单元二 相互作用提升卷A -2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 2027届高考物理一轮复习相互作用单元提升卷，以花江峡谷大桥、扫描仪等真实情境为载体，覆盖平衡条件、摩擦力、胡克定律等核心知识，注重物理观念建构与科学思维训练，适配一轮复习巩固提升需求。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|7|平衡条件、动态平衡、临界摩擦|结合斜拉桥钢索等工程情境，考查力的分解与动态分析| |多选题|3|多体摩擦、斜面受力、系统平衡|联系扫描仪卡纸等科技场景，涉及摩擦因数范围分析| |实验题|2|力的合成、胡克定律|创新设计圆盘传感器、橡皮筋测质量装置，渗透科学探究| |解答题|3|共点力平衡、弹簧连接体、临界状态|综合正方体与球平衡、弹性绳薄板系统，强化科学推理与模型建构|

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 学科网（北京）股份有限公司 $