重点专题02 力和物体平衡-2025年高考物理【热点·重点·难点】专练（浙江专用）

小题精练02 力和物体平衡 内容 重要的规律、公式和二级结论 1、弹力、胡克定律 (1)在弹性限度内，弹力与形变量成正比，即F=kx。 (2)由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线，由“死结”分开的两段绳子上的弹力大小不一定相等。 (3)“动杆”弹力方向一定沿杆方向，“定杆”弹力方向不一定沿杆方向。 2、摩擦力 (4)摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反 (5)静摩擦力的大小0<Ff≤Ffmax;滑动摩擦力的大小Ff=uFN。 3、力的合成与分解 (6)两个分力大小不变，方向夹角越大，合力越小。 (7)两个力的合力大小范围：F1-F2≤F≤F1+F2。 (8)若三个力大小相等、方向互成120°角，则其合力为零。 4、共点力的平衡 (9)平衡条件：F合=0（或Fx=0,Fy=0)。 5、静电力 (10)方向：正电荷所受静电力方向与电场强度方向一致，负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反。 (11)大小：F=qE,真空中点电荷间的静电力F= 6、安培力 (12)方向：左手定则判断，安培力垂直于B、l决定的平面。 (13)大小：当B⊥I时，F=IIB,当B与I的夹角为θ时，F=IIBsinθ。 7、洛伦兹力 (14)方向：左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力不做功。 (15)大小：F=qvB(B⊥v)。 1．思想方法 (1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定它们的方向时常用假设法。 (2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解法等。 (3)带电体的平衡问题仍然满足平衡条件，只是要注意准确分析场力一电场力、安培力或洛伦兹 力。 2．模型建构 (1)合力与分力的关系 ①合力不变时，两相等分力的夹角越大，两分力越大，夹角接近180°时，两分力接近无穷大。 ②两相等分力夹角为120°时，两分力与合力大小相等。 (2)平衡条件的应用 ①n个共点力平衡时其中任意(n一1)个力的合力与第n个力是一对平衡力。 ②物体受包括重力在内的三个力作用平衡时一般用合成法，合成除重力外的两个力，合力与重力 平衡，在力的三角形中解决问题，这样就把力的问题转化为三角形问题。 (3)滑块与斜面模型 如图所示，斜面固定，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，将物块轻放在斜面上，若μ≥tanθ,物 块保持静止：若μ<tanθ,物块下滑。与物块质量无关，只由μ与θ决定，其中μ≥tanθ时称为“自锁”现象。 3．考法解析 考法一图解法 1．题目特点：物体在三个力作用下缓慢运动，其中一个力恒定，另一个力方向恒定。 2应用思路：读懂题目叙述的情景，依次画出多个状态下力的渐变平行四边形或矢量三角形，根 据有向线段长度、方向的变化判断相应力的大小、方向的变化。 考法二解析法 1题目特点：物体受力示意图中某个力恒定，某个夹角发生的变化可判、可用。 2．应用思路：对力进行合成、分解或正交分解，用恒力、变角的三角函数写出变力的表达式（即平 衡方程)，根据三角函数的变化判断力的变化。 考法三相似三角形法 1．题目特点：物体在绳、杆或弹簧的作用下沿圆周缓慢运动。 2应用思路：相似三角形法是图解法的特例，平移受力示意图中的两个力，与第三个力构建力三 角形，找到与之相似的几何三角形，列出相应比例式进行分析，其中与半径对应的力大小不变。 【例题1】（2024•浙江一模）如图，两根相互平行的长直木棍AB和CD，两端固定。一个外径D0＝10cm、质量m＝20kg的管状铸件恰能从木棍上端匀速滑下，已知两木棍间距d＝8cm，与水平面的夹角α＝37°，忽略木棍粗细，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则（　　） A．木棍对铸件弹力的合力为80N B．每根木棍与铸件间的摩擦力为60N C．若仅稍增大AB与CD间距离，木棍对铸件弹力的合力增大 D．若仅稍减小AB与CD间距离，铸件将沿木棍减速下滑 【例题2】（2024•镇海区校级一模）如图所示，质量为m的物体由两根绳子吊在半空中处于静止状态，右侧绳子的另一端固定在高楼的A点且与竖直方向的夹角为α，左侧绳子由人拉着且与竖直方向的夹角为β，当人不动而缓慢释放绳子，下列说法正确的是（　　） A．两根绳子对物体的合力变大 B．两绳子的拉力都变小 C．地面对人的支持力变小 D．地面对人的摩擦力变大 难度：★★★ 建议时间：20分钟 正确率： /17 1. （2024•浙江二模）燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示，这是a、b两款不同的燃气灶支架，它们都是在一个圆圈底座上等间距地分布有五个支架齿，每一款支架齿的简化示意图在对应的款式下方。如果将含有食物的球面锅置于两款支架上，假设锅和锅内食物的总重量总是维持不变，则（　　） A．如果锅的尺寸越大，则a款每个支架齿受到的压力越大 B．如果锅的尺寸越大，则a款每个支架齿受到的压力越小 C．如果锅的尺寸越大，则b款每个支架齿受到的压力越大 D．如果锅的尺寸越大，则b款每个支架齿受到的压力越小 2. （2024•镇海区校级模拟）如图所示，两瓦片静止叠放在有一定坡度的屋顶上，上瓦片仅与下瓦片接触。下列说法正确的是（　　） A．坡度越大，两瓦片间摩擦力越小 B．下瓦片受到的弹力是由于下瓦片的形变产生的 C．上瓦片对下瓦片的摩擦力大小等于下瓦片对上瓦片的摩擦力大小 D．在研究瓦片弯曲程度与排水速度关系时，可以将瓦片看成质点 3. （2024•浙江二模）某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。如图所示，夹起玻璃珠后，两筷子始终在同一竖直平面内，右侧筷子竖直，左侧筷子与竖直方向的夹角为θ。保持玻璃珠静止，忽略筷子与玻璃珠间的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大 B．若逐渐减小θ的大小，则两侧筷子对玻璃珠的弹力也逐渐减小 C．左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大 D．右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃球的重力大 4. （2024•宁波二模）如图所示，将三根完全相同的轻质细杆，两两互成90°，连接到同一个顶点O，另一端分别连接到竖直墙壁上的A、B、C三个点，BC连线沿水平方向，ΔABC是等边三角形，O、A、B、C点处，分别是四个可以向各个方向自由转动的轻质光滑饺链（未画出）。在O点用细绳悬挂一个质量为m的重物，则AO杆对墙壁的作用力为（　　） A． B． C． D． 5. （2024•台州二模）如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳下端连接的灯笼处于静止状态。现在灯笼受到垂直纸面的恒定风力作用重新静止，两个轻环始终静止，则（　　） A．杆对A环的力不变 B．杆对B环的弹力不变 C．A环对杆的摩擦力变大 D．与B环相连的细绳对灯笼的拉力变小 6. （2024•镇海区校级模拟）2024年春节期间，哈尔滨的冰雪旅游爆火，图甲中的超级大滑梯是哈尔滨冰雪大世界中最受欢迎的游乐项目之一。现将游客在滑梯上的下滑过程的某阶段简化为如图乙所示模型：一粗糙斜面固定在水平地面上，物体A、B的上下表面皆与斜面平行，A、B相对静止，共同沿斜面匀速下滑，默认图中物体的最大静摩擦力大小均等于相应滑动摩擦力的大小，则下列说法中正确的是（　　） A．A受到的摩擦力为零 B．A受到的摩擦力与斜面平行且向下 C．若在A、B匀速下滑过程中对A施加一竖直向下的力，则A、B继续匀速下滑 D．若在A、B匀速下滑过程中对A施加一竖直向下的力，则A、B将加速下滑 7. （2024•浙江模拟）如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个重环，绕过光滑定滑轮的轻绳一端与重环相连，另一端施加拉力F使重环从A点缓慢上升到B点。设杆对重环的弹力大小为FN，整个装置处于同一竖直平面内，在此过程中（　　） A．F逐渐增大，FN逐渐增大 B．F逐渐增大，FN先减小后增大 C．F先减小后增大，FN逐渐增大 D．F先减小后增大，FN先减小后增大 8. （2024•浙江模拟）图甲是传统民居建筑材料瓦片，相同的质量为m的瓦片紧靠在一起静止竖直叠放在水平地面上如图乙所示。下方瓦片的受力点均在其顶端，则瓦片（　　） A．4右端对地面的压力比左端的大 B．5右端受到的支持力是2右端受到支持力的2倍 C．4顶端受到的压力大小为mg D．5左端对地面的压力为 9. （2024•宁波二模）如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动。下列说法正确的是（　　） A．施力后，A、B之间的摩擦力一定比施力前大 B．施力后，B与墙面间的弹力可能与施力前相等 C．施力后，B与墙面间的摩擦力可能与施力前相等 D．施力后，A对B的作用力可能比施力前小 10. （2024•宁波模拟）如图所示，某款可折叠手机支架，调节支撑杆MN，手机背部支撑平面PQ的倾角θ随之改变，底部支撑平面ab与PQ始终垂直，忽略一切摩擦，当θ逐渐减小时，下列说法正确的是（　　） A．背部支撑平面PQ对手机的弹力逐渐变小 B．手机对底部支撑平面ab的弹力逐渐变大 C．支架对手机的作用力逐渐增大 D．手机对支架的作用力始终不变 11. （2024•金华二模）如图甲是一种常见的持球动作，用手臂挤压篮球，将篮球压在身侧。为了方便问题研究，将该场景模型化为如图乙，若增加手臂对篮球的压力，篮球依旧保持静止，则下列说法正确的是（　　） A．篮球受到的合力增大 B．篮球对人的静摩擦力方向竖直向上 C．人对篮球的作用力的方向竖直向上 D．手臂对篮球的压力是由于篮球发生形变而产生的 12. （2024•嘉兴一模）如何堆放重物件常是建筑工人需要考虑的问题。如图所示，重杆AO可绕O轴在竖直平面内自由转动，使杆压在置于水平地面的光滑圆柱体上，又使圆柱体紧靠在竖直挡板上而保持平衡。已知杆与水平地面的倾角为θ，杆的质量为m，圆柱体的质量为M，杆与圆柱体在接触点P处的作用力为F，则挡板对圆柱体的作用力为（　　） A．Fsinθ B．mgcosθ C．mgcosθ+Mg D．Fsinθ+mgcosθ 13. （2023•绍兴二模）如图所示，拖车的缆绳将违章车与拖车拴在一起，使违章车停在倾斜坡道上保持静止状态。下列说法正确的是（　　） A．缆绳对违章车的拉力等于违章车对缆绳的拉力 B．违章车对坡道的作用力的方向一定与坡道垂直 C．坡道与水平面的夹角越小，坡道受到的压力也越小 D．违章车一定只受到重力、支持力、拉力三个力的作用 14. （2023•浙江模拟）《天工开物》记录的测量拉弓所需力量的方法如图所示。弦系在弓上a、b两点，并挂在光滑秤钩上，弓的下端系上重物。秤杆水平平衡时，挂秤砣处的刻度值为M（此时秤钩对弦的拉力大小为Mg），秤钩两侧弦的夹角为2θ。则弦对a点的拉力大小为（　　） A．Mg（2023•嘉兴二模）如图所示，用杆秤称量中药。三根长度相同的细绳对称地系于圆形秤盘上。中药和秤盘的总质量为m，则当杆秤稳定时（　　） A．每根细绳的拉力大小 B．增加细绳长度时每根绳拉力均减少 C．增加细绳长度时秤砣应向右移动 D．增加细绳长度时手对秤拉力增大 15. （2023•台州模拟）如图所示，一玻璃清洁工人坐在简易的小木板BC上，通过楼顶的滑轮和轻质绳索OA在竖直平面内缓慢下降。工人两腿并拢伸直，腿与竖直玻璃墙的夹角，β＝53°，在下降过程中β角保持不变。玻璃墙对脚的作用力始终沿腿方向，小木板BC保持水平且与玻璃墙平行。某时刻轻绳OA与竖直玻璃墙的夹角α＝37°，连接小木板的两等长轻绳AB、AC的夹角θ＝120°，且与OA在同一倾斜平面内。已知工人及工具的总质量m＝60kg，小木板的质量可忽略不计。工人在稳定且未擦墙时，下列说法正确的是（　　） A．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，脚对墙的作用力增大 B．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，绳OA的弹力增大 C．此时若工人不触碰轻绳，小木板受的压力大小为360N D．此时若工人不触碰轻绳，绳AB的张力大小为600N 16. （2023•浙江模拟）如图所示，黑板擦在竖直放置的磁性黑板上由于磁力作用吸在黑板上不动，在平行黑板面内施加水平向右的恒力作用但仍静止。不计黑板和黑板擦间的万有引力，下列说法正确的是（　　） A．黑板擦与黑板间总共存在三对作用力与反作用力 B．黑板擦受到的磁力和黑板给它的弹力是一对相互作用力 C．黑板擦受到四个力作用，其中有三个力的施力物体是黑板 D．黑板对黑板擦的摩擦力大小等于它的重力，两力合力为零 17. （2023•浙江二模）如图所示，将一个质量为m的铅球放在倾角为45°的斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态。铅球对挡板的压力为F1，铅球对斜面的压力为F2，不考虑铅球受到的摩擦力，重力加速度取g，则（　　） A．F1＝mg B．F1＜mg C．F2＝mg D．F2＜mg 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 小题精练02 力和物体平衡 内容 重要的规律、公式和二级结论 1、弹力、胡克定律 (1)在弹性限度内，弹力与形变量成正比，即F=kx。 (2)由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线，由“死结”分开的两段绳子上的弹力大小不一定相等。 (3)“动杆”弹力方向一定沿杆方向，“定杆”弹力方向不一定沿杆方向。 2、摩擦力 (4)摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反 (5)静摩擦力的大小0<Ff≤Ffmax;滑动摩擦力的大小Ff=uFN。 3、力的合成与分解 (6)两个分力大小不变，方向夹角越大，合力越小。 (7)两个力的合力大小范围：F1-F2≤F≤F1+F2。 (8)若三个力大小相等、方向互成120°角，则其合力为零。 4、共点力的平衡 (9)平衡条件：F合=0（或Fx=0,Fy=0)。 5、静电力 (10)方向：正电荷所受静电力方向与电场强度方向一致，负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反。 (11)大小：F=qE,真空中点电荷间的静电力F= 6、安培力 (12)方向：左手定则判断，安培力垂直于B、l决定的平面。 (13)大小：当B⊥I时，F=IIB,当B与I的夹角为θ时，F=IIBsinθ。 7、洛伦兹力 (14)方向：左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力不做功。 (15)大小：F=qvB(B⊥v)。 1．思想方法 (1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定它们的方向时常用假设法。 (2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解法等。 (3)带电体的平衡问题仍然满足平衡条件，只是要注意准确分析场力一电场力、安培力或洛伦兹 力。 2．模型建构 (1)合力与分力的关系 ①合力不变时，两相等分力的夹角越大，两分力越大，夹角接近180°时，两分力接近无穷大。 ②两相等分力夹角为120°时，两分力与合力大小相等。 (2)平衡条件的应用 ①n个共点力平衡时其中任意(n一1)个力的合力与第n个力是一对平衡力。 ②物体受包括重力在内的三个力作用平衡时一般用合成法，合成除重力外的两个力，合力与重力 平衡，在力的三角形中解决问题，这样就把力的问题转化为三角形问题。 (3)滑块与斜面模型 如图所示，斜面固定，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，将物块轻放在斜面上，若μ≥tanθ,物 块保持静止：若μ<tanθ,物块下滑。与物块质量无关，只由μ与θ决定，其中μ≥tanθ时称为“自锁”现象。 3．考法解析 考法一图解法 1．题目特点：物体在三个力作用下缓慢运动，其中一个力恒定，另一个力方向恒定。 2应用思路：读懂题目叙述的情景，依次画出多个状态下力的渐变平行四边形或矢量三角形，根 据有向线段长度、方向的变化判断相应力的大小、方向的变化。 考法二解析法 1题目特点：物体受力示意图中某个力恒定，某个夹角发生的变化可判、可用。 2．应用思路：对力进行合成、分解或正交分解，用恒力、变角的三角函数写出变力的表达式（即平 衡方程)，根据三角函数的变化判断力的变化。 考法三相似三角形法 1．题目特点：物体在绳、杆或弹簧的作用下沿圆周缓慢运动。 2应用思路：相似三角形法是图解法的特例，平移受力示意图中的两个力，与第三个力构建力三 角形，找到与之相似的几何三角形，列出相应比例式进行分析，其中与半径对应的力大小不变。 【例题1】（2024•浙江一模）如图，两根相互平行的长直木棍AB和CD，两端固定。一个外径D0＝10cm、质量m＝20kg的管状铸件恰能从木棍上端匀速滑下，已知两木棍间距d＝8cm，与水平面的夹角α＝37°，忽略木棍粗细，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则（　　） A．木棍对铸件弹力的合力为80N B．每根木棍与铸件间的摩擦力为60N C．若仅稍增大AB与CD间距离，木棍对铸件弹力的合力增大 D．若仅稍减小AB与CD间距离，铸件将沿木棍减速下滑 【解答】解：A、铸件恰能从木棍上端匀速滑下，受力平衡。在垂直两根直木棍所在平面内，根据平衡条件可得，两根直木棍对铸件弹力的合力大小为 N合＝mgcosα＝20×10×0.8N＝160N，故A错误； B、铸件从木棍的上端恰好能匀速滑下，沿木棍方向，根据平衡条件可得，两根直木棍对铸件摩擦力的合力大小为 f合＝mgsinα＝20×10×0.6N＝120N 所以每根木棍与铸件间的摩擦力为f120N＝60N，故B正确； C、若仅稍增大AB与CD间距离，木棍对铸件弹力的合力不变，仍等于铸件重力沿垂直于两木棍所在平面的分量，故C错误； D、作出铸件在垂直两根直木棍所在平面内受力示意图，如图所示。 根据几何关系可得 N合＝2Ncosθ 若仅稍减小AB与CD间距离，即d减小，sinθ减小，θ减小，cosθ增大，所以N减小，根据f＝μN可知，N减小，f减小，则铸件重力沿斜面向下的分量大于向上的摩擦力的合力，所以铸件的合力向下，向下加速运动，故D错误。 故选：B。 【例题2】（2024•镇海区校级一模）如图所示，质量为m的物体由两根绳子吊在半空中处于静止状态，右侧绳子的另一端固定在高楼的A点且与竖直方向的夹角为α，左侧绳子由人拉着且与竖直方向的夹角为β，当人不动而缓慢释放绳子，下列说法正确的是（　　） A．两根绳子对物体的合力变大 B．两绳子的拉力都变小 C．地面对人的支持力变小 D．地面对人的摩擦力变大 【解答】解：A、两根绳子对物体的合力与物体的重力等大反向，保持不变，故A错误； B、对物体受力分析，如图所示。 由三角形相似得 当人不动而缓慢释放绳子，则AC增大，AO不变，OC减小，可知T减小，F减小，故B正确； C、对人，由平衡条件得 Fcosβ+N＝Mg 因F减小，β增大，则地面对人的支持力N增大，故C错误； D、对人和物体整体，水平方向有 Tsinα＝f 因T减小，α减小，则地面对人的摩擦力f减小，故D错误。 故选：B。 难度：★★★ 建议时间：20分钟 正确率： /17 1. （2024•浙江二模）燃气灶支架有很多种规格和款式。如图所示，这是a、b两款不同的燃气灶支架，它们都是在一个圆圈底座上等间距地分布有五个支架齿，每一款支架齿的简化示意图在对应的款式下方。如果将含有食物的球面锅置于两款支架上，假设锅和锅内食物的总重量总是维持不变，则（　　） A．如果锅的尺寸越大，则a款每个支架齿受到的压力越大 B．如果锅的尺寸越大，则a款每个支架齿受到的压力越小 C．如果锅的尺寸越大，则b款每个支架齿受到的压力越大 D．如果锅的尺寸越大，则b款每个支架齿受到的压力越小 【解答】解：AB、因为a款支架与球面锅的接触点的弹力始终垂直于支架的斜面，方向不变，设每个支架齿对锅的支持力与竖直方向的夹角为θ。 锅静止，由平衡条件得 5FNcosθ＝G锅 可知，锅的尺寸越大，θ不变，支架齿对锅的支持力FN不变，由牛顿第三定律可知，a款每个支架齿受到的压力不变，故AB错误； CD、因为b款支架与球面锅的接触点的弹力始终垂直于公切面，则知锅的尺寸越大，b款每个支架齿对锅的支持力与竖直方向的夹角θ变小，由上式分析可知，支架齿对锅的支持力FN越小，由牛顿第三定律可知，b款每个支架齿受到的压力越小，故C错误，D正确。 故选：D。 2. （2024•镇海区校级模拟）如图所示，两瓦片静止叠放在有一定坡度的屋顶上，上瓦片仅与下瓦片接触。下列说法正确的是（　　） A．坡度越大，两瓦片间摩擦力越小 B．下瓦片受到的弹力是由于下瓦片的形变产生的 C．上瓦片对下瓦片的摩擦力大小等于下瓦片对上瓦片的摩擦力大小 D．在研究瓦片弯曲程度与排水速度关系时，可以将瓦片看成质点 【解答】解：A.两瓦片间摩擦力为f，瓦片的质量为m，瓦片所在的斜面与水平面的夹角为θ，由共点力平衡条件得： f＝mgsinθ 可见坡度越大，两瓦片间摩擦力越大，故A错误； B.下瓦片受到的弹力施力物体是上瓦片，所以是由于上瓦片的形变产生的，故B错误； C.上瓦片对下瓦片的摩擦力与下瓦片对上瓦片的摩擦力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，上瓦片对下瓦片的摩擦力大小等于下瓦片对上瓦片的摩擦力大小，故C正确； D.在研究瓦片弯曲程度与排水速度关系时，瓦片大小和形状不能忽略，不可以将瓦片看成质点，故D错误。 故选：C。 3. （2024•浙江二模）某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。如图所示，夹起玻璃珠后，两筷子始终在同一竖直平面内，右侧筷子竖直，左侧筷子与竖直方向的夹角为θ。保持玻璃珠静止，忽略筷子与玻璃珠间的摩擦。下列说法正确的是（　　） A．两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大 B．若逐渐减小θ的大小，则两侧筷子对玻璃珠的弹力也逐渐减小 C．左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大 D．右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃球的重力大 【解答】解：对玻璃珠受力分析如图所示，受到重力G、左侧筷子对玻璃珠的弹力F1，右侧筷子对玻璃珠的弹力F2， A、在三个力的作用下处于平衡状态，根据力的平衡可知，两侧筷子对玻璃珠的合力与重力等大反向，则两侧筷子对玻璃珠的合力等于重力，故A错误； BCD、玻璃珠在三个力作用下保持静止，根据平衡条件结合数学知识可得：， 从上式可以看出，若逐渐减小θ的大小，则左侧筷子对玻璃珠的弹力逐渐减小，右侧筷子对玻璃珠的弹力逐渐增大。 左侧筷子对玻璃珠的弹力，弹力大于玻璃珠的重力大，右侧筷子对玻璃珠的弹力不一定比玻璃球的重力大，故BD错误，C正确。 故选：C。 4. （2024•宁波二模）如图所示，将三根完全相同的轻质细杆，两两互成90°，连接到同一个顶点O，另一端分别连接到竖直墙壁上的A、B、C三个点，BC连线沿水平方向，ΔABC是等边三角形，O、A、B、C点处，分别是四个可以向各个方向自由转动的轻质光滑饺链（未画出）。在O点用细绳悬挂一个质量为m的重物，则AO杆对墙壁的作用力为（　　） A． B． C． D． 【解答】解：根据题意，设OA＝OB＝OC＝L，由于三根完全相同的轻质细杆，两两互成90°，则 过O、O'、A分别作AE、AB、BC的垂线，如图： 由几何关系得： 可得 由于ABC是等边三角形且AE⊥BC，则 可得： 对O点受力分析，可知BO与CO对O点的合力（设为F）沿EO方向。对O点受力分析，将OB和OC杆上的力合成，合力为F，OA上作用力为T，受力分析如图： 由平衡条件得： 竖直方向：Tcosθ+Fsinα＝mg 水平方向：Tsinθ＝Fcosα 联立解得： 故C正确，ABD错误。 故选：C。 5. （2024•台州二模）如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳下端连接的灯笼处于静止状态。现在灯笼受到垂直纸面的恒定风力作用重新静止，两个轻环始终静止，则（　　） A．杆对A环的力不变 B．杆对B环的弹力不变 C．A环对杆的摩擦力变大 D．与B环相连的细绳对灯笼的拉力变小 【解答】解：ABD.两个轻环始终静止，说明两根绳子和横杆的夹角不变。初始状态，两细绳拉力的合力与灯笼的重力等大，灯笼受到垂直纸面的恒定风力作用重新静止后，重力与风力的合力等于此时两细绳拉力的合力，即两细绳拉力的合力变大，则两细绳的拉力均变大，杆对A环的力变大，杆对B环的弹力变大，故ABD错误； C.杆对A环的摩擦力与细绳对A环的拉力沿杆方向的分力等大，则杆对A环的摩擦力变大，根据牛顿第三定律，A环对杆的摩擦力变大，故C正确。 故选：C。 6. （2024•镇海区校级模拟）2024年春节期间，哈尔滨的冰雪旅游爆火，图甲中的超级大滑梯是哈尔滨冰雪大世界中最受欢迎的游乐项目之一。现将游客在滑梯上的下滑过程的某阶段简化为如图乙所示模型：一粗糙斜面固定在水平地面上，物体A、B的上下表面皆与斜面平行，A、B相对静止，共同沿斜面匀速下滑，默认图中物体的最大静摩擦力大小均等于相应滑动摩擦力的大小，则下列说法中正确的是（　　） A．A受到的摩擦力为零 B．A受到的摩擦力与斜面平行且向下 C．若在A、B匀速下滑过程中对A施加一竖直向下的力，则A、B继续匀速下滑 D．若在A、B匀速下滑过程中对A施加一竖直向下的力，则A、B将加速下滑 【解答】解：AB、A向下匀速运动，合力为零，根据平衡条件可知，A受到与斜面平行且向上的摩擦力，大小为fA＝mAgsinθ，故AB错误； CD、A、B匀速下滑过程中，对A、B整体，由平衡条件有 m′gsinθ＝μm′gcosθ 即sinθ＝μcosθ 该方程与A、B的总质量m′无关，对A施加一竖直向下的力，相当于“重力”变大，依然处于平衡状态，所以A、B继续匀速下滑，故C正确，D错误。 故选：C。 7. （2024•浙江模拟）如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个重环，绕过光滑定滑轮的轻绳一端与重环相连，另一端施加拉力F使重环从A点缓慢上升到B点。设杆对重环的弹力大小为FN，整个装置处于同一竖直平面内，在此过程中（　　） A．F逐渐增大，FN逐渐增大 B．F逐渐增大，FN先减小后增大 C．F先减小后增大，FN逐渐增大 D．F先减小后增大，FN先减小后增大 【解答】解：对重环受力分析，并构封闭的矢量三角形，如图所示 由图可知，在拉力到达竖直方向前，与竖直方向的夹角越来越小，拉力F增大，FN减小，经过竖直方向后，夹角又逐渐变大，拉力F继续增大，FN也增大，故B正确，ACD错误。 故选：B。 8. （2024•浙江模拟）图甲是传统民居建筑材料瓦片，相同的质量为m的瓦片紧靠在一起静止竖直叠放在水平地面上如图乙所示。下方瓦片的受力点均在其顶端，则瓦片（　　） A．4右端对地面的压力比左端的大 B．5右端受到的支持力是2右端受到支持力的2倍 C．4顶端受到的压力大小为mg D．5左端对地面的压力为 【解答】解：A、1对2的压力为mg 2对4的压力为F24（mg+mg）mg 4对地面的压力F4（mg+F24），解得mg，故A错误； BD、2的右端所受支持力为F2mg 5的右端所受的支持力为F5（mg+2F2），解得F5mg，故D正确，B错误； C、4的顶端受到的压力大小为F＝F2mg，故C错误。 故选：D。 9. （2024•宁波二模）如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动。下列说法正确的是（　　） A．施力后，A、B之间的摩擦力一定比施力前大 B．施力后，B与墙面间的弹力可能与施力前相等 C．施力后，B与墙面间的摩擦力可能与施力前相等 D．施力后，A对B的作用力可能比施力前小 【解答】解：A、对A物体分析，开始受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，当施加F后，仍然处于静止，开始A所受的静摩擦力大小为mAgsinα，若F＝2mAgsinα，则A、B之间的静摩擦力大小还是等于mAgsinα，所以A、B之间的摩擦力可能不变，故A错误； B、以整体为研究对象，开始时B与墙面的弹力为零，施加力F后，B与墙面的弹力变为Fcosα，弹力增大，故B错误； C、对整体分析，因为AB不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于A、B的总重力，由于水平方向没有外力作用，故整体和墙间没有弹力，也就肯定没有摩擦力；施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡条件知，则B与墙之间一定有摩擦力，摩擦力大小等于力F在竖直方向的分力，方向竖直向下，所以施力前后的摩擦力不可能相等，故C错误； D、对A分析可知，施力前A受重力和B对A的作用力处于平衡，B对A的作用力大小等于A的重力，施力后A受重力、推力以及B对A的作用力，推力和B对A的作用力的合力等于A的重力，根据力的合成可知，B对A的作用力可能小于A的重力，再由牛顿第三定律可知，施力后A对B的作用力可能比施力前小，故D正确。 故选：D。 10. （2024•宁波模拟）如图所示，某款可折叠手机支架，调节支撑杆MN，手机背部支撑平面PQ的倾角θ随之改变，底部支撑平面ab与PQ始终垂直，忽略一切摩擦，当θ逐渐减小时，下列说法正确的是（　　） A．背部支撑平面PQ对手机的弹力逐渐变小 B．手机对底部支撑平面ab的弹力逐渐变大 C．支架对手机的作用力逐渐增大 D．手机对支架的作用力始终不变 【解答】解：AB、以手机为研究对象，受力情况如图所示： 根据平衡条件可得背部支撑平面PQ对手机的弹力FN＝mgcosθ，手机与底部支撑平面ab之间的弹力Fab＝mgsinθ； 当θ逐渐减小时，背部支撑平面PQ对手机的弹力增大，手机与底部支撑平面ab之间的弹力减小，故AB错误； CD、根据平衡条件可得，支架对手机的作用力大小始终等于手机的重力大小，根据牛顿第三定律可知，手机对支架的作用力大小也等于手机的重力大小，保持不变，故C错误、D正确。 故选：D。 11. （2024•金华二模）如图甲是一种常见的持球动作，用手臂挤压篮球，将篮球压在身侧。为了方便问题研究，将该场景模型化为如图乙，若增加手臂对篮球的压力，篮球依旧保持静止，则下列说法正确的是（　　） A．篮球受到的合力增大 B．篮球对人的静摩擦力方向竖直向上 C．人对篮球的作用力的方向竖直向上 D．手臂对篮球的压力是由于篮球发生形变而产生的 【解答】解：AC、篮球受到重力和人对篮球的作用力下保持静止状态，根据力的平衡条件可知，篮球的重力与人对蓝球的作用力大小相等方向相反，即人对篮球的作用力的方向竖直向上，篮球受到的合力不变，A错误，C正确； B、篮球对人的静摩擦力在篮球与人的两个接触面间都有，根据受力平衡，两个摩擦力的向上的合力等于重力与压力的分力，根据相互作用力，人受到篮球的摩擦力不是竖直向上的，故B错误； D、根据弹力产生的特点，手臂对篮球的压力是由于手臂发生形变而产生的，D错误。 故选：C。 12. （2024•嘉兴一模）如何堆放重物件常是建筑工人需要考虑的问题。如图所示，重杆AO可绕O轴在竖直平面内自由转动，使杆压在置于水平地面的光滑圆柱体上，又使圆柱体紧靠在竖直挡板上而保持平衡。已知杆与水平地面的倾角为θ，杆的质量为m，圆柱体的质量为M，杆与圆柱体在接触点P处的作用力为F，则挡板对圆柱体的作用力为（　　） A．Fsinθ B．mgcosθ C．mgcosθ+Mg D．Fsinθ+mgcosθ 【解答】解：根据题意可知，杆对圆柱体的作用力大小为F，圆柱体受力分析如图所示 水平方向根据平衡条件可得 N2＝Fsinθ，故A正确，BCD错误。 故选：A。 13. （2023•绍兴二模）如图所示，拖车的缆绳将违章车与拖车拴在一起，使违章车停在倾斜坡道上保持静止状态。下列说法正确的是（　　） A．缆绳对违章车的拉力等于违章车对缆绳的拉力 B．违章车对坡道的作用力的方向一定与坡道垂直 C．坡道与水平面的夹角越小，坡道受到的压力也越小 D．违章车一定只受到重力、支持力、拉力三个力的作用 【解答】解：A．根据牛顿第三定律可知，缆绳对违章车的拉力等于违章车对缆绳的拉力，故A正确； B．违章车受到重力，支持力和绳子的拉力，当拉力等于重力沿斜坡的分力时，违章车对坡道没有摩擦力作用，若拉力小于重力分力，那么斜坡对轨道有摩擦，因此违章车对斜坡的作用力可能是摩擦力和支持力的合力，这个合力与坡道不垂直；若违章车只受坡道的支持力，没有摩擦力，违章车对坡道的作用力的方向与坡道垂直，故B错误； C．设坡道与水平面的夹角为θ，则FN＝mgcosθ 坡道与水平面的夹角越小，坡道受到的压力越大，故C错误； D．违章车除了受到重力、支持力、拉力之外还有可能受到坡道对它的摩擦力，故D错误。 故选：A。 14. （2023•浙江模拟）《天工开物》记录的测量拉弓所需力量的方法如图所示。弦系在弓上a、b两点，并挂在光滑秤钩上，弓的下端系上重物。秤杆水平平衡时，挂秤砣处的刻度值为M（此时秤钩对弦的拉力大小为Mg），秤钩两侧弦的夹角为2θ。则弦对a点的拉力大小为（　　） A．Mg B． C． D． 【解答】解：以弓和所挂重物为研究对象，设弦对a点的拉力为F，如图所示 根据共点力平衡 2Fcosθ＝Mg 整理解得F 故B正确，ACD错误。 故选：B。 15. （2023•嘉兴二模）如图所示，用杆秤称量中药。三根长度相同的细绳对称地系于圆形秤盘上。中药和秤盘的总质量为m，则当杆秤稳定时（　　） A．每根细绳的拉力大小 B．增加细绳长度时每根绳拉力均减少 C．增加细绳长度时秤砣应向右移动 D．增加细绳长度时手对秤拉力增大 【解答】解：AB．设每根细绳与竖直方向的夹角为θ，根据受力平衡可得： 3Tcosθ＝mg 可得 根据题意可知，当增加细绳长度时，细绳与竖直方向的夹角θ变小，根据数学知识可知cosθ变大，每根绳拉力均减少，故A错误，B正确； CD．增加细绳长度时，杆右端受到拉力大小等于中药和秤盘的总重力mg保持不变，则秤砣位置不变，手对秤拉力不变，故CD错误。 故选：B。 16. （2023•台州模拟）如图所示，一玻璃清洁工人坐在简易的小木板BC上，通过楼顶的滑轮和轻质绳索OA在竖直平面内缓慢下降。工人两腿并拢伸直，腿与竖直玻璃墙的夹角，β＝53°，在下降过程中β角保持不变。玻璃墙对脚的作用力始终沿腿方向，小木板BC保持水平且与玻璃墙平行。某时刻轻绳OA与竖直玻璃墙的夹角α＝37°，连接小木板的两等长轻绳AB、AC的夹角θ＝120°，且与OA在同一倾斜平面内。已知工人及工具的总质量m＝60kg，小木板的质量可忽略不计。工人在稳定且未擦墙时，下列说法正确的是（　　） A．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，脚对墙的作用力增大 B．从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，绳OA的弹力增大 C．此时若工人不触碰轻绳，小木板受的压力大小为360N D．此时若工人不触碰轻绳，绳AB的张力大小为600N 【解答】解：AB．对工人和小木板整体受力分析如图1所示： 因某时刻，β＝53°，α＝37°，故玻璃墙对脚的作用力F1的方向与绳索OA的拉力F2的方向垂直，从该时刻起，工人在缓慢下移的过程中，F1的方向不变，α减小，F2的方向向竖直方向靠近，由图1可知F1变小，F2变大，由牛顿第三定律可知脚对墙的作用力变小，故A错误，B正确； C．此时若工人不触碰轻绳，小木板受的压力大小等于F2，由于α＝37°，β＝53°则 根据平衡条件有F2＝mgcosα＝60×10×0.8N＝480N，故C错误； D．连接小木板的两等长轻绳AB、AC的夹角θ＝120°，所以绳AB的张力大小 根据平衡条件有，故D错误。 故选：B。 17. （2023•浙江模拟）如图所示，黑板擦在竖直放置的磁性黑板上由于磁力作用吸在黑板上不动，在平行黑板面内施加水平向右的恒力作用但仍静止。不计黑板和黑板擦间的万有引力，下列说法正确的是（　　） A．黑板擦与黑板间总共存在三对作用力与反作用力 B．黑板擦受到的磁力和黑板给它的弹力是一对相互作用力 C．黑板擦受到四个力作用，其中有三个力的施力物体是黑板 D．黑板对黑板擦的摩擦力大小等于它的重力，两力合力为零 【解答】解：A、黑板擦与黑板间存在三对作用力与反作用力，相互作用的弹力、相互作用的磁力、相互作用的静摩擦力，故A正确； BC、对黑板擦受力分析，受到重力，黑板对黑板擦的支持力、静摩擦力和磁力，外加的恒力F，共五个力，垂直于黑板面的方向上，黑板擦受到的磁力和黑板对它的弹力为平衡力，故BC错误； D、分析黑板擦，沿黑板面，重力、拉力和静摩擦力三力平衡，故根据平衡条件，有：f，故D错误； 故选：A。 18. （2023•浙江二模）如图所示，将一个质量为m的铅球放在倾角为45°的斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态。铅球对挡板的压力为F1，铅球对斜面的压力为F2，不考虑铅球受到的摩擦力，重力加速度取g，则（　　） A．F1＝mg B．F1＜mg C．F2＝mg D．F2＜mg 【解答】解：球受到重力mg、斜面的支持力和挡板的支持力作用，其中斜面对铅球的支持力垂直于斜面向上，挡板对铅球的作用力水平向右，如图所示： 根据平衡条件可得：F'1＝mgtan45°＝mg，F'2mg； 根据牛顿第三定律可知铅球对挡板的压力为mg，铅球对斜面的压力为mg 故A正确，BCD错误； 故选：A。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 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