【新高考】二 相互作用-2022届高考物理考点剖析精创卷

【新教材新高考】专题二相互作用一一2022

届高考物理考点剖析精创专题卷

考点04弹力和摩擦力的分析与计算（1—4、18）

考点05力的合成和分解（5—7,19）

考点06受力分析共点力平衡（8—17、20）

一、选择题（本题共17个小题，每题4分，共68分。每题给出的四个选项中，有的只有一个选项

符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的

得0分）

1.关于常见的三种力，下列说法正确的是（）

A.重力的作用点不一定在物体上

B.相互接触的物体间一定有弹力

C.滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反

D.静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相同

2.关于弹性形变，下列说法正确的是（）

A.物体形状或体积的改变叫弹性形变

B.一根钢筋用力折弯后的形变就是弹性形变

C.物体在外力停止作用后，能够恢复原来形状的形变，叫弹性形变

D.物体在外力停止作用后的形变，叫弹性形变

3.木块甲、乙分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25.夹在甲、乙之间

的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用尸=1N的

水平拉力作用在木块乙上，如图所示.力F作用后木块所受摩擦力情况是（）

A.木块甲所受摩擦力大小是12.5NB.木块甲所受摩擦力大小是11.5N

C.木块乙所受摩擦力大小是9ND.木块乙所受摩擦力大小是7N

4.如图1所示，一根弹簧一端固定在传感器上，传感器与电脑相连。当对弹簧施加变化的作用力（拉

力或压力）时，在电脑上得到了弹簧的形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图像，如图2所示。则

下列判断不正确的是（）。

A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比

B.弹力的增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比

C.该弹簧的劲度系数是200N/m

D.该弹簧受到反向压力时，劲度系数不变

5.两个共点力耳和尸°的合力大小为6N,则可与F2的大小可能是（）

A.耳=2N,g=9NB.4=4N,g=8NC.Fx=1N,/^=8ND.K=2N,g=1N

6.如图所示，地球绕太阳的运动与月亮绕地球的运动可简化成同一平面内的匀速圆周运动，农历初

一前后，太阳与月亮对地球的合力约为耳，农历十五前后，太阳与月亮对地球的合力约为8，则

农历初八前后，太阳与月亮对地球的合力约为（）

•衣府初八

-

斤+可

A.Ft+F2

M+E

-F；

7.如图为汽车的机械式手刹（驻车器）系统的结构示意图，该结构对称，其中手刹拉索。4、OC、OD

受力时形变量均可以忽略不计。当向上拉动手刹拉杆时，手刹拉索就会被拉紧，拉索O。、OC分

别作用于两边轮子的制动器，从而实现驻车的目的。则以下说法正确的是（）

手刹拉杆

D

7,手刹拉索

Ct

A.若OD、OC两拉索夹角为60°,当向上拉动手刹拉杆时，三根拉索的拉力增加量均相等

B.拉动手刹拉杆时，拉索AO上的拉力总比拉索8和OC上的任何一个拉力大

C.手刹一直处于上拉状态并不影响汽车正常加速行驶

D.汽车停在上坡路面时，手刹拉杆应向上拉至最高挡位

8.某体育场看台的风雨棚是钢架结构的，两侧倾斜钢柱用固定在其顶端的钢索拉住，下端用钱链与

水平地面连接，钢索上有许多竖直短钢棒将棚顶支撑在钢索上，整个系统左右对称，结构简化图如

图所示。假设钢柱与水平地面所夹锐角为60。，钢索上端与钢柱的夹角为30。，钢索、短钢棒及

棚顶的总质量为出重力加速度为g,则钢柱对钢索的拉力大小为（）

A.C.上mgD.2mg

9.建筑工地一个小型起重机起吊重物的示意图如图所示。一根轻绳跨过光滑的动滑轮，轻绳的一端

系在位置1处，动滑轮的下端挂上重物，轻绳的另一端挂在起重机的吊钩。处，起吊重物前，重物

处于静止状态。起吊重物过程是这样的：先让吊钩从位置C竖直向上缓慢地移动到位置8,然后再

让吊钩从位置6水平向右缓慢地移动到位置〃，最后把重物卸在某一个位置。则关于轻绳上的拉力

大小变化情况，下列说法正确的是（）»

A.吊钩从。向6移动过程中,轻绳上的拉力不变

B.吊钩从。向8移动过程中,轻绳上的拉力变大

C.吊钩从6向〃移动过程中,轻绳上的拉力不变

D.吊钩从6向〃移动过程中，轻绳上的拉力变小

10.如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体AA的左端紧靠竖直

墙，［与竖直墙之间放一光滑圆球尻整个装置处于静止状态。若把｛向右移动少许后，它们仍处

于静止状态，贝M）。

A.8对墙的压力增大B.4与8之间的作用力增大

C.地面对4的摩擦力减小D.4对地面的压力减小

11.如图所示，一小段钢管套在竖直固定的直杆尸。上，一段铁棒焊接在钢管上，铁棒与竖直杆成

一定的角度，一段轻绳一端连接在铁棒的4端，一端连接在竖直杆上的6点，光滑挂钩吊着重物悬

挂在轻绳上，系统处于静止状态。当将钢管缓慢向上移动时，则轻绳上的拉力大小（）

A.一直增大B.一直减小C.保持不变D.先减小后增大

12.如图甲所示，人字折叠梯是工人师傅施工常用的工具，它是由两个相同梯子在顶端用光滑转轴

连接而成的，为防止意外发生，两侧梯子用不可伸长的细绳连接。把人字折叠梯置于水平地面上，

当上端正中间放置质量为勿的物体时，细绳松弛并且系统保持静止，两侧梯子间的夹角为。，简

化示意图如图乙所示。人字折叠梯自身的重力不计，重力加速度为g,系统静止时地面对左侧梯子

的摩擦力为K，则（）

act

A.Fx=mgtan—,方向水平向右B.^mgtan-,方向水平向左

1a1cc

C./=；=-wgtan—,方向水平向右D.=-wgtan—,方向水平向左

13.如图所示，倾角为，的三角形斜面体置于粗糙的水平地面上，斜面下端固定挡板上用轻质弹簧

连接一质量为勿的小球，弹簧的劲度系数为上现给斜面体施加一水平向左的推力，斜面体处于静

止状态。已知斜面光滑，斜面体质量为M斜面体与粗糙的地面之间的动摩擦因数为〃，重力加速

度为g，则下列说法正确的是（）

A.斜面体对小球的支持力为器B.弹簧的压缩量为些誓

C.地面对斜向体的摩擦力大小为〃（M+m）gD.地面受到斜面体的摩擦力的方向水平向左

14.如图所示，斜面体1静置于水平地面上，其倾角，=45。，上表面水平的物块8在4上恰能匀速

下滑。现对8施加一个沿斜面向上的力凡使8能缓慢地向上匀速运动，某时刻在8上轻轻地放上

一个质量为〃的小物体。（图中未画出），4始终静止，6保持运动状态不变，重力加速度为g。关

于放上C之后的情况，下列说法正确的是（）。

A.8受到斜面的摩擦力增加了与1ngB.推力厂增大了与mg

C.推力厂增大了&gD.4受到地面的摩擦力增加了

15.如图所示，在竖直平面内固定有半径为A的半圆轨道，其两端点M、N连线水平。将一轻质小

环4套在轨道上，一细线穿过轻环，一端系在M点，另一端系一质量为勿的小球，小球恰好静止在

图示位置。不计一切摩擦，重力加速度为g,下列说法正确的是（）

不

A.细线对材点的拉力大小为3mgB.轨道对轻环的支持力大小为6mg

C.细线对轻环的作用力大小为D.MA=6R

16.如图所示，处于竖直平面内的正六边形金属框ABCDER可绕过C点且与框架平面垂直的水平轴

自由转动，该金属框架的边长为心,中心记为0,用两根不可伸长、长度均为人的轻质细线将质量

为"的金属小球悬挂于框架的A、E两个顶点并处于静止状态。现令框架绕转轴沿顺时针方向缓慢

转过90°角，已知重力加速度为g,在包括初、末状态的整个转动过程中，下列说法正确的是（）

A.细线OA中拉力的最大值为拽整B.细线。4中拉力一直增大

3

C.细线OE中拉力的最大值为拽鳖D.细线OE中拉力一直增大

3

17.质量为0的四只完全相同的排球叠成两层放在水平地面上，底层三只排球刚好接触，球心间连

线形成三角形，上层一只排球放在底层三只排球的正中间上方，系统保持静止。不考虑排球的转动

和球与球间的摩擦，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，贝"（）

A.底层每个排球对地面的压力大小均为2mg

B.底层每个排球对上层排球的支持力大小为等

C.底层排球受到水平地面的摩擦力大小均为#mg

D.水平地面与排球间的动摩擦因数至少为立

8

二、实验题（共2小题，共28分，按题目要求作答）

18.某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数。缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机

玻璃管与水平面夹角为30。，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定

一毫米刻度尺，再将单个质量为200g的钢球（直径略小于玻璃管内径）逐个从管口滑进，每滑进

一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个数〃和弹簧上端对应的刻度尺示数4,数据如表所示。

实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。

n123456

8.0410.0312.0514.0716.1118.09

£n/cm

(1)利用M=LM-L,(i=1,2,3)计算弹簧的压缩量：结=6.03cm,AL,=6.08cm,AL,=cm,

压缩量的平均值AE=M+yM=cm。

（2）上述ZZ是管中增加个钢球时产生的弹簧平均压缩量。

（3）忽略摩擦，重力加速度g取9.80m/s2,该弹簧的劲度系数为N/m（结果保留3位有效数

字）。

19.请完成“验证力的平行四边形定则”实验的相关内容。

（1）如图1所示，在铺有白纸的水平木板上，橡皮条一端固定在1点，另一端拴两个细绳套。

（2）如图2所示，用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，使绳与橡皮条的结点伸长到某位置并

记为。点，记下此时弹簧测力计的示数6和&及。

（3）如图3所示，用一个弹簧测力计拉橡皮条，将绳与橡皮条的结点拉到〃点，记下此时弹簧测

力计的示数尸=____N和细绳的方向。

（4）如图4所示，已按一定标度作出了耳、片和尸的图示，请用作图法作出”和名的合力。

（5）合力与下大小相等，方向略有偏差，如果此偏差仅由"引起，则原因是片的大小比真实值偏

（选填“大"或"小”）»

三、计算题（14分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写

出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

20.在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置一个边长为a、质量为"的正方体MCZ）,在墙壁和正方

体之间放置一半径R=lm、质量相=1.5kg的光滑球，正方体和球均保持静止，截面图如图所示。

球的球心为OO、B、。三点共线，正方体的边长正方体与水平地面间的动摩擦因数〃=:3,

4

已知重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

(1)求竖直墙壁对球的弹力大小；

(2)改变正方体到墙壁之间的距离，当正方体的右侧面到墙壁的距离小于某值/时，则无论球的

质量是多少，球和正方体都始终处于静止状态，且球没有掉落地面，求距离乙

答案以及解析

1.答案：A

解析：本题考查重力、弹力和摩擦力产生的条件及其特点。重力的作用点可以在物体上，也可以不

在物体上，选项A正确；相互接触且发生弹性形变的物体间才有弹力，选项B错误；滑动摩擦力的

方向一定与物体的相对运动方向相反，不一定与物体的实际运动方向相反，选项C错误：静摩擦力

的方向一定与物体的相对运动趋势方向相反，不一定与物体的实际运动方向相同，选项D错误。

2.答案：C

解析：弹性形变指物体在外力停止作用后，能够恢复原状的形变，C正确，A、D错误；钢筋用力折

弯后，无法恢复到原来形状，不属于弹性形变，B错误。

3.答案：C

解析：设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则甲、乙与地面间的最大静摩擦力分别为

工p=〃G甲=0.25x50N=12.5N、段=〃生=0.25x60N=15N'弹簧弹力

格=JU=400X0.02N=8N，易得力F作用时，甲、乙均静止，对甲受力分析得启=%=8N，

故AB错误；对乙受力分析得〃=/+耳=9N，故C正确，D错误.

4.答案：A

解析：由题图2知,尸-、图线是过原点的直线,弹簧的劲度系数上=UG=200N/m,可知A项

错误，B、C、D三项正确。

5.答案:B

解析：两力合成时，合力范围为：忻-周别74+舄，A中合力为7N麴FUN,B中合力为

4N效犷12N,C中的合力为7N钻尸9N,D中的合力为1N钻尸3N,故B正确。

6.答案：B

解析：农历初一前后，太阳与月亮对地球的合力约为耳=4+的，农历十五前后，太阳与月亮对

地球的合力约为外=吊-五月，则农历初八前后，太阳与月亮对地球的合力大小为欠=J赭+用，三

式联立解得F=,选项B正确。

7.答案:D

解析：当OD、OC两拉索夹角为120°时，三根拉索的拉力大小才相等，拉动手刹拉杆时，增加的

拉力也相等，选项A错误；拉动手刹拉杆时，当OD、OC两拉索夹角大于120。时，拉索AO上的

拉力比拉索8和0c上的任何一个拉力小，选项B错误；如果手刹一直处于上拉状态，车轮除了

受到地面摩擦阻力外，还会受到手刹对车轮的摩擦阻力，汽车加速行驶会耗费更多的汽油，影响汽

车正常加速行驶，选项C错误；汽车停在上坡路面时更容易下溜，手刹向上拉得越高，拉索产生的

拉力越大，车轮越不易转动，故选项D正确。

8.答案：B

解析：本题考查共点力的平衡。钢索、短钢棒及棚顶组成的整体受力平衡，两边钢索的拉力厂与钢

索、短钢棒及棚顶的重力C处于三力平衡状态，根据平衡条件得2Fcos6(r=〃?g,解得F=mg,

故B正确，A、C、D错误。

mg

9.答案:A

解析：由C到6时，两轻绳夹角6不变，故轻绳上的拉力不变；由8到〃时、两轻绳夹角，增大,

n

由平衡条件得24cos^=mg,轻绳上的拉力变大。只有A项正确。

10.答案：c

解柝对8进行受力分析如图所示，由平衡条件知，｛与6之间的作用狼=熹，球6与墙之

间的作用力K=Gtan®,4向右移动，〃减小，cos，增大，tan，减小，则耳、心都减小，A、B两

项错误；对43整体进行受力分析，根据平衡条件可知，地面对4的摩擦力大小/=耳，所以摩

擦力减小，C项正确；4对地面的压力大小等于A3所受的总重力，保持不变，D项错误。

解析：本题考查物体平衡条件的应用、力的合成与分解。挂钩两边的轻绳拉力大小相等，根据受力

分析可知，挂钩两边的轻绳与竖直方向的夹角相等，设为明设轻绳拉力大小为尸，则2Aos6=砥，

钢管在移动过程中，4B两点的水平距离不变，由几何关系可知，轻绳与竖直方向的夹角不变，

则尸不变，C项正确。

12.答案：C

解析：本题以人字折叠梯为实际情境考查受力分析、物体平衡条件及平行四边形定则。以物体和梯

子整体为研究对象，在竖直方向有2%=，咫，可得心=拳，以左侧梯子底端为研究对象，受力

F.a1a

分析如图所示，则有』=tan3，解得耳=：mgtan?,系统静止时地面对左侧梯子的摩擦力的方

0支，22

向水平向右，故C正确，A、B、D错误。

解析：本题考查受力分析、胡克定律和摩擦力的特点。对小球受力分析如图甲所示，斜面体对小球

的支持力为〃?gcos，，弹簧对小球的弹力为区="?gsin〃，则弹簧的压缩量为》=笔逆，选项A、

K

B错误；斜面体处于静止状态，则地面对斜面体的摩擦力为静摩擦力，对斜面体受力分析如图乙所

示，地面对斜面体的静摩擦力大小等于水平推力的大小，但是不能用以M+ni)g求得，选项C错误;

地面对斜面体的摩擦力与水平向左的推力平衡，则地面对斜面体的摩擦力方向水平向右，由牛顿第

三定律可知，地面受到斜面体的摩擦力的方向水平向左，选项D正确。

峨叶/

(M+m)g

甲乙

14.答案:ACD

解析：设物块6的质量为M根据物块8在力上恰能匀速下滑可知图sind=〃肉cos。。放上C之

后，8受到的摩擦力增加了机gsin。=掾〃名，A项正确；由于8保持运动状态不变，放上C之后沿

斜面向上的推力增大了〃zgsine+/w?gcose=2"?gsine=>/^〃g,B项错误，C项正确；力受到地面的

摩擦力增加1了2”?$出6(：0$6=，刃？，D项正确。

15.答案:BD

解析：本题考查物体的平衡条件、力的合成与分解。轻环两侧细线的拉力大小相等，均为7=砥，

轻环两侧细线的拉力与轻环对半圆轨道的压力的夹角相等，设为0,由。4=OM得

NOMA=ZMAO=®,贝I」3。=90",，=300,轻环受力平衡，则轨道对轻环的支持力大小

FN=2mgcos0=y[3mg,B项正确；细线对材点的拉力大小T'=〃?g,A项错误；细线对轻环的作用

力是轻环两侧细线拉力的合力，大小为/=&=G%g,C项错误；根据几何关系得

解析：本题考查矢量三角形法在动态平衡问题中的应用。对小球进行受力分析，如图所示.矢量三

角形中，/g的对角始终为60°,设43的对角为。，耳侬的对角为£,在缓慢转动过程中，小球

始终处于平衡状态，由正弦定理得上*==戋笠,。角由30。增大到120。，则耳以先增大

后减小，当a=90时，耳OA最大，最大值为手〃?g；尸角由90°减小到0,耳近一直减小，当£=90

时，耳州最大，最大值为竿，四，故B、D错误，A、C正确。

E

17.答案：CD

解析：本题考查空间平衡问题。根据整体法，设底层每个排球对地面的压力大小为"贝iJ3N=4mg,

解得N=故A错误；四个排球的球心连线构成了正四面体，如图所示，上层排球受到重力、

下层排球对上层排球的三个支持力，由于三个支持力的方向不是竖直向上，所以三个支持力在竖直

方向的分量之和等于上层排球的重力，根据几何关系可知，支持力大小厂与，农的夹角的余弦值

cos。=迈，正弦值sin0=3,以上层的排球为研究对象，根据平衡条件可知

33

3Fcos6=3Fx"=〃?g,解