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

**基本信息** 整合2020-2026年湖南高考真题及模拟题，聚焦相互作用三大核心方法，以冬奥会飘带、氦气球运动等真实情境构建问题，强化物理建模与数学工具融合。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|约20题|正交分解、整体隔离、相似三角形、电场力平衡|2022湖南真题以冬奥会飘带考匀质绳张力分析；2026真题用双氦气球动态平衡考查整体隔离法；2025山东同源题结合半球形碗与库仑力，实现静力学与电场跨模块综合|

专题02 相互作用 6年真题1年模拟 考点分类 湖南考情（2020-2026） 命题规律 考点分类 湖南考情（2020-2026） 命题规律 考点 01 正交分解法解共点力平衡 2022 湖南高考真题（跳台滑雪飘带风力指示杆）；正交分解为基础方法，贯穿各平衡题型真题载体：冬奥会跳台滑雪、匀质绳风力分析 ・情境：冬奥会体育赛事、风力指示等生活 / 科技实景为题干素材； ・考点：正交分解、受力平衡、匀质绳 / 杆张力分析、角度与力的函数关系推导； ・题型：单项选择题，侧重物理建模与数学推导能力； ・综合：纯静力学模型，考查将连续体（飘带）分段分析的微元思想，难度中等偏易。 考点 02 整体与隔离法综合 2026 湖南高考真题（双氦气球匀速运动动态平衡）；2021 湖南高考真题（凹槽滑块缓慢移动动态平衡）；整体隔离法为湖南卷高频核心方法真题载体：氦气球拖拽、凹槽圆弧滑块推动 ・情境：气球匀速运动、圆弧滑块缓慢推动等动态（准静态）平衡场景； ・考点：整体法求系统外力、隔离法分析物体间内力、动态过程力的增减极值判断、空气阻力与速度正比关系； ・题型：多项选择题为主，同步考查系统外力与内部相互作用力变化； ・综合：融合变力（阻力正比速度）、几何约束、准静态平衡，贴近生活创新情境，综合性较强。 考点 03 相似三角形法与电场力平衡 2025 山东同源题型（半球形碗带电小球平衡）；湖南卷常借鉴同类几何平衡解题思路，作为压轴小题拓展方向真题载体：半球形光滑碗、带电小球库仑力平衡 ・情境：光滑圆弧 / 球面、碗内壁搭配库仑力或弹簧力，几何约束为核心命题载体； ・考点：相似三角形受力分析、库仑定律、重力分力平衡、电势与电场强度叠加计算； ・题型：单选 / 多选压轴小题，依托固定几何关系构建受力矢量三角形； ・综合：静力学 + 电场跨模块综合，强化数学几何工具与电场知识的融合应用，难度较高，区分度明显。 考点01 正交分解 1． 【答案】A 考点02 整体与隔离 1． 【答案】BC 2． 【答案】C 考点03 相似三角形等 1． 【答案】BD 1． 【答案】D 2． 【答案】D 3． 【答案】A 4． 【答案】D 5． 【答案】B 6． 【答案】C 7． 【答案】A 8． 【答案】C 9． 【答案】A 10． 【答案】D 11． 【答案】B 12． 【答案】AC 13． 【答案】D 14． 【答案】A 15． 【答案】B 16． 【答案】B 17． 【答案】B 18． 【答案】A 19． 【答案】AD 20． 【答案】BD 21． 【答案】BD 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 湖南考情（2020-2026） 命题规律 考点分类 湖南考情（2020-2026） 命题规律 考点 01 正交分解法解共点力平衡 2022 湖南高考真题（跳台滑雪飘带风力指示杆）；正交分解为基础方法，贯穿各平衡题型真题载体：冬奥会跳台滑雪、匀质绳风力分析 ・情境：冬奥会体育赛事、风力指示等生活 / 科技实景为题干素材； ・考点：正交分解、受力平衡、匀质绳 / 杆张力分析、角度与力的函数关系推导； ・题型：单项选择题，侧重物理建模与数学推导能力； ・综合：纯静力学模型，考查将连续体（飘带）分段分析的微元思想，难度中等偏易。 考点 02 整体与隔离法综合 2026 湖南高考真题（双氦气球匀速运动动态平衡）；2021 湖南高考真题（凹槽滑块缓慢移动动态平衡）；整体隔离法为湖南卷高频核心方法真题载体：氦气球拖拽、凹槽圆弧滑块推动 ・情境：气球匀速运动、圆弧滑块缓慢推动等动态（准静态）平衡场景； ・考点：整体法求系统外力、隔离法分析物体间内力、动态过程力的增减极值判断、空气阻力与速度正比关系； ・题型：多项选择题为主，同步考查系统外力与内部相互作用力变化； ・综合：融合变力（阻力正比速度）、几何约束、准静态平衡，贴近生活创新情境，综合性较强。 考点 03 相似三角形法与电场力平衡 2025 山东同源题型（半球形碗带电小球平衡）；湖南卷常借鉴同类几何平衡解题思路，作为压轴小题拓展方向真题载体：半球形光滑碗、带电小球库仑力平衡 ・情境：光滑圆弧 / 球面、碗内壁搭配库仑力或弹簧力，几何约束为核心命题载体； ・考点：相似三角形受力分析、库仑定律、重力分力平衡、电势与电场强度叠加计算； ・题型：单选 / 多选压轴小题，依托固定几何关系构建受力矢量三角形； ・综合：静力学 + 电场跨模块综合，强化数学几何工具与电场知识的融合应用，难度较高，区分度明显。 考点01 正交分解 1．（2022·湖南·高考真题）2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是（　　） A． B． C． D． 考点02 整体与隔离 1．（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 2．（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 考点03 相似三角形等 1．（2025·山东·高考真题）球心为O，半径为R的半球形光滑绝缘碗固定于水平地面上，带电量分别为和的小球甲、乙刚好静止于碗内壁A、B两点，过O、A、B的截面如图所示，C、D均为圆弧上的点，OC沿竖直方向，，，A、B两点间距离为，E、F为AB连线的三等分点。下列说法正确的是（　　） A．甲的质量小于乙的质量 B．C点电势高于D点电势 C．E、F两点电场强度大小相等，方向相同 D．沿直线从O点到D点，电势先升高后降低 1．（2026·湖南邵阳·模拟预测）物体受到大小分别为8N和3N的两个共点力，关于其合力，下列说法正确的是（     ） A．合力可能为4N B．合力不可能为10N C．合力可能为13N D．合力不可能为3N 2．（2026·湖南长沙·三模）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．小明坐着时，拉索的拉力较小 D．小明躺着时，拉索的拉力较小 3．（2026·湖南长沙·模拟预测）如图所示，一位小朋友躺在吊床上休息，当其静止时拴吊床的两段绳子与竖直方向的夹角分别为和。设夹角为的绳子拉力大小为，夹角为的绳子拉力大小为，则为（    ） A． B． C． D． 4．（2026·湖南长沙·一模）如图所示，一轻绳绕过光滑定滑轮（半径可忽略）一端连接小球A（可视为质点），另一端连接物体B。物体B放在粗糙水平地面上，受到水平向右的作用力F，使得小球A沿光滑固定的半球面从图示位置缓慢向上移动，定滑轮在半球面球心O的正上方C点处，已知OC的长度为2R，半球面的半径为R。小球A向上缓慢移动到最高点D的过程中，下列说法正确的是（　　） A．轻绳的张力T增大 B．光滑半球面对小球的支持力变小 C．地面对物体的滑动摩擦力减小 D．地面对半球面的作用力增大 5．（2026·湖南张家界·三模）如图所示，固定斜面倾角，斜面光滑。长度为的轻杆两端固定质量均为的小球A、B（可视为质点），用两根长均为的细线将A、B分别悬挂在斜面上的点（两球均紧贴斜面）。为使细线保持水平（与地面平行）且整个系统保持静止状态，需对A施加一外力。重力加速度大小为，则的最小值为（　　） A． B． C． D． 6．（2026·湖南邵阳·三模）A、B两个可看做质点的小球通过轻杆相连，用两条轻绳悬挂于点，稳定时如图所示，过点做一条竖直线，交AB连线于点，为AB连线的中点，则关于A、B两个小球质量、大小关系判断正确的是（　　） A． B． C． D．无法确定 7．（2026·湖南长沙·二模）如图所示，在班级科技节的“悬停纸飞机”展示中，小明用三段细线连接两个模型飞机A和B（均可视为质点），并将上端固定在天花板的点。他通过侧向施加一个拉力来控制系统的平衡。初始状态如图所示，拉力的方向与平行，使三段轻绳都伸直且、间轻绳处于竖直状态。然后让拉力的方向从图示方向缓慢逆时针旋转至竖直向上。在此过程中，两飞机始终保持静止，则下列说法正确的是（     ） A．轻绳的弹力一直为零 B．轻绳的弹力一直减小 C．拉力先增大再减小 D．轻绳OB的弹力大小不可能为零 8．（2026·湖南衡阳·模拟预测）如图所示，倾角为θ的光滑斜面上固定一轻弹簧，轻弹簧下端连接一质量为m的小球，小球静止在斜面上，现对小球施加一水平拉力，此时小球仍处于静止状态且恰好与斜面没有作用力。已知重力加速度为g，斜面始终静止在水平地面上，弹簧在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．此时水平拉力的大小为 B．此时斜面受到水平地面的摩擦力大小为 C．若撤去水平拉力，则撤去拉力的瞬间，小球受到斜面的支持力大小为 D．若撤去水平拉力，则撤去拉力的瞬间，小球的加速度大小为 9．（2026·湖南郴州·三模）劳动实践中处处蕴含物理智慧。如图甲，施工时利用两根平行固定的粗糙圆柱形钢管、将长方体砖块从屋顶平稳运送至地面。将两根钢管简化为平行倾斜的粗糙圆柱直杆、砖块放置在两钢管上端正中间，由静止开始沿倾斜钢管下滑；图乙为垂直于运动方向的截面图，砖块截面为正方形。忽略砖块侧向滑动，砖块全程沿钢管匀变速下滑。下列说法正确的是（    ） A．若只适当增大钢管的间距，每根钢管对砖块的弹力不变 B．若只适当增大钢管的间距，每根钢管对砖块的摩擦力变小 C．若只增大砖块的质量，砖块下滑的加速度变大 D．若只增大钢管与水平方向的夹角，下滑时间不变 10．（2026·湖南长沙·一模）如图所示为工人运送桶装水的推车，O点处有一锁定装置，锁定时OA板被固定，且，未锁定时，OA板可绕O点转动。当到达目的地后，工人抬起把手，推车静止，OA板被锁定且处于竖直状态。若桶与接触面之间的摩擦不计，已知水桶总质量为m，OA板、OB板对水桶的弹力分别为、，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．水桶对OA板的压力为 B．若突然撤去OA板，则将增大 C．若解除锁定，使OA板逆时针缓慢转动的过程中，将一直减小 D．将OA锁定，抬起把手使整体从如图位置原地逆时针缓慢转动的过程中，将一直减小 11．（2026·湖南长沙·模拟预测）将质量为m的物料放在倾角为的固定粗糙斜面上，用拉力F拉着物料匀速上滑，拉力F与斜面之间的夹角为，若适当增大，物料仍然匀速上滑，则下列说法正确的是（　　） A．物料对斜面的压力可能为零 B．斜面对物料的摩擦力一定减小 C．斜面对物料的作用力方向一定改变 D．拉力F一定减小 12．（2026·湖南衡阳·模拟预测）如图所示为明代画家倪端所画的《捕鱼图》的一部分，和渔网连接的四根竹竿系在跨过支架的轻绳上，渔翁拉动轻绳即可向上提起渔网。若某次渔网（含鱼和网中水）的总质量为10 kg，竹竿与渔网连接的末端的切线与水平方向的夹角均为53°，，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A．渔网匀速上升时，每根竹竿对渔网的作用力大小均为 B．鱼对渔网的压力和渔网对鱼的支持力是一对平衡力 C．渔网加速上升时，渔网对鱼的支持力大于鱼的重力 D．渔网减速上升时，渔网中的鱼处于超重状态 13．（2026·湖南长沙·模拟预测）图甲所示为玻璃清洁工人在清洁摩天大楼的玻璃幕墙。他所乘坐装置的侧视图如图乙所示：工人坐在简易的小木板BC上，通过楼顶的滑轮和不可伸长的轻绳OA在竖直平面内缓慢下降。小木板的安装方式如图丙所示，小木板BC用两根等长且夹角的不可伸长的轻绳AB、AC连接在OA绳的A点，AB、AC与OA始终在同一倾斜平面内。工作时工人用脚蹬在玻璃墙上，玻璃墙对脚的支持力和摩擦力的合力方向始终沿小腿方向，小腿与竖直玻璃墙夹角恒为，小木板BC始终保持水平且与玻璃墙平行。已知工人及工具的总质量，重力加速度，小木板的质量可忽略不计，某时刻轻绳OA与竖直玻璃墙的夹角。则工人稳定坐在木板BC上且未擦墙时，下列说法正确的是（    ） A．此时OA绳的拉力大小为500 N B．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，工人所受合力越来越小 C．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，绳OA的拉力不断减小 D．此时若工人不触碰轻绳，小木板受的压力大小为384 N 14．（2026·湖南衡阳·二模）如图所示，一光滑重球P通过轻绳悬挂在竖直挡板上，轻绳与竖直方向的夹角，将挡板绕点顺时针缓慢转动到与水平方向夹角也为，已知重球质量分布均匀，在该过程中细绳对重球的拉力和挡板对重球的弹力的变化情况是（　　） A．一直减小，一直增大 B．一直增大，一直减小 C．先减小后增大，一直增大 D．一直增大，先减小后增大 15．（2026·湖南·模拟预测）如图甲所示为烤肠机，香肠放置在两根水平固定的平行金属杆中间，不考虑金属杆转动带来的影响，其截面如图乙所示。香肠可视为质量为的均匀圆柱体，烤制过程中香肠的质量不变，半径均匀变大。忽略一切摩擦及金属杆的热胀冷缩，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A．香肠烤熟后金属杆1和2对其支持力的夹角比烤熟前变大 B．香肠烤熟后金属杆1对其支持力比烤熟前变小 C．香肠对金属杆2的作用力大于金属杆2对香肠的作用力 D．香肠烤熟后与烤熟前相比，两根金属杆对其合力变大 16．（2026·湖南·三模）如图所示，黑板（铁材料）竖直固定，小磁铁夹着一张纸吸附在黑板上，已知纸和磁铁的质量分别为、，开始纸和磁铁都静止。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，对纸施加不同的力。下列说法正确的是（　　） A．对纸施加竖直向上的力，纸未动，黑板对纸的摩擦力一定减小 B．对纸施加竖直向上的力，纸和磁铁一起向上匀速运动，纸受到的摩擦力的合力增大 C．对纸施加平行黑板方向的水平力，纸未动，黑板对纸的摩擦力可能不变 D．对纸施加竖直向下的力，只要拉力大于两侧滑动摩擦力之和，就能将纸抽出 17．（2026·湖南·二模）如图所示，三根长都是l的轻杆，上端用铰链连接，每根杆都可以绕O自由转动，下端支在水平地面上的A、B、C三点，ABC为等边三角形，且每根轻杆与水平面的夹角均为。在O点连接一根轻绳，下端吊着一个重力为G的物体，三角架处于稳定状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（   ） A．地面对每根杆的支持力大小均为 B．每根杆对铰链O的作用力大小均为 C．杆和地面间的动摩擦因数至少为 D．若仅将等边三角形ABC的边长变短，则地面对每根杆的支持力变小 18．（2026·湖南张家界·二模）如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平地面上，一质量为m的小球用轻绳系住，轻绳另一端固定在斜面顶端的O点，初始时轻绳与斜面平行。现缓慢拉动轻绳，使轻绳绕O点逆时针转动至水平方向，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．轻绳的拉力一直增大 B．轻绳的拉力先减小后增大 C．斜面对小球的支持力一直增大 D．斜面对小球的支持力先减小后增大 19．（2026·湖南岳阳·模拟预测）如图甲所示，倾角的足够长的光滑斜面体固定在水平地面上，底端附近垂直斜面固定一挡板，可视为质点的小物块A、B用轻弹簧拴接后置于斜面上。A的质量为m，初始静止时，弹簧压缩量为d。某时刻在A上施加一沿斜面向上的恒力，当弹簧第一次恢复原长（此时弹性势能为零）时撤去恒力，A到最高点时B刚要离开挡板，此后A在斜面上做往复运动。A的重力势能和弹簧弹性势能随位移变化如图乙（以A的初始位置处为重力势能零势面），重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数为 B．B的质量为2m C．A运动到最低点时的加速度大小为 D．弹簧的最大弹性势能为 20．（2026·湖南·模拟预测）某实验小组研究物体放置在竖直弹簧上的运动。如图甲所示，弹簧竖直放置，下部固定在一铁板上，铁板质量为，铁板的底部放置了一压力传感器，置于水平地面上；当弹簧处于自然长度时，将一盒子无初速度地放在与弹簧上端相连的薄板上，测出物体的速度与弹簧长度的关系如图乙，图线与横轴交点坐标为、。弹簧的弹性势能（为弹簧的形变量），薄板与弹簧的质量可忽略，盒子的质量为，弹簧一直处在弹性限度内，重力加速度大小为，空气阻力不计。则（　　） A．当弹簧长度为时，盒子的加速度大小小于 B．弹簧的劲度系数为 C．开始运动后压力传感器的示数变化范围为0到 D．盒子的最大速度为 21．（2026·湖南郴州·模拟预测）如图所示，质量为m的均匀钢棒，一端支在粗糙固定的水平橡胶垫上，另一端被绳斜拉着，处于静止状态。已知钢棒与水平橡胶垫的夹角为、绳子与竖直方向的夹角为，、均为30°，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，研究表明橡胶与钢之间的动摩擦因数可达1.0~4.0之间。则下列说法中正确的是（　　） A．钢棒可能受3个力的作用 B．钢棒受到水平橡胶垫的摩擦力方向向左 C．钢棒受到绳子拉力的竖直分量大小为mg D．钢棒与粗糙水平橡胶垫的动摩擦因数至少为 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 湖南考情（2020-2026） 命题规律 考点分类 湖南考情（2020-2026） 命题规律 考点 01 正交分解法解共点力平衡 2022 湖南高考真题（跳台滑雪飘带风力指示杆）；正交分解为基础方法，贯穿各平衡题型真题载体：冬奥会跳台滑雪、匀质绳风力分析 ・情境：冬奥会体育赛事、风力指示等生活 / 科技实景为题干素材； ・考点：正交分解、受力平衡、匀质绳 / 杆张力分析、角度与力的函数关系推导； ・题型：单项选择题，侧重物理建模与数学推导能力； ・综合：纯静力学模型，考查将连续体（飘带）分段分析的微元思想，难度中等偏易。 考点 02 整体与隔离法综合 2026 湖南高考真题（双氦气球匀速运动动态平衡）；2021 湖南高考真题（凹槽滑块缓慢移动动态平衡）；整体隔离法为湖南卷高频核心方法真题载体：氦气球拖拽、凹槽圆弧滑块推动 ・情境：气球匀速运动、圆弧滑块缓慢推动等动态（准静态）平衡场景； ・考点：整体法求系统外力、隔离法分析物体间内力、动态过程力的增减极值判断、空气阻力与速度正比关系； ・题型：多项选择题为主，同步考查系统外力与内部相互作用力变化； ・综合：融合变力（阻力正比速度）、几何约束、准静态平衡，贴近生活创新情境，综合性较强。 考点 03 相似三角形法与电场力平衡 2025 山东同源题型（半球形碗带电小球平衡）；湖南卷常借鉴同类几何平衡解题思路，作为压轴小题拓展方向真题载体：半球形光滑碗、带电小球库仑力平衡 ・情境：光滑圆弧 / 球面、碗内壁搭配库仑力或弹簧力，几何约束为核心命题载体； ・考点：相似三角形受力分析、库仑定律、重力分力平衡、电势与电场强度叠加计算； ・题型：单选 / 多选压轴小题，依托固定几何关系构建受力矢量三角形； ・综合：静力学 + 电场跨模块综合，强化数学几何工具与电场知识的融合应用，难度较高，区分度明显。 考点01 正交分解 1．（2022·湖南·高考真题）2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】正交分解法解共点力平衡问题 【详解】由于风速水平向右、大小恒定且不随高度改变，可认为单位长度飘带受到的风力相同，假设飘带总长为，质量为，由飘带自由端向上选取任意一段，该部分飘带的重力和所受风力分别为 该部分飘带稳定时受力平衡，受力分析如图所示 重力与风力的合力与剩余部分间的张力是平衡力，设竖直方向的夹角为，则满足 可知飘带与竖直方向的角度与所选取的飘带长度无关，在风速一定时，飘带与竖直方向的角度正切值恒定，则飘带为一条倾斜的直线。 故选A。 考点02 整体与隔离 1．（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。 2．（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。 考点03 相似三角形等 1．（2025·山东·高考真题）球心为O，半径为R的半球形光滑绝缘碗固定于水平地面上，带电量分别为和的小球甲、乙刚好静止于碗内壁A、B两点，过O、A、B的截面如图所示，C、D均为圆弧上的点，OC沿竖直方向，，，A、B两点间距离为，E、F为AB连线的三等分点。下列说法正确的是（　　） A．甲的质量小于乙的质量 B．C点电势高于D点电势 C．E、F两点电场强度大小相等，方向相同 D．沿直线从O点到D点，电势先升高后降低 【答案】BD 【难度】0.4 【知识点】不等量点电荷周围的电势分布、用相似三角形解决平衡问题、电场强度的叠加法则、电场力做功和电势能变化的关系 【详解】A．对甲、乙两小球受力分析如图所示，甲、乙两小球分别受到重力、支持力、库仑力作用保持平衡。 设与线段交点为点，由几何关系 解得 因此有， 根据正弦定理，对甲有 对乙有 因为 是一对相互作用力，可得 A错误； B．根据点电荷场强公式，由场强叠加知识，可知C到D之间的圆弧上各点场强方向都向右下方，若有一正试探电荷从C运动到D的过程中，电场力做正功，电势能减小，故可判断C点电势高于D点电势，B正确； C．两带电小球连线上的电场分布可以等效成一对等量异种点电荷的电场和在点带电量为的正点电荷的电场相互叠加的电场。在等量异种点电荷的电场中E、F两点电场强度大小相等，方向相同。但是点带电量为的正点电荷在E、F两点的电场强度不同。E、F两点电场强度大小不同，C错误； D．电势是标量，与线段的交点距离两带电小球最近，所以该点电势最大，那么沿直线从O点到D点，电势先升高后降低，D正确。 故选BD。 1．（2026·湖南邵阳·模拟预测）物体受到大小分别为8N和3N的两个共点力，关于其合力，下列说法正确的是（     ） A．合力可能为4N B．合力不可能为10N C．合力可能为13N D．合力不可能为3N 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】合力的取值范围 【详解】A．两个共点力的合力取值满足规律： 代入， 可得合力范围为 4N小于5N，故合力不可能为4N，A错误； B．10N在合力范围内，故合力可能为10N，B错误； C．13N大于11N，故合力不可能为13N，C错误； D．3N小于5N，故合力不可能为3N，D正确。 故选D。 2．（2026·湖南长沙·三模）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．小明坐着时，拉索的拉力较小 D．小明躺着时，拉索的拉力较小 【答案】D 【难度】0.72 【知识点】直接合成法解决三力平衡问题 【详解】A．小明在吊床上静止时，处于平衡状态，所受合力为零，因此吊床对小明的支持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，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 小明躺着时，身体与吊床的接触面积较大，吊床弯曲程度较小，拉索与竖直方向的夹角较小，较大，故拉力较小；小明坐着时，身体与吊床的接触面积较小，重力集中在一点，吊床弯曲程度较大，拉索与竖直方向的夹角较大，较小，故拉力较大。因此B、C错误，D正确。 3．（2026·湖南长沙·模拟预测）如图所示，一位小朋友躺在吊床上休息，当其静止时拴吊床的两段绳子与竖直方向的夹角分别为和。设夹角为的绳子拉力大小为，夹角为的绳子拉力大小为，则为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【难度】0.8 【知识点】用正弦定理解决平衡问题 【详解】小朋友及吊床受三个力且处于静止状态，其受力如图所示，由正弦定理可得 所以 故选A。 4．（2026·湖南长沙·一模）如图所示，一轻绳绕过光滑定滑轮（半径可忽略）一端连接小球A（可视为质点），另一端连接物体B。物体B放在粗糙水平地面上，受到水平向右的作用力F，使得小球A沿光滑固定的半球面从图示位置缓慢向上移动，定滑轮在半球面球心O的正上方C点处，已知OC的长度为2R，半球面的半径为R。小球A向上缓慢移动到最高点D的过程中，下列说法正确的是（　　） A．轻绳的张力T增大 B．光滑半球面对小球的支持力变小 C．地面对物体的滑动摩擦力减小 D．地面对半球面的作用力增大 【答案】D 【难度】0.5 【知识点】用解析法解决平衡问题、用相似三角形解决平衡问题 【详解】AB．小球A沿光滑半球面缓慢运动过程中，小球A受到重力、轻绳的张力、半球面对A的支持力的作用，处于三力平衡，如图所示 根据平衡条件，可得N与T的合力 根据相似三角形法则知 可得 小球A向上移动到D的过程中，R不变，AC变短，故轻绳的张力T逐渐减小，支持力N不变，故AB错误； C．物体B向右移动，受到轻绳的张力T、自身重力、地面的支持力、滑动摩擦力f、水平拉力F的作用，受力分析如上图所示，在B向右移动过程中轻绳与竖直方向的夹角增大，而轻绳的张力T减小，可知张力的竖直分力减小，在竖直方向上有 可知地面对物体B的支持力增大；根据可知摩擦力增大，故C错误； D．小球A对半球面的压力大小不变，其方向与竖直方向夹角变小，则压力与半球面的重力的合力增大，此合力与地面对半球面的作用力为一对平衡力，故地面对半球面的作用力增大，故D正确。 故选D。 5．（2026·湖南张家界·三模）如图所示，固定斜面倾角，斜面光滑。长度为的轻杆两端固定质量均为的小球A、B（可视为质点），用两根长均为的细线将A、B分别悬挂在斜面上的点（两球均紧贴斜面）。为使细线保持水平（与地面平行）且整个系统保持静止状态，需对A施加一外力。重力加速度大小为，则的最小值为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【难度】0.35 【知识点】平衡问题中的极值问题 【详解】如图甲所示 可得小球重力沿斜面向下的分力大小为mgsinθ。如图乙所示 视线垂直于斜面，由几何关系知∠ABO=∠BAO=。对 B 球受力分析，由平衡条件知杆对B 球的力大小为mgsinθ。对A球受力分析，杆对A球的力大小也为mgsinθ，所以 A球重力沿斜面向下的分力与杆对A球作用的合力为F1=mgsinθ 如图丙 由矢量三角形可得给A球施加最小力 故选B。 6．（2026·湖南邵阳·三模）A、B两个可看做质点的小球通过轻杆相连，用两条轻绳悬挂于点，稳定时如图所示，过点做一条竖直线，交AB连线于点，为AB连线的中点，则关于A、B两个小球质量、大小关系判断正确的是（　　） A． B． C． D．无法确定 【答案】C 【难度】0.63 【知识点】用相似三角形解决平衡问题 【详解】轻杆对两小球弹力大小相等，令该弹力为T，对小球A进行分析，利用相似三角形规律有 解得 对小球B进行分析，利用相似三角形规律有 解得 由于 则有 故选C。 7．（2026·湖南长沙·二模）如图所示，在班级科技节的“悬停纸飞机”展示中，小明用三段细线连接两个模型飞机A和B（均可视为质点），并将上端固定在天花板的点。他通过侧向施加一个拉力来控制系统的平衡。初始状态如图所示，拉力的方向与平行，使三段轻绳都伸直且、间轻绳处于竖直状态。然后让拉力的方向从图示方向缓慢逆时针旋转至竖直向上。在此过程中，两飞机始终保持静止，则下列说法正确的是（     ） A．轻绳的弹力一直为零 B．轻绳的弹力一直减小 C．拉力先增大再减小 D．轻绳OB的弹力大小不可能为零 【答案】A 【难度】0.55 【知识点】用图解法解决平衡问题、利用平衡推论求力大小或方向 【详解】A．由于轻绳OA是竖直的，对飞机A，由平衡条件可知，轻绳AB弹力一定为0（否则轻绳OA不可能竖直），故A正确； B．对飞机A，由平衡条件可知，轻绳OA弹力一定等于飞机A的重力，故B错误； CD．对飞机B受力分析，如图所示 其中重力的大小方向都不变，轻绳OB的弹力方向不变，这三个力经过适当平移可构成一个首尾相接的矢量三角形，画出各力动态变化的矢量三角形，如图所示 可知拉力F先减小后增大，当拉力F旋转至竖直向上时，轻绳OB的弹力为零，故CD错误。 故选A。 8．（2026·湖南衡阳·模拟预测）如图所示，倾角为θ的光滑斜面上固定一轻弹簧，轻弹簧下端连接一质量为m的小球，小球静止在斜面上，现对小球施加一水平拉力，此时小球仍处于静止状态且恰好与斜面没有作用力。已知重力加速度为g，斜面始终静止在水平地面上，弹簧在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．此时水平拉力的大小为 B．此时斜面受到水平地面的摩擦力大小为 C．若撤去水平拉力，则撤去拉力的瞬间，小球受到斜面的支持力大小为 D．若撤去水平拉力，则撤去拉力的瞬间，小球的加速度大小为 【答案】C 【难度】0.62 【知识点】牛顿第二定律求瞬时加速度问题、整体法与隔离法解决共点力平衡问题 【详解】AB．根据题目条件，对小球，受力分析如图甲所示，小球受到重力、水平拉力和弹簧的弹力，根据平衡条件可知，水平拉力大小 弹簧的弹力大小 对小球、斜面和弹簧组成的整体，受力分析如图乙所示，整体受到重力、水平拉力、地面的支持力和摩擦力，根据平衡条件可知，斜面受到水平地面的摩擦力水平向左，大小为，AB错误； C．若撤去水平拉力，则撤去拉力的瞬间，弹簧的弹力不变，对小球，受力分析如图丙所示，小球受到重力、斜面的支持力和弹簧的弹力，可知此时小球受到斜面的支持力大小为，C正确； D．根据牛顿第二定律可知，撤去拉力的瞬间，小球所受的合力 解得小球的加速度，D错误。 故选C。 9．（2026·湖南郴州·三模）劳动实践中处处蕴含物理智慧。如图甲，施工时利用两根平行固定的粗糙圆柱形钢管、将长方体砖块从屋顶平稳运送至地面。将两根钢管简化为平行倾斜的粗糙圆柱直杆、砖块放置在两钢管上端正中间，由静止开始沿倾斜钢管下滑；图乙为垂直于运动方向的截面图，砖块截面为正方形。忽略砖块侧向滑动，砖块全程沿钢管匀变速下滑。下列说法正确的是（    ） A．若只适当增大钢管的间距，每根钢管对砖块的弹力不变 B．若只适当增大钢管的间距，每根钢管对砖块的摩擦力变小 C．若只增大砖块的质量，砖块下滑的加速度变大 D．若只增大钢管与水平方向的夹角，下滑时间不变 【答案】A 【难度】0.59 【知识点】三维空间的共点力平衡问题、牛顿第二定律的初步应用、无外力，物块在粗糙斜面滑动 【详解】A．假定两钢管与地面倾角为、砖块的质量为，每一根钢管对砖块的支持力为，以砖块为研究对象，只在垂直于钢管平面内对其受力分析，如图所示 依题意有 解得 若仅适当增大钢管的间距，由于支持力垂直于接触面，角保持不变，不变，则不变，故A正确； B．假定砖块与钢管的动摩擦因数为，则摩擦力为 由于不变，则下滑过程中钢管对砖块的摩擦力不变，故B错误； C．根据牛顿第二定律有 解得 可知砖块的加速度与砖块的质量无关，故C错误； D．设钢管的长度为，由可知，砖块下滑时间 由于 若只增大钢管与水平方向的夹角，则增大，减小，砖块下滑的加速度增大，砖块下滑时间减小，故D错误。 故选A。 10．（2026·湖南长沙·一模）如图所示为工人运送桶装水的推车，O点处有一锁定装置，锁定时OA板被固定，且，未锁定时，OA板可绕O点转动。当到达目的地后，工人抬起把手，推车静止，OA板被锁定且处于竖直状态。若桶与接触面之间的摩擦不计，已知水桶总质量为m，OA板、OB板对水桶的弹力分别为、，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．水桶对OA板的压力为 B．若突然撤去OA板，则将增大 C．若解除锁定，使OA板逆时针缓慢转动的过程中，将一直减小 D．将OA锁定，抬起把手使整体从如图位置原地逆时针缓慢转动的过程中，将一直减小 【答案】D 【难度】0.6 【知识点】用解析法解决平衡问题、用图解法解决平衡问题、正交分解法解共点力平衡问题 【详解】A．以水桶为对象，根据平衡条件可得， 解得，，故A错误； B．若突然撤去OA板，垂直OB板方向由平衡条件可得 可知将减小，故B错误； C．若解除锁定，使OA板逆时针缓慢转动的过程中，根据三角形定则，水桶的受力如图所示 由图可知先减小后增大，故C错误； D．将OA锁定，则、的夹角保持不变，抬起把手使整体从如图位置原地逆时针缓慢转动的过程中，可等效为、方向不变，重力顺时针转动，如图所示 根据平衡条件可得 由于从增大到，逐渐减小，则一直减小，故D正确。 故选D。 11．（2026·湖南长沙·模拟预测）将质量为m的物料放在倾角为的固定粗糙斜面上，用拉力F拉着物料匀速上滑，拉力F与斜面之间的夹角为，若适当增大，物料仍然匀速上滑，则下列说法正确的是（　　） A．物料对斜面的压力可能为零 B．斜面对物料的摩擦力一定减小 C．斜面对物料的作用力方向一定改变 D．拉力F一定减小 【答案】B 【难度】0.4 【知识点】正交分解法解共点力平衡问题 【详解】A．对物料进行受力分析，物料受重力、支持力、滑动摩擦力和拉力。建立沿斜面向上为轴、垂直斜面向上为轴的坐标系。根据平衡条件，在轴方向有 在轴方向有 且 由轴方向平衡方程得 物料在斜面上匀速上滑，说明物料与斜面接触且有挤压，即。由牛顿第三定律可知物料对斜面的压力不为零，故A错误； B．联立平衡方程解得 则 当增大时，减小，分母减小，故增大。由可知减小。因为，所以摩擦力一定减小，故B正确； C．斜面对物料的作用力是支持力和摩擦力的合力，合力方向与垂直斜面方向的夹角满足 因不变，故作用力方向不变，故C错误； D．由平衡方程解得拉力 分母 其中 当增大时，分母可能先增大后减小，故拉力可能先减小后增大，故D错误。 故选B。 12．（2026·湖南衡阳·模拟预测）如图所示为明代画家倪端所画的《捕鱼图》的一部分，和渔网连接的四根竹竿系在跨过支架的轻绳上，渔翁拉动轻绳即可向上提起渔网。若某次渔网（含鱼和网中水）的总质量为10 kg，竹竿与渔网连接的末端的切线与水平方向的夹角均为53°，，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A．渔网匀速上升时，每根竹竿对渔网的作用力大小均为 B．鱼对渔网的压力和渔网对鱼的支持力是一对平衡力 C．渔网加速上升时，渔网对鱼的支持力大于鱼的重力 D．渔网减速上升时，渔网中的鱼处于超重状态 【答案】AC 【难度】0.7 【知识点】超重和失重现象分析、正交分解法解共点力平衡问题、牛顿第三定律 【详解】A．渔网匀速上升时，受力平衡，四根竹竿对渔网的作用力的合力与渔网的总重力等大反向，有 解得每根竹竿对渔网的作用力大小均为，故A正确； B．鱼对渔网的压力和渔网对鱼的支持力等大反向、作用在不同物体上，是一对相互作用力，故B错误； C．渔网加速上升时，鱼有竖直向上的加速度，由牛顿第二定律 可知渔网对鱼的支持力大于鱼的重力，故C正确； D．渔网减速上升时，鱼有竖直向下的加速度，由牛顿第二定律 可知渔网对鱼的支持力小于鱼的重力，渔网中的鱼处于失重状态，故D错误。 故选AC。 13．（2026·湖南长沙·模拟预测）图甲所示为玻璃清洁工人在清洁摩天大楼的玻璃幕墙。他所乘坐装置的侧视图如图乙所示：工人坐在简易的小木板BC上，通过楼顶的滑轮和不可伸长的轻绳OA在竖直平面内缓慢下降。小木板的安装方式如图丙所示，小木板BC用两根等长且夹角的不可伸长的轻绳AB、AC连接在OA绳的A点，AB、AC与OA始终在同一倾斜平面内。工作时工人用脚蹬在玻璃墙上，玻璃墙对脚的支持力和摩擦力的合力方向始终沿小腿方向，小腿与竖直玻璃墙夹角恒为，小木板BC始终保持水平且与玻璃墙平行。已知工人及工具的总质量，重力加速度，小木板的质量可忽略不计，某时刻轻绳OA与竖直玻璃墙的夹角。则工人稳定坐在木板BC上且未擦墙时，下列说法正确的是（    ） A．此时OA绳的拉力大小为500 N B．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，工人所受合力越来越小 C．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，绳OA的拉力不断减小 D．此时若工人不触碰轻绳，小木板受的压力大小为384 N 【答案】D 【难度】0.56 【知识点】平衡状态的定义及条件、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】A．设 绳拉力为（与竖直方向夹角 ），墙对脚的作用力 （沿小腿方向，与竖直方向夹角 ） 对工人和木板整体进行受力分析有水平方向 竖直方向 联立解得 ，，故A错误； B．工人缓慢下移过程中，始终处于平衡状态，合力始终为零，不会越来越小，故B错误； C．璃墙对脚的作用力方向不变，下滑过程中，绳与该作用力的夹角为锐角且减小，又合力等于重力不变，则绳OA的拉力增大，故C错误； D．“不触碰轻绳”即工人不直接接触 绳，绳拉力不直接作用在工人身上。对工人单独受力分析，墙对脚的力（与竖直方向成 ，竖直分量为 向上） 竖直方向有 由牛顿第三定律，木板受的压力大小等于工人受的支持力大小，故D正确。 故选D。 14．（2026·湖南衡阳·二模）如图所示，一光滑重球P通过轻绳悬挂在竖直挡板上，轻绳与竖直方向的夹角，将挡板绕点顺时针缓慢转动到与水平方向夹角也为，已知重球质量分布均匀，在该过程中细绳对重球的拉力和挡板对重球的弹力的变化情况是（　　） A．一直减小，一直增大 B．一直增大，一直减小 C．先减小后增大，一直增大 D．一直增大，先减小后增大 【答案】A 【难度】0.62 【知识点】用图解法解决平衡问题 【详解】小球受竖直向下的重力G，垂直挡板的支持力N以及细绳的拉力F作用，将挡板绕点顺时针缓慢转动到与水平方向夹角也为时F与N的夹角不变，由图可知一直减小，一直增大。 故选A。 15．（2026·湖南·模拟预测）如图甲所示为烤肠机，香肠放置在两根水平固定的平行金属杆中间，不考虑金属杆转动带来的影响，其截面如图乙所示。香肠可视为质量为的均匀圆柱体，烤制过程中香肠的质量不变，半径均匀变大。忽略一切摩擦及金属杆的热胀冷缩，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A．香肠烤熟后金属杆1和2对其支持力的夹角比烤熟前变大 B．香肠烤熟后金属杆1对其支持力比烤熟前变小 C．香肠对金属杆2的作用力大于金属杆2对香肠的作用力 D．香肠烤熟后与烤熟前相比，两根金属杆对其合力变大 【答案】B 【难度】0.75 【知识点】平衡状态的定义及条件、牛顿第三定律、用解析法解决平衡问题 【详解】A．设两金属杆的支持力的夹角为，中心间距为，金属杆半径为​，香肠半径为。由几何关系，得 两金属杆固定，中心间距不变，金属杆半径​不变，香肠烤熟后半径增大，则，减小，夹角减小，故A错误； B．设1根金属杆的支持力为，根据竖直方向平衡条件，有 解得 减小，则增大，因此支持力减小，故B正确； C．香肠对金属杆2的作用力与金属杆2对香肠的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小相等，故C错误； D．香肠静止，处于平衡状态，两根金属杆对香肠的合力始终等于重力大小，重力不变，因此合力不变，故D错误。 故选B。 16．（2026·湖南·三模）如图所示，黑板（铁材料）竖直固定，小磁铁夹着一张纸吸附在黑板上，已知纸和磁铁的质量分别为、，开始纸和磁铁都静止。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，对纸施加不同的力。下列说法正确的是（　　） A．对纸施加竖直向上的力，纸未动，黑板对纸的摩擦力一定减小 B．对纸施加竖直向上的力，纸和磁铁一起向上匀速运动，纸受到的摩擦力的合力增大 C．对纸施加平行黑板方向的水平力，纸未动，黑板对纸的摩擦力可能不变 D．对纸施加竖直向下的力，只要拉力大于两侧滑动摩擦力之和，就能将纸抽出 【答案】B 【难度】0.6 【知识点】多个接触面叠加时的滑动摩擦力 【详解】A．若施加的力太大，黑板对纸的摩擦力可能反向，比原来的摩擦力更大，故A错误； B．没有施加力，纸受到的摩擦力的合力为 为纸与黑板的静摩擦力，为纸与磁铁的静摩擦力，施加后受到磁铁和黑板的摩擦力均向下，故摩擦力的合力 增大，故B正确； C．纸原来受到的黑板摩擦力为，设施加的水平力为，则纸受到的黑板的摩擦力 大于，故C错误； D．设纸受到向下的力为，磁铁与纸的摩擦力大小为，纸与黑板的摩擦力大小为，刚好将纸抽出，则对纸 对磁铁 解得 故D错误。 故选B。 17．（2026·湖南·二模）如图所示，三根长都是l的轻杆，上端用铰链连接，每根杆都可以绕O自由转动，下端支在水平地面上的A、B、C三点，ABC为等边三角形，且每根轻杆与水平面的夹角均为。在O点连接一根轻绳，下端吊着一个重力为G的物体，三角架处于稳定状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（   ） A．地面对每根杆的支持力大小均为 B．每根杆对铰链O的作用力大小均为 C．杆和地面间的动摩擦因数至少为 D．若仅将等边三角形ABC的边长变短，则地面对每根杆的支持力变小 【答案】B 【难度】0.77 【知识点】最大静摩擦力与滑动摩擦力的关系、整体法与隔离法解决共点力平衡问题 【详解】AD．将整个支架系统视为整体，则由平衡条件有 解得地面对每根杆的支持力大小均为 若仅将等边三角形ABC的边长变短，则地面对每根杆的支持力保持不变，故AD错误； B．由题意可知，每根杆与竖直方向的夹角均为，对O点进行受力分析，根据共点力平衡的推论有 解得每根杆对铰链O的作用力大小均为，故B正确； C．在A点，杆OA的作用力F沿水平方向的分量为 则由共点力的平衡条件可得，地面对A点的静摩擦力大小为 又因为地面对每根杆的支持力大小为，所以杆和地面间的动摩擦因数至少为，故C错误。 故选B。 18．（2026·湖南张家界·二模）如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定在水平地面上，一质量为m的小球用轻绳系住，轻绳另一端固定在斜面顶端的O点，初始时轻绳与斜面平行。现缓慢拉动轻绳，使轻绳绕O点逆时针转动至水平方向，在此过程中，下列说法正确的是（　　） A．轻绳的拉力一直增大 B．轻绳的拉力先减小后增大 C．斜面对小球的支持力一直增大 D．斜面对小球的支持力先减小后增大 【答案】A 【难度】0.66 【知识点】三角形法则解决共点力平衡问题 【详解】小球缓慢运动，始终处于平衡状态，受三个力，重力（恒力，大小方向不变）、斜面的支持力（方向始终垂直斜面，方向不变）、轻绳拉力（方向不断变化）。 将三个力用矢量三角形法分析。开始时，拉力T与支持力N垂直，绳往上提的过程中，拉力T与竖直方向夹角逐渐变小，根据矢量三角形，拉力T逐渐增大，支持力N逐渐减小。 故选A。 19．（2026·湖南岳阳·模拟预测）如图甲所示，倾角的足够长的光滑斜面体固定在水平地面上，底端附近垂直斜面固定一挡板，可视为质点的小物块A、B用轻弹簧拴接后置于斜面上。A的质量为m，初始静止时，弹簧压缩量为d。某时刻在A上施加一沿斜面向上的恒力，当弹簧第一次恢复原长（此时弹性势能为零）时撤去恒力，A到最高点时B刚要离开挡板，此后A在斜面上做往复运动。A的重力势能和弹簧弹性势能随位移变化如图乙（以A的初始位置处为重力势能零势面），重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A．弹簧的劲度系数为 B．B的质量为2m C．A运动到最低点时的加速度大小为 D．弹簧的最大弹性势能为 【答案】AD 【难度】0.4 【知识点】胡克定律、弹簧振子模型、机械能守恒定律在弹簧类问题中的应用 【详解】A．初始静止时，弹簧压缩量为d，以A为对象，有 解得弹簧的劲度系数为，故A正确； B．由图乙可知，当A到最高点时，A沿斜面向上运动的位移为，由于初始时弹簧压缩量为d，则A到最高点时，弹簧的伸长量为d，此时B刚要离开挡板，对B有 解得B的质量为，故B错误； C．A运动到最高点时，以A为对象，根据牛顿第二定律可得 解得A运动到最高点时的加速度大小为 由于A做简谐运动，根据对称性可知，A运动到最低点时的加速度大小为，故C错误； D．撤去力后，A的重力势能、动能与弹性势能之和保持不变，当A处于最高点与最低点时，A的动能均为0，由图乙可得 可得弹簧的最大弹性势能为，故D正确。 故选AD。 20．（2026·湖南·模拟预测）某实验小组研究物体放置在竖直弹簧上的运动。如图甲所示，弹簧竖直放置，下部固定在一铁板上，铁板质量为，铁板的底部放置了一压力传感器，置于水平地面上；当弹簧处于自然长度时，将一盒子无初速度地放在与弹簧上端相连的薄板上，测出物体的速度与弹簧长度的关系如图乙，图线与横轴交点坐标为、。弹簧的弹性势能（为弹簧的形变量），薄板与弹簧的质量可忽略，盒子的质量为，弹簧一直处在弹性限度内，重力加速度大小为，空气阻力不计。则（　　） A．当弹簧长度为时，盒子的加速度大小小于 B．弹簧的劲度系数为 C．开始运动后压力传感器的示数变化范围为0到 D．盒子的最大速度为 【答案】BD 【难度】0.4 【知识点】弹簧振子模型、胡克定律 【详解】A．根据题意可知，将一盒子无初速度地放在与弹簧上端相连的薄板上，盒子将做简谐运动，开始弹簧处于自然长度，弹簧的弹力为0，只受重力，则盒子的加速度大小等于g，故A错误； B．之后盒子开始压缩弹簧，盒子速度先增大，当弹力等于重力时，盒子的速度最大，之后开始减速，运动到最低点时，速度为0，弹簧长度最短，结合图像可知，弹簧原长为，当弹簧长度为时，盒子运动到最低点，由对称性可知，此时盒子的加速度大小等于g，方向向上，则有 解得，故B正确； C．开始运动后最大的向下的加速度为g，由牛顿第二定律对整体 解得 向上最大的加速度为g，同理得 联立解得 综上可知，开始运动后压力传感器的示数变化范围为Mg到，故C错误； D．当盒子速度最大时，弹簧弹力等于重力，此时弹簧的形变量为 由能量守恒定律有 联立解得，故D正确。 故选BD。 21．（2026·湖南郴州·模拟预测）如图所示，质量为m的均匀钢棒，一端支在粗糙固定的水平橡胶垫上，另一端被绳斜拉着，处于静止状态。已知钢棒与水平橡胶垫的夹角为、绳子与竖直方向的夹角为，、均为30°，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，研究表明橡胶与钢之间的动摩擦因数可达1.0~4.0之间。则下列说法中正确的是（　　） A．钢棒可能受3个力的作用 B．钢棒受到水平橡胶垫的摩擦力方向向左 C．钢棒受到绳子拉力的竖直分量大小为mg D．钢棒与粗糙水平橡胶垫的动摩擦因数至少为 【答案】BD 【难度】0.5 【知识点】正交分解法解共点力平衡问题、分析物体受力个数 【详解】对钢棒受力分析，受力如图所示，其受到重力、地面的支持力、绳子拉力和水平橡胶垫的摩擦力，共四个力，钢棒受到水平橡胶垫的摩擦力方向向左，故A错误，B正确。 钢棒处于静止状态，竖直方向有 水平方向有 当钢棒刚好静止时，静摩擦力为最大静摩擦力，则有 又钢棒绕支点处于转动平衡，设钢棒长为，则有 联立代入数据解得，故C错误，D正确。 故选BD。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $