将衣服挂在正中间O 点时，绳与水平方向夹角小于30°，两边绳
张力大小均为
；挂在靠近左端M 的P 处时，左侧绳PM 张力为
，右侧绳PN 张力为
，忽略绳重力。下
列判断正确的是（ ）
A．挂在P 处时，由于两段绳材质相同，故
B．挂在P 处时，左侧绳更陡峭，故
C．无论挂在OM 间何处，两段绳拉力的合力不变
D．无论挂在OM 间何处，均有
二、多选题
8．如图所示，粗糙的正方形斜面ABCD 与水平面间的夹角
，一质量为m 的物体受到与对角线BD 平
行的恒力F 作用，恰好能沿斜面的对角线AC 做匀速直线运动，重力加速度为g，则（ ）
A．恒力F 的大小为
B．恒力F 的大小为
C．物体与斜面间的动摩擦因数为
D．物体与斜面间的动摩擦因数为
9．图（a）为答题卡扫描仪，其内部结构如图（b）所示。扫描仪内部有一个摩擦滚轮放置在水平答题卡
上方。正常工作时滚轮对顶部答题卡的正压力为F，摩擦滚轮顺时针转动，摩擦力只带动与之接触的顶部
答题卡进入扫描仪内部进行逐张扫描，直至所有答题卡扫描完毕。已知每张答题卡的质量均为m，摩擦滚
轮与答题卡间的动摩擦因数恒为μ=0.8，各答题卡间的动摩擦因数
可能不同，但范围为
，
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。要使该扫描仪能一直正常工作，正压力F 的最小值
和最大值分别为（ ）
A．
B．
C．
D．
10．如图所示，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
。已知物块M 和斜面均始终保持静止，则在此过程中（ ）
A．地面对斜面的弹力保持不变，对斜面的摩擦力逐渐增加
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可能一直减小，也可能一直增大
D．M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加，也可能先增加后减小
三、实验题
11．已知力传感器仅能测量沿其中轴线方向作用力的大小，对侧向作用力不显示。某同学用图（a）所示
的装置探究两个互成角度的力的合成规律。先将传感器安装在竖直圆盘上，使其中轴线沿圆盘径向固定，
细绳OC 竖直悬挂一只钩码，细绳OA、OB 分别挂在力传感器1、2 的挂钩上，O 点为绳的结点，测量前将结
点O 调整至圆盘圆心处。图（b）为某次计算机根据测得细绳OA、OB 上的拉力
、
作出的力的图示，
、
分别为传感器1、2 的中轴线与竖直方向的夹角。以
、
为邻边作平行四边形得到对角线，记为
，细绳OC 对结点O 的拉力记为
（说明：
与F 的大小可由计算机算出）。已知砝码的质量
，重力加速度大小
。
(1)根据实验数据可计算出
__________
（结果保留3 位有效数字。若改变细绳OA、OB 所成角度多次
测量，在实验误差允许范围内，均有
与F 大小相等，方向相反，则说明力的合成遵循平行四边形定则；
(2)实验中，圆盘未竖直安装，对实验结果__________ 选填“有”或“无” 影响；
(3)若在实验过程中将细绳的结点调节至圆盘圆心的正下方，则
__________ 选填“大于”“小于”或
“等于” 钩码的重力。
12．某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图（a），细绳1、2 和橡皮筋相连于一点，绳1 上端
固定在A 点，绳2 下端与水杯相连，橡皮筋的另一端与绳套相连。
为确定杯中物体质量m 与橡皮筋长度x 的关系，该小组逐次加入等质量的水，拉动绳套，使绳1 每次与竖
直方向夹角均为
且橡皮筋与绳1 垂直，待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。根据测得数据作出
关系图线，如图（b）所示。
回答下列问题：
(1)将一芒果放入此空杯，按上述操作测得
，由图（b）可知，该芒果的质量
_________g
（结果保留到个位）。若杯中放入芒果后，绳1 与竖直方向夹角为
但与橡皮筋不垂直，由图像读出的
芒果质量与
相比_________（填“偏大”或“偏小”）。
(2)另一组同学利用同样方法得到的
图像在后半部分弯曲，下列原因可能的是_________。
A．水杯质量过小
B．绳套长度过大
C．橡皮筋伸长量过大，弹力与其伸长量不成正比
(3)写出一条可以使上述装置测量质量范围增大的措施_________。
四、解答题
13．如图所示，在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置质量为2m 的正方体ABCD，在正方体与墙壁之间放置
一质量为m 的匀质光滑球，球心为O，OB 与竖直方向的夹角为37°，此时正方体恰好能保持静止。已知重
力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求正方体对球的弹力F1大小和竖直墙壁对球的弹力F2大小；
(2)求正方体对地面的压力F 压和正方体与地面间的动摩擦因数μ；
(3)若改变正方体到墙壁之间的距离，保持球的半径不变。当正方体右侧面BC 到墙壁之间距离小于d 时，
无论球质量为多大，球和正方体始终处于静止状态，求d 的值。
14．如图所示，
是粗糙水平面上的两点，
三点在同一条竖直线上，
，原长为
弹性绳的一端固定在
点，另一端穿过固定在
点的光滑的小环，并系着一质量为
小物块（可视为质
点）。一足够长的轻质薄板放置在地面，小物块位于
点，静置在轻质薄板上对其压力为
，小物块与
薄板、薄板与水平面间的动摩擦因数
均为1，弹性绳的弹力遵从胡克定律。现用一水平向右外力
拉着
薄板缓慢移动，小物块移动至
点后始终保持静止（弹性绳始终在弹性限度内）
表示重力加速度，设最
大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
(1)弹性绳的劲度系数；
(2)
间距；
(3)外力
的最大值。
15．均可看作质点的甲、乙、丙三个物体通过轻绳、轻弹簧和轻质光滑定滑轮按如图所示方式连接，图中
上、下两弹簧的劲度系数分别为k1 = 400 N/m 和k2 = 100 N/m。已知甲的质量m = 0.1 kg，乙、丙的质量
均为2m，甲、乙在同一高度处，整个装置处于静止状态。不计一切摩擦，重力加速度g 取10 m/s2。
(1)求乙、丙间弹簧的压缩量；
(2)现用竖直向下的力缓慢拉动甲物体，在拉动过程中，弹簧及与甲、乙相连的绳子都始终竖直，到丙物
体刚要离开地面（甲没落地，乙没有与滑轮相碰）时，求乙上升的高度；
(3)接（2）问，求丙物体刚要离开地面时，甲、乙两物体的竖直高度差。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
C
A
B
B
C
BD
AD
ABC
11．(1)1.98
(2)有
(3)小于
【详解】（1）根据二力平衡可得
（2）实验中，圆盘未竖直安装，由于力传感器仅能测量沿其中轴线方向作用力的大小，对侧向作用力不
显示，则力传感器测量的是绳子拉力沿圆盘平面的分力，并不是绳子的实际拉力，所以对实验结果有影
响。
（3）根据受力平衡可知，
、
的合力大小等于钩码的重力，若在实验过程中将细绳的结点调节至圆盘
圆心的正下方，则角度
、
的测量值偏大，即
、
的夹角测量值偏大，根据平行四边形得到合力理
论值
偏小，则
小于钩码的重力。
12．(1) 106 偏大
(2)C
(3)减小细线与竖直方向的夹角
【详解】（1）[1]操作测得
，由图（b）的图像坐标可知，该芒果的质量为106g；
[2]若杯中放入芒果后，绳1 与竖直方向夹角为
但与橡皮筋不垂直，根据共点力平衡可知橡皮条的拉力
变大，导致橡皮筋的长度偏大，若仍然根据图像读出芒果的质量与
相比偏大。
（2）另一组同学利用同样方法得到的
图像在后半部分弯曲，可能是所测物体的质量过大，导致橡皮
筋所受的弹力过大超过了弹簧的弹性限度，从而使橡皮筋弹力与其伸长量不成正比。
故选C。
（3）根据共点力平衡条件可知，当减小绳子与竖直方向的夹角时，相同的物体质量对应橡皮筋的拉力较
小，故相同的橡皮筋，可减小细线与竖直方向的夹角可增大质量测量范围。
13．(1)
，
(2)3mg，0.25
(3)
【详解】（1）对球受力分析，如图
根据平衡条件可得
，
所以
，
（2）对球、正方体整体受力分析，根据平衡条件可得
，
，
联立可得
，
根据牛顿第三定律可得
（3）要使球、正方体整体都能静止，则
即
所以
故所求条件应满足
根据几何关系
联立解得
14．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）由胡克定律
由题得
则
（2）设弹性绳与竖直方向夹角为
，弹力在竖直方向分力
物块对薄板压力
水平方向分力
小物块移动至
点保持静止时
则
间距
（3）轻质薄板所受合力始终为0，记物块对薄板摩擦力为
，对面对薄板压力为
，则始终有
系统稳定后
同理
此时
取最大值
15．(1)0.01 m
(2)0.03 m
(3)0.09 m
【详解】（1）设开始乙、丙间弹簧的压缩量为x1，对甲物体，根据平衡条件可得
对乙物体，根据平衡条件可得
解得
代入数据得乙、丙间弹簧的压缩量
（2）设丙物体刚要离开地面时乙、丙间弹簧的伸长量为x2，对丙物体，根据平衡条件可得
解得
此过程中乙物体上升的高度为
代入数据得
（3）设开始时，上面的弹簧伸长量为x1′，绳子拉力为T，对滑轮，根据平衡条件可得
解得
设丙物体刚要离开地面时上面的弹簧伸长量为x2′，丙物体刚要离地时，上端弹簧的弹力为
解得
甲下降的高度为
甲、乙两物体的高度差为
代入数据得
