2020-2024年高考物理试题专项分类汇编：相互作用

考点2相互作用一五年（2020—2024年）高考物理真题专项分类汇编

一、单选题

1.[2024年湖北高考真题]如图所示，两拖船P、。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

作用力大小均为方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（）

Q

A.RB.浮于C.2fD.3J

2.[2024年河北高考真题]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L0N,g取lOm/sz,挡板对球体支持力的大小为（）

A.—NB.1.0NC.—!—ND.2.0N

33

3.[2024年山东高考真题]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（）

「0

C.—

24

4.[2024年湖南高考真题]如图，质量分别为4加、3m、2机、机的四个小球4B、C、D,

通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于。点，处于静止状态，重力加速度为g。若将3、C间的

细线剪断，则剪断瞬间3和C的加速度大小分别为（）

B

C

®D

A.g,1.5gB.2g,1.5gC.2g,0.5gD.g,0.5g

5.[2024年贵州高考真题]如图（a）,一质量为机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

（）

6.[2024年广西高考真题]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耳1、%和43，则（）

23

当尸匚

A.4i＜心＜/B.及1=稣＜综C.及1=综＜/D.及1=稣=/

7.[2024年安徽高考真题]如图所示，竖直平面内有两个完全相同的轻质弹簧，它们的一端分

别固定于水平线上的M、N两点，另一端均连接在质量为机的小球上。开始时，在竖直向上

的拉力作用下，小球静止于MN连线的中点。，弹簧处于原长。后将小球竖直向上。缓慢拉

至P点，并保持静止，此时拉力R大小为2但。已知重力加速度大小为g,弹簧始终处于弹

性限度内，不计空气阻力。若撤去拉力，则小球从尸点运动到。点的过程中（）

FA

P

o

A.速度一直增大B.速度先增大后减小

C.加速度的最大值为3gD.加速度先增大后减小

8.[2023年浙江高考真题]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，。、6为相切点，NaOb=90。,半径。。与重力的夹角为37。。已知

sin37°=0.6,cos37°=0.8,则圆柱体受到的支持力工、居大小为（）

C工=0.8G,Fb=0.6GD.工=0.6G,凡=0.8G

9.[2023年浙江高考真题]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，轻绳的拉力为耳，墙壁对足球的支持力为七，则（）

A.FT<FNB.FT-FNC.FT>GD.FT-G

10.[2023年重庆高考真题]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R夹角为a,如图所示，则该牙所受牵引线的合力大小为（）

A.2Fsin—B.2Fcos—C.EsinaD.Feosa

22

H.[2022年广东高考真题]如图是可用来制作豆腐的石磨。木柄A3静止时，连接A3的轻绳

处于绷紧状态。。点是三根轻绳的结点，式片和歹2分别表示三根绳的拉力大小，耳=心且

60°o下列关系式正确的是（）

12.[2022年浙江高考真题]如图所示,一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两

斜杆夹角。=60。。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（）

A.作用力为@GB.作用力为且GC.摩擦力为3GD.摩擦力为无G

3648

二、多选题

13.[2024年安徽高考真题]一倾角为30。足够大的光滑斜面固定于水平地面上，在斜面上建立

。孙直角坐标系，如图（1）所示。从/=0开始，将一可视为质点的物块从0点由静止释放，

同时对物块施加沿x轴正方向的力耳和工，其大小与时间/的关系如图（2）所示。已知物块

的质量为L2kg,重力加速度g取lOm/s?,不计空气阻力。则（）

A.物块始终做匀变速曲线运动

B./=ls时，物块的y坐标值为2.5m

C./=ls时，物块的加速度大小为5圆八2

D./=2s时，物块的速度大小为10匹m/s

14.[2022年河北高考真题]如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体尸和。用不可伸长的轻

绳相连，悬挂在定滑轮上，质量，羯＞机？，。=0时刻将两物体由静止释放，物体。的加速度

大小为亨7时刻轻绳突然断开，物体尸能够达到的最高点恰与物体Q释放位置处于同一高

度，取/=0时刻物体P所在水平面为零势能面，此时物体。的机械能为E重力加速度大小为

g,不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点.下列说法正确的是（）

F

A.物体P和Q的质量之比为1:3B.2T时刻物体。的机械能为彳

3F时亥瞰体的速度大小为孝

C.2T时亥U物体P重力的功率为方D2TP

三、计算题

15.[2024年江西高考真题]雪地转椅是一种游乐项目，其中心传动装置带动转椅在雪地上滑

动。如图（a）、（b）所示，传动装置有一高度可调的水平圆盘，可绕通过中心。点的竖直

轴匀速转动。圆盘边缘A处固定连接一轻绳，轻绳另一端3连接转椅（视为质点）。转椅运

动稳定后，其角速度与圆盘角速度相等。转椅与雪地之间的动摩擦因数为〃，重力加速度为

g,不计空气阻力。

图（b）圆盘在空中

（1）在图（a）中，若圆盘在水平雪地上以角速度电匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地

上绕。点做半径为弓的匀速圆周运动。求A3与06之间夹角a的正切值。

（2）将圆盘升高，如图（b）所示。圆盘匀速转动，转椅运动稳定后在水平雪地上绕。1点做

半径为々的匀速圆周运动，绳子与竖直方向的夹角为仇绳子在水平雪地上的投影A3与。田

的夹角为万。求此时圆盘的角速度的。

★参考答案★

2.答案：A

解析：对球体进行受力分析，球体受重力机g、弹簧测力计的拉力人斜面对其的支持力乂、

挡板对其的支持力N2,如图所示

AjCos60°=N2cos60°

=A；=,%=券N,A对

N[Sin600+A^sin600+T-mg

解析：斜坡倾角越大，“天工”越容易下滑，只要保证“天工”在30。倾角的斜坡上不下滑，在小

于30。倾角的斜坡上更不会下滑，对30。倾角的斜坡上的“天工”受力分析，有

/jmgcos300>mgsin30°,解得〃2g,B正确。

4.答案：A

解析：细线剪断前，对Aa。整体受力分析，由力的平衡条件有A8间轻弹簧的弹力

FAB=6mg,对。受力分析，由力的平衡条件有C、。间轻弹簧的弹力外°=mg,细线剪断瞬

间，对3由牛顿第二定律有37咫-a8=3"7g，对C由牛顿第二定律有2mg+%=27Mc，联

立解得既=-g，"c=L5g，A正确。

5.答案：D

解析：对球进行受力分析如图，设球的半径为凡根据几何知识可得sino="I=0.8,

R

根据平衡条件得综cosa=mg,解得外=g/ng，根据牛顿第三定律得球对横杆的压力大小为

FN=FN=^mg,故选D。

6.答案：D

解析：根据滑动摩擦力的公式

f综

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粗糙程度均相同，压力大小也相同，故摩擦力相同，即

耳1=稣=绛

故选D。

7.答案：A

解析：AB.缓慢拉至P点，保持静止，由平衡条件可知此时拉力R与重力和两弹簧的拉力合

力为零。此时两弹簧的合力为大小为加g。当撤去拉力，则小球从P点运动到。点的过程中

两弹簧的拉力与重力的合力始终向下，小球一直做加速运动，故A正确，B错误；

CD.小球从P点运动到。点的过程中，形变量变小弹簧在竖直方向的合力不断变小，故小球

受的合外力一直变小，加速度的最大值为撤去拉力时的加速度，由牛顿第二定律可知

2mg=ma

加速度的最大值为2g,CD错误。

故选A。

8.答案：D

解析：以圆柱体为研究对象，受力分析如图所示，两侧半圆柱体对圆柱体的支持力的合力与

重力等大反向，结合几何关系可知月=65皿37。=0.66,凡=6馍537。=0.86,D对。

G

9.答案：C

解析：对足球受力分析，如图所示。设轻绳与竖直墙壁夹角为仇由平衡条件得

GF

F=--=-^-,F=GtanO,可知耳>G,耳>外，故选C。

Tcos0sin0N

10.答案：B

解析：根据力的平行四边形定则对两力进行合成，如图所示，则由几何关系可知,

11.答案：D

解析：本题考查共点力的平衡。对结点。受力分析，根据共点力的平衡和平行四边形定则可

知，产=24cos30。，则尸=6片，D项正确。

12.答案：B

解析：本题考查共点力的平衡。设每一根斜杆中的作用力为F根据竖直方向上合力为零，有

2Fcos30=-,解得尸=@G,由题意可知，晾衣架的重力忽略不计，所以，每根斜杆受到的地面的作

26

用力大小等于几方向沿斜杆向上，A项错误，B项正确；每根斜杆受到地面的摩擦力大小为

f=Fcos60=—G,C>D项错误。

12

13.答案：BD

解析：A.根据图像可得耳=4-八F1=3t,故两力的合力为

F=4+2r（N）

物块在y轴方向受到的力不变为mgsin30。，x轴方向的力在改变，合力在改变，故物块做的

不是匀变速曲线运动，故A错误；

B.在y轴方向的加速度为

根gsin300.2

a=------------=gsin30=5m/s

m

故r=ls时，物块的y坐标值为

y=-aJ'=2.5m

.2,

故B正确；

C/=ls时，F=6N,故此时加速度大小为

故C错误；

D.对x轴正方向，对物块根据动量定理

Ft=mvx-0

由于R与时间/成线性关系故可得

（4+2x0）+（4+2x2）

x2=1.2v

2

解得

vx=10m/s

此时y轴方向速度为

vy=gsin3O°-r=5x2m/s=lOm/s

故此时物块的速度大小为

v=Qv：+V：_io^m/s

故D正确。

故选BDo

14.答案：BCD

解析：物体。的加速度大小为(，则对系统由牛顿第二定律有/g-/npg=(%+/)£,解

得生=:，A错误；设速度竖直向上为正方向，由题意作出物体P、Q运动的速度一时间图

mQ2

像,设/=0时刻，P、。高度相差为则可知H=」X3TX红=2gT2,由题意可知

2339

9/79F

mQgH=E,则=2了,加pg亍■/=2T时亥U，物体尸的速度

v=^-T-gT=-^,即2T时刻物体P的速度大小为