第2章 周末双休练二 相互作用(word练习)-【金版新学案】2027年高考物理高三总复习大一轮复习讲义（广东专版）

**基本信息** 聚焦相互作用核心考点，通过生活情境与科技实例，融合概念理解、静态平衡及动态分析，培养物理观念与科学思维的专项训练。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念理解|单选1|结合传统文化考查重心变化规律|从重心概念出发，分析系统重心随质量分布的动态变化| |静态平衡|单选3、7|实际应用中的多力平衡计算|应用正交分解法，建立力的合成与分解的逻辑关系| |动态平衡|单选2、9|改变条件下的平衡状态分析|通过科学推理，构建动态平衡中力与几何关系的模型| |实际应用|单选4、8|生活科技情境中的摩擦力、弹力分析|联系生产生活，体现物理观念的实际应用价值| |综合计算|非选择11|连接体系统的临界平衡问题|综合受力分析与临界条件，培养科学论证能力|

周末双休练二　相互作用 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、单项选择题(每题4分，共28分) 1．(2026·深圳市期中)如图，《荀子·宥坐》记录孔子曰“虚则欹，中则正，满则覆”的尖底瓶，它是古人们对重心知识的巧妙应用。由虚到满过程中，关于瓶与液体共同重心(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．一直下降 B．一直上升 C．先下降后上升 D．先上升后下降 答案：C 解析：瓶本身的重心位置不变，水比较少时随着水的增加，整体的重心位置先降低，然后再随着水的增加逐渐升高，C正确。 2.如图所示，A、B两物体的质量分别为mA和mB，且mA＞mB，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦均不计。分别做以下三种改变：①增大A物体的质量；②减小B物体的质量；③绳的左端由Q点缓慢地向左移到P点。整个系统重新平衡后，下列说法正确的是(　　) A.对于改变①，A物体的高度将降低，θ角将增大 B.对于改变②，A物体的高度将降低，绳间张力变小 C.对于改变③，A物体的高度将降低，θ角将减小 D.对于改变③，P点与定滑轮间的绳长变大，θ角不变 答案：D 解析：若增大A物体的质量，假设B物体位置不变，则向上的合力增大，可知B物体将升高而A将降低，θ角将减小，故A错误。若减小B物体的质量，假设B物体位置不变，则向上的合力较大，可知B物体将升高而A将降低，θ角将减小，而绳间张力等于A物体的重力不变，故B错误。若绳的左端由Q点缓慢地向左移到P点，假设B位置不变，则向上的合力减小，可知B物体将降低而A将升高，P点与定滑轮间的绳长变大；绳间张力仍等于A物体的重力，由平衡条件，有2Fsin θ＝ mBg，即2mAgsin θ＝mBg，可知θ角不变，故C错误，D正确。 3．(2026·梅州市一模)深中通道的主体工程——西人工岛使用世界最大十二锤联动液压振动锤组，将57个巨型圆钢筒精准牢固地打入海底岩层中。如图甲、乙所示，每个圆钢筒的直径为28 m、高40 m，重达680 t，由若干根特制起吊绳通过液压机械抓手连接钢筒。某次试吊将其吊在空中，每根绳与竖直方向的夹角为37°，如图丙所示，每根绳所能承受的最大拉力为8.0×105 N，则成功起吊需要的绳子根数至少为(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(　　) A.9根 B．10根 C．11根 D．12根 答案：C 解析：设n根绳拉力在竖直方向的分量和与重力大小相等、方向相反，则mg＝nF cos 37°，由题意可知F≤8.0×105 N，得n≥≈10.6，即至少需要11根绳子才能成功起吊。故选C。 4．(2026·东莞外国语学校月考)破冰船可以滑上冰层借助自身重力破冰。在破冰船的船头相对冰层向上滑动的瞬间，船头受到冰层的支持力和摩擦力作用，如图所示的a、b、c、d四个方向中，这两个力的合力方向可能是(　　) A．a B．b C．c D．d 答案：C 解析：由题意可知，船头受到冰层的支持力垂直于冰面向上，摩擦力沿着冰面向下，根据平行四边形定则可知，这两个力的合力方向可能是c。故选C。 5.如图所示，重力为G的小球用轻绳悬于O点，用力F拉住小球，使轻绳保持偏离竖直方向60°角且保持不变，当F与竖直方向的夹角为θ时F最小，则此时θ、F的值分别为(　　) A.θ＝60° B.θ＝45° C.F＝G D.F＝G 答案：C 解析：小球重力不变，位置不变，则绳OA拉力的方向不变，当拉力F与绳OA垂直时，力F最小，故θ＝30°，F＝Gcos θ＝G，C正确。 6.如图所示，橡皮筋的一端固定在O点，另一端拴一个物体(可视为质点)，O点的正下方A处有一垂直于纸面的光滑细杆，OA为橡皮筋的自然长度。已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比，现用水平拉力F使物体在粗糙的水平面上从B点沿水平方向匀速向右运动至C点，运动过程中橡皮筋处于弹性限度内，且物体对水平面始终有压力。下列说法正确的是(　　) A.物体所受水平面的摩擦力逐渐变小 B.物体所受水平面的支持力先减小后增大 C.橡皮筋对细杆水平方向的作用力先增大后减小 D.水平拉力F变大 答案：D 解析：设橡皮筋的劲度系数为k，刚开始运动时，橡皮筋的伸长量为l0，则物体受到地面的支持力FN＝mg－kl0，所受的摩擦力Ff＝μFN＝μ(mg－kl0)。物体从B向右移动距离x，橡皮筋伸长量为l，与水平方向的夹角为θ，橡皮筋对细杆水平方向的作用力Fx＝klcos θ＝kx，可知对细杆水平方向的作用力增大；物体受到地面的支持力FN'＝mg－klsin θ＝mg－kl0＝FN，因此物体所受地面的支持力保持不变；所受的摩擦力Ff'＝μFN'＝μ(mg－kl0)＝Ff，即所受的摩擦力保持不变；水平拉力F＝klcos θ＋Ff'＝kx＋μ(mg－kl0)，因此水平拉力逐渐增大。故选D。 7．(2026·深圳市宝安区期末)中医作为中华优秀传统文化之一，在现代医疗中发挥着不可替代的作用。如图为中医师给病人抓药采用的中药秤，由秤杆、秤砣、秤盘和细绳构成。某一中药秤的三根细绳对称地系在秤盘上且与水平面成60°，假设每根细绳能够承受的最大张力为10 N，秤盘的质量可忽略不计，该秤盘能提起中药的重量最多为(　　) A．30 N B．45 N C．15 N D．30 N 答案：B 解析：对秤盘及中药整体进行受力分析，整体受三根绳子拉力F以及重力G，受力平衡，竖直方向有3Fsin 60°＝G，又因为F≤10 N，因此G≤45 N。故选B。 二、多项选择题(每题6分，共18分) 8.学校所使用的答题卡扫描机工作简化图如图所示，滚轮压紧答题卡后通过不断转动带动答题卡进入扫描机。假设每张答题卡质量均相等，答题卡之间、答题卡与底板间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在扫描某张答题卡的过程中，下列说法正确的是(　　) A.该答题卡受到滚轮的摩擦力方向与答题卡运动方向相同 B.该答题卡下方的部分答题卡可能会运动 C.该答题卡下方的每张答题卡都受到两个大小不等的摩擦力作用 D.滚轮与答题卡间的动摩擦因数大于答题卡之间的动摩擦因数 答案：AD 解析：该答题卡受到滚轮的摩擦力方向与答题卡运动方向相同，都是向右的，A正确；对第一张答题卡下方的每张答题卡而言，上表面受到的弹力小于下表面受到的弹力，可知上表面的最大静摩擦力小于下表面的最大静摩擦力，可知该答题卡下方的答题卡不可能会运动，B错误；第一张答题卡下方的每张答题卡都处于平衡状态，即上、下表面都受到两个大小相等的摩擦力作用，C错误；对滚轮下面的第一张答题卡有μ1F＞μ2(F＋mg)，可知μ1＞μ2，即滚轮与答题卡间的动摩擦因数大于答题卡之间的动摩擦因数，D正确。 9．(2026·广东省模拟改编)如图所示，竖直面内固定一光滑大圆环轨道，O为圆心，在大圆环轨道最高点A固定一个光滑的小滑轮，一轻绳绕过小滑轮，一端连接套在大圆环轨道上的小球，用力F拉轻绳另一端，在小球从B点缓慢上升到C点的过程中，有(　　) A．拉力F逐渐减小 B．拉力F先减小后增大 C．小球对大圆环轨道的压力大小保持不变 D．小球对大圆环轨道的压力先增大后减小 答案：AC 解析： 对小球进行受力分析如图所示，根据相似三角形可得，在小球从B点缓慢上升到C点的过程中，重力大小、方向均不变，A点与小球间的距离变小，OA、OB不变，则拉力F逐渐减小，大圆环轨道对小球的支持力FN大小不变，由牛顿第三定律知小球对大圆环轨道的压力大小不变。故选AC。 10.(2026·河南开封模拟)如图，POQ是由水平粗糙的细杆和竖直光滑的细杆组成的固定支架。重均为G的小球A、B用轻绳连接，A套在OP上，B用轻绳与轻环C连接，C套在OQ上。系统处于静止状态时∠OAB＝60°。轻绳均不可伸长，下列说法正确的是(　　) A.A、B间轻绳的拉力大小为2G B.A受到的摩擦力大小为 C.若将A缓慢左移少许，则系统再次静止时，A、B间轻绳的拉力变大 D.若将A缓慢左移少许，则系统再次静止时，B、C间轻绳的拉力变小 答案：BC 解析：C静止时，受到B、C间轻绳的拉力FTBC和OQ的水平向右的支持力FN而平衡，所以力FTBC一定水平向左，B、C间轻绳一定与OQ垂直，由B受力平衡可得FTAB＝＝，故A错误；又FTBC＝＝，由A、B整体受力平衡可得，A受到的摩擦力大小为Ff＝FTBC＝，故B正确；若将A缓慢左移少许，则A、B间轻绳与水平方向的夹角变小，则A、B间和B、C间轻绳的拉力均变大，故C正确，D错误。 三、非选择题(共14分) 11.(14分)(2026·江苏泰州期末)如图所示，物块A被轻质细绳系住静止在倾角为30°的斜面上，细绳绕过光滑定滑轮后与轻弹簧O点相连，物块B静止悬挂在O点下方，轻弹簧水平，细绳左、右两边与竖直方向的夹角分别为30°、60°。已知轻弹簧劲度系数为k，B的质量为m，重力加速度为g，A与斜面间的动摩擦因数μ＝，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： (1)弹簧的伸长量x； (2)水平地面对斜面的摩擦力Ff的大小和方向； (3)要使A、B始终在原有位置保持静止，A质量M的最大值。(斜面始终处于静止状态) 答案：(1)　(2)mg　水平向左　(3) 解析：(1)对结点O进行受力分析，根据平衡条件有 kx＝mgtan 60°，FT＝ 解得FT＝2mg，x＝。 (2)对A与斜面整体进行受力分析，根据平衡条件有Ff＝FTcos60° 结合上述解得Ff＝mg，方向水平向左。 (3)对A进行受力分析，斜面对A的支持力大小FN＝Mgcos30°－FTsin30° 斜面对A的最大静摩擦力Ffmax＝μFN 当A的质量达到最大值时，对A沿斜面方向有Mgsin30°＝FTcos30°＋Ffmax 解得M＝。 学科网（北京）股份有限公司 $