2023-2025年高考物理真题分类汇编（全国通用版）专题 02 力的相互作用与受力分析

这是一份2023-2025年高考物理真题分类汇编（全国通用版）专题 02 力的相互作用与受力分析，共34页。
1．（2024•广西）工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若 1、2、3 号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为 Ff1、Ff2 和 Ff3，则（ ）
A．Ff1＜Ff2＜Ff3B．Ff1＝Ff2＜Ff3
C．Ff1＝Ff3＜Ff2D．Ff1＝Ff2＝Ff3
2．（2025•北京）如图所示，长方体物块 A、B 叠放在斜面上，B 受到一个沿斜面方向的拉力 F，两物块保持静止。B 受力的个数为（ ）
A．4B．5C．6D．7 3．（2024•浙江）如图为小猫蹬地跃起腾空追蝶的情景，则（）
A．飞行的蝴蝶只受重力的作用 B．蝴蝶转弯时所受合力沿运动方向 C．小猫在空中受重力和弹力的作用 D．小猫蹬地时弹力大于所受重力
4．（2023•浙江）如图所示，轻质网兜兜住重力为 G 的足球，用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的 A 点，轻绳的拉力为 FT，墙壁对足球的支持力为 FN，则（）
A．FT＜FNB．FT＝FNC．FT＞GD．FT＝G
5．（2025•选择性）如图，质量为 m 的均匀钢管，一端支在粗糙水平地面上，另一端被竖直绳悬挂，处于静止状态。钢管与水平地面之间的动摩擦因数为 μ、夹角为 θ，重力加速度大小为 g。则地面 对钢管左端的摩擦力大小为（）
1
A．μmgcsθB．2μmgC．μmgD．0
6．（2023•全国）如图，在置于水平地面的楔状物体 P 的斜面上有一小物块 Q，Q 受水平外力 F 的作用。已知 P 和 Q 始终保持静止，则（）
A．增加 P 的质量，P 与地面间摩擦力的大小一定增加
B．增加外力 F 的大小，P 与地面间摩擦力的大小一定增加
C．增加 Q 的质量，P 与 Q 间摩擦力的大小一定增加
D．增加外力 F 的大小，P 与 Q 间摩擦力的大小一定增加
7．（2023•浙江）如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为 G 的光滑圆柱体静置其上，
a、b 为相切点，∠aOb＝90°，半径 Ob 与重力的夹角为 37°。已知 sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，则圆柱体受到的支持力 Fa、Fb 大小为（）
A．Fa＝0.6G，Fb＝0.4GB．Fa＝0.4G，Fb＝0.6G
C．Fa＝0.8G，Fb＝0.6GD．Fa＝0.6G，Fb＝0.8G
8．（2025•重庆）现代生产生活中常用无人机运送物品，如图所示，无人机携带质量为 m 的匀质钢管在无风的空中悬停，轻绳 M 端和 N 端系住钢管，轻绳中点 O 通过缆绳与无人机连接。MO、NO
与竖直方向的夹角均为 60°，钢管水平。则 MO 的弹力大小为（）（重力加速度为 g）
31
A．2mgB．mgC． 2 ??D．2??
9．（2025•河北）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（）
2
2
1
A．2?B．
?C．G
D． 2?
10．（2023•重庆）矫正牙齿时，可用牵引线对牙施加力的作用。若某颗牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为 F，夹角为 α（如图），则该牙所受两牵引力的合力大小为（）
??
A．2Fsin2B．2Fcs2C．FsinαD．Fcsα
11．（2023•河北）如图，轻质细杆 AB 上穿有一个质量为 m 的小球 C，将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成 30°角，则左侧斜面对杆 AB支持力的大小为（ ）
3
3
A．mgB． 3??C．
2
1
??D．2??
12．（2023•ft东）餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为 300g，相邻两盘间距 1.0cm，重力加速度大小取 10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（ ）
A．10N/mB．100N/mC．200N/mD．300N/m
13．（2025•福建）ft崖上有一个风动石，无风时地面对风动石的作用力是 F1，当受到一个水平风力时，风动石依然静止，地面对风动石的作用力是 F2，以下正确的是（ ）
A．F2 大于 F1 B．F1 大于 F2 C．F1 等于 F2
D．大小关系与风力大小有关
14．（2025•选择性）书法课上，某同学临摹“力”字时，笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由 a 点经 b 点回到 a 点，则（）
A．该过程位移为 0
B．该过程路程为 0
C．两次过 a 点时速度方向相同
D．两次过 a 点时摩擦力方向相同
15．（2025•浙江）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。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 605N 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
16．（2024•ft东）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（）
1
A．2
B． 3
3
C． 2
2
D． 3
2
17．（2024•湖北）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． 3f
B．
21
fC．2fD．3f
33
18．（2024•河北）如图，弹簧测力计下端挂有一质量为 0.20kg 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 30°，挡板与斜面夹角为 60°。若弹簧测力计位于竖直方向，读数为 1.0N，g 取 10m/s2，挡板对球体支持力的大小为（ ）
3?
A．B．1.0NC．
3
2
3
3
?D．2.0N
19．（2024•浙江）如图所示，在同一竖直平面内，小球 A、B 上系有不可伸长的细线 a、b、c 和 d，其中 a 的上端悬挂于竖直固定的支架上，d 跨过左侧定滑轮、c 跨过右侧定滑轮分别与相同配重 P、 Q 相连，调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球 A、B 和配重 P、Q 质量均为 50g，细线
c、d 平行且与水平成 θ＝30°（不计摩擦），则细线 a、b 的拉力分别为（ ）
A．2N，1NB．2N，0.5NC．1N，1ND．1N，0.5N
20．（2024•贵州）如图（a），一质量为 m 的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间，并处于静止状态，其中一个视图如图（b）所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的 1.8倍，已知重力加速度大小为 g，不计所有摩擦，则球对横杆的压力大小为（ ）
3345
A．5mgB．4mgC．3mgD．3mg
21．（2023•广东）如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为 θ。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力 G、支持力 FN、摩擦力 Ff 和磁力 F 的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（ ）
A．Ff＝GB．F＝FNC．Ff＝GcsθD．F＝Gsinθ 22．（2023•海南）如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（）
A．工人受到的重力和支持力是一对平衡力
B．工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力 C．重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小 D．重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变
23．（2023•江苏）如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为 m，
1
四条腿与竖直方向的夹角均为 θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度 g 的6。每条腿对
月球表面压力的大小为（）
??
A．
??
B．
??
C．
??
D．
4
二．多选题（共 1 小题）
4????
6????24
（多选）24．（2025•广西）“独竹漂”是一种传统的交通工具，人拿着竹竿站在单竹上，人和单竹筏在水里减速滑行，人与竹筏相对静止，则（）
A．人受合力为零 B．人对竹筏的力方向竖直向下 C．人利用竹竿使重心下降从而保持平衡
D．人和竹竿构成的整体的重心，与杆受到合力的作用线在同一竖直平面上
三．作图题（共 5 小题）
25．（2023 秋•攀枝花期末）如图所示，小球 P 通过轻绳连接在两根用饺链固定的轻杆 OA、OB 的节点 O 上，处于静止状态，请作出节点 O 的受力示意图。
26．（2024 秋•城中区校级期中）画出下列静止物体（小球、细杆以及小球 P）（接触面均光滑）所受弹力、重力的示意图。
27．（2024 秋•西城区校级期中）沿着滑梯下滑小孩，受到滑梯的支持力为 150N，请画出支持力的图示。
28．（2024 秋•浦东新区校级期中）画出下列各图中静止物体 A 的受力示意图。（与 A 接触的各个面均光滑）
29．（2023 秋•泉港区期中）画出下列图中研究对象 B 平衡时的受力示意图（直尺作图）。
（1）B 球用细绳竖直悬挂，并且与静止斜面接触；
光滑球 B 静止在斜面和竖直墙壁之间；
人站在自动扶梯上随扶梯一起匀速上行；
两个相同的物体在外力作用下水平向右匀速运动。
四．实验题（共 5 小题）
样品
长度 L
（m）
横截面积 S
（cm2）
拉力 F（N）
200
400
600
800
伸长量 x（cm）
A
1.0
0.25
0.04
0.08
0.12
0.16
B
1
1.00
0.01
0.02
0.03
0.04
C
1
0.50
0.02
0.04
0.06
0.08
30．（2024 春•武汉期末）某校研究性学习小组想知道每根长 50m、横截面积为 400cm2 的新悬索能承受的最大拉力。由于悬索很长，抗断拉力又很大，直接测量很困难，于是同学们取来了同种材料制成的样品进行实验探究。同学们猜想悬索所受拉力 F 与其长度 L、横截面积 S 及伸长量 x 均有关，经过充分的讨论，不断完善实验方案，最后测得实验数据如下表：
以上实验方案采用了 的实验方法。
A.等效替代B.放大法C.微元法D.控制变量
对比各样品的实验数据可知，悬索所受拉力 F 与其长度 L、横截面积 S 及伸长量 x 的函数关系为 F＝ （用 k 表示比例系数），比例系数 k＝ 。
D
2
0.50
0.08
0.16
0.24
0.32
E
3
0.50
0.18
0.36
0.54
0.72
（ 3 ） 设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的
1
， 则悬索能承受的最大拉力为
1000
N。
31．（2025•未央区校级一模）某同学如图甲，用量程为 5N 的弹簧测力计，测量一个超出其量程的物体的重力：
将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上；
三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线 OB，使细线的结点 O 与圆环的圆心位置重合；
标出 OA、OB、OC 的拉力方向，记录弹簧测力计的读数 N；
①根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出 OA、OB 拉力的合力；
②由作图结果可得重物的重力为 N（结果保留一位小数）。
保持结点 O 和图钉的位置不变，将弹簧测力计从图甲所示位置逆时针旋转到水平位置的过程中，弹簧测力计的示数将 。
A.逐渐增大B.先增大后减小C.逐渐减小D.先减小后增大
32．（2024•成都模拟）弹簧是生活中比较常见的物体。实验室中有五根一模一样的弹簧，某同学想 测量这批弹簧的劲度系数，将弹簧等间距悬挂在水平铁架台上，如图甲所示，1 号弹簧不挂钩码， 2 号弹簧挂 1 个钩码，3 号弹簧挂 2 个钩码，依此类推，钩码的质量均相同。固定在弹簧下端的轻指针在图中未画出。
为了更直观地呈现出弹簧弹力大小 F 与伸长量Δx 的关系，某同学以 1 号弹簧末端指针所指的位置为原点，作出竖直的 y 轴及水平的 x 轴，其中 x 轴为 （填“F”或“Δx”）。
为测量弹簧的伸长量，某同学取来一把米尺，竖直固定在弹簧旁边，米尺的 100cm 刻度刚好与 1 号弹簧末端指针在同一水平线上，测量 2 号弹簧末端指针位置时，示数如图乙所示，则此时弹簧的伸长量为 cm。
某同学依次测量 3 号、4 号、5 号弹簧的实验数据，根据测量的数据作出的图像如图丙所示，已知图中数据的单位均取国际单位制单位，则这些弹簧的劲度系数均为 N/m（计算结
果保留三位有效数字）。
33．（2025•大兴区校级三模）（1）某同学对如图 1 所示的双缝干涉实验装置进行调节并观察实验现象。
若想增加从目镜中观察到的条纹个数增多，可以 （选填选项前的字母）。
将单缝向双缝靠近
将红色滤光片换成绿色滤光片 C.使用间距更小的双缝
如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律。关于本实验的基本要求，下列说法中正确的是 。
移动活塞时应缓慢一些B.封闭气体的注射器应密封良好
C.必须测出注射器内封闭气体的质量D.气体的压强和体积必须用国际单位
适当调整如图所示装置，某同学想进一步“探究小车加速度与力的关系”。则下列调整和分析正确的是 。
在平衡小车所受的摩擦力时，小车的左端需要悬挂细绳和钩码
为使小车所受拉力与钩码重力近似相等，钩码质量要远小于小车质量 C.认为小车所受拉力等于钩码重力，由此带来的误差属于系统误差
D.当打点计时器工作的实际电压略低于额定电压时，利用纸带求得的加速度将偏小
在利用重锤、纸带验证机械能守恒实验中，大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是 。
A.该误差属于偶然误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 B.该误差属于系统误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差 C.该误差属于偶然误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差 D.该误差属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差
34．（2025•思明区校级一模）某同学探究求合力的方法，如图甲，其中 A 为固定橡皮筋的图钉，O
为橡皮筋与细绳的结点，OB 与 OC 为细绳，如图所示。
下列说法正确的是 ；
记录拉力方向时用铅笔贴着细线画直线表示
测量时，弹簧秤外壳与木板之间的摩擦对实验没有影响
测量时，橡皮筋应与两细线夹角的平分线在同一直线上
拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行
在（1）实验中，F1、F2 表示两个互成角度的力，F 表示平行四边形作出的 F1 与 F2 的合力； F′表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则乙图中符合实验事实的是 ；
在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为 θ，合力为 F，F 与 θ 的关系图像如图丙所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的最大值为 。
五．解答题（共 6 小题）
35．（2024 秋•清远期末）如图所示，体育课上同学们推着负重阻力雪橇车进行爆发力训练。若某同学用水平推力推着总质量为 45kg 的负重阻力雪橇车向左做匀速直线运动，该雪橇车与橡胶地面间的动摩擦因数为 0.8，取重力加速度 g＝10m/s2。
求该雪橇车受到的摩擦力；
该同学以同样的推力可以使得总质量为 60kg 的雪橇车在人工草地上匀速运动，求雪橇车与人工草地的动摩擦因数。
36．（2024 秋•广东期末）如图所示，细线 OC 的一端悬挂质量 m＝2kg 的物体，另一端连接细线 ABO
和 DO，O 为结点。细线 ABO 跨过光滑的定滑轮，AB 段水平，A 端与一放在水平地面上、质量 M
＝10kg 的物体相连，BO 段与竖直方向夹角为 37°，水平细线 DO 的另一端固定在竖直墙壁上， 整个系统恰好处于静止状态，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g 取 10m/s2，sin37°
＝0.6，cs37°＝0.8。求：
DO、BO 线的拉力大小；
物体 M 与水平地面间的动摩擦因数。
37．（2024 秋•潮安区期末）如图所示，某同学用力 F＝4N、方向与竖直黑板面成 θ＝
60°，将黑板擦沿黑板表面竖直向上缓慢推动，黑板擦无左右运动趋势，黑板擦（可视为质点）的质量 m＝0.1kg，g＝10m/s2。
请画出黑板擦受力图；
求黑板擦与黑板间的动摩擦因数 μ；
当她擦到离黑板下边缘的高度为 h＝0.8m 时，黑板擦意外脱手沿黑板面竖直向下滑落，求黑板擦从脱手运动到黑板下边缘的时间 t。
38．（2024 秋•电白区期末）为了锻炼自己的腿部力量，某健身爱好者拉着轻绳，在粗糙的水平地面上，如图所示，轻绳 OB 始终平行于地面。质量为 m1 的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为 O，轻绳 OB 的 B 端与站在水平地面上的质量为 m2 的人相连，轻绳 OA 与竖直方向的夹角 θ
＝37°，物体甲及人均可以看作静止状态（已知 sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，g 取 10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。求：
轻绳 OA 中的张力是多大？
人受到的摩擦力？
若人的质量 m2＝60kg，人与水平面之间的动摩擦因数为 μ＝0.3，欲使人在水平面上不滑动，则物体甲的质量 m1 不能超过多少？
39．（2024 秋•高州市期末）如图所示是一种吊车的简化示意图，轻质硬杆下端 A 固定在操作平台上不可转动，上端 B 固定一光滑轻质定滑轮，另一轻质细杆下端 C 通过铰链与平台连接（可自由转动），跨过定滑轮的轻绳一端悬挂重物 E，另一端与细杆上端连接在 D 点，另一段轻绳连接 D 点与电动机转轴的 O 点，现整个装置处于静止状态，两杆处于同一竖直面内。已知重物质量为 m＝ 200kg，OD 段轻绳竖直，且与 CD 杆间夹角为 θ＝30°，CD 杆与 BD 段轻绳垂直，重力加速度 g＝
10m/s2，重物及滑轮大小均不计。
求 CD 杆上作用力的大小和方向以及 OD 段轻绳的拉力大小；
若将 BD 段、BE 段轻绳与 AB 杆间的夹角分别记为 α、β，求轻绳 EBD 对 AB 杆的作用力，并说明 α、β 角是否一定相等？
40．（2025 春•永州期末）某校举行托乒乓球比赛，赛道为水平直道，长度为 s。比赛时，某同学将 质量为 m 的乒乓球置于球拍中心，以大小为 a 的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到 v0 后匀速跑至终点，全程乒乓球相对球拍静止不动。在匀速运动阶段球拍保持倾角为 θ0 不变，如图所示。已知球受到的空气阻力 F 阻的大小与其速度 v 的大小成正比，即 F 阻＝kv（比例系数 k为常数），F 阻方向与运动方向相反。重力加速度为 g。
若不计球与球拍之间的摩擦，求比例系数 k；
若不计球与球拍之间的摩擦，求该同学完成比赛所用的时间 t；
若球与球拍之间的动摩擦因数为 μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为保证乒乓球不相对球拍滑动，求该同学匀速运动阶段允许达到的最大速度 vm。（结果用 k，μ，m，g，θ0 表示）
专题 02
力的相互作用与受力分析
参考答案与试题解析
一．选择题（共 23 小题）
二．多选题（共 1 小题）
一．选择题（共 23 小题）
【专题】比较思想；推理法；摩擦力专题；推理论证能力．
【解答】货箱沿着木板下滑时受到的摩擦力为滑动摩擦力，根据滑动摩擦力的公式：f 滑＝μFN，又有：FN＝mgcsθ，（m 为货箱的重力，θ 为斜面的倾角），联立可得：f 滑＝μmgcsθ，因三个货箱各表面材质和粗糙程度均相同，故摩擦因数均相同，可知三个货箱与直木板间摩擦力的大小，即：Ff1＝Ff2＝Ff3，故 ABC 错误，D 正确。
故选：D。
【专题】定量思想；图析法；受力分析方法专题；推理论证能力．
【解答】以 B 为研究对象受力分析，其处于静止即平衡状态，可知所受合力为零，沿斜面方向受斜面摩擦力、A 对 B 的摩擦力、拉力；B 受重力、斜面的支持力、A 对 B 的压力，故 B 受 6 个力，故 C 正确，ABD 错误。
故选：C。
【专题】定性思想；归纳法；弹力的存在及方向的判定专题；推理论证能力．
【解答】A．飞行的蝴蝶除了受到重力的作用还受到空气的作用力，故 A 错误； B．蝴蝶转弯时做曲线运动，合力的方向是轨迹的凹侧，不是运动方向，故 B 错误；
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
D
C
D
C
D
B
D
B
B
B
B
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
答案
B
A
A
D
B
B
A
D
D
C
B
题号
23
答案
D
题号
24
答案
CD
C．小猫在空中与其他物体间没有接触，不受弹力的作用，故 C 错误； D．小猫蹬地时有向上的加速过程，故弹力大于所受重力，故 D 正确。故选：D。
【专题】定量思想；方程法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【解答】足球受重力、拉力和支持力平衡，受力如图；运用合成法，根据几何知识得：
?
绳子对球的拉力为：?? = ????
墙壁的支持力为：FN＝Gtanθ，
可知：FT＞FN，FT＞G，故 C 正确、ABD 错误。故选：C。
【专题】定性思想；推理法；摩擦力专题；推理论证能力．
【解答】对钢管受力分析可知，受到竖直向上的支持力和绳子拉力二力之和等于竖直向下的重力，所以水平方向不可能受到摩擦力。
故 ABC 错误，D 正确；故选：D。
【专题】定性思想；整体法和隔离法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【解答】AB、P 和 Q 始终保持静止，根据整体法，整体受力如图：
水平方向平衡，f＝F，故增加 P 的质量，P 与地面间摩擦力的大小不变，增加外力 F 的大小，P 与地面间摩擦力的大小一定增加，故 A 错误，B 正确；
CD、由于不确定 F 沿斜面向上分量与 Q 的重力沿斜面向下分量的关系，故 P 与 Q 间摩擦力的大小变化不能确定。若 F 沿斜面向上分量大于 Q 的重力沿斜面向下分量，此时增加 Q 的质量，则 P与 Q 间摩擦力先沿斜面向下减小，减小到零后再反向增大。若 F 沿斜面向上分量小于 Q 的重力沿斜面向下分量，增加外力 F 的大小，则 P 与 Q 间摩擦力先沿斜面向上减小，减小到零后再反向增
大。故 CD 错误。故选：B。
【专题】定量思想；合成分解法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【解答】对圆柱体受力分析，如图：
由几何关系得：Fa＝Gsin37°＝0.6G Fb＝Gcs37°＝0.8G
故 ABC 错误，D 正确。故选：D。
【专题】应用题；信息给予题；定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；理解能力．
【解答】以钢管为研究对象进行受力分析，如图所示：
根据数学知识和平衡条件 F＝mg＝2FOMcs60°
代入数据解得 FOM＝mg故 ACD 错误，B 正确。故选：B。
【专题】定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【解答】由题意可知当凹槽底部对小球支持力为零时，此时拉力 F 最大，在竖直方向上，根据平
?
衡条件有 2Fmcs45°＝G，即 2Fm × 2 = G，得?
2
= 2?，故 B 正确，ACD 错误。
2
故选：B。
【专题】定量思想；推理法；图析法；运动的合成和分解专题；推理论证能力．
【解答】根据平行四边形定则，作出该牙所受两牵引力的合力，如图所示
牙齿受到牵引线的两个作用力大小均为 F，则该平行四边形为菱形，对角线把角 α 平分
?
故两牵引力的合力?合 = 2????2，故 B 正确，ACD 错误。
故选：B。
【专题】定量思想；方程法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【解答】对轻杆和小球组成的系统进行受力分析，如图所示：
设左侧斜面对杆 AB 支持力的大小为 NA，由平衡条件有：NA＝mgcs30°
解得：??
= 3??，故 B 正确、ACD 错误。
2
故选：B。
【专题】定量思想；推理法；弹力的存在及方向的判定专题；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【解答】单个盘子的质量为 m＝300g＝0.3kg，
移走一个盘子，弹簧形变量发生变化，形变量的变化量为Δx＝1.0cm＝0.01m，盘子的总重力减小ΔG＝mg＝0.3×10N＝3N，
由平衡条件得，弹簧的弹力减小了 3N，则有 3kΔx＝ΔG，代入数据解得：k＝100N/m，
故 B 正确，ACD 错误。故选：B。
【专题】定量思想；类比法；受力分析方法专题；理解能力．
【解答】无风时，对风动石在竖直方向上受力分析，可得 F1＝mg
有风时，其受到重力、地面对风动石的作用力以及风力的作用，则
(??)2 + ?2
风
F2 =
故 F2＞F1
故 A 正确，BCD 错误。故选：A。
【专题】定性思想；推理法；直线运动规律专题；理解能力．
【解答】AB、笔尖由 a 点经 b 点回到 a 点，位移为 0，路程不为 0，故 A 正确，B 错误；
CD、速度和力为矢量，两次过 a 点时速度和力的方向不同，故 CD 错误。故选：A。
【专题】定性思想；定量思想；推理法；牛顿运动定律综合专题；共点力作用下物体平衡专题；理解能力．
【解答】A、双臂所受杠铃作用力的合力的大小等于杠铃的重力大小，每只手臂所施加的力在竖直
?
方向的分力等于杠铃重力的一半，即 F = 2????，θ 为手臂与竖直方向的夹角，双臂夹角越大，θ
越大，F 越大，故 A 错误； B、杠铃的重力为 G＝mg＝121×10N＝1210N
手臂与水平的杠铃之间有夹角，设手臂与竖直方向夹角为 θ，根据平衡条件可知
2Fcsθ＝G
又因为 csθ＜1，所以杠铃对手臂的作用力
?
?＞2 =
1210
2 ? = 605?
故 B 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，故 C 错误；
D、在加速举起杠铃过程中，人和杠铃组成的系统加速度向上，系统处于超重状态，因此地面对人的支持力大于人与杠铃总重力，故 D 正确。
故选：D。
【专题】信息给予题；定量思想；推理法；摩擦力专题；共点力作用下物体平衡专题；理解能力．
【解答】国产人形机器人“天工”在斜坡上受重力、支持力和摩擦力作用，如图所示：
当机器人“天工”站立和稳定行走时，根据平衡条件，沿斜坡方向 μmgcs30°≥mgsin30°
解得斜坡的动摩擦因数? ≥ 3
3
3
即机器人的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于，故 B 正确，ACD 错误。
3
故选：B。
【专题】信息给予题；定量思想；推理法；平行四边形法则图解法专题；理解能力．
【解答】设绳子上的拉力为 T，拖船的动力为 F，与运动方向成 α 角，三艘船的受力如图所示：
对拖船，根据平衡条件，竖直方向 Fsinα＝Tsin30°
对货船，根据平衡条件，水平方向 f＝2Tcs30°
对拖船和货船整体，根据平衡条件，水平方向 2Fcsα＝3f
又 sin2α+cs2a＝1
21
代入数据联立解得? =?
3
综上分析，故 ACD 错误，B 正确。故选：B。
【专题】定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【解答】根据题意，画出小球的受力示意图如下
挡板对球的支持力大小为 N，斜面对球的支持力大小为 F，弹簧秤对球的拉力大小为 T＝1.0N，小球的重力为 mg＝0.20×10N＝2.0N，根据平衡条件有
Fsin30°＝Nsin30°
Fcs30°+Ncs30°+T＝mg
解得 N = 3N，故 A 正确，BCD 错误。
3
故选：A。
【专题】定量思想；整体法和隔离法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【解答】由题意可知细线 c 对 A 的拉力和细线 d 对 B 的拉力大小相等、方向相反，对 A、B 整体分析可知细线 a 的拉力大小为
Ta＝（mA+mB）g
代入数据解得 Ta＝1N
设细线 b 与水平方向夹角为 α，对 B 分析有
Tbsinα+Tcsinθ＝mAg Tbcsα＝Tdcsθ
解得
Tb＝0.5N
故 ABC 错误，D 正确。故选：D。
【专题】定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【解答】球的受力分析如图
1.8?−?4
根据几何关系可知 sinα =
?= 5
根据力的分解可知 FNcsα＝mg
5
解得 FN = 3mg
5
根据牛顿第三定律可知球对横杆的压力大小为mg
3
故 ABC 错误，D 正确；故选：D。
【专题】定量思想；几何法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【解答】将机器人的重力按照壁面和垂直于壁面的方向分解，如图所示：
沿壁面方向上：Gcsθ＝Ff
垂直于壁面方向上：F＝FN+Gsinθ，故 C 正确，ABD 错误；故选：C。
【专题】定性思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【解答】AB、对人受力分析有
则有 FN+FT＝mg
根据一对平衡力和一对相互作用力的概念可知，工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力，故 A 错误、B 正确；
CD、对滑轮做受力分析有
??
则有?? = 2????
则随着重物缓慢拉起过程，θ 逐渐增大，则 FT 逐渐增大，故 CD 错误。故选：B。
【专题】定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
1
【解答】根据题意可知，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度 g 的
6
，设每条腿对探测器
的支持力为 F，根据整体法可得：
1
4? = 6??
根据牛顿第三定律可得：F＝F'
??
联立解得：F' = 24 ，故 D 正确，ABC 错误；
故选：D。
二．多选题（共 1 小题）
【专题】定性思想；推理法；受力分析方法专题；理解能力．
【解答】A、人和竹筏在水里减速滑行，加速度不为零。根据牛顿第二定律，合力 F＝ma≠0，故 A 错误；
B、人受重力、竹子的作用力。因竹筏减速，人有与运动方向相反的加速度，竹子对人的作用力需有水平向后的分力，故竹子对人的力不是单纯向上，而是斜向后上方，故 B 错误；
C、人和竹筏相对静止且竹筏平衡，整体重心需在竹筏的正上方，否则会倾倒，故 C 正确；
D、人和竹竿构成的整体，受合力产生加速度。根据牛顿第二定律，合力作用线需通过整体重心，否则会产生转动，因为杆受到的合力与整体收到的合力在同一直线上，人和竹竿整体的重心与整 体所受合力作用线在同一直线，所以与杆受到的合力在同一竖直平面上，故 D 正确。
故选：CD。
三．作图题（共 5 小题）
【专题】作图题；定性思想；推理法；受力分析方法专题；理解能力．
【解答】轻杆用饺链固定，能够自由转动，则杆的弹力方向一定沿杆，所以节点 O 受到连接小球的绳竖直向下的拉力、水平轻杆向左的拉力与倾斜杆沿杆向上的支持力三个力作用，根据平衡条件可知，作出节点 O 的受力示意图如图
答：如图
【专题】定性思想；推理法；弹力的存在及方向的判定专题；理解能力．
【解答】根据重力的方向竖直向下，弹力的方向总是垂直于接触面指向受力物体作图，如下图。
答：
【专题】定量思想；图析法；直线运动规律专题；理解能力．
【解答】沿着滑梯下滑的小孩，所受的支持力垂直滑梯斜面向上，如图所示：
。故答案为：
。
【专题】定性思想；图析法；受力分析方法专题；推理论证能力．
【解答】第一个图，小球受重力和支持力作用，若斜面处有力，则物体不可能平衡，故只有重力和支持力；第二个图中，小球受重力、绳子的拉力、球面的支持力。如图所示：
【专题】作图题；定性思想；图析法；共点力作用下物体平衡专题；理解能力．
【解答】（1）根据受力平衡，B 受重力和绳的拉力，如图所示：
根据受力平衡可知光滑 B 球受重力、斜面的支持力和竖直墙面的支持力，如图所示：
人站在自动扶梯上随扶梯一起匀速上行，根据受力平衡可知人受到重力和支持力作用，如图所示：
两个相同的物体在外力作用下水平向右匀速运动，物体 B 受到重力、地面支持力、A 对 B 的弹力和地面摩擦力作用，
如图所示：
答：物体 B 的受力示意图如上。
四．实验题（共 5 小题）
【专题】实验题；定量思想；推理法；基本实验仪器；推理论证能力．
【解答】（1）由题可知，悬索所受拉力 F 与其长度 L、横截面积 S 及伸长量 x 均有关，涉及的变量较多，因此采用控制变量法。故 ABC 错误，D 正确。
故选：D。
由表格知
当样品长度 L、横截面积 S 一定时，受到的拉力 F 与伸长量 x 成正比；当伸长量 x、样品长度 L 一定时，受到的拉力 F 与横截面积 S 成正比；
当伸长量 x、横截面积 S 一定时，受到的拉力 F 与样品长度 L 的平方成反比；
?
设比例系数为 k，则悬索所受拉力 F 与其长度 L、横截面积 S 及伸长量 x 的函数关系为 F＝k?2?
代入数据，当 L＝1m，S＝1.00cm2，F＝200N，x＝0.01cm，可得 k＝2×1010N/m
设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的则最大伸长量
11
，则最大伸长量 xm =
× 50? = 0.05m
悬索能承受的最大拉力 F
?
＝k?
，解得 F
＝1.6×104N。
1000
1000
m?2 mm
故答案为：（1）D；（2）k ? ?；2×1010N/m；（3）1.6×104。
?2
【专题】定量思想；实验分析法；平行四边形法则图解法专题；实验探究能力．
【解答】（3）弹簧测力计的分度值为 0.1N，读数为 3.00N；
①根据平行四边形定则画图如图：
②根据平衡条件可知 G＝F 合＝7×0.1N＝7.0N；
以结点 O 为研究对象进行受力分析，并作出力的矢量三角形如图所示：
FOA 表示 OA 绳上的拉力，大小等于弹簧弹力、FOB 表示 OB 绳上的拉力，其方向沿 OB 方向保持不变、FOC 表示 OC 绳上的拉力，大小等于重物的重力，方向竖直向下；根据力的矢量三角形可知，弹簧测力计的示数先减小后增大，故 D 正确，ABC 错误。
故选：D。
故答案为：（3）3.00；（4）①图见解析；②7.0；（5）D。
【专题】实验题；定量思想；实验分析法；弹力的存在及方向的判定专题；实验探究能力．
【解答】（1）由题图甲知，y 轴与弹簧拉伸方向一致，且原点选在了弹簧原长处，则 y 轴代表弹簧的伸长量，x 轴代表弹簧弹力大小 F；
由题图乙知，2 号弹簧末端指针位置对应的刻度为 98.00cm，则弹簧伸长量为 Δy2＝100cm﹣98.00cm＝2.00cm
根据胡克定律 F＝kx 知，丙图的斜率倒数代表弹簧的劲度系数。由题图丙得
? =
7−0
?/? = 100?/?
0.07−0
故答案为：（1）F；（2）2.00；（3）100。
【专题】定量思想；推理法；机械能守恒定律应用专题；光的干涉专题；实验探究能力．
【解答】（1）A、将单缝向双缝靠近，对从目镜中观察到的条纹个数无关，故 A 错误；
BC、将红色滤光片换成绿色滤光片，光的波长变短，由相邻两个亮纹的间距：可知Δx 减小，从目镜中观察到的条纹个数增多，若使用间距更小的双缝，即 d 减小，则Δx 增大，从目镜中观察到的条纹个数减少，故 B 正确，C 错误；
故选：B；
AB、由于该实验是“用气体压强传感器探究气体等温变化的规律”，条件是对于一定质量的气体而言的，故实验中不能出现漏气的现象；实验时应该缓慢一些，因为移动活塞时，相当于对气体做功或者气体对外做功，如果太快的话，气体的温度就会发生变化，故 AB 正确；
C、等温变化的规律为：p1V1＝p2V2，所以不必要测出气体的质量，只要看它是否满足这样的变化规律即可，故 C 错误；
D、只要压强 p 两边的单位统一，体积 V 两边的单位统一，就可以得出等温变化的规律，故 D 错误。
故选：AB；
（3）A.在平衡小车所受的摩擦力时，小车的左端不需要悬挂细绳和钩码，故 A 错误； B.对钩码，根据牛顿第二定律有
mg﹣F＝ma
对小车，根据牛顿第定律有
F＝Ma
联立解得
?
???
??
? = ?+? = 1+?
故当 m≪M 时 F≈mg，故 B 正确；
C.在实验过程，小车所受拉力实际上是小于钩码的重力，故认为小车所受拉力等于钩码重力，由此带来的误差属于系统误差，故 C 正确；
??
D.根据逐差法? = ?2 可知加速度与电压无关，故当打点计时器工作的实际电压略低于额定电压时，
利用纸带求得的加速度将不变，故 D 错误。故选：BC；
（4）此实验因空气阻力以及摩擦力的存在，总会使减小的重力势能略大于增加的动能，这属于系
统误差，想要实验结果更加准确，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差。故 D 正确，
ABC 错误。故选：D。
故答案为：（1）B；（2）AB；（3）BC；（4）D。
【专题】定量思想；推理法；平行四边形法则图解法专题；实验探究能力．
【解答】（1）A．记录拉力方向时，在细线上离 O 点适当远处找一点，该点与 O 点的连线就是拉力的方向，故 A 错误；
B．测量时，弹簧秤外壳与木板之间可以存在摩擦，不影响测量，故 B 正确；
C．测量时，橡皮筋不一定与两细线夹角的平分线在同一直线上，故 C 错误；
D.拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应靠近木板且与木板面平行，保证力的四边形在同一平面内，可以减小误差，故 D 正确。
故选：BD。
AD．根据二力平衡条件，F'一定与橡皮筋在同一条直线上。故 AD 错误；
BC．F 是根据平行四边形得到的合力，F 一定是平行四边形的对角线。故 C 正确，B 错误。故选：C。
根据图像得
?2 + ?2 = 52
12
F1﹣F2＝1
解得
F1＝4N，F2＝3N
合力的最大值为
Fmax＝F1+F2＝3N+4N＝7N
故答案为：（1）BD；（2）C；（3）7N
五．解答题（共 6 小题）
【专题】计算题；定量思想；模型法；共点力作用下物体平衡专题；分析综合能力．
【解答】（1）根据滑动摩擦力公式得
f＝μFN
又 FN＝mg
则 f＝μmg＝0.8×45×10N＝360N
由匀速运动的条件可知，雪橇车受到的水平推力与摩擦力大小相等，即 F＝f＝360N
设此时动摩擦因数为 μ′，则 F＝μ′m′g
解得 μ′＝0.6
答：（1）该雪橇车受到的摩擦力为 360N；
（2）雪橇车与人工草地的动摩擦因数为 0.6。
【专题】计算题；定量思想；合成分解法；共点力作用下物体平衡专题；分析综合能力．
【解答】（1）对 O 点进行受力分析，如图所示。
根据平衡条件得 TBOcs37°＝mg TBOsin37°＝TDO
解得 DO、BO 线的拉力大小分别为 TBO＝25N，TDO＝15N
由于整个系统恰好处于静止状态，则对物体，根据平衡条件有
TBO＝μMg
解得 μ＝0.25
答：（1）DO、BO 线的拉力大小分别为 25N，15N；
（2）物体 M 与水平地面间的动摩擦因数为 0.25。
【专题】计算题；动态预测题；定量思想；合成分解法；分析综合能力．
【解答】（1）黑板擦受力图如图所示。
对黑板擦，根据平衡条件得水平方向有
FN＝Fsinθ
竖直方向有
Fcsθ＝mg+Ff
又 Ff＝μFN
联立解得? = 3
6
黑板擦脱手后做自由落体运动，黑板擦从脱手运动到黑板下边缘过程有
1
ℎ = 2
??2
解得 t＝0.4s
答：（1）见解析；
（2
为
3）黑板擦与黑板间的动摩擦因数 μ；
6
（3）黑板擦从脱手运动到黑板下边缘的时间 t 为 0.4s。
【专题】应用题；学科综合题；定量思想；合成分解法；临界法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【解答】（1）以结点 O 为研究对象，受力分析如图所示：
?1?5
由平衡条件可知，在竖直方向上有：FOAcsθ＝m1g，解得：??? = ???? = 4 ?1?；
3
（2）在水平方向上，由平衡条件可得：FOB﹣FOAsinθ＝0，解得：??? = ?1????? = 4 ?1?
人水平方向受到 OB 绳的拉力和水平面的静摩擦力，受力如图所示：
3
由平衡条件可知：Ff＝FOB，解得：?? = ??? = 4?1?，方向水平向左；
（3）当甲的质量增大到人刚要滑动时，质量达到最大，此时人受到的静摩擦力达到最大值，当人
刚要滑动时，静摩擦力达到最大值，则有：??? = ??2?
由平衡条件可得：???? = ???
3
又???? = ?1?????? = 4?1??
联立解得：?1? =
24kg。
4????
3?=
4×??2?
3?=
4×0.3×60
3?? = 24??，即物体甲的质量 m1 最大不能超过
5
答：（1）轻绳 OA 中的张力的大小为4?1?
3
人受到的摩擦力为
4
?1?，方向水平向左；
物体甲的质量 m1 不能超过 24kg。
【专题】计算题；定量思想；合成分解法；共点力作用下物体平衡专题；分析综合能力．
【解答】（1）对 D 点受力分析可知，受到 OD 绳的拉力，OB 绳的拉力等于重物的重力，以及 CD
??
沿杆方向的弹力，处于平衡状态，根据平衡条件可知，CD 杆上作用力的大小：FCD = ????
解得：FCD = 2000 3?。
??
方向沿 CD 杆向上，OD 段轻绳的拉力大小??? = ????
解得 FOD＝4000N
根据几何关系可知 α+β＝60°轻绳对杆 AB 的作用力即为 BE 与 BD 两段轻绳拉力的合力，则有：F＝2TBDcs30°，解得 F = 2000 3方向在 BD、BE 角平分线上，与竖直方向间夹角为 30斜向下，由于杆 AB 不可自由转动，轻绳对杆的作用力的方向可以不沿杆，且 AB 杆与水平面的夹角未知，故 α、β 角不一定相等。
答：（1）CD 杆上作用力的大小为2000 3?和方向沿 CD 杆向上，OD 段轻绳的拉力大小为
4000N；
（2）轻绳 EBD 对 AB 杆的作用力为2000 3?，方向在 BD、BE 角平分线上，与竖直方向间夹角为 30 斜向下，由于杆 AB 不可自由转动，轻绳对杆的作用力的方向可以不沿杆，且 AB 杆与水平面的夹角未知，故 α、β 角不一定相等。
【专题】定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【解答】（1）在匀速运动阶段，根据平衡条件，有 mgtanθ0＝kv0
解得
??
k = ?0 tanθ0
根据速度—时间公式可得匀加速运动的时间为
?0
?1 = ?
匀加速运动的位移为
?
2
? = 0
2?
匀速的时间为
?−??
?0
?2 = ? ，解得?2 = ? −
00 2?
该同学完成比赛所用的时间为
??0
? = ?1 + ?2，解得? = ?0 + 2?
若考虑球与球拍之间的静摩擦力，因为
N＝mgcsθ0+f•sinθ0
当速度达到最大时，球有向上的运动趋势，f1 静摩擦沿球拍向下，受力如图所示。
沿球拍方向上有 fcsθ0＝mgsinθ0+f1又
f1＝μ•N
所以
??????0+???????0
? =
解得
?? =
????0−?????0= ???
??????0+???????0
?(????0−?????0)
??
答：（1）比例系数等于?0 tanθ0；
?
2
（ ）该同学完成比赛所用的时间等于
?0
?0
+ 2?；
??????0+???????0
（3）该同学匀速运动阶段允许达到的最大速度等于
?(????−?????)。