专题02 相互作用（6年汇编）（湖北专用）2021-2026年高考物理真题分类汇编

**基本信息** 聚焦高中物理相互作用专题，汇编湖北、湖南近6年高考真题及模拟题，涵盖静态共点力平衡、弹簧+几何圆环平衡、动态平衡三大核心考点，情境贴近工程实景（如拖船牵引）和生活应用（如氦气球运动），突出真题导向与解题能力培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|20道|静态平衡正交分解（2024湖北真题）、动态平衡整体隔离法（2021湖南真题）、弹簧胡克定律（2026湖北真题）|结合船舶牵引、圆环滑块等工程情境，强化几何角度转换与三角函数运算，匹配湖北考情命题规律| |计算题|1道|多过程动态平衡分析|综合轻杆连接体倾倒过程，考查临界状态与机械能守恒，体现高考压轴题综合思维要求|

专题02 相互作用 6年真题1年模拟 考点分类 湖北考情（2020-2026） 命题规律 考点 01 静态共点力平衡（绳 / 多物体牵引模型） 2024 湖北高考真题（拖船拉货船匀速平衡）； ・情境：船舶牵引、支架、绳索吊装、建筑承重等工程实景； ・考点：正交分解、矢量合成、整体法受力分析、阻力 / 摩擦力平衡抵消； ・题型：单项选择题，给定对称夹角，结合系统总阻力求解单根拉力； ・综合：仅力学内部综合，侧重三角函数矢量运算，无跨模块叠加。 考点 02 弹簧 + 几何圆环静态平衡 2026 湖北高考真题（竖直光滑圆环弹簧小球平衡）； ・情境：光滑圆环、斜面、圆弧轨道搭配轻质弹簧，几何约束为核心； ・考点：相似三角形受力分析、弹簧弹力胡克定律、重力分力平衡、几何角度转换； ・题型：单选压轴小题，依托圆环固定几何关系构建受力三角形； ・综合：纯静力学模型，侧重几何 + 力学结合，强化数学几何工具应用。 考点 03 动态平衡・整体与隔离法综合 2021 湖南同源题型（凹槽滑块缓慢移动动态平衡）、2026 湖南同源氦气球匀速动态平衡； ・情境：圆弧缓慢推动、气球匀速运动、斜面滑块缓慢升降等缓慢动态（准静态平衡）； ・考点：整体法求地面 / 墙面外力、隔离法分析物体间弹力、动态过程力的增减极值； ・题型：多选为主，同步考查系统外力与内部相互作用力变化；・综合：融合空气阻力、变力（阻力正比速度）、圆弧几何约束，贴近生活创新情境。 考点01 静态共点力平衡（绳 / 多物体牵引模型） 1.（2024·湖北·高考真题）如图所示，两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f，方向与船的运动方向相反，则每艘拖船发动机提供的动力大小为（　　） A． B． C．2f D．3f 考点02 弹簧 + 几何圆环静态平衡 1.（2026·湖北·高考真题）如图所示，半径为的光滑圆环固定在竖直平面内，原长为的轻质弹簧一端固定在圆环上与圆心等高的位置，另一端连接一个套在圆环上质量为的小球，平衡时弹簧与水平方向的夹角为。弹簧在弹性限度内，重力加速度大小为，弹簧的劲度系数为（     ） A． B． C． D． 考点03 动态平衡・整体与隔离法综合 1．（2021·湖南·高考真题）质量为的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，为半圆的最低点，为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动，力的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（　　） A．推力先增大后减小 B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C．墙面对凹槽的压力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 2.．（2026·湖南·高考真题）如图，某同学将两个相同的球形氦气球用等长的轻绳系在一起，拉着绳使气球随人一起做水平匀速运动。运动过程中，球心始终在绳的延长线上且球心连线水平，两绳所构成的平面与水平面的夹角为（），两球间的弹力为。气球受到空气阻力的大小与相对空气的速率成正比，空气始终相对于地面静止，忽略气球形状的变化。该同学沿原方向运动速度缓慢增大，下列说法正确的是（     ） A．增大 B．减小 C．增大 D．减小 1．（2026·湖北襄阳·一模）“耙”是我国过去常用的耙翻土壤的农具。如图所示，是农民正在用耙平整土地的场景，人站在耙上控制着方向，黄牛通过固定在耙两端的绳对耙施加拉力，两绳间夹角为2θ，两绳所在平面与水平面间夹角为α，耙水平匀速前进时所受阻力为f，则此时每根绳对耙的拉力大小为（　　） A． B． C． D． 2．（2026·湖北宜昌·一模）家用室内引体向上器是一种简单实用的健身器材。它通常采用免打孔设计，通过调节杆的长度，利用橡胶垫与门框或墙壁的摩擦力起到固定作用。如图所示，当人在引体向上器上悬停时（　　） A．手臂间距离越小，人受到引体向上器的作用力越小 B．手臂间距离越小，人受到引体向上器的作用力越大 C．人的质量越大，橡胶垫与门框间的摩擦力越小 D．人的质量越大，橡胶垫与门框间的摩擦力越大 3．（2026·湖北·二模）如图，竖直固定圆环内有a、b两根等长轻杆，一端与固定在圆环上的光滑铰链连接，另一端通过光滑铰链连接在圆心O处，a杆水平。轻杆c的一端与O处的光滑铰链连接，另一端与质量为m的小球连接；劲度系数为k1的弹性轻绳一端固定在O点正上方的圆环上，另一端固定在可视为质点的小球上，小球处于静止状态，且轻杆c与轻杆b垂直。现把弹性轻绳换成原长相等但劲度系数为的另一弹性轻绳，小球静止后位于圆心O右侧，轻杆a、b、c 和弹性轻绳始终与圆环处在同一竖直平面内，轻杆c长度小于轻杆a、b 长度，弹性轻绳始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．轻杆a的弹力变小 B．轻杆b的弹力变小 C．轻杆c的弹力大小和方向都不变 D．弹性轻绳的弹力变小 4．（2026·湖北孝感·模拟预测）如图所示，两根完全相同的轻质弹簧一端与轻绳、连接，另一端分别固定于P、Q两点。用力拉两根轻绳，使水平，与的夹角为，此时两弹簧的长度相同，P、O、M三点在同一直线上，Q、O、N也在同一直线上。现保持O点不动且方向不变，将沿逆时针方向缓慢旋转，该过程中弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则下列说法正确的是（　　） A．上的弹力一直增大 B．上的拉力一直增大 C．上的拉力一直减小 D．上的拉力先减小后增大 5．（2026·湖北孝感·一模）某三脚衣帽架的下端由三根等长且可绕顶端轴转动的倾斜支杆组成，调节相邻支杆末端间距使其与支杆长度相同，并对其进行承重测试，如图所示，系统静止在粗糙水平地面上，已知每桶水的质量为m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其余质量忽略不计，重力加速度为g，下列正确的是（　　） A．每根支杆受到地面的摩擦力相同 B．每根支杆对地面的作用力为 C．每根支杆受到沿杆的弹力为 D．若减小相邻支杆末端间距，每根支杆受到沿杆的弹力增大 6．（25-26高二下·云南曲靖·阶段检测）如图所示，在竖直平面内用甲、乙两根筷子夹一个重为的小球，两根筷子对小球弹力的作用点和球心在同一竖直平面内，甲筷子倾斜，且与竖直方向的夹角为，乙筷子始终竖直。在缓慢变化过程中，小球始终保持静止，且筷子与小球间的摩擦忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．甲筷子对小球的弹力大小为 B．乙筷子对小球的弹力大小为 C．随着缓慢减小，两根筷子对小球的弹力均增大 D．随着缓慢减小，两根筷子对小球的合力将变大 7．（2026·陕西西安·模拟预测）如图所示，两个质量均为m的物块A、B静置于粗糙水平面上，用一根轻质橡皮绳连接。用竖直向上的拉力F缓慢拉动橡皮绳的中点O，橡皮绳始终绷紧且处于弹性限度内。在物块A、B相对地面滑动前（    ） A．F可能等于2mg B．A可能仅受三个力 C．水平面对物块的支持力变大 D．A、B所受摩擦力大小始终相等 8．（2026·湖北恩施·二模）如图所示，质量为m的小球用细线悬挂在天花板上，小球在竖直向上的外力F作用下静止（）。现保持F大小不变，并使F沿逆时针方向缓慢旋转至水平向左，在此过程中小球也缓慢移动。以下说法正确的是（　　） A．细线对小球的拉力先增大后减小 B．细线偏离竖直方向的角度先增大后减小 C．外力F对小球一直做正功 D．细线的拉力对小球先做正功后做负功 9．（2026·湖北黄冈·二模）如图所示，斜面M静止在粗糙地面上，斜面上有一滑块m，在垂直斜面斜向右下方的力F的作用下，滑块恰好可以匀速下滑，现将F撤去，在之后滑块仍在下滑的过程中，斜面始终保持静止，重力加速度为g，对于该过程，下列说法正确的是（    ） A．滑块与斜面之间的摩擦力变大 B．地面对斜面的支持力等于 C．斜面受到地面的摩擦力向左 D．斜面受到地面的摩擦力向右 10．（2026·湖北十堰·二模）如图所示，用水平推力F作用在物块B上，使物块A、B一起沿光滑水平面向右做匀加速运动，A、B间的动摩擦因数为0.5，A的质量为2m，B的质量为m，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B保持相对静止，则推力F的最小值等于（　　） A．1.5mg B．2mg C．2.5mg D．3mg 11．（25-26高二下·江西南昌·期中）如图所示，一定质量的木块置于固定的粗糙斜面上，对木块施加水平向右的恒力F时，木块静止在斜面上。下列说法正确的是（　　） A．木块一定受四个力的作用 B．木块一定受到沿斜面向下的摩擦力 C．撤去F后，木块所受的合力与F等大反向 D．撤去F后，木块可能沿斜面加速下滑 12．（2026·湖北黄冈·模拟预测）图（a）为明代画家倪端创作的《捕鱼图》的局部，图（b）是对其中捕鱼器械的简化模型：轻质撑杆OA可绕岸边O点自由转动，渔网用轻绳AC系于撑杆上端的A点，站在岸上的渔翁拉动系在撑杆上端的轻绳AB，即可向上提起渔网。某次渔网被缓慢向上提起，当轻绳AB，AC与撑杆的夹角均为时，作用在轻绳AB的拉力大小为F，则此时岸对撑杆的作用力大小为（    ） A． B． C． D．F 13．（2026·湖北孝感·模拟预测）用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c与水平方向的夹角为30°。则细线b对小球2的拉力大小为（　　） A．G B． C． D．G 14．（2026·湖北荆州·模拟预测）如图所示，平行金属导轨固定在水平面上，导轨左端连接直流电源，金属棒与导轨垂直且接触良好，导轨处在与导轨平面成角斜向右上方的匀强磁场中。闭合开关，金属棒始终保持静止，则下列判断正确的是（     ） A．仅减小，金属棒有向右滑动的趋势 B．仅减小，金属棒对导轨的压力会减小 C．仅减小，金属棒受到的安培力会减小 D．仅减小，金属棒受到的摩擦力增大 15．（2026·湖北·一模）如图所示，水平固定的绝缘木板处于水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E。电荷量为的物块在木板上刚好能保持静止。在木板上的处钉一钉子，在处固定一光滑圆环，沿电场线方向。将一根轻质绝缘橡皮筋的一端系在钉子上，另一端穿过圆环与物块相连，橡皮筋遵循胡克定律，其原长等于间的距离。当物块处于延长线上的A点时，物块恰好要沿向右运动，此时A点与点间的距离为L。当物块位于B点，与的夹角为60°，也能恰好保持静止，则B、两点间的距离x和此时橡皮筋弹力F分别为（    ） A． B． C． D． 16．（2026·湖北孝感·二模）如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有、两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现对施加一水平向右的外力，使缓慢向右移动，该过程中环始终保持静止状态，则下列说法正确的是（　　） A．A环对杆的摩擦力变小 B．杆对B环的摩擦力变大 C．杆对B环的作用力不变 D．细绳对A环的拉力变小 17．（25-26高二下·湖北荆州·阶段检测）如图所示，质量为、倾角θ=30°的斜面体静止在水平面上，质量为m的物块与质量为的沙桶（包括沙）用跨过光滑定滑轮的轻绳连接。初始时定滑轮和物块之间的轻绳与竖直方向的夹角也为θ，物块静止在斜面上恰好不上滑。某时刻沙桶开始缓慢漏沙。已知斜面体始终保持静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的（    ） A．物块与斜面之间的动摩擦因数为 B．当沙桶（包括沙）的质量为时，物块开始下滑 C．漏沙过程中，物块受到的摩擦力先减小后增大 D．漏沙过程中，地面对斜面体的作用力一直减小 18．（2026·湖北鄂州·三模）如图，用水平向右的外力F作用于质量为m的物块A，使物块A静止在粗糙倾斜的墙上，墙壁与水平面的夹角为θ，物块与墙壁间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为g，下列相关分析正确的是（　　） A．物块静止在墙上时，可能满足 B．外力F的取值可能为 C．若增大F，物块可能沿墙面向下做匀加速直线运动 D．若减小F，物块可能沿墙面向下做匀加速直线运动 19．（2026·湖北·模拟预测）如图所示，一半径为的圆环中放入4个完全相同的半径为的小圆环，已知2，3圆环的圆心在同一水平面上，不考虑一切摩擦，则1，2号环之间的弹力与2，3号环之间的弹力大小之比为（　　） A． B． C． D． 20．（2026·湖北黄冈·三模）某同学搭建了一个甲烷分子球棍模型，并将其静置在光滑水平桌面上，如图所示。质量均为m的四个相同小球a，b，c，d通过轻杆连接在小球O周围，形成正四面体结构。已知小球O质量为2m，重力加速度为g。下列说法正确的是（     ） A．轻杆1对小球d的作用力大小为2mg B．桌面对小球a的弹力大小为3mg C．小球O受到四根轻杆的合力大小等于mg D．轻杆2对小球b的作用力大小为mg 21．（2026·湖北襄阳·三模）如图甲所示，两质量均为m的光滑小球A、B（可视为质点），用长为L的轻杆连接。在水平向左的外力F的作用下保持静止，此时杆与水平方向的夹角为60°。已知重力加速度大小为g。 (1)求外力F的大小； (2)现将小球B推至墙角处后紧靠墙壁竖直立于水平面上（如图乙所示）。当A受到轻微扰动后由静止开始向右倾倒，两球始终在同一竖直平面内运动，求小球B即将离开墙壁时A距离地面的高度； (3)在第（2）问中若去除侧面墙壁（如图丙所示），小球A受到轻微扰动后，仍让其由图示初始位置由静止开始向右倾倒，B始终没有脱离地面。求当轻杆与水平方向的夹角为30°时，小球B的速度大小。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 相互作用 6年真题1年模拟 考点分类 湖北考情（2020-2026） 命题规律 考点 01 静态共点力平衡（绳 / 多物体牵引模型） 2024 湖北高考真题（拖船拉货船匀速平衡）； ・情境：船舶牵引、支架、绳索吊装、建筑承重等工程实景； ・考点：正交分解、矢量合成、整体法受力分析、阻力 / 摩擦力平衡抵消； ・题型：单项选择题，给定对称夹角，结合系统总阻力求解单根拉力； ・综合：仅力学内部综合，侧重三角函数矢量运算，无跨模块叠加。 考点 02 弹簧 + 几何圆环静态平衡 2026 湖北高考真题（竖直光滑圆环弹簧小球平衡）； ・情境：光滑圆环、斜面、圆弧轨道搭配轻质弹簧，几何约束为核心； ・考点：相似三角形受力分析、弹簧弹力胡克定律、重力分力平衡、几何角度转换； ・题型：单选压轴小题，依托圆环固定几何关系构建受力三角形； ・综合：纯静力学模型，侧重几何 + 力学结合，强化数学几何工具应用。 考点 03 动态平衡・整体与隔离法综合 2021 湖南同源题型（凹槽滑块缓慢移动动态平衡）、2026 湖南同源氦气球匀速动态平衡； ・情境：圆弧缓慢推动、气球匀速运动、斜面滑块缓慢升降等缓慢动态（准静态平衡）； ・考点：整体法求地面 / 墙面外力、隔离法分析物体间弹力、动态过程力的增减极值； ・题型：多选为主，同步考查系统外力与内部相互作用力变化；・综合：融合空气阻力、变力（阻力正比速度）、圆弧几何约束，贴近生活创新情境。 考点01 静态共点力平衡（绳 / 多物体牵引模型） 1. 【答案】B 考点02 弹簧 + 几何圆环静态平衡 1. 【答案】C 考点03 动态平衡・整体与隔离法综合 1． 【答案】C 2.． 【答案】BC 1． 【答案】C 2． 【答案】D 3． 【答案】AD 4． 【答案】C 5． 【答案】C 6． 【答案】C 7． 【答案】D 8． 【答案】B 9． 【答案】C 10． 【答案】D 11． 【答案】D 12． 【答案】B 13． 【答案】A 14． 【答案】B 15． 【答案】A 16． 【答案】C 17． 【答案】C 18． 【答案】D 19． 【答案】C 20． 【答案】D 21． 【答案】(1) (2) (3) 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 相互作用 6年真题1年模拟 考点分类 湖北考情（2020-2026） 命题规律 考点 01 静态共点力平衡（绳 / 多物体牵引模型） 2024 湖北高考真题（拖船拉货船匀速平衡）； ・情境：船舶牵引、支架、绳索吊装、建筑承重等工程实景； ・考点：正交分解、矢量合成、整体法受力分析、阻力 / 摩擦力平衡抵消； ・题型：单项选择题，给定对称夹角，结合系统总阻力求解单根拉力； ・综合：仅力学内部综合，侧重三角函数矢量运算，无跨模块叠加。 考点 02 弹簧 + 几何圆环静态平衡 2026 湖北高考真题（竖直光滑圆环弹簧小球平衡）； ・情境：光滑圆环、斜面、圆弧轨道搭配轻质弹簧，几何约束为核心； ・考点：相似三角形受力分析、弹簧弹力胡克定律、重力分力平衡、几何角度转换； ・题型：单选压轴小题，依托圆环固定几何关系构建受力三角形； ・综合：纯静力学模型，侧重几何 + 力学结合，强化数学几何工具应用。 考点 03 动态平衡・整体与隔离法综合 2021 湖南同源题型（凹槽滑块缓慢移动动态平衡）、2026 湖南同源氦气球匀速动态平衡； ・情境：圆弧缓慢推动、气球匀速运动、斜面滑块缓慢升降等缓慢动态（准静态平衡）； ・考点：整体法求地面 / 墙面外力、隔离法分析物体间弹力、动态过程力的增减极值； ・题型：多选为主，同步考查系统外力与内部相互作用力变化；・综合：融合空气阻力、变力（阻力正比速度）、圆弧几何约束，贴近生活创新情境。 考点01 静态共点力平衡（绳 / 多物体牵引模型） 1.（2024·湖北·高考真题）如图所示，两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f，方向与船的运动方向相反，则每艘拖船发动机提供的动力大小为（　　） A． B． C．2f D．3f 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】正交分解法解共点力平衡问题 【详解】根据题意对S受力分析如图 正交分解可知 所以有 对P受力分析如图 则有 解得 故选B。 考点02 弹簧 + 几何圆环静态平衡 1.（2026·湖北·高考真题）如图所示，半径为的光滑圆环固定在竖直平面内，原长为的轻质弹簧一端固定在圆环上与圆心等高的位置，另一端连接一个套在圆环上质量为的小球，平衡时弹簧与水平方向的夹角为。弹簧在弹性限度内，重力加速度大小为，弹簧的劲度系数为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】正交分解法解共点力平衡问题、胡克定律 【详解】根据题意，设此时弹簧的长度为，由几何关系有 解得 可知，此时弹簧被压缩，且形变量为 对小球受力分析，如图所示 由平衡条件有， 联立解得 故选C。 考点03 动态平衡・整体与隔离法综合 1．（2021·湖南·高考真题）质量为的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，为半圆的最低点，为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动，力的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（　　） A．推力先增大后减小 B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C．墙面对凹槽的压力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】整体法与隔离法解决共点力平衡问题 【详解】AB ．对滑块受力分析，由平衡条件有 滑块从A缓慢移动B点时，越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，所以AB错误； C．对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为 则越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以C正确； D．水平地面对凹槽的支持力为 则越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误； 故选C。 2.．（2026·湖南·高考真题）如图，某同学将两个相同的球形氦气球用等长的轻绳系在一起，拉着绳使气球随人一起做水平匀速运动。运动过程中，球心始终在绳的延长线上且球心连线水平，两绳所构成的平面与水平面的夹角为（），两球间的弹力为。气球受到空气阻力的大小与相对空气的速率成正比，空气始终相对于地面静止，忽略气球形状的变化。该同学沿原方向运动速度缓慢增大，下列说法正确的是（     ） A．增大 B．减小 C．增大 D．减小 【答案】BC 【难度】0.63 【知识点】整体法与隔离法解决共点力平衡问题 【详解】AB．根据题意，设每根绳子的拉力为，两根绳子之间的夹角为，每个气球受到空气阻力，浮力为，对整体受力分析，由平衡条件，竖直方向上有 水平方向上有 整理可得 运动速度缓慢增大，减小，则减小，增大，故A错误，B正确； CD．对单个气球受力分析，由平衡条件有 由于不变，增大，则增大，故C正确，D错误。 故选BC。 1．（2026·湖北襄阳·一模）“耙”是我国过去常用的耙翻土壤的农具。如图所示，是农民正在用耙平整土地的场景，人站在耙上控制着方向，黄牛通过固定在耙两端的绳对耙施加拉力，两绳间夹角为2θ，两绳所在平面与水平面间夹角为α，耙水平匀速前进时所受阻力为f，则此时每根绳对耙的拉力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】利用平衡推论求力大小或方向 【详解】设每根绳的拉力大小为T，根据力的合成与分解以及对称性可知，两根绳拉力的合力大小为 对耙，根据平衡条件有 联立解得 故选C。 2．（2026·湖北宜昌·一模）家用室内引体向上器是一种简单实用的健身器材。它通常采用免打孔设计，通过调节杆的长度，利用橡胶垫与门框或墙壁的摩擦力起到固定作用。如图所示，当人在引体向上器上悬停时（　　） A．手臂间距离越小，人受到引体向上器的作用力越小 B．手臂间距离越小，人受到引体向上器的作用力越大 C．人的质量越大，橡胶垫与门框间的摩擦力越小 D．人的质量越大，橡胶垫与门框间的摩擦力越大 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】利用平衡推论求力大小或方向 【详解】AB．人在引体向上器上悬停时，以人为研究对象，人处于平衡状态，受到引体向上器的作用力的大小始终等于人的重力大小，跟手臂间距离越小或者越大无关，故AB错误； CD．人在引体向上器上悬停时，把人与引体向上器作为研究对象，摩擦力的大小等于人与室内引体向上器的总重力，故人的质量越大，橡胶垫与门框间的摩擦力越大， C错误，D正确。 故选D。 3．（2026·湖北·二模）如图，竖直固定圆环内有a、b两根等长轻杆，一端与固定在圆环上的光滑铰链连接，另一端通过光滑铰链连接在圆心O处，a杆水平。轻杆c的一端与O处的光滑铰链连接，另一端与质量为m的小球连接；劲度系数为k1的弹性轻绳一端固定在O点正上方的圆环上，另一端固定在可视为质点的小球上，小球处于静止状态，且轻杆c与轻杆b垂直。现把弹性轻绳换成原长相等但劲度系数为的另一弹性轻绳，小球静止后位于圆心O右侧，轻杆a、b、c 和弹性轻绳始终与圆环处在同一竖直平面内，轻杆c长度小于轻杆a、b 长度，弹性轻绳始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．轻杆a的弹力变小 B．轻杆b的弹力变小 C．轻杆c的弹力大小和方向都不变 D．弹性轻绳的弹力变小 【答案】AD 【难度】0.65 【知识点】用相似三角形解决平衡问题 【详解】C．对小球进行受力分析如图1，由几何关系可得，小球重力，轻杆的弹力、弹性轻绳的拉力之间满足关系 因为，和为定值，故轻杆的弹力大小不变，但方向会改变，故错误； D．因为弹性轻绳劲度系数变大，故距离会减小，故弹性轻绳的拉力减小，故D正确； AB．对点进行受力分析如图2，根据平衡条件可知 结合上述分析可知，大小不变，与竖直方向夹角逐渐减小，由几何关系分析可得轻杆弹力变小、的弹力变大，故A正确，B错误。 故选AD。 4．（2026·湖北孝感·模拟预测）如图所示，两根完全相同的轻质弹簧一端与轻绳、连接，另一端分别固定于P、Q两点。用力拉两根轻绳，使水平，与的夹角为，此时两弹簧的长度相同，P、O、M三点在同一直线上，Q、O、N也在同一直线上。现保持O点不动且方向不变，将沿逆时针方向缓慢旋转，该过程中弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则下列说法正确的是（　　） A．上的弹力一直增大 B．上的拉力一直增大 C．上的拉力一直减小 D．上的拉力先减小后增大 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】直接合成法解决三力平衡问题、用图解法解决平衡问题 【详解】由题意可知两相同弹簧长度相同，O点位置不变，则两弹簧的弹力等大且合力F大小不变、方向在的角平分线上，如图甲所示 结点O受力平衡，则F、、三个力的合力为零，画出它们的矢量三角形如图乙所示，方向不变，则与的合力始终沿方向。 可知将沿逆时针方向缓慢旋转的过程中，上的拉力先减小后增大，当与垂直时，有最小值。 但只旋转，所以一直减小，上的拉力一直减小。 故选C。 5．（2026·湖北孝感·一模）某三脚衣帽架的下端由三根等长且可绕顶端轴转动的倾斜支杆组成，调节相邻支杆末端间距使其与支杆长度相同，并对其进行承重测试，如图所示，系统静止在粗糙水平地面上，已知每桶水的质量为m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其余质量忽略不计，重力加速度为g，下列正确的是（　　） A．每根支杆受到地面的摩擦力相同 B．每根支杆对地面的作用力为 C．每根支杆受到沿杆的弹力为 D．若减小相邻支杆末端间距，每根支杆受到沿杆的弹力增大 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】整体法与隔离法解决共点力平衡问题、用解析法解决平衡问题 【详解】A．由对称性可知，每根支杆受到地面的摩擦力大小相同，方向不同，故A错误； BC．设支杆与竖直方向夹角为，支杆长，由几何关系有 对整体有 解得每根支杆受到沿杆的弹力为 每根支杆对地面的作用力有对地面的弹力和对地面的摩擦力，合力大小也为，故B错误，C正确； D．支杆受到沿杆的弹力 若减小相邻支杆末端间距，减小，每根支杆受到沿杆的弹力减小，故D错误。 故选C。 6．（25-26高二下·云南曲靖·阶段检测）如图所示，在竖直平面内用甲、乙两根筷子夹一个重为的小球，两根筷子对小球弹力的作用点和球心在同一竖直平面内，甲筷子倾斜，且与竖直方向的夹角为，乙筷子始终竖直。在缓慢变化过程中，小球始终保持静止，且筷子与小球间的摩擦忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．甲筷子对小球的弹力大小为 B．乙筷子对小球的弹力大小为 C．随着缓慢减小，两根筷子对小球的弹力均增大 D．随着缓慢减小，两根筷子对小球的合力将变大 【答案】C 【难度】0.7 【知识点】正交分解法解共点力平衡问题、用解析法解决平衡问题 【详解】AB．物体受力分析如图，由平衡条件可知，，故A、B错误； C．随着缓慢减小，和均减小，故两根筷子对小球的弹力均增大，故C正确； D．根据平衡条件可得，小球所受的合力一直为零，两根筷子对小球的合力大小始终等于小球的重力，故D错误。 故选C。 7．（2026·陕西西安·模拟预测）如图所示，两个质量均为m的物块A、B静置于粗糙水平面上，用一根轻质橡皮绳连接。用竖直向上的拉力F缓慢拉动橡皮绳的中点O，橡皮绳始终绷紧且处于弹性限度内。在物块A、B相对地面滑动前（    ） A．F可能等于2mg B．A可能仅受三个力 C．水平面对物块的支持力变大 D．A、B所受摩擦力大小始终相等 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】分析物体受力个数、整体法与隔离法解决共点力平衡问题 【详解】B．以A为对象进行受力分析，受到重力、橡皮绳的拉力；由于橡皮绳对物块的拉力存在水平分力作用，所以A一定受到水平面的支持力和摩擦力作用，A一定受到四个力，故B错误； A．以A、B、橡皮绳为整体，竖直方向由于水平面对A、B有支持力作用，根据平衡条件可得，故A错误； C．设橡皮绳与水平方向的夹角为，以其中一个物块为对象，竖直方向根据平衡条件可得 由于橡皮绳拉力逐渐增大，逐渐增大，所以水平面对物块的支持力变小，故C错误； D．根据对称性可知，橡皮绳对物块A、B的拉力的水平分力大小相等，所以A、B所受摩擦力大小始终相等，故D正确。 故选D。 8．（2026·湖北恩施·二模）如图所示，质量为m的小球用细线悬挂在天花板上，小球在竖直向上的外力F作用下静止（）。现保持F大小不变，并使F沿逆时针方向缓慢旋转至水平向左，在此过程中小球也缓慢移动。以下说法正确的是（　　） A．细线对小球的拉力先增大后减小 B．细线偏离竖直方向的角度先增大后减小 C．外力F对小球一直做正功 D．细线的拉力对小球先做正功后做负功 【答案】B 【难度】0.55 【知识点】三角形法则解决共点力平衡问题、动能定理的初步应用、功的定义（式） 【详解】AB．作出重力mg、绳上拉力T、外力F的矢量三角形，如图所示 当T与F垂直时，θ最大，F与竖直方向的夹角增至水平向左过程中T逐渐增大，故A错误，B正确； CD．小球缓慢转动，小球的动能不变,其重力势能先增加后减小，绳上拉力T不做功，根据动能定理可知外力F先做正功后做负功，故CD错误。 故选B。 9．（2026·湖北黄冈·二模）如图所示，斜面M静止在粗糙地面上，斜面上有一滑块m，在垂直斜面斜向右下方的力F的作用下，滑块恰好可以匀速下滑，现将F撤去，在之后滑块仍在下滑的过程中，斜面始终保持静止，重力加速度为g，对于该过程，下列说法正确的是（    ） A．滑块与斜面之间的摩擦力变大 B．地面对斜面的支持力等于 C．斜面受到地面的摩擦力向左 D．斜面受到地面的摩擦力向右 【答案】C 【难度】0.62 【知识点】整体法与隔离法解决共点力平衡问题、无外力，物块在粗糙斜面滑动 【详解】A．在垂直斜面斜向右下方的力F作用下，滑块受重力、支持力、摩擦力、推力四个力的作用，滑块恰好可以匀速下滑，故，， 解得， 撤去F之后滑块继续下滑的过程中，， 解得，故，滑块与斜面之间的摩擦力变小，A错误； B．撤去F之前，滑块恰好可以匀速下滑，故滑块与斜面整体加速度为0，地面对斜面的支持力等于总重力与力F竖直分力之和，即地面对斜面的支持力大于 撤去F之后，滑块与斜面之间的摩擦力变小，滑块匀加速下滑，滑块有沿斜面向下的加速度，有竖直向下的分加速度，故滑块与斜面整体处于失重状态，地面对斜面的支持力小于，故B错误； CD．撤去F之前，滑块恰好可以匀速下滑，故 解得 撤去F之后 联立解得，故滑块有沿斜面向下的加速度，滑块有水平向左的分加速度，故滑块与斜面整体受到水平向左的摩擦力，故C正确，D错误。 故选C。 10．（2026·湖北十堰·二模）如图所示，用水平推力F作用在物块B上，使物块A、B一起沿光滑水平面向右做匀加速运动，A、B间的动摩擦因数为0.5，A的质量为2m，B的质量为m，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B保持相对静止，则推力F的最小值等于（　　） A．1.5mg B．2mg C．2.5mg D．3mg 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】牛顿第二定律的初步应用、平衡问题中的极值问题 【详解】对整体由牛顿第二定律有 设B对A的压力为，则对A由牛顿第二定律有 对物块B研究 解得 故选D。 11．（25-26高二下·江西南昌·期中）如图所示，一定质量的木块置于固定的粗糙斜面上，对木块施加水平向右的恒力F时，木块静止在斜面上。下列说法正确的是（　　） A．木块一定受四个力的作用 B．木块一定受到沿斜面向下的摩擦力 C．撤去F后，木块所受的合力与F等大反向 D．撤去F后，木块可能沿斜面加速下滑 【答案】D 【难度】0.71 【知识点】利用平衡推论求力大小或方向、分析物体受力个数、无外力，物块在粗糙斜面滑动 【详解】AB．对木块受力分析，木块有可能只受重力、支持力、恒力，可使木块静止，故AB错误； C．撤去F后，木块也可能静止在斜面上，此时木块所受合力为0，故C错误； D．撤去F后，若重力下滑分力大于最大静摩擦力，木块将沿斜面加速下滑，故D正确。 故选D。 12．（2026·湖北黄冈·模拟预测）图（a）为明代画家倪端创作的《捕鱼图》的局部，图（b）是对其中捕鱼器械的简化模型：轻质撑杆OA可绕岸边O点自由转动，渔网用轻绳AC系于撑杆上端的A点，站在岸上的渔翁拉动系在撑杆上端的轻绳AB，即可向上提起渔网。某次渔网被缓慢向上提起，当轻绳AB，AC与撑杆的夹角均为时，作用在轻绳AB的拉力大小为F，则此时岸对撑杆的作用力大小为（    ） A． B． C． D．F 【答案】B 【难度】0.7 【知识点】正交分解法解共点力平衡问题、“定杆”、“动杆”问题 【详解】轻质撑杆OA杆为活杆，对端点A受力分析，杆对其作用力沿杆的方向，轻绳AC、轻绳AB对端点A拉力，由拉力的对称性及共点力的平衡，得杆对其支持力为 即此时岸对撑杆的作用力大小为 故选B。 13．（2026·湖北孝感·模拟预测）用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c与水平方向的夹角为30°。则细线b对小球2的拉力大小为（　　） A．G B． C． D．G 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】整体法与隔离法解决共点力平衡问题 【详解】将1与2两个小球作为整体进行受力分析，如下图所示 三力平衡可围成三角形，所以 单独对球2受力分析，如图所示 由于自身重力G与大小相等，且夹角为120°，所以第三个力 方向也与重力G成120°。 故选A。 14．（2026·湖北荆州·模拟预测）如图所示，平行金属导轨固定在水平面上，导轨左端连接直流电源，金属棒与导轨垂直且接触良好，导轨处在与导轨平面成角斜向右上方的匀强磁场中。闭合开关，金属棒始终保持静止，则下列判断正确的是（     ） A．仅减小，金属棒有向右滑动的趋势 B．仅减小，金属棒对导轨的压力会减小 C．仅减小，金属棒受到的安培力会减小 D．仅减小，金属棒受到的摩擦力增大 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】正交分解法解共点力平衡问题、安培力的计算式及初步应用、通电导线在磁场中的作用力方向 【详解】C．磁场与电流方向始终垂直，安培力大小为，磁场大小不变，电路电流不变，金属棒长度不变，因此安培力大小始终不变，故C错误； BD．安培力方向垂直于磁场，将分解为水平向左分量和竖直向上分量，金属棒静止，受力平衡； 竖直方向 得支持力，金属棒对导轨的压力大小等于。 水平方向：摩擦力，方向向右； 仅减小时，增大，因此减小，金属棒对导轨的压力减小； 减小，因此减小，故B正确，D错误； A．安培力水平分量始终向左，金属棒一直有向左滑动的趋势，故A错误。 故选B。 15．（2026·湖北·一模）如图所示，水平固定的绝缘木板处于水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E。电荷量为的物块在木板上刚好能保持静止。在木板上的处钉一钉子，在处固定一光滑圆环，沿电场线方向。将一根轻质绝缘橡皮筋的一端系在钉子上，另一端穿过圆环与物块相连，橡皮筋遵循胡克定律，其原长等于间的距离。当物块处于延长线上的A点时，物块恰好要沿向右运动，此时A点与点间的距离为L。当物块位于B点，与的夹角为60°，也能恰好保持静止，则B、两点间的距离x和此时橡皮筋弹力F分别为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【难度】0.35 【知识点】匀强电场的场强、直接合成法解决三力平衡问题 【详解】AB．设橡皮筋的劲度系数为，带正电的物块在木板上刚好能保持静止，说明物块所受摩擦力与电场力平衡，可知 当物块位于点时，物块恰好要沿向右运动，则 物块位于点时，设橡皮筋伸长量为，橡皮筋拉伸方向与夹角为，根据受力平衡，由余弦定理有 解得，故A正确，B错误； CD．由上述分析可知橡皮筋弹力，故CD错误。 故选A。 16．（2026·湖北孝感·二模）如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有、两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现对施加一水平向右的外力，使缓慢向右移动，该过程中环始终保持静止状态，则下列说法正确的是（　　） A．A环对杆的摩擦力变小 B．杆对B环的摩擦力变大 C．杆对B环的作用力不变 D．细绳对A环的拉力变小 【答案】C 【难度】0.4 【知识点】整体法与隔离法解决共点力平衡问题、用解析法解决平衡问题 【详解】D．对施加外力前，两细绳与竖直方向的夹角设为，由对称性可知两细绳上的拉力相等，设为，设书的重力为。由竖直方向的平衡得 得 缓慢向右移动后，变大，变小，故细绳对A环的拉力变大，故D错误； A．A环受到的摩擦力， 缓慢向右移动后，变大，变大，A环受到的摩擦力变大，由牛顿第三定律得 A环对杆的摩擦力也变大，故A错误； B．受到杆的支持力，不变，缓慢向右移动过程中，受到杆的滑动摩擦力，不变，故B错误； C．杆对B环的作用力为和合力，因和大小和方向都不变，故它们的合力大小和方向也不变，故C正确。 故选C。 17．（25-26高二下·湖北荆州·阶段检测）如图所示，质量为、倾角θ=30°的斜面体静止在水平面上，质量为m的物块与质量为的沙桶（包括沙）用跨过光滑定滑轮的轻绳连接。初始时定滑轮和物块之间的轻绳与竖直方向的夹角也为θ，物块静止在斜面上恰好不上滑。某时刻沙桶开始缓慢漏沙。已知斜面体始终保持静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的（    ） A．物块与斜面之间的动摩擦因数为 B．当沙桶（包括沙）的质量为时，物块开始下滑 C．漏沙过程中，物块受到的摩擦力先减小后增大 D．漏沙过程中，地面对斜面体的作用力一直减小 【答案】C 【难度】0.4 【知识点】正交分解法解共点力平衡问题、整体法与隔离法解决共点力平衡问题 【详解】A．对物块受力分析可知，细绳的拉力与斜面的夹角为，则由正交分解法可得， 其中，，解得，A错误； B．当沙桶（包括沙）的质量为时，根据A的解析，其中时可求解摩擦力可知，物块还没有开始下滑，B错误； C．漏沙过程中，细线的拉力T逐渐减小，根据可知，物块受到的摩擦力先减小后增大，C正确； D．漏沙过程中，细线的拉力T逐渐减小，对物块和斜面体的整体分析可知，受重力竖直向下，绳拉力T和地面的作用力F，根据三力平衡原理可知，当地面的作用力F恰垂直绳拉力的方向时该作用力最小，此时，由于初始绳拉力为，则随着绳拉力的减小，地面的作用力增大，故D错误。 故选C。 18．（2026·湖北鄂州·三模）如图，用水平向右的外力F作用于质量为m的物块A，使物块A静止在粗糙倾斜的墙上，墙壁与水平面的夹角为θ，物块与墙壁间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为g，下列相关分析正确的是（　　） A．物块静止在墙上时，可能满足 B．外力F的取值可能为 C．若增大F，物块可能沿墙面向下做匀加速直线运动 D．若减小F，物块可能沿墙面向下做匀加速直线运动 【答案】D 【难度】0.4 【知识点】正交分解法解共点力平衡问题、牛顿第二定律的初步应用 【详解】AB．当物体静止时，受力分析如下图所示： 若要平衡，物体必须受重力与拉力，墙面给的支持力，以及摩擦力4个力，则竖直方向满足，而 可得 水平方向满足 解得 故AB错误。 C．若增大F，根据，则N增加，最大静摩擦力增大，则物块仍静止，C错误； D．若减小F，滑动时，则f和N成比例减小，可能出现当f和N均减为零时，此时若F与mg的合力沿墙面向下，则物块沿墙面向下做匀加速直线运动，D正确。 故选D。 19．（2026·湖北·模拟预测）如图所示，一半径为的圆环中放入4个完全相同的半径为的小圆环，已知2，3圆环的圆心在同一水平面上，不考虑一切摩擦，则1，2号环之间的弹力与2，3号环之间的弹力大小之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【难度】0.45 【知识点】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 【详解】设大圆环圆心为，小圆环重力均为，小圆环半径为，则大圆环圆心到任意小圆环圆心的距离为，相邻小圆环的圆心间距为 由几何关系可得，1、2号环的圆心连线与水平方向夹角为，大圆环对2号环的弹力方向与水平方向夹角也为 对1号环竖直方向受力平衡，有，解得。 对2号环竖直方向受力平衡，有，代入得 对2号环水平方向受力平衡，有 代入、得： 因此弹力大小之比，即，故选 C。 20．（2026·湖北黄冈·三模）某同学搭建了一个甲烷分子球棍模型，并将其静置在光滑水平桌面上，如图所示。质量均为m的四个相同小球a，b，c，d通过轻杆连接在小球O周围，形成正四面体结构。已知小球O质量为2m，重力加速度为g。下列说法正确的是（     ） A．轻杆1对小球d的作用力大小为2mg B．桌面对小球a的弹力大小为3mg C．小球O受到四根轻杆的合力大小等于mg D．轻杆2对小球b的作用力大小为mg 【答案】D 【难度】0.4 【知识点】整体法与隔离法解决共点力平衡问题 【详解】A．对小球d，根据平衡条件可得轻杆1对小球d的作用力大小为，故A错误； B．对整体，根据平衡条件可得 解得，故B错误； C．对小球O，根据平衡条件可得，故C错误； D．对小球b，由于水平桌面光滑，轻杆2对b弹力只能沿竖直方向，根据平衡条件可得 所以轻杆2对小球b的作用力大小为，故D正确。 故选D。 21．（2026·湖北襄阳·三模）如图甲所示，两质量均为m的光滑小球A、B（可视为质点），用长为L的轻杆连接。在水平向左的外力F的作用下保持静止，此时杆与水平方向的夹角为60°。已知重力加速度大小为g。 (1)求外力F的大小； (2)现将小球B推至墙角处后紧靠墙壁竖直立于水平面上（如图乙所示）。当A受到轻微扰动后由静止开始向右倾倒，两球始终在同一竖直平面内运动，求小球B即将离开墙壁时A距离地面的高度； (3)在第（2）问中若去除侧面墙壁（如图丙所示），小球A受到轻微扰动后，仍让其由图示初始位置由静止开始向右倾倒，B始终没有脱离地面。求当轻杆与水平方向的夹角为30°时，小球B的速度大小。 【答案】(1) (2) (3) 【难度】0.44 【知识点】动能定理的初步应用、杆连接关联速度问题、整体法与隔离法解决共点力平衡问题、动量守恒定律的初步应用、机械能守恒定律在杆连接系统中的应用 【详解】（1）以小球A为研究对象，根据受力平衡关系 以AB整体为研究对象，水平方向受力平衡 解得 （2）设球B即将离开墙壁时，杆与水平方向夹角为θ，根据动能定理 B离开墙壁时，杆对小球没有作用力，对A球根据牛顿第二定律 联立解得 A距离地面的高度 （3）当轻杆与水平方向的夹角为30°时，设小球A水平和竖直方向的分速度分别为和，小球B的速度为 因小球A和B水平方向受合外力为零，则水平方向动量守恒 小球A、B组成的系统机械能守恒 小球A和小球B沿轻杆方向分速度相等 联立以上公式可得 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $