模块二 相互作用与物体的平衡（综合训练）（全国通用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 以生活与科技情境为载体，系统整合相互作用与平衡知识，分层考查物理观念与科学思维 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |相互作用与物体的平衡|选择12（含多选）、填空2、计算4，覆盖基础概念（如弹力产生）、动态平衡（吊床拉力）、临界问题（斜面细绳）、实验探究（力的合成）、实际应用（舰载机阻拦）|情境化（氢气球、机器人）、分层设题（基础到综合）、实验与计算结合|从弹力摩擦力概念→受力分析方法→共点力平衡条件→动态平衡与临界问题解决，构建“概念-方法-应用”逻辑链，渗透模型建构与科学推理

模块二 相互作用与物体的平衡（答案版） 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 A C C C D C C B BCD BD ACD CD 第Ⅱ卷(非选择题，共52分) 二、填空题(本题共2小题，共14分) 二、填空题(本题共2小题，共14分) 13．(6分)如图甲所示，小组①进行“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，所用的实验器材有：两个弹簧测力计（示数的单位为）、小圆环、橡皮条、两个细绳套、木板、图钉、白纸、刻度尺等。实验过程如下： (1)将小圆环系在橡皮条的一端，两个细绳套系在小圆环上，白纸固定在木板上。橡皮条一端固定，用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉小圆环，使小圆环到达某一位置。实验中，弹簧测力计外壳________（选填“能”或“不能”）与白纸接触； (2)记录点位置、两个弹簧测力计拉力的方向和、对应拉力大小和。用一个弹簧测力计拉小圆环时，把小圆环拉到位置，记下拉力的方向，弹簧测力计示数如图乙所示，其大小________。实验记录纸如题图丙所示； (3)用长的线段表示的力，在图丙中分别作出、、的图示，以、为邻边作平行四边形，这两个邻边间的对角线表示合力； (4)通过比较与________（选填“”、“”或“”）的大小和方向，可以发现两个互成角度的力的合成规律。 (5)小组②正确操作后的实验结果误差大，检查后发现其中一个弹簧测力计劲度系数变小。小组②仍用原测得的数据________（选填“能”或“不能”）继续完成该探究实验。若“能”，请增加一条步骤；若“不能”，请简述理由。________。 【答案】(1)能 (2) (3) (4) (5) 能 劲度系数变小仅导致该弹簧测力计的示数与实际拉力成固定比例偏差，仍可以通过校准修正数据，因此能完成实验；增加步骤：将该弹簧测力计与完好弹簧测力计对拉，得到示数修正比例，修正原数据即可继续实验。 【详解】（1）弹簧测力计的示数是通过弹簧发生形变产生的，弹簧测力计外壳与白纸接触产生摩擦力，对实验无影响，因此外壳能与白纸接触，但弹簧测力计一定要与木板平行。 （2）由图乙可知，弹簧测力计分度值为，因此读数为。 （3）如图所示 （4）本实验中，、为两个分力，以、为邻边作平行四边形，得到对角线是理论上的合力；是单个弹簧测力计拉小圆环到点的实际合力，因此需要比较与实际合力的大小和方向，来验证两个互成角度的力的合成规律。 （5）[1][2]劲度系数变小仅导致该弹簧测力计的示数与实际拉力成固定比例偏差，仍可以通过校准修正数据，因此能完成实验；只需将该弹簧测力计与完好弹簧测力计对拉，得到示数修正比例，修正原数据即可继续实验。 14． (6分)某实验小组利用力传感器和分体式位移传感器A、B来测量弹簧的劲度系数。实验装置如图1所示，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，下端挂上一个力传感器和位移传感器A的组合体，在传感器A正下方桌面上固定位移传感器B，弹簧下端到传感器A下端面的高度差为。现用手扶住组合体使其保持竖直状态，逐渐向下拉动，力传感器实时记录组合体移到不同位置时的弹力大小、位移传感器实时记录传感器A下端面到传感器B上端面的距离，实验数据如下表所示。（结果均保留两位有效数字） 实验序号 1 2 3 4 5 6 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 18.96 16.78 14.69 12.16 10.01 7.62 (1)以为横坐标，为纵坐标，作出图像如图2，可知弹簧的劲度系数为______； (2)组合体的重力对劲度系数的测量结果______（选填“有影响”或“无影响”）； (3)在本实验中将传感器A的下端面正对着传感器B的上端面竖直向下拉动的过程中，力传感器可以记录到的最大值为______N； (4)未挂组合体时，弹簧下端到传感器B上端面的距离为______cm。 【答案】(1)2.2 (2)无影响 (3)0.62 (4)40 【详解】（1）弹簧弹力与（A下端到B上端的距离）满足关系 图像斜率的绝对值就是劲度系数，由图可得 可得 换算单位可得 （2）弹簧弹力和距离都是传感器测量的，组合体的重力无关，因此对劲度系数测量结果无影响。 （3）向下拉动时，最小为0，代入 可得 （4）设未挂组合体时弹簧下端到B上端面距离为，当弹簧弹力为零时，根据 可得 可得 三、计算题(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 15．(9分)如图所示，小李用大小为100N、方向与水平方向的夹角为37°的拉力拉着质量为22kg的行李箱沿水平地面匀速前进。已知，。行李箱与地面间的摩擦力视为滑动摩擦力，取重力加速度大小。求： (1)行李箱对地面的压力大小； (2)行李箱与地面间的动摩擦因数。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）对行李箱进行受力分析，如下图所示 行李箱匀速前行，受力平衡，根据平衡条件，竖直方向上有 可得地面对行李箱的支持力大小为 根据牛顿第三定律，可得行李箱对地面的压力大小为 （2）水平方向上有 可得行李箱受到的摩擦力大小为 根据摩擦力的公式有 联立可得行李箱与地面间的动摩擦因数为 16． (9分)我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图（a）为《天工开物》中描绘的人驾耕牛整理田地的场景，简化的物理模型如图（b）所示，人站立的农具视为与水平地面平行的木板，两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角为θ=53°，人与木板的总质量m=75kg，g=10N/kg。人与木板沿直线匀速前进，在3s内前进了3m，一条绳子拉力的功率为150W（绳子质量忽略不计）。求： (1)一条绳子的拉力F的大小； (2)地面与木板间的平均动摩擦因数μ（结果用分式表示）。 【答案】(1)250N (2) 【详解】（1）人与木板前进的速度大小为 根据功率的计算公式可得 解得 （2）水平方向，有 竖直方向，有 又 联立解得 17．(9分)如图所示，质量为的物体甲通过3段轻绳悬挂，3段轻绳的结点为，轻绳水平且端与站在水平面上的质量为的人相连，轻绳与竖直方向的夹角，物体甲及人均处于静止状态。求：（已知，，取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） (1)轻绳的弹力大小和轻绳的弹力大小； (2)人受到的摩擦力； (3)若人的质量，人与水平面之间的动摩擦因数为，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量最大不能超过多少。 【答案】(1)， (2)，方向水平向左 (3) 【详解】（1）以结点O为研究对象，O点受三个力：物体甲通过轻绳竖直向下的拉力；轻绳OA的拉力方向沿OA斜向上，与竖直方向夹角；轻绳OB的拉力，方向水平向右 结点O静止，合力为零。水平方向；竖直方向 代入数据解得， （2）人水平方向受轻绳OB的拉力和地面静摩擦力，人静止，水平方向合力为零 方向与方向相反，水平向左。 （3）人恰好不滑动时，静摩擦力达到最大静摩擦力 由，令 解得 18． (11分)如图（a）为一款磁吸式平板电脑支架，吸盘转动可以使平板电脑静止在任意平面上。已知某平板电脑的质量m=0.5kg，与吸盘的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。 (1)将支架置于水平桌面上，平板电脑静止于吸盘上方，且与水平面夹角θ=37°，如图（b）所示。求吸盘对平板电脑的摩擦力大小以及桌面对支架的摩擦力大小（sin37°=0.6）； (2)若吸盘对平板电脑的吸引力F=20N，吸盘朝下，将平板电脑置于吸盘正下方，如图（c）所示。现使支架和平板电脑竖直向上加速运动，求加速度的最大值； (3)为保证平板电脑能静止在任意平面上，求吸盘对平板电脑吸引力的最小值。 【答案】(1)3N；0 (2) (3) 【详解】（1） 平板静止时，根据平衡条件 解得吸盘对平板电脑的摩擦力大小 支架和平板整体只受重力和支持力，则桌面对支架的摩擦力大小 （2） 当加速度最大时，吸盘对平板的弹力恰好为零，对平板电脑 解得 （3）当平板在吸盘的下方且有倾角时，更容易滑动，受力分析如图 将要滑动时 又 解得 当角改变时，由数学知识 因此，保证平板可以静止在任意平面上的最小吸引力为。 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块二 相互作用与物体的平衡（原卷版） （考试时间：100分钟 试卷满分：90分） 考试范围：模块二 相互作用与物体的平衡 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项符合题意；第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分) 1．如图所示，在无风的房间内，一个氢气球由静止释放，在浮力的作用下往上飘后最终静止于倾斜天花板上，关于该氢气球的受力，下列说法正确的是（     ） A．气球受到四个力的作用 B．气球对天花板的弹力竖直向上 C．天花板对气球的作用力方向斜向下 D．天花板对气球的弹力是由于气球发生形变而产生的 2．如图，一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态。从侧面观察直梯的受力示意图正确的是（     ） A． B． C． D． 3．第十五届全国运动会开幕式上的“飞天鳌鱼”，是一个巨大的气球组合体，由20名学生用绳索牵引，控制着鳌鱼在空中完成盘旋等高难度动作。下列说法正确的是（     ） A．绳子对鳌鱼的拉力是由于鳌鱼形变产生的 B．鳌鱼所受的空气浮力与鳌鱼所受的重力是一对平衡力 C．牵引绳对鳌鱼的拉力与鳌鱼对牵引绳的拉力是一对作用力与反作用力 D．在研究鳌鱼在空中完成盘旋等动作时，可以将其看成质点 4．如图，燃气灶的圆形支架上均匀分布有四个爪，分别标记为、、、，爪的上表面倾斜。现将总质量为的半球形炒锅放在支架上，支架保持水平，重力加速度为，则（     ） A．支架爪对炒锅的弹力是由于炒锅发生形变产生的 B．支架的每个爪与炒锅之间的弹力等于 C．增大支架的半径，支架对炒锅的作用力不变 D．支架对炒锅的作用力和炒锅对支架的作用力是一对平衡力 5．小明在假期中去野营，如图甲所示，他将吊床的拉索固定在两棵树等高的位置上，有时他躺在吊床上休息，有时又坐在吊床中点处看书。模型简化如图乙所示，两种状态下吊床的长度视为不变，小明均处于静止且未与地面接触，下列说法正确的是（     ） A．小明躺着时受到吊床的合力小于坐着时受到吊床的合力 B．小明躺或坐，拉索的拉力大小相等 C．小明躺着时，拉索的拉力较大 D．小明坐着时，拉索的拉力较大 6．挂灯笼的习俗起源于西汉。如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起质量分别为、、、（）的灯笼、、、，下面细绳是水平的，上面两细绳与水平方向夹角均为，、及、间两细绳与竖直方向夹角均为。下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 7．顶点处圆滑的三角形斜坡固定在地面，左侧斜面倾角30°、右侧斜面倾角37°。长为L质量分布均匀的细绳能静止在斜坡上，左侧斜面光滑，细绳与右侧斜面间动摩擦因数0.5。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则右侧绳长x可能为（     ） A．0.2L B．0.3L C．0.7L D．0.8L 8．公园内儿童游乐设施拱形桥的截面示意图如图所示，可简化为以O点为圆心的圆弧AB，E为桥面最高点，AB在同一水平面上。一质量为m的儿童（可视为质点）从A点开始沿桥面缓慢移动至B点，图中C、D为桥面上两点，OC与OA间的夹角θ=30°，OD与OB间的夹角α=15°。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．儿童从A到E的过程中受到的摩擦力逐渐增大 B．儿童移动的整个过程中，桥面对其作用力大小不变 C．儿童经过C点时，桥面对其支持力的大小为 D．儿童经过C、D两点时，受到的摩擦力大小相等 9．已知两个共点力的合力为，如果它们之间的夹角固定不变，使其中的一个力增大，则下列说法正确的是（     ） A．合力的大小一定增大 B．合力的大小可能减小 C．合力的大小可能不变 D．合力的方向可能不变 10．2026马年春晚大家带来一场名副其实的“艺术+技术”盛宴，其中“人机共武”成为2026年春晚最令人震撼的瞬间之一。舞台上，宇树科技的人形机器人与河南塔沟武校80余名少年展开实时对练，这也是全球首次实现人形机器人与人类的武术实战交锋。如图，机器人正展现中国功夫“720度空中回旋踢”，关于该机器人，下列说法正确的是（　　） A．在地球上不同位置受到的重力大小相等 B．空中回旋踢时重心可能在其身体外 C．空中回旋踢时重心位置始终保持不变 D．跳起的过程中，它对地面压力等于地面对它的支持力 11．如图所示模型，设航母表面为一平面，阻拦索两端固定，并始终与航母平面平行，舰载机从正中央钩住阻拦索，实现减速。阻拦索为弹性装置，刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态，下列说法正确的是（     ） A．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，阻拦索对舰载机的弹力在变大 B．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，舰载机所受摩擦力一直在变大 C．当阻拦索被拉至夹角为60°时，设阻拦索的张力为F，则阻拦索对舰载机的拉力大小为 D．当阻拦索被拉至夹角为120°时，设阻拦索的张力为F，则阻拦索对舰载机的拉力大小为F 12．在“徒手抓金砖”的活动中挑战者需要戴白手套单手抓25公斤的梯形金砖的侧面，金砖小面朝上、大面朝下在空中保持静止25秒以上，已知梯形金砖截面的底角为，手套与金砖间摩擦因数为。如图所示，金砖在空中水平静止不动时，以下说法正确的是（　　） A．人手对金砖的作用力大于重力 B．增大人手抓金砖的力度，金砖受到的摩擦力不变 C．梯形底角越大越容易抓起 D．当时，无论抓得多紧都抓不起金砖 第Ⅱ卷(非选择题，共52分) 二、填空题(本题共2小题，共14分) 13．(6分)如图甲所示，小组①进行“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，所用的实验器材有：两个弹簧测力计（示数的单位为）、小圆环、橡皮条、两个细绳套、木板、图钉、白纸、刻度尺等。实验过程如下： (1)将小圆环系在橡皮条的一端，两个细绳套系在小圆环上，白纸固定在木板上。橡皮条一端固定，用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉小圆环，使小圆环到达某一位置。实验中，弹簧测力计外壳________（选填“能”或“不能”）与白纸接触； (2)记录点位置、两个弹簧测力计拉力的方向和、对应拉力大小和。用一个弹簧测力计拉小圆环时，把小圆环拉到位置，记下拉力的方向，弹簧测力计示数如图乙所示，其大小________。实验记录纸如题图丙所示； (3)用长的线段表示的力，在图丙中分别作出、、的图示，以、为邻边作平行四边形，这两个邻边间的对角线表示合力； (4)通过比较与________（选填“”、“”或“”）的大小和方向，可以发现两个互成角度的力的合成规律。 (5)小组②正确操作后的实验结果误差大，检查后发现其中一个弹簧测力计劲度系数变小。小组②仍用原测得的数据________（选填“能”或“不能”）继续完成该探究实验。若“能”，请增加一条步骤；若“不能”，请简述理由。________。 14． (6分)某实验小组利用力传感器和分体式位移传感器A、B来测量弹簧的劲度系数。实验装置如图1所示，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，下端挂上一个力传感器和位移传感器A的组合体，在传感器A正下方桌面上固定位移传感器B，弹簧下端到传感器A下端面的高度差为。现用手扶住组合体使其保持竖直状态，逐渐向下拉动，力传感器实时记录组合体移到不同位置时的弹力大小、位移传感器实时记录传感器A下端面到传感器B上端面的距离，实验数据如下表所示。（结果均保留两位有效数字） 实验序号 1 2 3 4 5 6 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 18.96 16.78 14.69 12.16 10.01 7.62 (1)以为横坐标，为纵坐标，作出图像如图2，可知弹簧的劲度系数为______； (2)组合体的重力对劲度系数的测量结果______（选填“有影响”或“无影响”）； (3)在本实验中将传感器A的下端面正对着传感器B的上端面竖直向下拉动的过程中，力传感器可以记录到的最大值为______N； (4)未挂组合体时，弹簧下端到传感器B上端面的距离为______cm。 三、计算题(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 15．(9分)如图所示，小李用大小为100N、方向与水平方向的夹角为37°的拉力拉着质量为22kg的行李箱沿水平地面匀速前进。已知，。行李箱与地面间的摩擦力视为滑动摩擦力，取重力加速度大小。求： (1)行李箱对地面的压力大小； (2)行李箱与地面间的动摩擦因数。 16． (9分)我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图（a）为《天工开物》中描绘的人驾耕牛整理田地的场景，简化的物理模型如图（b）所示，人站立的农具视为与水平地面平行的木板，两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角为θ=53°，人与木板的总质量m=75kg，g=10N/kg。人与木板沿直线匀速前进，在3s内前进了3m，一条绳子拉力的功率为150W（绳子质量忽略不计）。求： (1)一条绳子的拉力F的大小； (2)地面与木板间的平均动摩擦因数μ（结果用分式表示）。 17．(9分)如图所示，质量为的物体甲通过3段轻绳悬挂，3段轻绳的结点为，轻绳水平且端与站在水平面上的质量为的人相连，轻绳与竖直方向的夹角，物体甲及人均处于静止状态。求：（已知，，取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） (1)轻绳的弹力大小和轻绳的弹力大小； (2)人受到的摩擦力； (3)若人的质量，人与水平面之间的动摩擦因数为，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量最大不能超过多少。 18． (11分)如图（a）为一款磁吸式平板电脑支架，吸盘转动可以使平板电脑静止在任意平面上。已知某平板电脑的质量m=0.5kg，与吸盘的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。 (1)将支架置于水平桌面上，平板电脑静止于吸盘上方，且与水平面夹角θ=37°，如图（b）所示。求吸盘对平板电脑的摩擦力大小以及桌面对支架的摩擦力大小（sin37°=0.6）； (2)若吸盘对平板电脑的吸引力F=20N，吸盘朝下，将平板电脑置于吸盘正下方，如图（c）所示。现使支架和平板电脑竖直向上加速运动，求加速度的最大值； (3)为保证平板电脑能静止在任意平面上，求吸盘对平板电脑吸引力的最小值。 1 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块二 相互作用与物体的平衡 测试卷 双向细目表 题号 难度系数 详细知识点 备注 1 0.72 弹力的大小和方向  弹力定义及产生条件  分析物体受力个数  利用平衡推论求力大小或方向 单选题 2 0.72 分析物体受力个数 单选题 3 0.72 牛顿第三定律  质点  弹力定义及产生条件  利用平衡推论求力大小或方向 单选题 4 0.87 牛顿第三定律  正交分解法解共点力平衡问题  弹力定义及产生条件 单选题 5 0.7 用解析法解决平衡问题  利用平衡推论求力大小或方向 单选题 6 0.45 正交分解法解共点力平衡问题 单选题 7 0.42 平衡问题中的极值问题 单选题 8 0.65 用解析法解决平衡问题 单选题 9 0.62 力的平行四边形定则及应用 多选题 10 0.82 牛顿第三定律  重力的概念、大小和方向  重心 多选题 11 0.65 力的平行四边形定则及应用  等大力的模型  滑动摩擦力的大小与方向 多选题 12 0.45 正交分解法解共点力平衡问题  恰好发生相对滑动的临界问题  利用平衡推论求力大小或方向 多选题 13 0.65 验证力的平行四边形定则 实验题 14 0.56 探究弹簧弹力与形变量的关系 实验题 15 0.71 正交分解法解共点力平衡问题  利用平衡推论求力大小或方向 解答题 16 0.7 正交分解法解共点力平衡问题  平均功率 解答题 17 0.71 正交分解法解共点力平衡问题  恰好发生相对滑动的临界问题 解答题 18 0.65 正交分解法解共点力平衡问题  牛顿第二定律的初步应用  利用平衡推论求力大小或方向 解答题 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块二 相互作用与物体的平衡（解析版） （考试时间：100分钟 试卷满分：90分） 考试范围：模块二 相互作用与物体的平衡 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷(选择题，共48分) 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项符合题意；第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分) 1．如图所示，在无风的房间内，一个氢气球由静止释放，在浮力的作用下往上飘后最终静止于倾斜天花板上，关于该氢气球的受力，下列说法正确的是（     ） A．气球受到四个力的作用 B．气球对天花板的弹力竖直向上 C．天花板对气球的作用力方向斜向下 D．天花板对气球的弹力是由于气球发生形变而产生的 【答案】C 【详解】A．气球受重力、天花板对气球的弹力，天花板对气球的摩擦力以及空气浮力这四个力的作用，故A错误； B．弹力的方向垂直于接触面而指向被支撑的物体，可知气球对天花板的弹力垂直于天花板斜向上，故B错误； C．气球能够静止上升，说明浮力大于重力，可知浮力与重力的合力竖直向上，根据平衡条件可知天花板对气球的作用力与浮力与重力的合力大小相等，方向相反，即天花板对气球的作用力方向竖直向下，故C错误； D．根据弹力产生的条件可知天花板对气球的弹力是由于天花板发生形变而引起的，故D错误。 故选A。 2．如图，一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态。从侧面观察直梯的受力示意图正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】梯子受到竖直向下的重力G，光滑墙壁对梯子水平向右的弹力，地面对梯子竖直向上的弹力，地面对梯子水平向左的摩擦力，处于平衡状态。如图所示 故选C。 3．第十五届全国运动会开幕式上的“飞天鳌鱼”，是一个巨大的气球组合体，由20名学生用绳索牵引，控制着鳌鱼在空中完成盘旋等高难度动作。下列说法正确的是（     ） A．绳子对鳌鱼的拉力是由于鳌鱼形变产生的 B．鳌鱼所受的空气浮力与鳌鱼所受的重力是一对平衡力 C．牵引绳对鳌鱼的拉力与鳌鱼对牵引绳的拉力是一对作用力与反作用力 D．在研究鳌鱼在空中完成盘旋等动作时，可以将其看成质点 【答案】C 【详解】A．弹力是施力物体发生弹性形变产生的，绳子对鳌鱼的拉力，施力物体是绳子，因此拉力是绳子形变产生的，故A错误； B．鳌鱼除重力、空气浮力外，还受到牵引绳的拉力，因此浮力和重力不是一对平衡力，故B错误； C．牵引绳对鳌鱼的拉力与鳌鱼对牵引绳的拉力，是两个物体之间的相互作用，符合牛顿第三定律中作用力与反作用力的定义，故C正确； D．研究鳌鱼的盘旋动作时，鳌鱼的形状、大小对研究问题影响不可忽略，不能将其看成质点，故D错误。 故选C 。 4．如图，燃气灶的圆形支架上均匀分布有四个爪，分别标记为、、、，爪的上表面倾斜。现将总质量为的半球形炒锅放在支架上，支架保持水平，重力加速度为，则（     ） A．支架爪对炒锅的弹力是由于炒锅发生形变产生的 B．支架的每个爪与炒锅之间的弹力等于 C．增大支架的半径，支架对炒锅的作用力不变 D．支架对炒锅的作用力和炒锅对支架的作用力是一对平衡力 【答案】C 【详解】A．根据弹力产生的条件可知支架爪对炒锅的弹力是由于支架爪发生形变产生的，故A错误； B．设每个爪与锅间的弹力与竖直方向的夹角为，根据平衡条件可得 解得，故B错误； C．炒锅始终处于平衡状态，支架对炒锅的总作用力与炒锅重力等大反向，增大支架半径时炒锅重力不变，因此支架对炒锅的作用力不变，故C正确； D．支架对炒锅的作用力和炒锅对支架的作用力是一对相互作用力，故D错误。 故选C。 5．小明在假期中去野营，如图甲所示，他将吊床的拉索固定在两棵树等高的位置上，有时他躺在吊床上休息，有时又坐在吊床中点处看书。模型简化如图乙所示，两种状态下吊床的长度视为不变，小明均处于静止且未与地面接触，下列说法正确的是（     ） A．小明躺着时受到吊床的合力小于坐着时受到吊床的合力 B．小明躺或坐，拉索的拉力大小相等 C．小明躺着时，拉索的拉力较大 D．小明坐着时，拉索的拉力较大 【答案】D 【详解】A．小明在吊床上静止时，处于平衡状态，所受合力为零，因此吊床对小明的作用力大小等于小明的重力，故吊床对小明的合力大小始终相等，故A错误； BCD．设每条拉索的拉力大小为，拉索与竖直方向的夹角为，根据竖直方向平衡条件有 解得 小明坐着时，拉索与竖直方向的夹角较大，较小，所以拉力较大；小明躺着时，拉索与竖直方向的夹角较小，较大，所以拉力较小，故D正确，BC错误。 故选D。 6．挂灯笼的习俗起源于西汉。如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起质量分别为、、、（）的灯笼、、、，下面细绳是水平的，上面两细绳与水平方向夹角均为，、及、间两细绳与竖直方向夹角均为。下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】对、整体受力分析，设、间细绳上的拉力为，由平衡条件得 对受力分析，由平衡条件得 所以 故选C。 7．顶点处圆滑的三角形斜坡固定在地面，左侧斜面倾角30°、右侧斜面倾角37°。长为L质量分布均匀的细绳能静止在斜坡上，左侧斜面光滑，细绳与右侧斜面间动摩擦因数0.5。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则右侧绳长x可能为（     ） A．0.2L B．0.3L C．0.7L D．0.8L 【答案】C 【详解】设均匀细绳的质量为，依题意，右侧绳长为，则其质量为，左侧绳长为，则其质量为，若细绳恰好静止在斜坡上，则右侧绳子所受的摩擦力为最大静摩擦力 分别分析两侧绳的受力，由平衡条件，对右侧绳，若最大静摩擦力沿斜面向上，此时右侧绳长 有，其中， 对左侧绳，有 得 对右侧绳，若最大静摩擦力沿斜面向下，此时右侧绳长 有，其中， 对左侧绳，有 得 可得右侧绳长的取值范围为 故选C。 8．公园内儿童游乐设施拱形桥的截面示意图如图所示，可简化为以O点为圆心的圆弧AB，E为桥面最高点，AB在同一水平面上。一质量为m的儿童（可视为质点）从A点开始沿桥面缓慢移动至B点，图中C、D为桥面上两点，OC与OA间的夹角θ=30°，OD与OB间的夹角α=15°。已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．儿童从A到E的过程中受到的摩擦力逐渐增大 B．儿童移动的整个过程中，桥面对其作用力大小不变 C．儿童经过C点时，桥面对其支持力的大小为 D．儿童经过C、D两点时，受到的摩擦力大小相等 【答案】B 【详解】A．儿童向上攀爬时受力情况，如图所示 儿童处于动态平衡，根据平衡条件可得 因β逐渐减小，所以Ff逐渐减小，故A错误； C．当儿童处于C点时，有 根据平衡条件可得，，故C错误； D．儿童处于D点时，对应圆弧切面的倾角为45°，此时儿童受到的摩擦力为，故D错误； B．儿童在整个移动的过程中，受到的合力为零，即桥面对其作用力的大小始终等于儿童的重力，故B正确。 故选B。 9．已知两个共点力的合力为，如果它们之间的夹角固定不变，使其中的一个力增大，则下列说法正确的是（     ） A．合力的大小一定增大 B．合力的大小可能减小 C．合力的大小可能不变 D．合力的方向可能不变 【答案】BCD 【详解】如果夹角的范围为：，根据平行四边形定则作图，如图： 从图中可以看出，不变，增大时，合力增大了，合力方向变了 如果夹角的范围为：，根据平行四边形定则作图，如图 从图中可以看出，不变，增大时，合力大小先减小后增加，存在相等的可能，同时合力方向变了； 如果夹角，则两个分力同向，其中一个力增大时，合力增大，但方向不变； 如果夹角，则两个分力反向，增大其中一个力，合力可能增大可能减小，合力方向可能改变，可能不变。 故选BCD。 10．2026马年春晚大家带来一场名副其实的“艺术+技术”盛宴，其中“人机共武”成为2026年春晚最令人震撼的瞬间之一。舞台上，宇树科技的人形机器人与河南塔沟武校80余名少年展开实时对练，这也是全球首次实现人形机器人与人类的武术实战交锋。如图，机器人正展现中国功夫“720度空中回旋踢”，关于该机器人，下列说法正确的是（　　） A．在地球上不同位置受到的重力大小相等 B．空中回旋踢时重心可能在其身体外 C．空中回旋踢时重心位置始终保持不变 D．跳起的过程中，它对地面压力等于地面对它的支持力 【答案】BD 【详解】A．根据G=mg，地球上不同位置的重力加速度数值不同，故其在地球上不同位置受到的重力大小不相等，故A错误； B．对于形状不规则的物体，重心位置可能在物体外部，机器人空中回旋踢时身体姿态弯曲，重心可能在其身体外，故B正确； C．重心的位置与物体的形状与质量分布有关，空中回旋踢时身体姿态不断变化，故其重心位置也会随之改变，故C错误； D．跳起的过程中，它对地面压力与地面对它的支持力是一对相互作用力，大小相等，故D正确。 故选BD。 11．如图所示模型，设航母表面为一平面，阻拦索两端固定，并始终与航母平面平行，舰载机从正中央钩住阻拦索，实现减速。阻拦索为弹性装置，刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态，下列说法正确的是（     ） A．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，阻拦索对舰载机的弹力在变大 B．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，舰载机所受摩擦力一直在变大 C．当阻拦索被拉至夹角为60°时，设阻拦索的张力为F，则阻拦索对舰载机的拉力大小为 D．当阻拦索被拉至夹角为120°时，设阻拦索的张力为F，则阻拦索对舰载机的拉力大小为F 【答案】ACD 【详解】A．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，阻拦索的形变量逐渐增大，其张力不断变大；同时两侧阻拦索的夹角不断减小，根据力的合成规律可知，阻拦索对舰载机的弹力在变大，故A正确； B．在忽略舰载机升力变化的情况下，舰载机对航母甲板的压力不变，接触面的动摩擦因数不变，则舰载机所受滑动摩擦力大小不变，故B错误； C．当阻拦索被拉至夹角为60°时，设阻拦索的张力为，根据力的平行四边形定则，阻拦索对舰载机的拉力大小为，故C正确； D．当阻拦索被拉至夹角为120°时，设阻拦索的张力为，根据力的平行四边形定则，阻拦索对舰载机的拉力大小为，故D正确。 故选ACD。 12．在“徒手抓金砖”的活动中挑战者需要戴白手套单手抓25公斤的梯形金砖的侧面，金砖小面朝上、大面朝下在空中保持静止25秒以上，已知梯形金砖截面的底角为，手套与金砖间摩擦因数为。如图所示，金砖在空中水平静止不动时，以下说法正确的是（　　） A．人手对金砖的作用力大于重力 B．增大人手抓金砖的力度，金砖受到的摩擦力不变 C．梯形底角越大越容易抓起 D．当时，无论抓得多紧都抓不起金砖 【答案】CD 【详解】A．手与金砖有两个接触面，对金砖施加两个正压力并产生两个静摩擦力，这四个力的作用效果与重力平衡，所以手对金砖的作用力大小等于金砖的重力，方向竖直向上，故A错误； CD．根据受力分析图 可知当，其中即时，手抓不起金砖；同时越大，即角越大，越容易单手抓起金砖，故CD正确； B．根据受力分析图，在竖直方向有 可知在竖直方向上除了重力还有手压力沿竖直方向向下的分力。金砖在空中静止，受力平衡，仅增大手对金砖的压力，金砖受到手的摩擦力将增大。故B错误。 故选CD。 第Ⅱ卷(非选择题，共52分) 二、填空题(本题共2小题，共14分) 13．(6分)如图甲所示，小组①进行“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验，所用的实验器材有：两个弹簧测力计（示数的单位为）、小圆环、橡皮条、两个细绳套、木板、图钉、白纸、刻度尺等。实验过程如下： (1)将小圆环系在橡皮条的一端，两个细绳套系在小圆环上，白纸固定在木板上。橡皮条一端固定，用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉小圆环，使小圆环到达某一位置。实验中，弹簧测力计外壳________（选填“能”或“不能”）与白纸接触； (2)记录点位置、两个弹簧测力计拉力的方向和、对应拉力大小和。用一个弹簧测力计拉小圆环时，把小圆环拉到位置，记下拉力的方向，弹簧测力计示数如图乙所示，其大小________。实验记录纸如题图丙所示； (3)用长的线段表示的力，在图丙中分别作出、、的图示，以、为邻边作平行四边形，这两个邻边间的对角线表示合力； (4)通过比较与________（选填“”、“”或“”）的大小和方向，可以发现两个互成角度的力的合成规律。 (5)小组②正确操作后的实验结果误差大，检查后发现其中一个弹簧测力计劲度系数变小。小组②仍用原测得的数据________（选填“能”或“不能”）继续完成该探究实验。若“能”，请增加一条步骤；若“不能”，请简述理由。________。 【答案】(1)能 (2) (3) (4) (5) 能 劲度系数变小仅导致该弹簧测力计的示数与实际拉力成固定比例偏差，仍可以通过校准修正数据，因此能完成实验；增加步骤：将该弹簧测力计与完好弹簧测力计对拉，得到示数修正比例，修正原数据即可继续实验。 【详解】（1）弹簧测力计的示数是通过弹簧发生形变产生的，弹簧测力计外壳与白纸接触产生摩擦力，对实验无影响，因此外壳能与白纸接触，但弹簧测力计一定要与木板平行。 （2）由图乙可知，弹簧测力计分度值为，因此读数为。 （3）如图所示 （4）本实验中，、为两个分力，以、为邻边作平行四边形，得到对角线是理论上的合力；是单个弹簧测力计拉小圆环到点的实际合力，因此需要比较与实际合力的大小和方向，来验证两个互成角度的力的合成规律。 （5）[1][2]劲度系数变小仅导致该弹簧测力计的示数与实际拉力成固定比例偏差，仍可以通过校准修正数据，因此能完成实验；只需将该弹簧测力计与完好弹簧测力计对拉，得到示数修正比例，修正原数据即可继续实验。 14． (6分)某实验小组利用力传感器和分体式位移传感器A、B来测量弹簧的劲度系数。实验装置如图1所示，把弹簧上端固定在铁架台的横杆上，下端挂上一个力传感器和位移传感器A的组合体，在传感器A正下方桌面上固定位移传感器B，弹簧下端到传感器A下端面的高度差为。现用手扶住组合体使其保持竖直状态，逐渐向下拉动，力传感器实时记录组合体移到不同位置时的弹力大小、位移传感器实时记录传感器A下端面到传感器B上端面的距离，实验数据如下表所示。（结果均保留两位有效数字） 实验序号 1 2 3 4 5 6 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 18.96 16.78 14.69 12.16 10.01 7.62 (1)以为横坐标，为纵坐标，作出图像如图2，可知弹簧的劲度系数为______； (2)组合体的重力对劲度系数的测量结果______（选填“有影响”或“无影响”）； (3)在本实验中将传感器A的下端面正对着传感器B的上端面竖直向下拉动的过程中，力传感器可以记录到的最大值为______N； (4)未挂组合体时，弹簧下端到传感器B上端面的距离为______cm。 【答案】(1)2.2 (2)无影响 (3)0.62 (4)40 【详解】（1）弹簧弹力与（A下端到B上端的距离）满足关系 图像斜率的绝对值就是劲度系数，由图可得 可得 换算单位可得 （2）弹簧弹力和距离都是传感器测量的，组合体的重力无关，因此对劲度系数测量结果无影响。 （3）向下拉动时，最小为0，代入 可得 （4）设未挂组合体时弹簧下端到B上端面距离为，当弹簧弹力为零时，根据 可得 可得 三、计算题(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 15．(9分)如图所示，小李用大小为100N、方向与水平方向的夹角为37°的拉力拉着质量为22kg的行李箱沿水平地面匀速前进。已知，。行李箱与地面间的摩擦力视为滑动摩擦力，取重力加速度大小。求： (1)行李箱对地面的压力大小； (2)行李箱与地面间的动摩擦因数。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）对行李箱进行受力分析，如下图所示 行李箱匀速前行，受力平衡，根据平衡条件，竖直方向上有 可得地面对行李箱的支持力大小为 根据牛顿第三定律，可得行李箱对地面的压力大小为 （2）水平方向上有 可得行李箱受到的摩擦力大小为 根据摩擦力的公式有 联立可得行李箱与地面间的动摩擦因数为 16． (9分)我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图（a）为《天工开物》中描绘的人驾耕牛整理田地的场景，简化的物理模型如图（b）所示，人站立的农具视为与水平地面平行的木板，两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角为θ=53°，人与木板的总质量m=75kg，g=10N/kg。人与木板沿直线匀速前进，在3s内前进了3m，一条绳子拉力的功率为150W（绳子质量忽略不计）。求： (1)一条绳子的拉力F的大小； (2)地面与木板间的平均动摩擦因数μ（结果用分式表示）。 【答案】(1)250N (2) 【详解】（1）人与木板前进的速度大小为 根据功率的计算公式可得 解得 （2）水平方向，有 竖直方向，有 又 联立解得 17．(9分)如图所示，质量为的物体甲通过3段轻绳悬挂，3段轻绳的结点为，轻绳水平且端与站在水平面上的质量为的人相连，轻绳与竖直方向的夹角，物体甲及人均处于静止状态。求：（已知，，取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） (1)轻绳的弹力大小和轻绳的弹力大小； (2)人受到的摩擦力； (3)若人的质量，人与水平面之间的动摩擦因数为，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量最大不能超过多少。 【答案】(1)， (2)，方向水平向左 (3) 【详解】（1）以结点O为研究对象，O点受三个力：物体甲通过轻绳竖直向下的拉力；轻绳OA的拉力方向沿OA斜向上，与竖直方向夹角；轻绳OB的拉力，方向水平向右 结点O静止，合力为零。水平方向；竖直方向 代入数据解得， （2）人水平方向受轻绳OB的拉力和地面静摩擦力，人静止，水平方向合力为零 方向与方向相反，水平向左。 （3）人恰好不滑动时，静摩擦力达到最大静摩擦力 由，令 解得 18． (11分)如图（a）为一款磁吸式平板电脑支架，吸盘转动可以使平板电脑静止在任意平面上。已知某平板电脑的质量m=0.5kg，与吸盘的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。 (1)将支架置于水平桌面上，平板电脑静止于吸盘上方，且与水平面夹角θ=37°，如图（b）所示。求吸盘对平板电脑的摩擦力大小以及桌面对支架的摩擦力大小（sin37°=0.6）； (2)若吸盘对平板电脑的吸引力F=20N，吸盘朝下，将平板电脑置于吸盘正下方，如图（c）所示。现使支架和平板电脑竖直向上加速运动，求加速度的最大值； (3)为保证平板电脑能静止在任意平面上，求吸盘对平板电脑吸引力的最小值。 【答案】(1)3N；0 (2) (3) 【详解】（1） 平板静止时，根据平衡条件 解得吸盘对平板电脑的摩擦力大小 支架和平板整体只受重力和支持力，则桌面对支架的摩擦力大小 （2） 当加速度最大时，吸盘对平板的弹力恰好为零，对平板电脑 解得 （3）当平板在吸盘的下方且有倾角时，更容易滑动，受力分析如图 将要滑动时 又 解得 当角改变时，由数学知识 因此，保证平板可以静止在任意平面上的最小吸引力为。 1 / 18 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $