专题02 相互作用与共点力平衡（广东专用）2026年高考物理真题题源解密

**基本信息** 以广东考情为导向，整合真题与模拟题，构建从概念辨析到动态平衡的递进训练体系，突出模型建构与科学推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |考向一|3题（含2026黑吉辽蒙T2）|结合生活情境考查弹力、摩擦力概念辨析|从胡克定律到摩擦力性质，构建相互作用的基础认知| |考向二|5题（含2026湖北T5）|通过几何模型考查力的合成与正交分解|以力的分解为桥梁，衔接数学工具与物理规律| |考向三|6题（含2026湖南T9）|复杂系统中整体隔离法的应用|从二力平衡拓展到多力平衡，强化系统分析能力| |考向四|3题（含2025广东T10）|科技情境下动态平衡与图解法|以图解法为核心，实现静态到动态平衡的思维跃迁|

专题02 相互作用与共点力平衡 内容导览 考情概览：摸清命题规律，锁定复习重点 2026真题研析：拆解最新真题，示范分析路径 3年真题精炼：精练近年真题，吃透常见考法 最新模拟探源：跟进模拟新题，预判考查风向 命题解读 考向 考查统计 1．广东考情：相互作用与共点力平衡是广东高考必考基础，近三年广东卷以卷轴弹簧（2024·T5 胡克定律）、无人机受力（2025·T10 动态平衡与图解法）为载体命题，突出受力分析、正交分解与图解法。 2．素养考向：①建构轻绳、轻杆、轻弹簧、质点等理想模型；②掌握受力分析、正交分解、整体隔离、图解法等基本方法；③在科技、生活情境中运用平衡条件与平衡推论求解。 考向一 弹力、胡克定律与摩擦力 2026·黑吉辽蒙T2；2025·安徽T5；2024·辽宁T3 考向二 力的合成与分解、正交分解法 2026·湖北T5；2024·山东T2、河北T5、湖北T6、新课标T11 考向三 共点力平衡的一般问题 2026·湖南T9、山东T8、浙江(1月)T6；2025·福建T1、河北T4；2024·福建T14 考向四 动态平衡与图解法 2026·浙江(1月)T3；2025·广东T10、浙江(1月)T3 【2026年命题分析】 相互作用与共点力平衡是广东高考力学的必考基础。近三年广东卷：2024 年 T5 以卷轴弹簧考查胡克定律，2025 年 T10 以无人机受力考查动态平衡与图解法（并融合 F-t 图像求冲量）。 广东卷命题特点鲜明：一是情境前沿化，偏爱无人机、机器人等科技情境；二是重方法，突出受力分析、正交分解与图解法（动态平衡）；三是融合化，常把平衡与图像、冲量等结合成多选题。 参照 2026 年全国各卷区命题（黑吉辽蒙、湖北、湖南、浙江等以农具、生活情境考查摩擦力、正交分解、整体隔离、动态平衡），预测广东 2027 年将延续“科技情境 + 受力分析 + 图解法”的风格，动态平衡与图解法仍是高频热点。 考向一 弹力、胡克定律与摩擦力 1．（2026·黑吉辽蒙卷T2）秧马是古代插秧时用的一种农具，苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图，人抬脚跨坐在秧马上，与其一起向前减速滑行的过程中（     ） A．秧马的加速度方向向后 B．秧马受到秧田的摩擦力方向向前 C．秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力 D．秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力 考向二 力的合成与分解、正交分解法 1．（2026·湖北卷T5）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． 考向三 共点力平衡的一般问题 1．（2026·湖南卷T9）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 考向四 动态平衡与图解法 1．（2026·浙江卷(1月)T3）如图所示，钢架雪车运动员在具有阻力的倾斜赛道上滑行，则（   ） A．运动员在转弯时加速度为0 B．运动员和钢架雪车整体机械能守恒 C．钢架雪车所受重力和赛道对钢架雪车的支持力是一对平衡力 D．钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力 考向一 弹力、胡克定律与摩擦力 1．（2024·辽宁卷T3）利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（　　） A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 2．（2025·安徽卷T5）如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（　　） A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大 C．甲运动的加速度大小为 D．乙受到绳子的拉力大小为 考向二 力的合成与分解、正交分解法 1．（2024·山东卷T2）如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于（　　） A． B． C． D． 2．（2024·河北卷T5）如图，弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为，挡板与斜面夹角为．若弹簧测力计位于竖直方向，读数为取,挡板对球体支持力的大小为（    ） A． B． C． D． 3．（2024·湖北卷T6）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 4．（2024·新课标卷T11）将重物从高层楼房的窗外运到地面时，为安全起见，要求下降过程中重物与楼墙保持一定的距离。如图，一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子P，另一人在地面控制另一根一端系在重物上的绳子Q，二人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量，重力加速度大小，当P绳与竖直方向的夹角时，Q绳与竖直方向的夹角 （1）求此时P、Q绳中拉力的大小； （2）若开始竖直下降时重物距地面的高度，求在重物下降到地面的过程中，两根绳子拉力对重物做的总功。 考向三 共点力平衡的一般问题 1．（2025·福建卷T1）“风动石”是福建省著名的自然景观，如图所示。无风时，“风动石”在重力和底部巨石作用力F1的作用下静止不动。若“风动石”受到一水平方向的风力作用时仍保持静止，此时底部巨石对其作用力为F2，则（　　） A．F1的大小比F2的小 B．F1的大小比F2的大 C．F1与F2大小相等 D．F1与F2方向相同 2．（2025·河北卷T4）如图，内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上，左右边沿等高。该截面内，一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球，一端固定于凹槽左边沿，另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径，所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点，则F的最大值为（　　） A． B． C．G D． 3．（2026·山东卷T8）如图所示，由光滑刚性杆组成的正四面体框架放置在水平面上，三条棱上各套有一个质量为的小球。三个小球通过相同的轻质弹簧连接，静止时恰好处于同一水平面。已知弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为，重力加速度大小为，则每根弹簧的伸长量为（     ） A． B． C． D． 4．（2026·浙江卷(1月)T6）如图所示，一盏重为G的艺术灯用细绳悬挂，左右两侧细绳与水平方向夹角分别为45°和60°，细绳拉力分别为和。A和B是左侧细绳两端点，C和D分别是天花板和灯上的点，CD与AB平行，则（   ） A．大于 B．和都小于G C．用细绳连接C和B后撤去AB绳，可使灯位置不变 D．用细绳连接C和D后撤去AB绳，可使灯位置不变 5．（2024·福建卷T14）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》中描绘的利用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，，。当每条绳子拉力的大小为时，人与木板沿直线匀速前进，在内前进了，求此过程中 (1)地面对木板的阻力大小； (2)两条绳子拉力所做的总功； (3)两条绳子拉力的总功率。 考向四 动态平衡与图解法 1．（2025·广东卷T10）如图所示，无人机在空中作业时，受到一个方向不变、大小随时间变化的拉力。无人机经飞控系统实时调控，在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动。已知拉力与水平面成30°角，其大小F随时间t的变化关系为F = F0－kt（F ≠ 0，F0、k均为大于0的常量），无人机的质量为m，重力加速度为g。关于该无人机在0到T时间段内（T是满足F > 0的任一时刻），下列说法正确的有（   ） A．受到空气作用力的方向会变化 B．受到拉力的冲量大小为 C．受到重力和拉力的合力的冲量大小为 D．T时刻受到空气作用力的大小为 2．（2025·浙江卷(1月)T3）中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．双臂夹角越大受力越小 B．杠铃对每只手臂作用力大小为 C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D．在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 1．（2026·广州六校联考T2）如图所示，某人站在台阶上用绳子把一个光滑圆球拉到台阶上，绳子质量不计，拉球的绳子延长线通过球心，图示时刻圆球刚好处于平衡状态，拉力F与半径成直角。若此时改变绳子的拉力方向（延长线仍通过球心），让圆球仍在原位置保持静止，下面说法正确的是（　　） A．减小绳子与半径的夹角，F减小 B．减小绳子与半径的夹角，F增大 C．增大绳子与半径的夹角，F减小 D．增大绳子与半径的夹角，F先减小后增大 2．（2026·中山一模T2）在仓库搬运作业中，有一种常见的支架与底板垂直的两轮手推车。如图甲，质量为的货物置于底板上，初始时底板水平。之后缓慢下压把手，使支架与水平面夹角变为，如图乙。假设货物与支架、底板间无摩擦，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．图乙中支架对货物的支持力大小为 B．下压把手的过程中，手推车对货物的作用力变小 C．下压把手的过程中，支架对货物的支持力减小 D．图乙中支架与水平面夹角为时，底板受到的压力小于货物的重力 3．（2026·湛江一模T2）如图甲所示为一智能机械臂用两个机械手指捏着鸡蛋的照片，展示机械手臂的精确抓握能力。如图乙，若两手指受力、，方向与竖直方向夹角均为，且，鸡蛋重力为G，下列说法正确的是（　　） A．手指受到鸡蛋的压力，是因为鸡蛋发生了弹性形变 B．匀加速提起鸡蛋过程中，手指对鸡蛋的压力大于鸡蛋对手指的弹力 C．若手指捏着鸡蛋竖直向上匀速移动，则 D．若手指捏着鸡蛋竖直向上匀加速移动，则 4．（2026·深圳一调T3）《天工开物》中记载了谷物脱壳工具——土砻（图甲）。如图乙所示，手柄ab和摇臂cd位于同一水平面内且相互垂直，c端通过光滑铰链相连，d为ab中点，c位于悬点O的正下方。，手柄ab重力为G且质量分布均匀，摇臂cd质量忽略不计。人不施加作用力时ab处于静止状态，则摇臂cd对手柄ab的作用力大小为（　　） A．2G B． C． D． 5．（2026·华附T2）2025年8月8日至12日，世界机器人大会在北京举办。如图甲所示，分拣机器人到达指定投递口停住后，翻转托盘使托盘倾角缓慢增大，当托盘倾角增大某一角度时，包裹恰好开始下滑。侧视简化图如图乙，则（　　） A．包裹滑动前，缓慢增大托盘倾角，包裹所受支持力大小减小 B．包裹滑动前，缓慢增大托盘倾角，托盘对包裹的作用力大小增大 C．包裹滑动后，继续增大托盘倾角，包裹所受摩擦力大小增大 D．包裹滑动后，继续增大托盘倾角，包裹所受合外力保持不变 6．（2026·东莞一模T4）2026年春晚舞台上人形机器的表演展示了我国在具身智能领域的突破。某款机器人测试模仿人类把手指上的水滴甩掉的过程，现把该过程的上臂、前臂、手掌的结构简化为图中所示，P为水滴，不计空气阻力。下列说法正确的是（    ） A．水滴静止在图中A点时，受到手竖直向上的弹力 B．从图中A至B缓慢甩水过程，手对水滴的作用力不变 C．从图中A至C快速甩水过程，水滴P绕肩关节做圆周运动 D．水滴从图中C点甩出后，其加速度大于重力加速度 7．（2026·广州铁一T3）武打片中经常有飞檐走壁的镜头，其实这是借助悬绳拍摄产生的效果，某演员（未画出）在下列四种拍摄场景中均在空中做匀速运动，由绳①和绳②连接演员，若忽略绳所受重力，则绳①受力最小的是（　　） A． B． C． D． 8．（2026·东莞一模T8）如果人群在户外突遇洪水，临时自救时可以站定排成一列纵队，如图甲所示。某小组为探究纵队各处的受力情况，建立了如图乙所示的物理模型：水平地面上依次放置三个质量均为m的物块，物块1与地面的动摩擦因数为，其余两物块与地面间的动摩擦因数均为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对物块1施加一水平向左的力F，下列说法正确的有（    ） A．若三个物块均静止，物块2和物块3所受摩擦力相等 B．若三个物块一起向左匀加速运动，物块2和物块3所受摩擦力相等 C．当时，物块1、2之间的弹力为 D．当时，物块1、2之间的弹力为 9．（2026·汕头一模T7）如图所示是手提弹簧灯笼，拴连在弹簧顶部的公仔A的质量为，底座B（含灯泡）的质量为m，连接A、B的弹簧质量忽略不计。某次通过提杆对细绳施加竖直向上、大小为的恒力，一段时间后，A、B一起向上做匀加速直线运动，弹簧未超出弹性限度，且不考虑空气阻力。若细绳突然断开，则此瞬间（　　） A．底座B的加速度方向向下 B．弹簧弹力大小为 C．底座B的加速度大小为 D．公仔A的加速度大小为 10．（2026·信宜中学T9）如图，竖直平面内轻杆一端连接在光滑活动铰链O上，另一端固定一质量为4m的小球P，细线绕过光滑小孔连接小球，P、Q均视为质点，小球Q的质量为m，小孔位于铰链O正下方，水平向左的拉力F拉着小球P，整个系统处于静止状态，轻杆、小球P和小孔间细线与竖直方向的夹角分别为53°和37°，重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（　　） A．拉力F的大小为6mg B．撤去拉力F的一瞬间，小球P的加速度大小为0.84g C．撤去拉力F的一瞬间，小球P、Q间细线上的拉力大小为0.12mg D．撤去拉力后，小球P摆至最低点时，小球Q重力的瞬时功率为零 11．（2026·中山一模T14）某同学为研究拉链拉开和拉合的过程，将拉链装置图甲简化为图乙和图丙所示的模型，图乙中代表链牙的滑块在外力作用下，沿水平方向向中间聚拢，将拉头顶起，实现拉链的拉合。图丙中拉头在竖直向下的压力作用下将代表链牙的滑块沿水平方向向左、右方向推开，实现拉链拉开。已知代表拉头的滑块形状为等腰三角形，质量为，顶角的一半为，代表链牙的滑块和与滑块接触面动摩擦因数均为，重力加速度为。拉动过程中与、接触面始终贴合，不计其他摩擦力。 (1)如图乙所示，在某次模拟拉合的过程中，链牙B和C的速度大小为，求此时拉头A上升的速度； (2)如图丙所示，在缓慢拉开的过程中，两侧链牙间始终存在大小为，方向水平的相互作用力。对滑块施加竖直向下的压力，使其沿竖直方向缓慢向下运动距离至接触地面，求此过程中压力做的功。 1 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 相互作用与共点力平衡 内容导览 考情概览：摸清命题规律，锁定复习重点 2026真题研析：拆解最新真题，示范分析路径 3年真题精炼：精练近年真题，吃透常见考法 最新模拟探源：跟进模拟新题，预判考查风向 命题解读 考向 考查统计 1．广东考情：相互作用与共点力平衡是广东高考必考基础，近三年广东卷以卷轴弹簧（2024·T5 胡克定律）、无人机受力（2025·T10 动态平衡与图解法）为载体命题，突出受力分析、正交分解与图解法。 2．素养考向：①建构轻绳、轻杆、轻弹簧、质点等理想模型；②掌握受力分析、正交分解、整体隔离、图解法等基本方法；③在科技、生活情境中运用平衡条件与平衡推论求解。 考向一 弹力、胡克定律与摩擦力 2026·黑吉辽蒙T2；2025·安徽T5；2024·辽宁T3 考向二 力的合成与分解、正交分解法 2026·湖北T5；2024·山东T2、河北T5、湖北T6、新课标T11 考向三 共点力平衡的一般问题 2026·湖南T9、山东T8、浙江(1月)T6；2025·福建T1、河北T4；2024·福建T14 考向四 动态平衡与图解法 2026·浙江(1月)T3；2025·广东T10、浙江(1月)T3 【2026年命题分析】 相互作用与共点力平衡是广东高考力学的必考基础。近三年广东卷：2024 年 T5 以卷轴弹簧考查胡克定律，2025 年 T10 以无人机受力考查动态平衡与图解法（并融合 F-t 图像求冲量）。 广东卷命题特点鲜明：一是情境前沿化，偏爱无人机、机器人等科技情境；二是重方法，突出受力分析、正交分解与图解法（动态平衡）；三是融合化，常把平衡与图像、冲量等结合成多选题。 参照 2026 年全国各卷区命题（黑吉辽蒙、湖北、湖南、浙江等以农具、生活情境考查摩擦力、正交分解、整体隔离、动态平衡），预测广东 2027 年将延续“科技情境 + 受力分析 + 图解法”的风格，动态平衡与图解法仍是高频热点。 考向一 弹力、胡克定律与摩擦力 1．（2026·黑吉辽蒙卷T2）秧马是古代插秧时用的一种农具，苏轼用“日行千畦”形容其高效。如图，人抬脚跨坐在秧马上，与其一起向前减速滑行的过程中（     ） A．秧马的加速度方向向后 B．秧马受到秧田的摩擦力方向向前 C．秧马对人的支持力和人对秧马的压力是一对平衡力 D．秧马对人的支持力和人受到的重力是一对作用力与反作用力 【命题立意】 1.受力分析能力：以农具秧马的使用为情境，考查对物体受力的准确分析与摩擦力方向的判断。 2.规律理解能力：辨析滑动摩擦力的大小与方向、牛顿第三定律以及平衡状态的条件。 3.文化与情境融合：借助传统农耕文化载体，落实“从生活走向物理”的课程理念。 【答案】A 【详解】A．秧马向前减速滑行，速度方向向前，减速运动的加速度方向与速度方向相反，因此加速度方向向后，A正确。 B．秧马相对秧田向前运动，秧田对秧马的摩擦力阻碍相对运动，因此摩擦力方向向后，B错误。 C．秧马对人的支持力作用在人身上，人对秧马的压力作用在秧马身上，二者是作用力与反作用力（平衡力要求作用在同一物体上），C错误。 D．作用力与反作用力是两个物体之间的相互作用，秧马对人的支持力是人跟秧马之间的相互作用，人受到的重力是地球对人的引力，二者不是作用力与反作用力，D错误。 故选 A。 【微点拨】 摩擦力方向：滑动摩擦力方向与相对运动方向相反；静摩擦力方向由平衡（或运动）需求决定。 牛顿第三定律：作用力与反作用力等大反向、分别作用在两个物体上，不能相互抵消。 考向二 力的合成与分解、正交分解法 1．（2026·湖北卷T5）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． 【命题立意】 1.弹力规律应用：考查胡克定律 F=kx 的理解与弹簧形变量的确定。 2.正交分解能力：在圆环约束下对结点建立正交坐标，分解各力求解。 3.几何关系处理：结合圆的几何特征确定绳、弹簧与半径之间的角度关系。 【答案】C 【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。 【微点拨】 胡克定律：弹簧弹力 F=kx，x 为形变量（伸长或压缩），注意区分原长与现长。 正交分解：选取合适坐标轴（多沿加速度方向或使更多力落在轴上），列 ΣFx=0、ΣFy=0。 考向三 共点力平衡的一般问题 1．（2026·湖南卷T9）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 【命题立意】 1.整体与隔离思想：考查整体法求系统外力、隔离法求内部相互作用力的灵活选择。 2.对称性分析：利用两气球、两绳的对称结构简化受力分析。 3.多物体平衡：处理由轻绳连接的多体平衡问题，理清内力与外力。 【答案】BC 【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。 【微点拨】 整体法：求系统所受外力时，把无相对运动的几个物体视为整体，内力不出现。 隔离法：求某一物体所受的力（尤其内力）时，把它单独隔离出来分析。 考向四 动态平衡与图解法 1．（2026·浙江卷(1月)T3）如图所示，钢架雪车运动员在具有阻力的倾斜赛道上滑行，则（   ） A．运动员在转弯时加速度为0 B．运动员和钢架雪车整体机械能守恒 C．钢架雪车所受重力和赛道对钢架雪车的支持力是一对平衡力 D．钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力 【命题立意】 1.动态分析能力：在阻力方向或大小变化的斜面滑行情境中，考查力随运动状态的变化。 2.平衡推论运用：借助平衡（或近似平衡）关系判断各力大小与方向的变化趋势。 3.综合建模能力：融合斜面、阻力、重力分量，考查综合受力建模。 【答案】D 【详解】A．运动员在转弯时一定有向心加速度，加速度不可能为零，故A错误； B．倾斜赛道有阻力，阻力对运动员和钢架雪车做负功，运动员和钢架雪车整体机械能不守恒，故B错误； C．钢架雪车所受重力竖直向下，赛道对钢架雪车的支持力垂直赛道向上，不在同一条直线上，不是一对平衡力，故C错误； D．钢架雪车对赛道的压力与赛道对钢架雪车的支持力是一对作用力和反作用力，故D正确。 故选D。 【微点拨】 动态平衡：某力方向不变、另一力方向变化时，用图解法（力的三角形动态变化）判断大小趋势。 斜面受力：沿斜面与垂直斜面分解重力，分量分别为 mgsinθ（下滑方向）与 mgcosθ（压紧方向）。 考向一 弹力、胡克定律与摩擦力 1．（2024·辽宁卷T3）利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（　　） A．砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B．桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C．桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D．桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 【答案】C 【详解】A．当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误； B．根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误； C．由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确； D．桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。 故选C。 2．（2025·安徽卷T5）如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（　　） A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大 C．甲运动的加速度大小为 D．乙受到绳子的拉力大小为 【答案】C 【详解】A．因为物块甲向右运动，木箱静止，根据相对运动，甲对木箱的摩擦力方向向右，A错误； B．设乙运动的加速度为，只有乙有竖直向下的恒定加速度， 对甲、乙和木箱，由整体法，竖直方向受力分析有 则地面对木箱的支持力大小不变，B错误； CD．设绳子的弹力大小为，对甲受力分析有 对乙受力分析有 联立解得， C正确，D错误。 故选C。 考向二 力的合成与分解、正交分解法 1．（2024·山东卷T2）如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据题意可知机器人“天工”它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，对“天工”分析有 可得 故选B。 2．（2024·河北卷T5）如图，弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为，挡板与斜面夹角为．若弹簧测力计位于竖直方向，读数为取,挡板对球体支持力的大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】对小球受力分析如图所示 由几何关系易得力与力与竖直方向的夹角均为，因此由正交分解方程可得 ， 解得 故选A。 3．（2024·湖北卷T6）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 【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。 4．（2024·新课标卷T11）将重物从高层楼房的窗外运到地面时，为安全起见，要求下降过程中重物与楼墙保持一定的距离。如图，一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子P，另一人在地面控制另一根一端系在重物上的绳子Q，二人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量，重力加速度大小，当P绳与竖直方向的夹角时，Q绳与竖直方向的夹角 （1）求此时P、Q绳中拉力的大小； （2）若开始竖直下降时重物距地面的高度，求在重物下降到地面的过程中，两根绳子拉力对重物做的总功。 【答案】（1），；（2） 【详解】（1）重物下降的过程中受力平衡，设此时P、Q绳中拉力的大小分别为和，竖直方向 水平方向 联立代入数值得 ， （2）整个过程根据动能定理得 解得两根绳子拉力对重物做的总功为 【点睛】 考向三 共点力平衡的一般问题 1．（2025·福建卷T1）“风动石”是福建省著名的自然景观，如图所示。无风时，“风动石”在重力和底部巨石作用力F1的作用下静止不动。若“风动石”受到一水平方向的风力作用时仍保持静止，此时底部巨石对其作用力为F2，则（　　） A．F1的大小比F2的小 B．F1的大小比F2的大 C．F1与F2大小相等 D．F1与F2方向相同 【答案】A 【详解】无风时，底面巨石对“风动石”的作用力方向竖直向上，与重力平衡，大小为 当受到一个水平风力时，底面巨石对“风动石”的作用力与竖直向下的重力及水平方向的风力F，三力平衡。根据平衡条件可知，底面巨石对“风动石”的作用力大小为，故F2大于F1。 故选A。 2．（2025·河北卷T4）如图，内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上，左右边沿等高。该截面内，一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球，一端固定于凹槽左边沿，另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径，所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点，则F的最大值为（　　） A． B． C．G D． 【答案】B 【详解】分析可知当凹槽底部对小球支持力为零时，此时拉力F最大，根据平衡条件有 解得 故选B。 3．（2026·山东卷T8）如图所示，由光滑刚性杆组成的正四面体框架放置在水平面上，三条棱上各套有一个质量为的小球。三个小球通过相同的轻质弹簧连接，静止时恰好处于同一水平面。已知弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为，重力加速度大小为，则每根弹簧的伸长量为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据题意可知，每根弹簧的伸长量相等，设每根弹簧的伸长量为，光滑刚性杆与地面的夹角为，结合正四面体的特点，由几何关系可得， 设两根弹簧对小球的弹力为，则有 对其中一个小球受力分析，如图所示 沿杆方向上，由平衡条件有 联立解得 故选B。 4．（2026·浙江卷(1月)T6）如图所示，一盏重为G的艺术灯用细绳悬挂，左右两侧细绳与水平方向夹角分别为45°和60°，细绳拉力分别为和。A和B是左侧细绳两端点，C和D分别是天花板和灯上的点，CD与AB平行，则（   ） A．大于 B．和都小于G C．用细绳连接C和B后撤去AB绳，可使灯位置不变 D．用细绳连接C和D后撤去AB绳，可使灯位置不变 【答案】B 【详解】AB．对艺术灯受力分析，如图所示 将、和三力平移后，构成矢量三角形，如图 根据矢量三角形可知，故A错误，B正确； CD．用细绳连接C和B后撤去AB绳或用细绳连接C和D后撤去AB绳，如图所示 若艺术灯位置保持不变，则三力不能交汇一点，即无法保持平衡，故CD错误。 故选B。 5．（2024·福建卷T14）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》中描绘的利用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，，。当每条绳子拉力的大小为时，人与木板沿直线匀速前进，在内前进了，求此过程中 (1)地面对木板的阻力大小； (2)两条绳子拉力所做的总功； (3)两条绳子拉力的总功率。 【答案】(1)450N (2)9.0×103J (3)600W 【详解】（1）由于木板匀速运动则有 解得 （2）根据功的定义式有 解得 （3）根据功率的定义，有 考向四 动态平衡与图解法 1．（2025·广东卷T10）如图所示，无人机在空中作业时，受到一个方向不变、大小随时间变化的拉力。无人机经飞控系统实时调控，在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动。已知拉力与水平面成30°角，其大小F随时间t的变化关系为F = F0－kt（F ≠ 0，F0、k均为大于0的常量），无人机的质量为m，重力加速度为g。关于该无人机在0到T时间段内（T是满足F > 0的任一时刻），下列说法正确的有（   ） A．受到空气作用力的方向会变化 B．受到拉力的冲量大小为 C．受到重力和拉力的合力的冲量大小为 D．T时刻受到空气作用力的大小为 【答案】AB 【详解】AD．无人机经飞控系统实时调控，在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动，则无人机受到空气作用力与重力和拉力的合力等大反向，随着F的减小重力和拉力的合力如图 可知无人机受到空气作用力的大小和方向均会改变，在T时刻有，F = F0－kT 解得 故A正确、D错误； B．由于拉力F随时间t均匀变化，则无人机在0到T时间段内受到拉力的冲量大小为F—t图像与坐标轴围成的面积为，故B正确； C．将拉力分解为水平和竖直方向，则无人机受重力和拉力的合力在水平方向有 无人机受重力和拉力的合力在竖直方向有 0到T时间段内无人机受重力和拉力的合力在水平方向的冲量为 0到T时间段内无人机受重力和拉力的合力在竖直方向的冲量为 则0到T时间段内无人机受到重力和拉力的合力的冲量大小为 故C错误。 故选AB。 2．（2025·浙江卷(1月)T3）中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．双臂夹角越大受力越小 B．杠铃对每只手臂作用力大小为 C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D．在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 【答案】D 【详解】AB．杠铃的重力为 手臂与水平的杠铃之间有夹角，假设手臂与竖直方向夹角为，根据平衡条件可知 可知，双臂夹角越大，F越大；结合，解得杠铃对手臂的弹力，而杠铃对手臂的作用力是弹力和摩擦力的合力，可知杠铃对每只手臂作用力大小大于，AB错误； C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，C错误； D．加速举起杠铃，人和杠铃构成的相互作用系统加速度向上，系统处于超重状态，因此地面对人的支持力大于人与杠铃的总重力，D正确。 故选D。 1．（2026·广州六校联考T2）如图所示，某人站在台阶上用绳子把一个光滑圆球拉到台阶上，绳子质量不计，拉球的绳子延长线通过球心，图示时刻圆球刚好处于平衡状态，拉力F与半径成直角。若此时改变绳子的拉力方向（延长线仍通过球心），让圆球仍在原位置保持静止，下面说法正确的是（　　） A．减小绳子与半径的夹角，F减小 B．减小绳子与半径的夹角，F增大 C．增大绳子与半径的夹角，F减小 D．增大绳子与半径的夹角，F先减小后增大 【答案】B 【详解】圆球在重力点的支持力、拉力F三力作用下处于平衡状态，三力关系如图，当F与垂直时F有最小值。 故选B。 2．（2026·中山一模T2）在仓库搬运作业中，有一种常见的支架与底板垂直的两轮手推车。如图甲，质量为的货物置于底板上，初始时底板水平。之后缓慢下压把手，使支架与水平面夹角变为，如图乙。假设货物与支架、底板间无摩擦，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．图乙中支架对货物的支持力大小为 B．下压把手的过程中，手推车对货物的作用力变小 C．下压把手的过程中，支架对货物的支持力减小 D．图乙中支架与水平面夹角为时，底板受到的压力小于货物的重力 【答案】D 【详解】A．图乙中对货物受力分析可知支架对货物的支持力大小为，A错误； B．手推车对货物的作用力与货物的重力等大反向，可知下压把手的过程中，手推车对货物的作用力不变，B错误； C．下压把手的过程中，支架与水平面夹角θ减小，根据支架对货物的支持力可知，支架对货物的支持力变大，C错误； D．图乙中支架与水平面夹角为时，底板受到的压力，D正确。 故选D。 3．（2026·湛江一模T2）如图甲所示为一智能机械臂用两个机械手指捏着鸡蛋的照片，展示机械手臂的精确抓握能力。如图乙，若两手指受力、，方向与竖直方向夹角均为，且，鸡蛋重力为G，下列说法正确的是（　　） A．手指受到鸡蛋的压力，是因为鸡蛋发生了弹性形变 B．匀加速提起鸡蛋过程中，手指对鸡蛋的压力大于鸡蛋对手指的弹力 C．若手指捏着鸡蛋竖直向上匀速移动，则 D．若手指捏着鸡蛋竖直向上匀加速移动，则 【答案】A 【详解】A．手指受到鸡蛋的压力，是因为鸡蛋发生了弹性形变，故A正确； B．匀加速向上提起鸡蛋过程中，由牛顿第三定律可知手指对鸡蛋的压力大小等于鸡蛋对手指的弹力大小，故B错误； C．若手指捏着鸡蛋竖直向上匀速移动，根据平衡条件，手指对鸡蛋的合力为 解得，故C错误； D．若手指捏着鸡蛋竖直向上匀加速运动，由牛顿第二定律有 可知，故D错误。 故选A。 4．（2026·深圳一调T3）《天工开物》中记载了谷物脱壳工具——土砻（图甲）。如图乙所示，手柄ab和摇臂cd位于同一水平面内且相互垂直，c端通过光滑铰链相连，d为ab中点，c位于悬点O的正下方。，手柄ab重力为G且质量分布均匀，摇臂cd质量忽略不计。人不施加作用力时ab处于静止状态，则摇臂cd对手柄ab的作用力大小为（　　） A．2G B． C． D． 【答案】C 【详解】由题意，竖直、水平，为直角三角形，设，则 由勾股定理得。 与竖直方向夹角满足 解得。 对受力分析：受重力（作用在重心，竖直向下）、点绳子的拉力（作用线过点，对力矩为0）、摇臂的作用力（为轻铰链杆，作用力沿杆即水平方向）。 对悬点取力矩平衡，重力的顺时针力矩等于的逆时针力矩： 代入、 解得： 因此摇臂对手柄的作用力大小为 故C正确。 5．（2026·华附T2）2025年8月8日至12日，世界机器人大会在北京举办。如图甲所示，分拣机器人到达指定投递口停住后，翻转托盘使托盘倾角缓慢增大，当托盘倾角增大某一角度时，包裹恰好开始下滑。侧视简化图如图乙，则（　　） A．包裹滑动前，缓慢增大托盘倾角，包裹所受支持力大小减小 B．包裹滑动前，缓慢增大托盘倾角，托盘对包裹的作用力大小增大 C．包裹滑动后，继续增大托盘倾角，包裹所受摩擦力大小增大 D．包裹滑动后，继续增大托盘倾角，包裹所受合外力保持不变 【答案】A 【详解】A．设包裹的质量为，根据平衡条件可得 缓慢增大托盘倾角，则减小，即包裹所受支持力大小减小，故A正确； B．包裹滑动前，托盘对包裹的作用力大小始终等于包裹的重力，即保持不变，故B错误； C．包裹滑动后，包裹所受摩擦力大小为 缓慢增大托盘倾角，则减小，即包裹所受摩擦力大小减小，故C错误； D．包裹滑动后，包裹支持力大小为 缓慢增大托盘倾角，则减小，即包裹所受支持力大小减小，则包裹所受合外力为 因为和均减小，所以包裹所受合外力减小，故D错误。 故选A。 6．（2026·东莞一模T4）2026年春晚舞台上人形机器的表演展示了我国在具身智能领域的突破。某款机器人测试模仿人类把手指上的水滴甩掉的过程，现把该过程的上臂、前臂、手掌的结构简化为图中所示，P为水滴，不计空气阻力。下列说法正确的是（    ） A．水滴静止在图中A点时，受到手竖直向上的弹力 B．从图中A至B缓慢甩水过程，手对水滴的作用力不变 C．从图中A至C快速甩水过程，水滴P绕肩关节做圆周运动 D．水滴从图中C点甩出后，其加速度大于重力加速度 【答案】B 【详解】A．水滴静止在图中A点时，受到重力、弹力以及摩擦力，故弹力方向垂直手指接触面向上，故A错误； B．从图中A至B缓慢甩水过程，水滴始终处于平衡状态，手对水滴的作用力始终与水滴重力等大反向，重力不变，故手对水滴的作用力不变，故B正确； C．从图中A至C快速甩水过程，水滴与的距离发生变化，故水滴P不是绕肩关节做圆周运动，故C错误； D．水滴从图中C点甩出后，只受到重力作用，其加速度等于重力加速度，故D错误。 故选B。 7．（2026·广州铁一T3）武打片中经常有飞檐走壁的镜头，其实这是借助悬绳拍摄产生的效果，某演员（未画出）在下列四种拍摄场景中均在空中做匀速运动，由绳①和绳②连接演员，若忽略绳所受重力，则绳①受力最小的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】分析演员的受力，演员受到自身重力，绳①和绳②的拉力；绳②的拉力方向不变，绳①的拉力方向在变化，三个力使演员处于平衡状态，三个力构成矢量三角形，利用动态三角形进行求解，如图所示 由图可知，当与垂直时最小。 故选A。 8．（2026·东莞一模T8）如果人群在户外突遇洪水，临时自救时可以站定排成一列纵队，如图甲所示。某小组为探究纵队各处的受力情况，建立了如图乙所示的物理模型：水平地面上依次放置三个质量均为m的物块，物块1与地面的动摩擦因数为，其余两物块与地面间的动摩擦因数均为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对物块1施加一水平向左的力F，下列说法正确的有（    ） A．若三个物块均静止，物块2和物块3所受摩擦力相等 B．若三个物块一起向左匀加速运动，物块2和物块3所受摩擦力相等 C．当时，物块1、2之间的弹力为 D．当时，物块1、2之间的弹力为 【答案】BC 【详解】A．因为外力F大小未知，所以无法确定物块2和物块3所受摩擦力的大小情况，故A错误； B．若三个物块一起向左匀加速运动，物块2和物块3所受摩擦力均为滑动摩擦力，所以，故B正确； C．把1、2、3看成一个整体，所以受的最大静摩擦力为 当时，1、2、3物块刚要滑动，把2、3看成一个整体，则有，故C正确； D．当时，一起匀加速时，根据整体法，对三个物块，根据牛顿第二定律，有 设物块1对物块2的弹力为，对物块2、3有 联立解得，故D错误。 故选BC。 9．（2026·汕头一模T7）如图所示是手提弹簧灯笼，拴连在弹簧顶部的公仔A的质量为，底座B（含灯泡）的质量为m，连接A、B的弹簧质量忽略不计。某次通过提杆对细绳施加竖直向上、大小为的恒力，一段时间后，A、B一起向上做匀加速直线运动，弹簧未超出弹性限度，且不考虑空气阻力。若细绳突然断开，则此瞬间（　　） A．底座B的加速度方向向下 B．弹簧弹力大小为 C．底座B的加速度大小为 D．公仔A的加速度大小为 【答案】D 【详解】ABC． A、B一起向上做匀加速直线运动时，以A、B为整体，根据牛顿第二定律可得 解得 以B为对象，根据牛顿第二定律可得 解得弹簧弹力大小为 细绳突然断开，此瞬间弹簧弹力保持不变，底座B的受力不变，加速度不变，则此时底座B的加速度大小为，方向向上，故ABC错误； D．细绳突然断开，此瞬间弹簧弹力保持不变，以A为对象，根据牛顿第二定律可得 解得公仔A的加速度大小为，故D正确。 故选D。 10．（2026·信宜中学T9）如图，竖直平面内轻杆一端连接在光滑活动铰链O上，另一端固定一质量为4m的小球P，细线绕过光滑小孔连接小球，P、Q均视为质点，小球Q的质量为m，小孔位于铰链O正下方，水平向左的拉力F拉着小球P，整个系统处于静止状态，轻杆、小球P和小孔间细线与竖直方向的夹角分别为53°和37°，重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（　　） A．拉力F的大小为6mg B．撤去拉力F的一瞬间，小球P的加速度大小为0.84g C．撤去拉力F的一瞬间，小球P、Q间细线上的拉力大小为0.12mg D．撤去拉力后，小球P摆至最低点时，小球Q重力的瞬时功率为零 【答案】BD 【详解】A．在作用下，小球、均处于静止状态，对进行受力分析，设杆中弹力为，绳中拉力为，有， 以为研究对象，有 解得，故A错误。 BC．撤去后，小球、沿绳方向加速度相等，即，以为研究对象，有 以为研究对象，有 解得，，故B正确，C错误。 D．摆到最低点时，速度方向是水平向右的，即沿圆弧切线方向，细线长度不变，和沿细线方向的速度分量相等，此时细线处于竖直状态，的速度方向水平，因此沿细线方向的速度分量为0，所以的速度也为0（因为和沿细线方向的速度分量相等），根据重力的瞬时功率，故D正确。 故选BD。 11．（2026·中山一模T14）某同学为研究拉链拉开和拉合的过程，将拉链装置图甲简化为图乙和图丙所示的模型，图乙中代表链牙的滑块在外力作用下，沿水平方向向中间聚拢，将拉头顶起，实现拉链的拉合。图丙中拉头在竖直向下的压力作用下将代表链牙的滑块沿水平方向向左、右方向推开，实现拉链拉开。已知代表拉头的滑块形状为等腰三角形，质量为，顶角的一半为，代表链牙的滑块和与滑块接触面动摩擦因数均为，重力加速度为。拉动过程中与、接触面始终贴合，不计其他摩擦力。 (1)如图乙所示，在某次模拟拉合的过程中，链牙B和C的速度大小为，求此时拉头A上升的速度； (2)如图丙所示，在缓慢拉开的过程中，两侧链牙间始终存在大小为，方向水平的相互作用力。对滑块施加竖直向下的压力，使其沿竖直方向缓慢向下运动距离至接触地面，求此过程中压力做的功。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）因为滑块和与滑块接触面速度应相同，将速度进行分解可知 化简得 （2）设滑块和与滑块接触面间的压力为，滑块对滑块和的摩擦力为 在缓慢拉开的过程中，与在水平方向上受力始终平衡，所以 因为，代入解得 根据牛顿第二定律，滑块和对滑块有 解得 所以此过程中压力做的功 1 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $