2020届高考物理山东省二轮复习训练题：专题一第1讲 力与物体的平衡

2020年高考物理二轮复习专题练习卷---力与物体的平衡一选择题1.如图所示，滑块放在水平地面上，左边受一个弹簧拉力作用，弹簧原长小于h，水平向右的拉力F拉动滑块，使滑块向右缓慢移动，并且滑块始终没有离开地面，则在上述过程中，下列说法正确的是()A.弹簧弹力在竖直方向的分量不变，滑块受到的摩擦力不变B.弹簧弹力在竖直方向的分量不变，滑块受到的摩擦力变小C.弹簧弹力在竖直方向的分量增大，滑块受到的摩擦力变小D.弹簧弹力在竖直方向的分量增大，滑块受到的摩擦力不变解析设弹簧的原长为l0，劲度系数为k，弹簧弹力在竖直方向的分量F y＝k(hsin θ－l0)sin θ，故F y＝kh－kl0sin θ，当滑块向右移动时弹簧与水平方向的夹角减小，可知弹簧弹力的竖直分量在增大，故滑块与地面间的弹力减小，滑块与地面间的摩擦力减小，C正确。

答案C2.如图所示，质量为m的球放在倾角为α的光滑斜面上，在斜面上有一光滑且不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态。

今使挡板与斜面的夹角β缓慢增大，在此过程中，斜面对球的支持力N1和挡板对球的压力N2的变化情况为()A.N1、N2都是先减小后增加B.N1一直减小，N2先增加后减小C.N1先减小后增加，N2一直减小D.N1一直减小，N2先减小后增加解析对球受力分析，如图所示。

球始终处于平衡状态，故三个力的合力始终为零，三力构成矢量三角形。

挡板逆时针转动时，N2方向也逆时针转动，作出如图所示的动态矢量三角形。

由图可见，N1随β的增大一直减小，N2先减小后增大。

选项D正确。

答案D3.灯笼，又称灯彩，是一种古老的中国传统工艺品。

每年的农历正月十五元宵节前后，人们都挂起红灯笼，来营造一种喜庆的氛围。

如图3是某节日挂出的一只灯笼，轻绳a、b将灯笼悬挂于O点。

绳a与水平方向的夹角为θ，绳b水平。

灯笼保持静止，所受重力为G，绳a、b对O点拉力分别为F1、F2，下列说法正确的是()A.F1＝Gsin θ，F2＝Gtan θB.F1＝G sin θ，F2＝G tan θC.F1和F2的合力与灯笼对地球的引力是一对平衡力D.F1和F2的合力与地球对灯笼的引力是一对相互作用力解析以结点O为研究对象，受力分析如图所示，由灯笼受力平衡可知，T＝G，而F1与F2的合力与T等大反向，即F1与F2的合力大小等于灯笼的重力大小。

专练：力与物体平衡1、(多选)如图所示，粗糙水平面上有一长木板，一个人站在木板上用力F向右推箱子，木板、人、箱子均处于静止状态.三者的质量均为m，下列说法正确的是( )A.箱子受到的摩擦力方向向右B.人受到的摩擦力方向向右C.箱子对木板的摩擦力方向向右D.若水平面光滑，人用同样大小的力F推箱子，能使长木板在水平面上滑动解析人用力F向右推箱子，对箱子受力分析，受重力、支持力、静摩擦力和向右的推力作用，根据平衡条件，箱子受到的摩擦力方向向左，与推力平衡，故A错误；人用力F向右推箱子，对箱子的作用力向右，根据牛顿第三定律可知，箱子对人的作用力的方向向左，人若要平衡，则受到的木板的摩擦力的方向向右，故B正确；箱子受到的摩擦力方向向左，根据牛顿第三定律可知箱子对木板的摩擦力方向向右，故C正确；对三者的整体受力分析，只受重力和支持力，水平方向不受力，故不能使长木板在水平面上滑动，故D错误.【答案】BC2、岳阳某些农村一大家人过春节时常用简易灶做菜，如图甲所示，将一个球形铁锅用三个轻小石块支起用柴火烧菜，铁锅边缘水平，小石块成正三角形放在水平灶台上，石块到铁锅球心的连线与竖直方向的夹角均成30°，已知锅与菜的总质量为9 kg，不计铁锅与石块间的摩擦，重力加速度g＝10 m/s2，则下列说法正确的是( )A.灶台对每个石块的作用力均竖直向上B.灶台受到每个石块的压力为90 NC.每个石块与铁锅之间的弹力大小为20 3 ND.灶台对每个石块的摩擦力为10 N【答案】C3、节日期间，张灯结彩，某同学发现一种装饰灯，两个装饰灯用轻质细线悬挂在一个“T”型木质支架两端，模型简化如图所示，支架的质量为M，每个装饰灯的质量为m，在水平恒定风力的作用下，两灯偏离竖直方向，稳定时两细线与竖直方向的夹角均为θ，支架所受的水平风力忽略不计，则地面对支架的水平作用力大小为( )A.2mg tan θB.2mg sin θC.mg tan θD.mg sin θ解析对装饰灯进行受力分析，设风对装饰灯的作用力为F1，细线对装饰灯的拉力为F2.根据共点力平衡得：F2cos θ＝mg，F2sin θ＝F1，解得F1＝mg tan θ，对两个装饰灯和支架整体受力分析，根据平衡条件可知，水平方向有：地面对支架的水平作用力大小F＝2F1＝2mg tan θ，A正确.【答案】A4、(多选)如图所示，一木块受到一水平力F作用静止于斜面上，此力F的方向与斜面平行，如果将力F撤除，下列对木块的描述正确的是( )A.木块将沿斜面下滑B.木块受到的摩擦力变小C.木块立即获得加速度D.木块所受的摩擦力方向改变解析未撤去F前，将木块的重力分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向两个分力，在斜面方向的分力大小为mg sin θ，方向沿斜面向下，作出木块在斜面平面内的受力情况如图：由平衡条件得：摩擦力：F f＝F2＋(mg sin θ)2，F f的方向与F和mg sin θ的合力方向相反，所以木块受到的最大静摩擦力：F fm≥F2＋(mg sin θ)2，撤去F后，木块对斜面的压力没有变化，所以最大静摩擦力也没有变化，此时mg sin θ<F fm，故木块不会沿斜面下滑，选项A、C错误；由平衡条件得，撤去F后，摩擦力大小为F f′＝mg sin θ<F f，即摩擦力变小，摩擦力的方向与重力沿斜面向下分力方向相反，方向发生变化，故选项B、D正确.【答案】BD5、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A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态.若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态.则下列判断中正确的是( )A.球B对墙的压力增大B.球B对柱状物体A的压力增大C.地面对柱状物体A的摩擦力不变D.地面对柱状物体A的支持力不变解析球B受重力、A的支持力F1和墙壁的压力F2.如图甲所示：则根据平衡可知，F1＝G1＝Gcos θ，F2＝G2＝G tan θ，将A向右移动少许，A对球B的作用力F1与竖直方向的夹角θ将减小，所以cos θ增大，tan θ减小，即墙壁对球B的作用力将减小，A对球B的支持力减小.根据牛顿第三定律可知，球B对墙壁的压力将减小，球B对A的压力亦减小，选项A、B错误；对A受力分析，如图乙所示，受地面摩擦力F f＝F B sin θ，B对A的压力F B减小且F B与竖直方向的夹角θ减小，故A受地面的摩擦力F f减小，再根据牛顿第三定律，地面受A的摩擦力减小，选项C错误；对A、B整体受力分析可知，地面对A的支持力等于A、B的重力之和不变.【答案】D6、质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上.用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示.用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中( )A.F逐渐变大，T逐渐变大B.F逐渐变大，T逐渐变小C.F逐渐变小，T逐渐变大D.F逐渐变小，T逐渐变小解析对O点受力分析如图所示，F与T的变化情况如图，由图可知在O点向左移动的过程中，F逐渐变大，T逐渐变大，故选项A正确.【答案】A7、(多选)如图所示，两个带电小球A、B分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上，且在同一竖直平面内.用水平向左的推力F作用于B球，两球在图示位置静止.现将B球沿斜面向上移动一小段距离，发现A球随之向上移动少许，两球在虚线位置重新平衡.重新平衡后与移动前相比，下列说法正确的是( )A.墙面对A的弹力变小B.斜面对B的弹力不变C.推力F变大D.两球之间的距离变大解析利用整体法可知，斜面对B球支持力的竖直分量等于A、B两带电小球的重力之和，斜面倾角不变，斜面对B球支持力不变，故斜面对B的弹力不变，B选项正确；库仑力与竖直方向的夹角变小，而竖直分量不变，故库仑力变小，A、B间的距离变大，故D正确；因库仑力水平分量减小，故A正确，C错误.【答案】ABD8、如图甲、乙、丙是生活中三种不同的背包方式.为了研究方便，假设背包者身体均呈竖直，因而可认为每条背包带均在竖直面内.甲中背包带对人的肩部的作用力设为F1；乙中的背包带与竖直方向的夹角为θ(如图)，其背包带对人肩部的作用力设为F2；丙中的两根背包带与竖直方向的夹角均为θ(如图)，其每根背包带对人肩部的作用力均为F3.若三种情况所背的包完全相同，不考虑背包跟人体间的摩擦，则关于F1、F2、F3大小的下列关系正确的是( )A.F1>F2B.F2>F3C.F1>F3D.F3＝F2解析由图可知，题图甲中背包带沿竖直方向，所以每一根背包带的作用力都等于0.5mg，则背包带对肩部的作用力等于两根背包带的作用力的和，即等于F1＝mg；乙图中，背包受到重力、腿部的支持力和肩膀的作用力如图a：则：F2＝mgcos θ题图丙中，背包受到两边肩膀的作用力，如图b所示，则：mg＝2F3cos θ所以：F3＝mg2cos θ由以上的分析可得：F1<F2，F3<F2，由于夹角θ是未知的，所以不能判变大F3与重力mg的大小关系，因此不能判断出F3与F1的大小关系.所以只有选项B正确.【答案】B9、(多选)如图所示，倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜劈上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态.若将固定点c向右移动少许，而a与斜劈始终静止，则( )A.细线对物体a的拉力增大B.斜劈对地面的压力减小C.斜劈对物体a的摩擦力减小D.地面对斜劈的摩擦力增大解析对滑轮和物体b受力分析，如图甲所示：有：m b g＝2F T cos θ，解得：F T＝m b g2cos θ将固定点c向右移动少许，则θ变大，故拉力F T增大，故A正确；对斜劈、物体a、物体b整体受力分析，如图乙所示：有：F N ＝G 总－F T cos θ＝G 总－m b g2，F N 与角度θ无关，恒定不变；根据牛顿第三定律，斜劈对地面的压力也不变，故B 错误；F f ＝F T sin θ＝m b g2tan θ，将固定点c 向右移动少许，则θ变大，故摩擦力增大，故D正确；对物体a 受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，由于不知道拉力与重力的下滑分力的大小关系，故无法判断摩擦力的方向，故不能判断静摩擦力的变化情况，故C 错误.【答案】AD10、(多选)如图所示，把A 、B 两个相同的导电小球分别用长为0.10 m 的绝缘细线悬挂于O A 和O B 两点.用丝绸摩擦过的玻璃棒与A 球接触，棒移开后将悬点O B 移到O A 点固定.两球接触后分开，平衡时距离为0.12 m.已测得每个小球质量是8.0×10－4kg ，带电小球可视为点电荷，重力加速度g ＝10 m/s 2，静电力常量k ＝9.0×109N·m 2/C 2，则( )A.两球所带电荷量相等B.A 球所受的静电力为1.0×10－2N C.B 球所带的电荷量为46×10－8C D.A 、B 两球连线中点处的电场强度为0解析 两相同的小球接触后电量均分，故两球所带电荷量相等，选项A 正确；由几何关系可知，两球分开后，悬线与竖直方向的夹角为37°，A 球所受的电场力F ＝mg tan 37°＝8.0×10－4×10×0.75 N＝6.0×10－3N ，选项B 错误；根据库仑定律得，F ＝k q A q B l 2＝k q2B l2，解得q B ＝Fl 2k＝ 6×10－3×0.1229×109C ＝46×10－8C ，选项C 正确；A 、B 两球带等量的同种电荷，故在A 、B 两球连线中点处的电场强度为0，选项D 正确.【答案】ACD11、(多选)如图所示为某种电流表的原理示意图，质量为m 的均质细金属棒MN 的中点处通过一挂钩与一竖直悬挂的轻弹簧相连，绝缘弹簧劲度系数为k .在矩形区域abcd 内有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向外.与MN 的右端N 连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN 的长度大于ab 的长度.当MN 中没有电流通过且处于平衡状态时，MN 与矩形区域的cd 边重合，当MN 中有电流通过时，指针示数可表示电流强度.已知k ＝2.0 N/m ，ab 的长度为0.20 m ，bc 的长度为0.05 m ，B ＝0.20 T ，重力加速度为g ( )A.当电流表示数为零时，弹簧的伸长量为mgkB.若要电流表正常工作，应将MN 的M 端与电源负极相接C.该电流表的量程是2.5 AD.若将量程扩大到2倍，磁感应强度应变为0.40 T 解析 设弹簧的伸长量为Δx ，则有：mg ＝k Δx①由①式得：Δx ＝mg k②故当电流表示数为零时，弹簧伸长量为mg k，故A 正确；为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN 的安培力必须向下.由左手定则可知金属棒中电流从M 端流向N 端，因此M 端应接正极.故B 错误； 设满量程时通过MN 的电流为I m ，则有：BI m ab ＋mg ＝k (bc ＋Δx ) ③ 联立①③并代入数据得：I m ＝2.5 A④故该电流表的量程是2.5 A ，故C 正确； 设量程扩大后，磁感应强度变为B ′，则有：2B ′I m ab ＋mg ＝k (bc ＋Δx ) ⑤由①⑤解得：B ′＝0.10 T故若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为0.10 T ，故D 错误. 【答案】AC12、如图所示，物体在拉力F 的作用下沿水平面做匀速直线运动，发现当外力F 与水平方向夹角为30°时，所需外力最小，由以上条件求外力F 的最小值与重力的比值.解析 物体受力分析如图，建立直角坐标系，对力进行正交分解得：y 方向：支持力F N ＝G －F y ＝G －F sin θ ①x 方向：摩擦力F ′＝F x ＝F cos θ② 又：F ′＝μF N③联立①②③得：F ＝μcos θ＋μsin θ·G ＝G 1μcos θ＋sin θ④令：1μ＝tan β则：F ＝G cos βsin βcos θ＋cos βsin θ＝G cos βsin (β＋θ)可知当β＋θ＝90°时，F 有最小值.由题意，当θ＝30°时有最小值，所以β＝60° 1μ＝tan 60°＝3，所以μ＝33将θ＝30°，μ＝33代入④可得：F ＝12G .【答案】12。

5 力与平衡高考真题[真题1] (2020·高考全国卷Ⅰ)(多选)如图，柔软轻绳ON 的一端O 固定，其中某点M 拴一重物，用手拉住绳的另一端N.初始时，OM 竖直且MN 被拉直，OM 与MN 之间的夹角为α(α＞π2)．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM 由竖直被拉到水平的过程中( )A ．MN 上的张力逐渐增大B ．MN 上的张力先增大后减小C ．OM 上的张力逐渐增大D ．OM 上的张力先增大后减小解析：选AD.设重物的质量为m ，绳OM 中的张力为T OM ，绳MN 中的张力为T MN .开始时，T OM ＝mg ，T MN ＝0.由于缓慢拉起，则重物一直处于平衡状态，两绳张力的合力与重物的重力mg 等大、反向． 如图所示，已知角α不变，在绳MN 缓慢拉起的过程中，角β逐渐增大，则角(α－β)逐渐减小，但角θ不变，在三角形中，利用正弦定理得：T OM sin α－β＝mg sin θ， (α－β)由钝角变为锐角，则T OM 先增大后减小，选项D 正确；同理知T MN sin β＝mg sin θ，在β由0变为π2的过程中，T MN 一直增大，选项A 正确．[真题2] (2020·高考全国卷Ⅱ)如图，一物块在水平拉力F 的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F 的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为( )A ．2－ 3B.36C.33D.32解析：选C.设物块的质量为m.据平衡条件及摩擦力公式有拉力F 水平时，F ＝μmg ①拉力F与水平面成60°角时，Fcos 60°＝μ(mg－Fsin 60°)②联立①②式解得μ＝33.故选C.[真题3] (2020·高考全国卷Ⅲ)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80 cm的两点上，弹性绳的原长也为80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)( ) A．86 cm B．92 cmC．98 cm D．104 cm解析：选B.轻质弹性绳的两端分别固定在相距80 cm的两点上，钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm，以钩码为研究对象，受力如图所示，由胡克定律F＝k(l－l0)＝0.2k，由共点力的平衡条件和几何知识得F＝mg2sin α＝5mg6；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，设弹性绳的总长度变为l′，由胡克定律得F′＝k(l′－l0)，由共点力的平衡条件F′＝mg2，联立上面各式解得l′＝92 cm，选项B正确．[真题4] (2020·高考天津卷)(多选)如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N 上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是( )A．绳的右端上移到b′，绳子拉力不变B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移解析：选AB.本题考查物体受力分析、物体的平衡．衣架挂钩为“活结”模型，Oa、Ob为一根绳，两端拉力相等，设绳aOb长为L，M、N的水平距离为d，bO延长线交M于a′，由几何知识知a′O＝aO，sinθ＝dL，由平衡条件有2Fcos θ＝mg，则F＝mg2 cos θ，当b上移到b′时，d、L不变，θ不变，故F不变，选项A正确，C错误．将杆N向右移一些，L不变，d变大，θ变大，cos θ变小，则F变大，选项B 正确．只改变m，其他条件不变，则sin θ不变，θ不变，衣架悬挂点不变，选项D错误．[真题5] (2020·高考全国卷Ⅰ)(多选)如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b.外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则( )A．绳OO′的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化解析：选BD.因为物块b始终保持静止，所以绳OO′的张力不变，连接a和b的绳的张力也不变，选项A、C错误；拉力F大小变化，F的水平分量和竖直分量都发生变化，由共点力的平衡条件知，物块b 受到的支持力和摩擦力在一定范围内变化，选项B、D正确．高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2022届高考物理二轮复习专题演练：力与物体的平衡(鲁科版) 一、单项选择题 1．(2021·南京模拟)壁虎在竖直玻璃面上斜向上匀速爬行，关于它在此平面内的受力分析，下列图示中正确的是( )解析：选A.由于壁虎在竖直玻璃面上斜向上做匀速爬行，即做匀速直线运动，所以壁虎所受合力为零，即所受重力mg 和竖直向上的摩擦力F f 是一对平衡力，选项A 正确．2．(2021·福州模拟)两个劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧a 、b 串接在一起，a 弹簧的一端固定在墙上，如图所示．开头时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b 弹簧的P 端向右拉动弹簧，已知a 弹簧的伸长量为L ，则( )A ．b 弹簧的伸长量也为LB ．b 弹簧的伸长量为k 1Lk 2C ．P 端向右移动的距离为2LD ．P 端向右移动的距离为⎝⎛⎭⎫1＋k 2k 1L 解析：选B.依据两根弹簧中弹力相等可得b 弹簧的伸长量为k 1L k 2，P 端向右移动的距离为L ＋k 1k 2L ，选项B正确．3.(2021·山东日照阶段训练)如图所示，倾角为θ的斜面体C 置于水平面上，B 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A 相连接，连接B 的一段细绳与斜面平行，A 、B 、C 都处于静止状态．则( )A ．B 受到C 的摩擦力确定不为零 B ．C 受到水平面的摩擦力确定为零 C ．水平面对C 的摩擦力方向确定向左D ．水平面对C 的支持力与B 、C 的总重力大小相等解析：选C.隔离B 可知当m A g ＝m B g sin θ时，B 与C 之间无摩擦，A 错误；将B 、C 作为一整体时，由A 对B 的拉力在水平与竖直两方向上的分力知C 正确、B 错误；而水平面对C 的支持力应比B 、C 的总重力小，D 错误．4．(2021·江苏徐州质检)如图所示是某小型机械厂用于运输工件的简易装置，质量都为m 的箱子A 和物体B ，用跨过光滑的定滑轮的轻质细绳相连，A 置于倾角θ＝30°的斜面上，处于静止状态．现向A 中缓慢加入沙子，直至A 开头运动为止．则在加入沙子的过程中，A 所受的摩擦力( )A ．渐渐增大B ．渐渐减小C ．先减小后增大D ．先增大后减小解析：选C.依据题意知：m A ＝m B ＝m ，以A 为争辩对象，绳子的拉力mg 大于A 物体的下滑分力mg sin θ，物体A 有上滑趋势，摩擦力F f 沿斜面对下，则有F f ＝m B g －m A g sin θ，向A 中缓慢加入沙子，m A 增大，F f 减小；当沙子增加到确定程度时，物体A 有下滑趋势，摩擦力F f 沿斜面对上，则有F f ＋m B g ＝m A g sin θ，m A增大，F f 增大，选项C 正确．5.如图所示，A 、B 两个物块叠放在一起，放于斜面C 上，物体B 的上表面水平，现三者在水平外力F 的作用下一起向左做匀速直线运动，下列说法正确的是( )A ．物体A 可能受到3个力的作用B ．物体B 可能受到3个力的作用C ．物体C 对物体B 的作用力竖直向上D ．物体C 和物体B 之间可能没有摩擦力解析：选C.A 、B 、C 均处于平衡状态，先对物体A 进行受力分析，其在竖直方向上受重力和支持力的作用，二力平衡，水平方向上不会受到摩擦力的作用，A 错误；对物体B ，除了受到重力和斜面的支持力外，确定还受到沿斜面对上的摩擦力作用，此外还受到物体A 的压力，共4个力作用，B 、D 错误；物体B 共受4个力的作用，斜面对B 的作用是指支持力和摩擦力的合力，这两个力的合力与物体B 的重力和所受压力的合力“二力平衡”，所以斜面对B 的作用力的方向竖直向上，C 正确．6.。

绝密★启用前高考物理专题二考试范围：力与物体的平衡一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求。

全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

）1．下列各实例中弹力的方向描述正确的是（）A．图甲中，地面对运动员的弹力B．图乙中，弯曲的细木棍对圆木的弹力C．图丙中，碗对筷子的弹力D．图丁中，路灯杆对路灯的弹力2．如下图甲所示，质量为lg的物体在恒定外力作用下做减速运动，其初速度v0，该滑块与水平面间的动摩擦因数为0.64。

则下列该滑块所受摩擦力F f随时间变化的图象可能正确的是（取初速度方向为正方向）（g=10m/s2）3．（）A B C D 3．如右图所示，木块b放在一固定斜面上，其上表面水平，木块a放在b上。

用平行于斜面向上的力F作用于a，a、b均保持静止。

则木块b的受力个数可能是（）A．2个B．3个C．4个D．5个4．射箭是奥运会比赛项目之一，如右图甲为我国著名选手张娟娟的射箭场景。

已知弓的顶部跨度为l，弦均匀且弹性良好，其自由长度为l。

发射时弦和箭可等效为右图乙的情景，假设弓的跨度保持不变，即箭在弦的正中间，弦夹住类似动滑轮的附加装置上，将箭发射出去。

已知弦的劲度系数为，发射箭时弦的最大长度为l 35（弹性限度内），则箭被发射瞬间所受的最大弹力为（设弦的弹力满足胡克定律） （ ） A ．kl B ．kl 1516C ．kl 3D ．kl 25．如右图甲所示，一物块置于水平地面上。

现用一个与竖直方向成θ角的力F 拉物块，现使力F 沿顺时针转动，并保持物块沿水平方向做匀速直线运动；得到拉力F 与θ变化关系图线如右图乙所示，根据图中信息可知物块与地面之间的动摩擦因数为 （ ） A ．21 B ．23 C ．32- D ．213- 6．如右图所示，23=μ粗糙斜面的倾角为30°轻绳通过两个滑轮与A 相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦。

第1讲力与物体的平衡选择题(每小题6分,共84分)1.(多选)如图所示,木板C放在水平地面上,木板B放在C的上面,木板A放在B的上面,A的右端通过轻质弹簧测力计固定在竖直的墙壁上,A、B、C质量相等,且各接触面间动摩擦因数相等,用大小为F的力向左拉动C,使它以速度v匀速运动,三者稳定后弹簧测力计的示数为T。

则下列说法正确的是( )A.B对A的摩擦力大小为T,方向向左B.A和B保持静止,C匀速运动C.A保持静止,B和C一起匀速运动D.C受到地面的摩擦力大小为F-T2.(2018山西五市联考)如图所示,光滑的圆环固定在竖直平面内,圆心为O。

三个完全相同的小圆环a、b、c穿在大环上,小环c上穿过一根轻质细绳,绳子的两端分别固定着小环a、b,通过不断调整三个小环的位置,最终三小环恰好处于平衡位置,平衡时a、b的距离等于绳子长度的一半。

已知小环的质量为m,重力加速度为g,轻绳与c的摩擦不计。

则( )A.a与大环间的弹力大小为mgB.绳子的拉力大小为mgC.c受到绳子的拉力大小为3mgD.c与大环间的弹力大小为3mg3.如图所示,在水平拉力F和三根等长的细线作用下,质量分别为m和2m的小球A、B处于静止状态,其中细线OA和OB同系于天花板上面的O点,细线AB连接两个小球,三根细线都拉直且细线OB恰好处于竖直方向,则细线OA和OB的张力之比为( )A.1∶B.1∶1C.1∶D. ∶14.如图所示,两根通电直导体棒用四根长度相等的绝缘细线悬挂于O1、O2两点,已知O1、O2连线水平,导体棒静止时绝缘细线与竖直方向的夹角均为θ,保持导体棒中的电流大小和方向不变,在导体棒所在空间加上匀强磁场后绝缘细线与竖直方向的夹角均增大了相同的角度,下列分析正确的是( )A.两导体棒中的电流方向一定相同B.所加磁场的方向可能沿x轴正方向C.所加磁场的方向可能沿z轴正方向D.所加磁场的方向可能沿y轴负方向5.(2018安徽A10联盟联考)(多选)如图所示,斜面体放在水平面上,C是斜面体斜面AB上的一点,AC部分粗糙,CB部分光滑,一物块在AC部分匀速下滑,此时斜面体对物块的作用力为F1、地面对斜面体的摩擦力为f1,物块在CB部分下滑时,斜面体对物块的作用力为F2、地面对斜面体的摩擦力为f2,整个过程斜面体始终处于静止,不计空气阻力,则( )A.f1<f2B.f1=f2C.F1>F2D.F1=F26.(2018河北石家庄质检一)飞艇常常用于执行扫雷、空中预警、电子干扰等多项作战任务。

专题01力与物体的平衡难点一受力分析与静态平衡1．平衡状态物体处于静止或匀速直线运动的状态．2．平衡条件F 合＝0x ＝0y ＝0.3．利用整体、隔离思维法对物体受力分析4.注意问题(1)在受力分析时一定要恰当的选取研究对象，运用整体思维法和隔离思维法时一定要区分好内力和外力．(2)解决问题时通常需要交叉应用隔离、整体思维法．(3)对两个以上的物体叠加组成的整体进行受力分析时，一般先采用整体思维法后用隔离思维法，即“先整体，后隔离”．5．受力分析的4种方法假设法在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在的假设，然后分析该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在整体法将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析隔离法将所研究的对象从周围的物体中分离出来，单独进行受力分析动力学分对加速运动的物体进行受力分析时，应用牛顿运动定律进行分析求解析法6.处理静态平衡问题的基本思路7．两大思维方法对比难点二动态平衡问题的探究1．动态平衡物体在缓慢移动过程中，可认为其速度、加速度均为零，物体处于平衡状态．2．共点力平衡的重要推论(1)三个或三个以上的共点力平衡，某一个力(或其中某几个力的合力)与其余力的合力等大反向．(2)同一平面上的三个不平行的力平衡，这三个力必为共点力，且表示这三个力的有向线段可以组成一个封闭的矢量三角形．3.解决动态平衡问题的一般思路：把“动”化为“静”，“静”中求“动”，动态平衡问题的分析过程与处理方法如下：【特别提醒】(1)如果物体所受的力较少，可以采用合成的方法．(2)如果物体受到三个力的作用而处于动态平衡，若其中的一个力大小、方向均不变，另外两个力的方向都发生变化，可以用力的三角形与几何三角形相似的方法求解．(3)如果物体受到三个力的作用，其中一个力的大小、方向均不变，并且还有另一个力的方向不变，此时可用图解法分析，即可以通过画出多个平行四边形来分析力的变化．难点三电学中的共点力平衡问题1．六种常见力力大小方向重力G ＝mg总是竖直向下弹力一般由力的平衡条件或牛顿运动定律求解；弹簧的弹力：F ＝kx与引起形变的力的方向相反摩擦力静摩擦力0<F f ≤F fm ；滑动摩擦力F f ＝μF N与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反(与运动方向不一定相反)电场力匀强电场中的电场力F ＝qE ；真空中点电荷的库仑力F ＝kQqr 2正电荷所受电场力与电场强度方向相同，负电荷所受电场力与电场强度方向相反安培力F ＝BIL(I ⊥B)用左手定则判断(垂直于I 、B 所决定的平面)洛伦兹力F ＝qvB(v ⊥B)用左手定则判断(垂直于v 、B 所决定的平面)2.四类组合场(1)电场与磁场的组合．(2)电场与重力场的组合．(3)重力场与磁场的组合．(4)重力场、电场和磁场的组合．3．处理复合场中的平衡问题的方法与纯力学问题的分析方法一样，学会把电学问题力学化．分析方法是：选取研究对象――→方法“整体法”或“隔离法”↓受力分析――→多了个电场力F ＝Eq 或安培力F ＝BIL或洛伦兹力F ＝qvB ↓列平衡方程―→F 合＝0或F x ＝0，F y ＝04．注意问题(1)电荷在电场中一定受电场力作用，电流或电荷在磁场中不一定受磁场力作用．(2)分析电场力或洛伦兹力时，注意带电体的电性．(3)分析带电粒子受力时，要注意判断是否考虑重力．5．涉及电场力、磁场力的平衡问题的解题思路(1)记忆口诀：一场二弹三摩擦，各力方向准确画．(2)思维导图6．解题常见误区及提醒(1)安培力方向的判断要先判断磁场方向、电流方向，再用左手定则判断，同时注意立体图转化为平面图．(2)电场力或安培力的出现，可能会对压力或摩擦力产生影响．(3)涉及电路问题时，要注意闭合电路欧姆定律的使用．题型一受力分析与静态平衡【例1】(2019·高考全国卷Ⅲ)用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°.重力加速度为g .当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2，则()A ．F 1＝33mg ，F 2＝32mgB．F1＝32mg，F2＝33mgC．F1＝12mg，F2＝32mgD．F1＝32mg，F2＝12mg【解析】分析可知工件受力平衡，对工件受到的重力按照压紧斜面Ⅰ和Ⅱ的效果进行分解如图所示，结合几何关系可知工件对斜面Ⅰ的压力大小为F1＝mg cos30°＝32mg、对斜面Ⅱ的压力大小为F2＝mg sin30°＝12mg，选项D正确，A、B、C均错误．【答案】D【方法技巧】1．在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析．2．采用整体法进行受力分析时，要注意系统内各个物体的状态应该相同．3．当直接分析一个物体的受力不方便时，可转移研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力，此法叫“转移研究对象法”．【举一反三】(2019·高考天津卷)2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车．为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥，其索塔与钢索如图所示．下列说法正确的是()A．增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下D．为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布【答案】C【解析】增加钢索的数量，索塔受到的向下的压力增大，A 错误；当索塔受到的力F 一定时，降低索塔的高度，钢索与水平方向的夹角α减小，则钢索受到的拉力将增大，B 错误；如果索塔两侧的钢索对称且拉力大小相同，则两侧拉力在水平方向的合力为零，钢索的合力一定竖直向下，C 正确；索塔受到钢索的拉力合力竖直向下，当两侧钢索的拉力大小不等时，由图可知，两侧的钢索不一定对称，D 错误．【变式探究】如图甲所示，轻杆OB 可绕B 点自由转动，另一端O 点用细绳OA 拉住，固定在左侧墙壁上，质量为m 的重物用细绳OC 悬挂在轻杆的O 点，OA 与轻杆的夹角∠BOA ＝30°.乙图中水平轻杆OB 一端固定在竖直墙壁上，另一端O 装有小滑轮，用一根绳跨过滑轮后悬挂一质量为m 的重物，图中∠BOA ＝30°，求：(1)甲、乙两图中细绳OA 的拉力各是多大？(2)甲图中轻杆受到的弹力是多大？(3)乙图中轻杆对滑轮的作用力是多大？【解析】(1)由于甲图中的杆可绕B 转动，是转轴杆(是“活杆”)，故其受力方向沿杆方向，O 点的受力情况如图(a )所示，则O 点所受绳子OA 的拉力F T 1、杆的弹力F N 1的合力与物体的重力是大小相等、方向相反的，在直角三角形中可得，F T 1＝mgsin 30°＝2mg ；乙图中是用一细绳跨过滑轮悬挂物体的，由于O 点处是滑轮，它只是改变绳中力的方向，并未改变力的大小，且AOC 是同一段绳子，而同一段绳上的力处处相等，故乙图中绳子拉力为F′T 1＝F′T 2＝mg.(2)由图(a )可知，甲图中轻杆受到的弹力为F ′N1＝F N1＝mgtan 30°＝3mg .(3)对乙图中的滑轮受力分析，如图(b)所示，由于杆OB不可转动，所以杆所受弹力的方向不一定沿OB方向．即杆对滑轮的作用力一定与两段绳的合力大小相等，方向相反，由图(b)可得，F2＝2mg cos60°＝mg，则所求力F′N2＝F2＝mg.【答案】(1)2mg mg(2)3mg(3)mg题型二动态平衡问题【例2】(多选)如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b.外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则()A．绳OO′的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化【解析】只要物块a质量不变，物块b保持静止，则连接a和b的细绳的张力就保持不变，细绳OO′的张力也就不变，选项A、C错误．对物块b进行受力分析，物块b受到细绳的拉力(不变)、竖直向下的重力(不变)、外力F、桌面的支持力和摩擦力．若F方向不变，大小在一定范围内变化，则物块b受到的支持力和物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，选项B、D正确．【答案】BD【举一反三】(2018·高考天津卷)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力F N，则()A ．若F 一定，θ大时F N 大B ．若F 一定，θ小时F N 大C ．若θ一定，F 大时F N 大D ．若θ一定，F 小时F N 大【答案】BC【解析】木楔两侧面产生的推力合力大小等于F ，由力的平行四边形定则可知，F N ＝F2sinθ2，由表达式可知，若F 一定，θ越小，F N 越大，A 项错误，B 项正确；若θ一定，F 越大，F N 越大，C 项正确，D 项错误．【变式探究】如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把挡板由竖直位置绕O 点缓慢转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F 1和球对斜面的压力F 2的变化情况是()A ．F 1先增大后减小，F 2一直减小B ．F 1先减小后增大，F 2一直减小C ．F 1和F 2都一直在增大D ．F 1和F 2都一直在减小【答案】B【解析】法一(力三角形法)：小球初始时刻的受力情况如图1所示，因挡板是缓慢转动的，所以小球处于动态平衡状态，在转动过程中，重力、斜面的支持力和挡板的弹力组成的矢量三角形的变化情况如图2所示(重力G 的大小、方向均不变，斜面对小球的支持力F ′2的方向始终不变)，由图2可知此过程中斜面对小球的支持力F ′2不断减小，挡板对小球的弹力F ′1先减小后增大，由牛顿第三定律可知选项B 正确．法二(解析法)：设斜面倾角为α，挡板与竖直方向夹角为β，如图3所示，则由平衡条件可得：F ′1sin β＋F ′2cos α＝G ，F ′1cos β＝F ′2sin α，联立解得F ′1＝G sin αcos （β－α），F ′2＝Gcos α＋sin αtan β.挡板缓慢转至水平位置，β由0逐渐增大到π2，当β＝α时，cos(β－α)＝1，F′1最小，所以F′1先减小后增大；β增大过程中tanβ随之增大，F′2不断减小，故选项B正确．题型三电学中的共点力平衡问题【例3】(2019·高考全国卷Ⅰ)如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则()A．P和Q都带正电荷B．P和Q都带负电荷C．P带正电荷，Q带负电荷D．P带负电荷，Q带正电荷【解析】对P、Q整体进行受力分析可知，在水平方向上整体所受电场力为零，所以P、Q必带等量异种电荷，选项A、B错误；对P进行受力分析可知，匀强电场对它的电场力应水平向左，与Q对它的库仑力平衡，所以P带负电荷，Q带正电荷，选项D正确，C错误．【答案】D【举一反三】（2018年江苏卷）如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态．现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（）A.仍然保持静止B.竖直向下运动C.向左下方运动D.向右下方运动【答案】D【解析】本题考查平行板电容器的电场及电荷受力运动的问题，意在考查考生分析问题的能力。

一、单选题1. 2020年10月，济宁一中举行了秋季田径运动会，同学们展现了学校良好的精神面貌，下列有关运动说法正确的是（ ）A ．在高一男子100m 比赛中，某同学以12.5s 的成绩打破了年级记录，则他的平均速度大小为8B ．高一男子100m 年级记录为12.5s ，其中12.5s 为时刻C ．高一女子实心球年级记录为9.69m ，其中9.69m 为实心球出手后的位移大小D ．高一男子100m 比赛冲刺时，运动员的速度变化率很大2. 将较长的绳一端固定在墙上，另一端用手捏住以恒定振幅上下持续振动，产生的绳波沿绳自左向右传播，图示时刻，波形刚好传播到A点。

下列判断正确的是（ ）A ．手的起振方向向下B ．若减小手的振动频率，绳波的传播速度不发生变化C ．若增大手的振动频率，绳波的波长将增大D ．若停止手的振动，绳中波形立即消失3. 如图，水平传送带以恒定速度顺时针转动，传送带右端上方的挡板上固定着一轻弹簧．将小物块P 轻放在传送带左端，P 在接触弹簧前速度已达到v ，与弹簧接触后弹簧的最大形变量为d ．P 的质量为m ，与传送带之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g ．从P开始接触弹簧到弹簧第一次达到最大形变的过程中A ．P 的速度一直减小B ．传送带对P 做功的功率一直减小C ．传送带对P 做的功W<μmgdD ．弹簧的弹性势能变化量△E k =mv 2+μmgd4. 在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M 是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M 发生变化，导致S 两端电压U 增大，装置发出警报，此时( )A ．R M 变大，且R 越大，U 增大越明显B ．R M 变大，且R 越小，U 增大越明显C ．R M 变小，且R 越大，U 增大越明显D ．R M 变小，且R 越小，U 增大越明显5. 某电场的等势线分布如图所示,关于该电场,下列说法中正确的是( )A ．A 点的电场强度方向沿该点的切线方向B ．A 点的电场强度大于C 点的电场强度2024年新高考物理二轮复习强化训练--力与物体的平衡名师版二、多选题三、实验题C ．将电子从A 点移到C 点其电势能减少4 eVD ．将检验电荷q 从A 点移到B 点外力一定做正功6. 如图所示，质量为3kg 的物块静置于足够大的光滑水平地面上，光滑轨道的BC 部分为半径为R 的四分之一圆弧，CD 部分水平。