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第三章 相互作用--力--真题重组卷
(考试时间：75分钟 满分：100分)
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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
一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。）
1．（2022·浙江·高考真题）如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（　　）
A．水桶自身重力的大小
B．水管每秒出水量的大小
C．水流对桶撞击力的大小
D．水桶与水整体的重心高低
2．（2024·广西·高考真题）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、和，则（　　）
A． B．
C． D．
3．（2024·辽宁·高考真题）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
4．（2023·重庆·高考真题）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．
B．
C．
D．
5．（2025·北京·高考真题）如图所示，长方体物块叠放在斜面上，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．4 B．5 C．6 D．7
6．（2025·重庆·高考真题）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）
A．2mg B．mg C． D．
7．（2024·贵州·高考真题）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（　　）
A． B． C． D．
8．（24-25高一下·云南昭通·期末）如图所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为O。人沿水平方向拉着OB绳，物体和人均处于静止状态。若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是（　　）
A．OA绳中的拉力不变
B．OB绳中的拉力逐渐增大
C．地面给人的摩擦力逐渐增大
D．若OA绳、OB绳所能承受的最大拉力相同，则OB绳会先断
9．（24-25高一上·天津和平·期末）如图所示，倾角为30°的斜面体C质量为4m，放置在粗糙的水平地面上，质量为4m的物块B放置在斜面上，轻绳1一端系在B上，另一端绕过光滑定滑轮与另外两轻绳2、3系于O点，其中轻绳3下端悬挂质量为m的物体A，轻绳2与水平方向的夹角为30°。轻绳1在定滑轮左侧的部分与斜面平行，右侧的部分水平，整个系统处于静止状态，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）
A．滑轮对轻绳1的作用力大小为
B．斜面对B的摩擦力大小为
C．地面对C的作用力大小为
D．增大A的质量，整个系统仍原位置静止，则B受到的摩擦力一定变小
10．（24-25高一上·北京西城·期末）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，拖杆与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向施加力的作用。下列说法正确的是（　　）
A．若拖把静止，施加的推力大小不变，增大θ，拖把所受摩擦力一定增大
B．用大小不变的推力推动拖把运动时，增大θ，拖把所受摩擦力一定增大
C．若拖把做匀速直线运动，保持拖杆角度不变，沿拖杆方向推动与拉动所需力的比值为
D．当θ小于某一个值时，无论用多大的力推动，都不能使拖把由静止开始运动
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11．（6分）（2025·全国卷·高考真题）某探究小组利用橡皮筋完成下面实验。
(1)将粘贴有坐标纸的木板竖直放置。橡皮筋的一端用图钉固定在木板上，另一端悬挂钩码。钩码质量分别为200g、250g、 、500g，平衡时橡皮筋底端在坐标纸上对应的位置如图（a）中圆点所示（钩码的质量在图中用数字标出）。悬挂的钩码质量分别为200g和300g时，橡皮筋底端位置间的距离为 cm。
(2)根据图（a）中各点的位置可知，在所测范围内橡皮筋长度的增加量与所挂钩码的 （选填“质量”或“质量的增加量”）成正比，由此可求出橡皮筋的劲度系数为 （保留2位有效数字，重力加速度取）。
(3)悬挂的钩码质量为时，在橡皮筋底端施以水平向右的力，平衡时橡皮筋方向如图（b）中虚线所示，图（b）中测力计的示数给出了力的大小，则 ， g（选填“200”“300”或“400”）。
12．（9分）（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图（a），细绳1、2和橡皮筋相连于一点，绳1上端固定在A点，绳2下端与水杯相连，橡皮筋的另一端与绳套相连。
为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系，该小组逐次加入等质量的水，拉动绳套，使绳1每次与竖直方向夹角均为且橡皮筋与绳1垂直，待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。根据测得数据作出关系图线，如图（b）所示。
回答下列问题：
(1)将一芒果放入此空杯，按上述操作测得，由图（b）可知，该芒果的质量 g（结果保留到个位）。若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为但与橡皮筋不垂直，由图像读出的芒果质量与相比 （填“偏大”或“偏小”）。
(2)另一组同学利用同样方法得到的图像在后半部分弯曲，下列原因可能的是_________。
A．水杯质量过小 B．绳套长度过大
C．橡皮筋伸长量过大，弹力与其伸长量不成正比
(3)写出一条可以使上述装置测量质量范围增大的措施 。
13．（8分）（23-24高一上·上海黄浦·期末）图为“千斤顶”的示意图，已知它所顶重物的重为G，杆OA与杆OB所夹角为时，求：
（1）杆OB受到的是压力还是拉力，力多大；
（2）杆OA受到的是压力还是拉力，力多大。
14．（13分）（24-25高一上·浙江杭州·期末）如图甲所示是平常擦黑板的情景，某同学用与竖直黑板平面成θ=37°斜向上的推力推黑板擦（截面图如图乙），当推力大小为F1=1.25N时，黑板擦未被推动且恰好不受摩擦力；当推力大小变为F2=1.5N时，黑板擦仍相对黑板静止。已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为μ=0.5，力的方向始终不变，重力加速度g取10m/s2，已知黑板擦最大静摩擦等于滑动摩擦，，求：
(1)黑板擦的质量；
(2)当推力为F2时，黑板擦所受摩擦力的大小；
(3)要使黑板擦与黑板相对静止，推力的范围是多少？
15.（18分）（22-23高一上·江苏常州·期中）如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径R=5cm、质量m=20kg的水泥圆筒从木棍的上部恰好能匀速滑下，已知两木棍间距d=8cm，与水平面的夹角α=37°。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）。
（1）两根直木棍对水泥圆筒弹力的合力及摩擦力的合力的大小；
（2）每根直木棍与水泥桶间的动摩擦因数；
（3）将水泥圆筒沿直木棍匀速向上拉动，所需最小拉力 （sin74°=0.96）
答案和解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D C B C B D BC BC AD
1．D
【详解】水管口持续有水流出而过一段时间桶会翻转一次，说明主要原因是装的水到一定量之后，导致水桶与水整体的重心往上移动，竖直向下的重力作用线偏离中心转轴，导致水桶不能稳定平衡，发生翻转。
故选D。
2．D
【详解】根据滑动摩擦力的公式
可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，由题可知三个货箱各表面材质和祖糙程度均相同，压力大小也相同，故摩擦力相同，即
故选D。
3．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。
4．B
【详解】根据平行四边形定则可知，该牙所受两牵引力的合力大小为
故选B。
5．C
【详解】根据题意，对A受力分析可知，受重力、B的支持力，由于A静止，则A还受B沿斜面向上的静摩擦力，对B受力分析可知，受重力、斜面的支持力、A的压力、拉力、B还受A沿斜面向下的摩擦力，由于B静止，则受沿斜面向上的摩擦力，即B受6个力作用。
故选C。
6．B
【详解】以钢管为研究对象，设轻绳的拉力为，根据对称性可知两边绳子拉力相等，根据平衡条件
可得
故选B。
7．D
【详解】对球进行受力分析如图，设球的半径为R，根据几何知识可得
根据平衡条件得
解得
根据牛顿第三定律得球对横杆的压力大小为
故选D。
8．BC
【详解】角形可知，当人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，则OA与竖直方向夹角变大，OA的拉力由图中1位置变到2位置，可见OA绳拉力变大，OB绳拉力逐渐变大，故A错误，B正确。
C．OB拉力变大，根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大，故C正确。
D．由矢量三角形可知，OA绳的拉力大于OB绳的拉力，则OA绳会先断，故D错误。
故选BC。
9．BC
【详解】A．对结点O受力分析，由平衡条件得轻绳1的作用力大小为
轻绳对滑轮的作用力为
根据牛顿第三定律知滑轮对轻绳1的作用力大小为，故A错误；
B．对B受力分析，由平衡条件得
斜面对B的摩擦力大小为，方向沿斜面向上，故B正确；
C．对BC整体分析，受重力，地面支持力，水平向右的拉力T1和地面的静摩擦力，由平衡条件得
可知地面对C的作用力大小为
故C正确；
D．增大A的质量，整个系统仍原位置静止，则轻绳1的作用力变大，开始时斜面对B的摩擦力方向沿斜面向上，故B受到的摩擦力先不断减小，此后会反向变大，故D错误。
故选BC。
10．AD
【详解】A．若拖把静止，对其受力分析，由平衡条件，可得
施加的推力大小不变，增大θ，拖把所受摩擦力一定增大，故A正确；
B．用大小不变的推力推动拖把运动时，对其受力分析，如图所示，
由平衡条件，可得
根据
联立，解得
增大θ，拖把所受摩擦力一定减小，故B错误；
C．若拖把做匀速直线运动，保持拖杆角度不变，设沿拖杆方向推动所需的力为F1，拉动所需力为F2，由平衡条件，可得
，
联立，解得
故C错误；
D．设当θ小于某一个值时，无论用多大的力推动，都不能使拖把由静止开始运动，则有
解得
上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，则有
解得
可知当θ小于某一个值时，无论用多大的力推动，都不能使拖把由静止开始运动，故D正确。
故选AD。
11．(1)1.90
(2) 质量的增加量 52
(3) 1.00 300
【详解】（1）根据图（a）可知悬挂的钩码质量分别为200g和300g时，橡皮筋底端位置间的距离为1.90cm；
（2）[1]根据图像可知钩码每增加相同的质量橡皮筋增加相同的长度，故在所测范围内橡皮筋长度的增加量与所挂钩码的质量的增加量成正比。
[2]设橡皮筋原长为L0，劲度系数为k，根据胡克定律；其中，x为橡皮筋长度的增加量。
设悬挂质量为m1、m2的钩码时，橡皮筋长度的增加量分别为x1、x2，则，
两式相减得
取，，
根据，可得
（3）[1][2]根据图（b）可知F=1.00N；设橡皮筋与竖直方向夹角为θ，对橡皮筋下端点进行受力分析有；从图中可知，结合F=1.0N
可得，所以取m=300g。
12．(1) 106 偏大
(2)C
(3)减小细线与竖直方向的夹角
【详解】（1）[1]操作测得，由图（b）的图像坐标可知，该芒果的质量为106g；
[2]若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为但与橡皮筋不垂直，根据共点力平衡可知橡皮条的拉力变大，导致橡皮筋的长度偏大，若仍然根据图像读出芒果的质量与相比偏大。
（2）另一组同学利用同样方法得到的图像在后半部分弯曲，可能是所测物体的质量过大，导致橡皮筋所受的弹力过大超过了弹簧的弹性限度，从而使橡皮筋弹力与其伸长量不成正比。
故选C。
（3）根据共点力平衡条件可知，当减小绳子与竖直方向的夹角时，相同的物体质量对应橡皮筋的拉力较小，故相同的橡皮筋，可减小细线与竖直方向的夹角可增大质量测量范围。
13．（1）压力，；（2）拉力，
【详解】（1）重物重力的效果分解如图所示
故杆OB受到的是压力, 由几何关系可得压力大小为
（2）由图可知杆OA受到的是拉力，其大小为
14．(1)0.1kg
(2)0.2N
(3)
【详解】（1）当推力为F1时，黑板擦恰好不受摩擦力，受力如下图
由共点力的平衡条件可知
解得黑板擦的质量为
（2）当推力为F2时，由于，黑板擦受到的摩擦力向下，受力如下图
由共点力的平衡条件可知
解得黑板擦所受摩擦力的大小为
（3）当摩擦力向上且为最大静摩擦时，推力最小。因为最大静摩擦等于滑动摩擦，根据共点力的平衡条件可知
解得
当摩擦力向下且为最大静摩擦时，推力最大。因为最大静摩擦等于滑动摩擦，根据共点力的平衡条件可知
解得
推力的范围为。
15．（1）160N，120N；（2）0.45；（3）192N
【详解】（1）从右侧视角分析，在沿斜坡方向根据平衡条件
垂直于斜坡方向有
（2）由底部沿木棍向上看，受力关系如图所示
图中θ角满足
解得；根据平衡条件有
解得
又因为每根木棍的摩擦力
所以动摩擦因数
（3）从右侧视角受力分析，如图所示
因木棍提供的支持力合成为，摩擦力合成为
故这两个力的合力方向固定，图中β角满足
故
现问题变为“物体受重力、木棍提供的力和拉力三力平衡，拉力最小值为多少”，根据力学平衡的矢量三角形得
解得
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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