第07讲 受力分析 共点力的平衡（专项训练）（全国通用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第07讲 受力分析 共点力的平衡 目录 01 课标达标练 1 题型01 受力分析 1 题型02 共点力的平衡条件及应用 4 题型03 整体法与隔离法处理平衡问题 6 题型04 立体空间共点力的平衡问题 7 题型05 匀质绳索或多段物体的平衡问题 9 题型06 力电平衡综合问题 10 题型07 力热平衡综合问题 11 02 核心突破练 13 03 真题溯源练 15 01 受力分析 1．（2025·西藏拉萨·二模）一个质量为m的圆形冰箱贴（磁贴）吸附在竖直的冰箱门上，冰箱贴与冰箱门之间的动摩擦因数为，冰箱贴与冰箱门之间的吸引力为F，冰箱贴处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．冰箱贴受到的摩擦力大小为 B．冰箱贴受到的摩擦力与重力是一对作用力与反作用力 C．冰箱贴受到四个力作用 D．若增大冰箱贴与冰箱门之间的吸引力F，冰箱贴受到的摩擦力也会增大 2．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）智能机械臂广泛应用于物流行业。如图是机械臂用机械手夹住纸箱，竖直向上匀速运动，下列关于纸箱受力的说法正确的是（    ） A．只受重力和弹力 B．只受重力和摩擦力 C．两侧受到的摩擦力方向相同 D．两侧受到的弹力方向相同 3．（2025·内蒙古·模拟预测）“那达慕”是国家级非物质文化遗产，套马是“那达慕”大会的传统活动之一、某次套马的情景如图所示。套马者视为质点，可能受重力G、支持力，拉力F、摩擦力，其受力示意图可能正确的是（　　） A． B． C． D． 4．（2025·广西·模拟预测）图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附物体。图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图。若手机的重力为G，手机与水平方向的夹角为θ，下列说法正确的是（　　） A．手机受到三个力的作用 B．手机受到的支持力不可能大于G C．纳米材料对手机的摩擦力大小为Gsinθ D．纳米材料对手机的作用力大小有可能大于G 5．下列四幅示意图，是对运动员在做立定跳远运动时，脚蹬地起跳前瞬间的受力分析，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 6．北京时间2024年11月4日晚上，本年度WTA（国际女子网球协会）年终总决赛小组赛，我国选手郑钦文首胜。下图中被郑钦文击飞出的网球的受力分析，下列说法正确的是（　　） A．击打力、重力 B．惯性力、空气阻力 C．重力、空气阻力、向心力 D．空气阻力、重力 7．如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则（　　） A．机械臂受到的摩擦力方向竖直向上 B．小球没有掉下去，是由于摩擦力大于小球的重力 C．对小球进行受力分析，小球共受到5个力的作用 D．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大 02 共点力的平衡条件及应用 8．（2025·重庆·二模）如题图所示，一名环卫工人拉着垃圾桶沿水平方向匀速向右运动，拉力F＝200N，方向与水平方向的夹角为53°，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，则垃圾桶受到地面的阻力大小为（　　） A．80N B．120N C．160N D．200N 9．（2025·辽宁沈阳·二模）如图所示，无人机通过一根钢索与四根等长且不可伸长的轻绳连接运送至灾区的救灾物资，其中每根轻绳与竖直方向的夹角均为θ，救灾物资的质量为m，不计钢索的质量及空气阻力，重力加速度为g。若无人机竖直加速上升时，钢索上的拉力大小为F，则此时每根轻绳的拉力大小为（　　） A． B． C． D． 10．（2025·广东茂名·模拟预测）如图所示，一重力为的灯笼用轻质细绳悬挂在屋檐下方，在水平风力的作用下，细绳偏离竖直方向角后保持静止。不考虑灯笼受到的空气浮力，下列说法正确的是（　　） A．灯笼所受细绳的拉力是由于灯笼发生微小形变产生的 B．水平风力可能大于细绳的拉力 C．水平风力不可能大于重力 D．若水平风力增大，细绳的拉力一定增大 11．（2025·山西·模拟预测）半径为R的光滑半圆弧槽固定在水平面上，质量为2m的小球A和质量为3m的小球B用长为R的轻杆通过光滑铰链连接，给小球施加一个推力，使A、B两球如图所示处于静止状态，小球B处于圆弧最低点，不计小球大小，则作用在小球B上的最小推力等于（    ） A．mg B． C．2mg D． 03 整体法与隔离法处理平衡问题 12．（2025·山西大同·三模）如图所示，两个彩灯用电线1、2、3连接，悬吊在墙角，电线1与竖直方向的夹角，电线3与水平方向的夹角，不计电线的重力，，，则电线1、3上的拉力之比为（    ） A．5：6 B．6：5 C．8：5 D．5：8 13．（2025·甘肃白银·三模）挂灯笼在中国传统文化中寓意深远，挂灯笼不仅是为了增添节日气氛，更是蕴含真挚的祝福和期朌。如图所示，质量相等的两个灯笼A、B在、、三条细绳的作用下处于静止状态，、为结点，之间的绳子与竖直方向成角，保持与竖直方向的夹角为不变，用手使之间的绳子从水平状态缓慢沿逆时针方向旋转，则（　　） A．细绳上的拉力先减小后增大 B．细绳上的拉力一直增大 C．细绳上的拉力先增大后减小 D．细绳与竖直方向的夹角逐渐减小 14．（2025·陕西安康·模拟预测）生活中有人坐凳子时习惯翘凳子，如图所示，人坐在放置于水平地面上的凳子上，用脚向左蹬地使凳子倾斜一定角度，当人与凳子整体静止时，下列说法正确的是（   ） A．脚对地面的摩擦力水平向右 B．地面对凳子的摩擦力水平向左 C．若凳子倾斜的角度缓慢变大，地面对人与凳子整体的支持力变大 D．若凳子倾斜的角度缓慢变大，凳子受到的合力变大 15．（2025·湖南·一模）甲、乙两个小灯笼用轻绳连接，悬挂在空中，在相同的水平风力作用下发生倾斜，稳定时与竖直方向的夹角分别为α、θ，如图所示，已知甲的质量为2m、乙的质量为m，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 16．（2025·贵州贵阳·一模）如图，小球A和小球B通过三根轻质细绳连结挂在左右两边墙上的C、D两点并处于静止状态。已知AC间细绳与竖直方向的夹角为30°，BD间细绳与竖直方向的夹角为60°，AB间细绳恰好水平。则A、B两小球的质量之比为（　　）    A．9 B．3 C． D．1 04 立体空间共点力的平衡问题 17．（2025·浙江·一模）如图所示，三根等长的细绳一端对称地系在吊篮架上，另一端连结后经挂钩挂在杆子上。已知吊篮架和花盆的总质量为，下列说法正确的是（　　）    A．每根细绳的拉力大小均为 B．挂钩受到的拉力是由挂钩的形变引起的 C．三根细绳同时增加相等长度后，绳上拉力将变小 D．吊篮架对花盆的支持力与花盆的重力是一对相互作用力 18．（2025·云南贵州·二模）石墩路障在生活中很常见，对于保障行车安全和管制交通秩序发挥重要作用。如图甲所示，工人用叉车将一球形石墩路障运送至目的地，拉动装置的结构简易图如图乙所示，，两叉车臂相互平行且间距等于石墩半径。在水平匀速拉动叉车的过程中，叉车臂与水平方向夹角维持为。不计球形石墩表面摩擦，则单个叉车臂受到石墩的压力大小为（石墩重力为）（　　） A． B． C． D． 19．（2025·山东枣庄·二模）磁悬浮地球仪具有独特的视觉效果，其工作原理简化如图：水平底座上的三个完全一样的磁极对地球仪内的磁体产生作用力（沿磁极与磁体的连线），使地球仪悬浮在空中，此时各磁极和磁体恰好处在正四面体的四个顶点处。地球仪的总质量为m，重力加速度为g，则一个磁极对磁体的作用力大小为（　　） A． B． C． D．mg 05 匀质绳索或多段物体的平衡问题 20．（2025·浙江·模拟预测）如图所示是我国传统石拱桥的一个简化模型，由支撑底座和5个构件组成，桥关于构件3中轴线左右对称，构件2的重力大小为，构件1对构件2的作用力大小为，构件3对构件2的作用力大小为，则（    ） A． B． C． D． 21．（2024·江西宜春·模拟预测）2023年12月4日，陇东~山东800千伏特高压直流输电工程（甘肃段）铁塔组立首基试点在庆阳市西峰区什社乡N0003号塔举行，标志着该工程正式进入铁塔组立阶段。如图所示为相邻铁塔间某根输电线的示意图，A、B两点分别为铁塔与输电线的连接点且等高，C点为该段输电线的最低点，C点切向方向水平，输电线质量分布均匀，输电线两端的切线与竖直方向的夹角θA=θB=60°，AB间输电线总质量为2m，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．左铁塔A处对输电导线的拉力大小为 B．C处输电导线的张力大小为 C．从A点到C点输电线上张力大小一直增加 D．由于热胀冷缩，冬季输电线与竖直方向的夹角增加，输电线两端的弹力大小减少 22．（2025·安徽·模拟预测）如图所示，用四根长度为1m的细线连接三个完全相同的灯笼（可视为质点），每个灯笼的重力为，现将细线两端悬挂在水平天花板上的两点，中间两段细线夹角为，下列说法正确的是（　　） A．细线拉力大小为，与水平方向夹角为 B．细线拉力大小为，与水平方向夹角为 C．细线拉力最大，间距离为 D．细线拉力最大，间距离为 06 力电平衡综合问题 23．（2025·重庆·三模）如图，固定的光滑绝缘转动轴两端通过等长的不可伸长轻质软导线连接并悬挂长为、质量为的细导体棒，空间存在辐向分布磁场(方向已标出)，保证导体棒移动过程中磁场方向总是垂直于导体棒，导体棒所在处的磁感应强度大小均为，开始时导体棒静止在最低点。现给导体棒通电流，若仅通过改变导体棒中的电流大小，使导体棒由最低点缓慢移动到悬线呈水平状态，则在这个过程中（　　） A．导体棒中电流方向为由指向 B．导体棒中电流应逐渐变大 C．悬线对导体棒的拉力一直增大 D．安培力对导体棒不做功 74．（2025·福建龙岩·二模）（多选）如图所示，水平天花板下方固定一光滑定滑轮O，在定滑轮正下方C处固定一带正电的点电荷。不带电的A球与带正电的B球用绝缘轻绳跨过O连接，A、B均视为质点，初始系统静止且。若B的电荷量缓慢减少，在B到达O正下方前，则（    ）    A．B球的轨迹是一段圆弧 B．A球的质量大于B球的质量 C．此过程中点电荷对B球的库仑力减小 D．此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小 07 力热平衡综合问题 24．（2025·山东·模拟预测）一圆柱形导热汽缸长度为，汽缸开口端有限位装置，其底部固定一轻弹簧，弹簧原长为，弹簧另一端与活塞相连。汽缸开口向上竖直放置时，汽缸底部阀门打开与外界相通，此时活塞到缸底的距离为，如图甲所示。关闭阀门，将汽缸缓慢倒置，稳定时活塞到缸底的距离为，如图乙所示。活塞厚度不计，活塞与汽缸之间无摩擦且气密性良好。已知活塞面积为S，大气压为，重力加速度为g，弹簧形变始终在弹性限度内，环境温度不变。 (1)求活塞的质量； (2)若倒置后打开阀门，直至活塞不再移动，求打开阀门前、后缸内气体质量之比。 1．（2025·江西宜春·二模）宋应星，宜春奉新人，其所著《天工开物》一书是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。其中描述的利用耕牛整理田地的场景如图甲所示，简化的物理模型如图乙所示：人站在水平木板上，两根绳子相互平行垂直于木板边缘与水平地面夹角θ=30°，人与木板的总重力为800N，木板与地面动摩擦因数，若人与木板匀速前进，以下说法正确的是（　　） A．木板对地面的压力FN = 800N B．每根绳中的拉力F =320N C．若θ可调，则当绳子水平时有F最小值 D．若θ可调，则当绳子与水平面夹角正切值为时有F最小值 2．（2025·湖南郴州·模拟预测）如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距为2L。现在C点上悬挂一重物，为使CD绳保持水平，在D点上施加的最小力的方向（　　） A．水平向右 B．与水平方向的夹角为60° C．与水平方向的夹角为30° D．竖直向下 3．（2025·重庆·二模）某弹簧锁的开锁原理如图1所示，当钥匙插入锁孔时，锁芯内弹簧被压缩成相同长度，此时转动钥匙就能开锁。如图2所示，插入钥匙的过程可简化为：A沿光滑水平槽向右推动，使B沿光滑竖直槽向上滑动。已知A、B间的接触面与水平方向夹45°角，且A、B间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，B的质量为m，重力加速度为g。为使B上移，则加在A上的水平力F的最小值为（　　） A． B． C． D． 4．（2025·山东泰安·模拟预测）如图甲所示，我国古建屋顶多采用蝴蝶瓦方式铺设。图乙是两片底瓦和一片盖瓦的铺设示意图，三根相同且平行的椽子所在平面与水平面夹角为。图丙为截面示意图，圆弧形底瓦放置在两根相邻的椽子正中间，盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知相邻两椽子与底瓦接触点间的距离为底瓦半径的倍，盖瓦和底瓦形状相同，厚度不计，质量相同、最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取，在无扰动的情况下，底瓦与盖瓦均保持静止。若仅铺设这三片瓦进行研究，则底瓦与椽子间的动摩擦因数至少为（　　） A． B． C． D． 5．（2025·河北秦皇岛·一模）如图甲所示为某篮球运动员用一只手抓住篮球使其静止在空中，其中一根手指与篮球的简化图如图乙所示。假设篮球恰好静止时，五根手指与竖直方向的夹角均为，每根手指与篮球之间的动摩擦因数均为μ，篮球的质量为m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．每根手指对篮球的作用力大小为 B．每根手指对篮球的摩擦力大小为 C．减小时，手指与篮球间的压力增大 D．取任意值，均能使篮球静止 1．（2025·浙江·高考真题）中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．双臂夹角越大受力越小 B．杠铃对每只手臂作用力大小为 C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D．在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 2．（2024·河北·高考真题）如图，弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为，挡板与斜面夹角为．若弹簧测力计位于竖直方向，读数为取,挡板对球体支持力的大小为（    ） A． B． C． D． 3．（2024·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（　　） A． B． C． D． 4．（2024·湖北·高考真题）如图所示，两拖船P、Q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f，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（　　） A． B． C．2f D．3f 5．（2024·浙江·高考真题）如图所示，在同一竖直平面内，小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d，其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上，d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连，调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为，细线c、d平行且与水平成（不计摩擦，重力加速度g=10m/s2），则细线a、b的拉力分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 6．（2023·河北·高考真题）如图，轻质细杆上穿有一个质量为的小球，将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成角，则左侧斜面对杆支持力的大小为（　　） A． B． C． D． 7．（2023·广东·高考真题）如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力、支持力、摩擦力和磁力的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（    ）    A． B． C． D． 8．（2023·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，a、b为相切点，，半径Ob与重力的夹角为37°。已知，，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为（    ） A．， B．， C．， D．， 9．（2023·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，墙壁对足球的支持力为，则（　　） A． B． C． D． 10．（2024·新疆河南·高考真题）将重物从高层楼房的窗外运到地面时，为安全起见，要求下降过程中重物与楼墙保持一定的距离。如图，一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子P，另一人在地面控制另一根一端系在重物上的绳子Q，二人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量，重力加速度大小，当P绳与竖直方向的夹角时，Q绳与竖直方向的夹角 （1）求此时P、Q绳中拉力的大小； （2）若开始竖直下降时重物距地面的高度，求在重物下降到地面的过程中，两根绳子拉力对重物做的总功。 11．（2024·福建·高考真题）我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图（a）为《天工开物》中描绘的利用耕牛整理田地的场景，简化的物理模型如图（b）所示，人站立的农具视为与水平地面平行的木板，两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角为，，。当每条绳子拉力的大小为时，人与木板沿直线匀速前进，在内前进了，求此过程中 (1)地面对木板的阻力大小； (2)两条绳子拉力所做的总功； (3)两条绳子拉力的总功率。 12．（2023·江苏·高考真题）如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。每条腿对月球表面压力的大小为（   ）    A． B． C． D． 13．（2025·安徽·高考真题）（多选）如图，两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内，空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带正电的甲、乙小球（均可视为质点）在轨道上同一高度保持静止，间距为L，甲、乙所带电荷量分别为q、，质量分别为m、，静电力常量为k，重力加速度大小为g。甲、乙所受静电力的合力大小分别为、，匀强电场的电场强度大小为E，不计空气阻力，则（　　） A． B． C．若将甲、乙互换位置，二者仍能保持静止 D．若撤去甲，乙下滑至底端时的速度大小 14．（2023·浙江·高考真题）AB、CD两块正对的平行金属板与水平面成30°角固定，竖直截面如图所示。两板间距10cm，电荷量为、质量为的小球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点。闭合开关S，小球静止时，细线与AB板夹角为30°；剪断细线，小球运动到CD板上的M点（未标出），则（    ）      A．MC距离为 B．电势能增加了 C．电场强度大小为 D．减小R的阻值，MC的距离将变大 15．（2025·重庆·高考真题）如图为小明设计的电容式压力传感器原理示意图，平行板电容器与绝缘侧壁构成密闭气腔。电容器上下极板水平，上极板固定，下极板质量为m、面积为S，可无摩擦上下滑动。初始时腔内气体（视为理想气体）压强为p，极板间距为d。当上下极板均不带电时，外界气体压强改变后，极板间距变为2d，腔内气体温度与初始时相同，重力加速度为g，不计相对介电常数的变化，求此时 (1)腔内气体的压强； (2)外界气体的压强； (3)电容器的电容变为初始时的多少倍。 16．（2024·甘肃·高考真题）如图，刚性容器内壁光滑、盛有一定量的气体，被隔板分成A、B两部分，隔板与容器右侧用一根轻质弹簧相连（忽略隔板厚度和弹簧体积）。容器横截面积为S、长为2l。开始时系统处于平衡态，A、B体积均为Sl，压强均为，弹簧为原长。现将B中气体抽出一半，B的体积变为原来的。整个过程系统温度保持不变，气体视为理想气体。求： （1）抽气之后A、B的压强。 （2）弹簧的劲度系数k。 17．（2024·全国甲卷·高考真题）如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体，一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销a、b之间，b与汽缸底部的距离，活塞的面积为。初始时，活塞在卡销a处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分别为和。在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处（过程中气体温度视为不变），外力增加到并保持不变。 （1）求外力增加到时，卡销b对活塞支持力的大小； （2）再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度。 18．（2023·湖北·高考真题）如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积分别为S、，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽缸内封闭气柱的高度均为H，弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降，左侧活塞上升。已知大气压强为，重力加速度大小为g，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求： （1）最终汽缸内气体的压强。 （2）弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。 1 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第07讲 受力分析 共点力的平衡 目录 01 课标达标练 1 题型01 受力分析 1 题型02 共点力的平衡条件及应用 5 题型03 整体法与隔离法处理平衡问题 7 题型04 立体空间共点力的平衡问题 11 题型05 匀质绳索或多段物体的平衡问题 13 题型06 力电平衡综合问题 15 题型07 力热平衡综合问题 17 02 核心突破练 18 03 真题溯源练 22 01 受力分析 1．（2025·西藏拉萨·二模）一个质量为m的圆形冰箱贴（磁贴）吸附在竖直的冰箱门上，冰箱贴与冰箱门之间的动摩擦因数为，冰箱贴与冰箱门之间的吸引力为F，冰箱贴处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A．冰箱贴受到的摩擦力大小为 B．冰箱贴受到的摩擦力与重力是一对作用力与反作用力 C．冰箱贴受到四个力作用 D．若增大冰箱贴与冰箱门之间的吸引力F，冰箱贴受到的摩擦力也会增大 【答案】C 【详解】A．对冰箱贴进行受力分析，冰箱贴在竖直方向受重力mg和静摩擦力，因为冰箱贴静止，根据平衡条件，竖直方向受力平衡，静摩擦力，A错误； B．冰箱贴受到的摩擦力与重力都作用在冰箱贴上，是一对平衡力，而作用力与反作用力是作用在两个不同物体上的，B错误； C．冰箱贴受到重力、吸引力、弹力、静摩擦力四个力作用，C正确； D．只要冰箱贴静止，其在竖直方向上重力和静摩擦力就平衡，静摩擦力大小始终等于重力mg，与冰箱贴和冰箱门之间的吸引力F无关，增大吸引力F，冰箱贴受到的摩擦力不变，D错误。 故选C。 2．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）智能机械臂广泛应用于物流行业。如图是机械臂用机械手夹住纸箱，竖直向上匀速运动，下列关于纸箱受力的说法正确的是（    ） A．只受重力和弹力 B．只受重力和摩擦力 C．两侧受到的摩擦力方向相同 D．两侧受到的弹力方向相同 【答案】C 【详解】根据平衡条件可知纸箱受到重力、纸箱两侧受到弹力和摩擦力作用；其中两侧受到的弹力方向相反；两侧受到的摩擦力方向相同，均竖直向上。 故选C。 3．（2025·内蒙古·模拟预测）“那达慕”是国家级非物质文化遗产，套马是“那达慕”大会的传统活动之一、某次套马的情景如图所示。套马者视为质点，可能受重力G、支持力，拉力F、摩擦力，其受力示意图可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】ABD．对套马者受力分析可知，“套马者”受到沿绳子方向向左上方的拉力F，垂着于水平面的支持力FN，竖直向下的重力G，水平向右的摩擦力Ff，所以AD错误，B正确； C．如果没有支持力也就不会有摩擦力，故C错误。 故选B。 4．（2025·广西·模拟预测）图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附物体。图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图。若手机的重力为G，手机与水平方向的夹角为θ，下列说法正确的是（　　） A．手机受到三个力的作用 B．手机受到的支持力不可能大于G C．纳米材料对手机的摩擦力大小为Gsinθ D．纳米材料对手机的作用力大小有可能大于G 【答案】C 【详解】AB．因为采用了纳米微吸材料，斜面会对手机存在一个吸引力，所以手机受到重力、支持力、摩擦力、斜面对手机的吸引力共四个力的作用，其所受支持力大小可能大于G，也可能小于G，取决于吸附力的大小，故AB错误； C．根据受力平衡可知，纳米材料对手机的摩擦力大小为Gsinθ，故C正确； D．根据受力平衡可知，纳米材料对手机的作用力大小等于重力，大小为G，方向竖直向上，故D错误。 故选C。 5．下列四幅示意图，是对运动员在做立定跳远运动时，脚蹬地起跳前瞬间的受力分析，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】重力方向竖直向下，支持力方向垂直水平地面向上，蹬地时运动员相对地面有向后的运动趋势，所以地面对运动员有向前的摩擦力，故A正确，BCD错误。 故选A。 6．北京时间2024年11月4日晚上，本年度WTA（国际女子网球协会）年终总决赛小组赛，我国选手郑钦文首胜。下图中被郑钦文击飞出的网球的受力分析，下列说法正确的是（　　） A．击打力、重力 B．惯性力、空气阻力 C．重力、空气阻力、向心力 D．空气阻力、重力 【答案】D 【详解】飞出的网球在空中受到重力和空气阻力。 故选D。 7．如图所示，一机械臂铁夹竖直夹起一个金属小球，小球在空中处于静止状态，铁夹与球接触面保持竖直，则（　　） A．机械臂受到的摩擦力方向竖直向上 B．小球没有掉下去，是由于摩擦力大于小球的重力 C．对小球进行受力分析，小球共受到5个力的作用 D．若增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力变大 【答案】C 【详解】AB．小球静止，所受摩擦力大小等于重力大小，小球受到的摩擦力方向竖直向上，则机械臂受到的摩擦力方向竖直向下，故AB错误； C．小球受重力，2个压力，2个摩擦力，共5个力，故C正确； D．增大铁夹对小球的压力，小球受到的摩擦力仍等于重力，大小不变，故D错误。 故选C。 02 共点力的平衡条件及应用 8．（2025·重庆·二模）如题图所示，一名环卫工人拉着垃圾桶沿水平方向匀速向右运动，拉力F＝200N，方向与水平方向的夹角为53°，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，则垃圾桶受到地面的阻力大小为（　　） A．80N B．120N C．160N D．200N 【答案】B 【详解】根据垃圾桶水平方向受力平衡可知，垃圾桶受到地面的阻力大小为 故选B。 9．（2025·辽宁沈阳·二模）如图所示，无人机通过一根钢索与四根等长且不可伸长的轻绳连接运送至灾区的救灾物资，其中每根轻绳与竖直方向的夹角均为θ，救灾物资的质量为m，不计钢索的质量及空气阻力，重力加速度为g。若无人机竖直加速上升时，钢索上的拉力大小为F，则此时每根轻绳的拉力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】对轻绳和钢索的结点受力分析有，解得 故选D。 10．（2025·广东茂名·模拟预测）如图所示，一重力为的灯笼用轻质细绳悬挂在屋檐下方，在水平风力的作用下，细绳偏离竖直方向角后保持静止。不考虑灯笼受到的空气浮力，下列说法正确的是（　　） A．灯笼所受细绳的拉力是由于灯笼发生微小形变产生的 B．水平风力可能大于细绳的拉力 C．水平风力不可能大于重力 D．若水平风力增大，细绳的拉力一定增大 【答案】D 【详解】A．灯笼所受细绳的拉力是由于细绳发生微小形变产生的，故A错误； BC．对灯笼受力分析如图所示 可知水平分力小于细绳的拉力，水平分力可能大于重力，故BC错误； D．根据 可知当水平分力增大时，细绳的拉力一定增大，故D正确。 故选D。 11．（2025·山西·模拟预测）半径为R的光滑半圆弧槽固定在水平面上，质量为2m的小球A和质量为3m的小球B用长为R的轻杆通过光滑铰链连接，给小球施加一个推力，使A、B两球如图所示处于静止状态，小球B处于圆弧最低点，不计小球大小，则作用在小球B上的最小推力等于（    ） A．mg B． C．2mg D． 【答案】B 【详解】根据力的作用效果可知，作用在小球上的最小作用力等于轻杆作用在球上作用力的水平分力，对球研究可知，根据力的平衡，杆对球的作用力等于球的重力，因此最小推力为 故选B。 03 整体法与隔离法处理平衡问题 12．（2025·山西大同·三模）如图所示，两个彩灯用电线1、2、3连接，悬吊在墙角，电线1与竖直方向的夹角，电线3与水平方向的夹角，不计电线的重力，，，则电线1、3上的拉力之比为（    ） A．5：6 B．6：5 C．8：5 D．5：8 【答案】C 【详解】设电线1、3上的拉力大小分别为和，对两个灯和电线2整体受力分析，根据平衡条件有，解得 故选C。 13．（2025·甘肃白银·三模）挂灯笼在中国传统文化中寓意深远，挂灯笼不仅是为了增添节日气氛，更是蕴含真挚的祝福和期朌。如图所示，质量相等的两个灯笼A、B在、、三条细绳的作用下处于静止状态，、为结点，之间的绳子与竖直方向成角，保持与竖直方向的夹角为不变，用手使之间的绳子从水平状态缓慢沿逆时针方向旋转，则（　　） A．细绳上的拉力先减小后增大 B．细绳上的拉力一直增大 C．细绳上的拉力先增大后减小 D．细绳与竖直方向的夹角逐渐减小 【答案】D 【详解】AB．以结点为研究对象，如图甲所示 根据矢量三角形可知，细绳上的拉力逐渐减小，细绳上的拉力F也逐渐减小，故AB错误； CD．以结点为研究对象，如图乙所示 根据矢量三角形可知，细绳上的拉力逐渐减小，细绳与竖直方向的夹角逐渐减小，故C错误，D正确。 故选D。 14．（2025·陕西安康·模拟预测）生活中有人坐凳子时习惯翘凳子，如图所示，人坐在放置于水平地面上的凳子上，用脚向左蹬地使凳子倾斜一定角度，当人与凳子整体静止时，下列说法正确的是（   ） A．脚对地面的摩擦力水平向右 B．地面对凳子的摩擦力水平向左 C．若凳子倾斜的角度缓慢变大，地面对人与凳子整体的支持力变大 D．若凳子倾斜的角度缓慢变大，凳子受到的合力变大 【答案】B 【详解】A．脚向左蹬地使凳子翘起来，所以地面对脚的摩擦力水平向右，脚对地面的摩擦力水平向左，故A错误； BC．由整体受力平衡可知，地面对凳子的摩擦力水平向左，支持力始终等于整体重力，故B正确，C错误； D．凳子始终是平衡状态，所以合力始终为0，故D错误。 故选B。 15．（2025·湖南·一模）甲、乙两个小灯笼用轻绳连接，悬挂在空中，在相同的水平风力作用下发生倾斜，稳定时与竖直方向的夹角分别为α、θ，如图所示，已知甲的质量为2m、乙的质量为m，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设每个灯笼受到的水平风力为F，对乙分析，对甲、乙整体分析，则 故选A。 16．（2025·贵州贵阳·一模）如图，小球A和小球B通过三根轻质细绳连结挂在左右两边墙上的C、D两点并处于静止状态。已知AC间细绳与竖直方向的夹角为30°，BD间细绳与竖直方向的夹角为60°，AB间细绳恰好水平。则A、B两小球的质量之比为（　　）    A．9 B．3 C． D．1 【答案】B 【详解】对A、B整体受力分析,水平方向则有    对A、B分别受力分析，竖直方向上则有，，联立上述各式可得 故选B。 04 立体空间共点力的平衡问题 17．（2025·浙江·一模）如图所示，三根等长的细绳一端对称地系在吊篮架上，另一端连结后经挂钩挂在杆子上。已知吊篮架和花盆的总质量为，下列说法正确的是（　　）    A．每根细绳的拉力大小均为 B．挂钩受到的拉力是由挂钩的形变引起的 C．三根细绳同时增加相等长度后，绳上拉力将变小 D．吊篮架对花盆的支持力与花盆的重力是一对相互作用力 【答案】C 【详解】A．设每根铁链和竖直方向的夹角为，则有，解得，A错误； B．挂钩受到的拉力是由细绳的形变引起的，B错误； C．增加铁链的长度，每根铁链和竖直方向的夹角变小，变大，细绳的拉力变小，C正确； D．吊篮架对花盆的支持力与花盆的重力是一对平衡力，D错误。 故选C。 18．（2025·云南贵州·二模）石墩路障在生活中很常见，对于保障行车安全和管制交通秩序发挥重要作用。如图甲所示，工人用叉车将一球形石墩路障运送至目的地，拉动装置的结构简易图如图乙所示，，两叉车臂相互平行且间距等于石墩半径。在水平匀速拉动叉车的过程中，叉车臂与水平方向夹角维持为。不计球形石墩表面摩擦，则单个叉车臂受到石墩的压力大小为（石墩重力为）（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】从侧面观察运载中的石墩，其受力分析如图甲所示。 由平衡条件有，从正面观察运载的石墩，黑色部分为两条叉车臂，石墩受力分析如图乙所示。为单个叉车臂对石墩的支持力，则有，单个叉车臂受到石墩的压力为，由牛顿第三定律可知单个叉车臂受到石墩的压力为 故选B。 19．（2025·山东枣庄·二模）磁悬浮地球仪具有独特的视觉效果，其工作原理简化如图：水平底座上的三个完全一样的磁极对地球仪内的磁体产生作用力（沿磁极与磁体的连线），使地球仪悬浮在空中，此时各磁极和磁体恰好处在正四面体的四个顶点处。地球仪的总质量为m，重力加速度为g，则一个磁极对磁体的作用力大小为（　　） A． B． C． D．mg 【答案】B 【详解】令正四面体的棱长为L，地球仪中的磁体到下侧磁极之间连线与竖直方向夹角为，根据几何关系有，可知，根据对称性可知，每个磁极对磁体的作用力大小均相等，对磁体进行分析，根据平衡条件有，解得 故选B。 05 匀质绳索或多段物体的平衡问题 20．（2025·浙江·模拟预测）如图所示是我国传统石拱桥的一个简化模型，由支撑底座和5个构件组成，桥关于构件3中轴线左右对称，构件2的重力大小为，构件1对构件2的作用力大小为，构件3对构件2的作用力大小为，则（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】构件2的受力情况如图所示，构件2处于平衡状态，则（与的合力）。结合题图可知，，故选A。 21．（2024·江西宜春·模拟预测）2023年12月4日，陇东~山东800千伏特高压直流输电工程（甘肃段）铁塔组立首基试点在庆阳市西峰区什社乡N0003号塔举行，标志着该工程正式进入铁塔组立阶段。如图所示为相邻铁塔间某根输电线的示意图，A、B两点分别为铁塔与输电线的连接点且等高，C点为该段输电线的最低点，C点切向方向水平，输电线质量分布均匀，输电线两端的切线与竖直方向的夹角θA=θB=60°，AB间输电线总质量为2m，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．左铁塔A处对输电导线的拉力大小为 B．C处输电导线的张力大小为 C．从A点到C点输电线上张力大小一直增加 D．由于热胀冷缩，冬季输电线与竖直方向的夹角增加，输电线两端的弹力大小减少 【答案】B 【详解】AB．根据平衡条件可得，所以，，故A错误，B正确。 C．由于从A点到C点，张力的水平分量保持不变，而输电线与水平方向夹角逐渐减小，因此张力逐渐减小。 D．由于热胀冷缩，冬季输电线与竖直方向的夹角变大，可知θA和θB都增加，根据 可知TA和TB也都增加，故D错误。 故选B。 22．（2025·安徽·模拟预测）如图所示，用四根长度为1m的细线连接三个完全相同的灯笼（可视为质点），每个灯笼的重力为，现将细线两端悬挂在水平天花板上的两点，中间两段细线夹角为，下列说法正确的是（　　） A．细线拉力大小为，与水平方向夹角为 B．细线拉力大小为，与水平方向夹角为 C．细线拉力最大，间距离为 D．细线拉力最大，间距离为 【答案】A 【详解】AB．如图所示，由对称性可知，，解得，与水平方向夹角为,根据正交分解可得，，方向与水平方向夹角，A正确，B错误； CD．由对称可知，故细线ad拉力最大，M、N之间的距离为，CD错误。 故选A。 06 力电平衡综合问题 23．（2025·重庆·三模）如图，固定的光滑绝缘转动轴两端通过等长的不可伸长轻质软导线连接并悬挂长为、质量为的细导体棒，空间存在辐向分布磁场(方向已标出)，保证导体棒移动过程中磁场方向总是垂直于导体棒，导体棒所在处的磁感应强度大小均为，开始时导体棒静止在最低点。现给导体棒通电流，若仅通过改变导体棒中的电流大小，使导体棒由最低点缓慢移动到悬线呈水平状态，则在这个过程中（　　） A．导体棒中电流方向为由指向 B．导体棒中电流应逐渐变大 C．悬线对导体棒的拉力一直增大 D．安培力对导体棒不做功 【答案】B 【详解】A．导体棒受安培力偏左，由左手定则可判断，导体棒中电流方向为由a指向b，故A错误； BC．由受力分析可知，安培力始终与悬线拉力垂直，根据平衡条件有，，因在该过程中悬线与竖直方向的夹角变大，故T变小，变大，电流I变大，故B正确，C错误； D．由题知，在整过程重力做负功，拉力不做功，且导体棒缓慢移动，即动能变化量为零，根据动能定理，解得，可知安培力做正功，故D错误。 故选B。 74．（2025·福建龙岩·二模）（多选）如图所示，水平天花板下方固定一光滑定滑轮O，在定滑轮正下方C处固定一带正电的点电荷。不带电的A球与带正电的B球用绝缘轻绳跨过O连接，A、B均视为质点，初始系统静止且。若B的电荷量缓慢减少，在B到达O正下方前，则（    ）    A．B球的轨迹是一段圆弧 B．A球的质量大于B球的质量 C．此过程中点电荷对B球的库仑力减小 D．此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小 【答案】AC 【详解】AB．开始时B球受力如图所示，    由相似三角形可知，因知mBg＞T =mAg，则A球的质量小于B球的质量；由于T不变，OC不变，可知OB不变，则随着B球所带的电荷量缓慢减少，B球的轨迹是一段圆弧，故A正确，B错误； C．根据，则，则随着B的电荷量缓慢减少，BC减小，F减小，即此过程中点电荷对B球的库仑力减小，选项C正确； D．因滑轮两侧绳子拉力不变，当B球下降时，两侧细绳的夹角减小，则合力变大，即此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐变大，选项D错误。 故选AC。 07 力热平衡综合问题 24．（2025·山东·模拟预测）一圆柱形导热汽缸长度为，汽缸开口端有限位装置，其底部固定一轻弹簧，弹簧原长为，弹簧另一端与活塞相连。汽缸开口向上竖直放置时，汽缸底部阀门打开与外界相通，此时活塞到缸底的距离为，如图甲所示。关闭阀门，将汽缸缓慢倒置，稳定时活塞到缸底的距离为，如图乙所示。活塞厚度不计，活塞与汽缸之间无摩擦且气密性良好。已知活塞面积为S，大气压为，重力加速度为g，弹簧形变始终在弹性限度内，环境温度不变。 (1)求活塞的质量； (2)若倒置后打开阀门，直至活塞不再移动，求打开阀门前、后缸内气体质量之比。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）图甲中，根据活塞受力平衡得 图乙中，设汽缸内气体压强为，根据活塞受力平衡得 汽缸缓慢倒置过程中，根据玻意耳定律有 联立得 （2）打开阀门后，汽缸内气体的压强为，假设活塞未触及缸口，根据活塞受力平衡可知，弹簧的伸长量等于图甲中弹簧的压缩量，活塞到缸底的距离为 假设成立，打开阀门前气体的质量即图甲中汽缸内气体的质量，而图甲中汽缸内气体与打开阀门后汽缸内气体的密度相等，所以打开阀门前、后缸内气体质量之比等于体积之比，即 1．（2025·江西宜春·二模）宋应星，宜春奉新人，其所著《天工开物》一书是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。其中描述的利用耕牛整理田地的场景如图甲所示，简化的物理模型如图乙所示：人站在水平木板上，两根绳子相互平行垂直于木板边缘与水平地面夹角θ=30°，人与木板的总重力为800N，木板与地面动摩擦因数，若人与木板匀速前进，以下说法正确的是（　　） A．木板对地面的压力FN = 800N B．每根绳中的拉力F =320N C．若θ可调，则当绳子水平时有F最小值 D．若θ可调，则当绳子与水平面夹角正切值为时有F最小值 【答案】D 【详解】AB．以人与木板为对象，根据受力平衡可得，，又，联立解得，，可知木板对地面的压力大小，故AB错误； CD．若θ可调，根据，其中，，可知当时，F有最小值，则有，故C错误，D正确。 故选D。 2．（2025·湖南郴州·模拟预测）如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B两端被悬挂在水平天花板上，相距为2L。现在C点上悬挂一重物，为使CD绳保持水平，在D点上施加的最小力的方向（　　） A．水平向右 B．与水平方向的夹角为60° C．与水平方向的夹角为30° D．竖直向下 【答案】C 【详解】要使CD水平，各轻绳均应绷紧，则AC与水平方向的夹角锐角为。设结点C受力平衡，受力分析如图所示，D点受轻绳的拉力大小等于，方向向左。要使CD水平，D点两轻绳的拉力与外界的力的合力应为零，则轻绳对D点的拉力可分解为沿BD绳的及另一分力，由几何关系可知，当力与BD垂直时，最小，施加的外力与反向，此时与水平方向的夹角为。 故选D。 3．（2025·重庆·二模）某弹簧锁的开锁原理如图1所示，当钥匙插入锁孔时，锁芯内弹簧被压缩成相同长度，此时转动钥匙就能开锁。如图2所示，插入钥匙的过程可简化为：A沿光滑水平槽向右推动，使B沿光滑竖直槽向上滑动。已知A、B间的接触面与水平方向夹45°角，且A、B间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，B的质量为m，重力加速度为g。为使B上移，则加在A上的水平力F的最小值为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由分析知，当B恰好能相对A沿接触面上滑时，对应的F最小。对A、B进行受力分析易得，对B在竖直方向有，对A在水平方向有，又，联立解得 故选D。 4．（2025·山东泰安·模拟预测）如图甲所示，我国古建屋顶多采用蝴蝶瓦方式铺设。图乙是两片底瓦和一片盖瓦的铺设示意图，三根相同且平行的椽子所在平面与水平面夹角为。图丙为截面示意图，圆弧形底瓦放置在两根相邻的椽子正中间，盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知相邻两椽子与底瓦接触点间的距离为底瓦半径的倍，盖瓦和底瓦形状相同，厚度不计，质量相同、最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小取，在无扰动的情况下，底瓦与盖瓦均保持静止。若仅铺设这三片瓦进行研究，则底瓦与椽子间的动摩擦因数至少为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】题意知相邻两椽子与底瓦接触点间的距离为底瓦半径的倍，设椽子与底瓦接触点间的弹力方向与竖直方向成角，底瓦半径为R，根据几何关系可知，可知，以两片底瓦和盖瓦整体为研究对象，垂直椽子所在平面方向上整体处于平衡状态，可知，在无外界干扰的情况下，为使底瓦与盖瓦不下滑，应使，联立解得可知底瓦与椽子间的动摩擦因数至少为。 故选D。 5．（2025·河北秦皇岛·一模）如图甲所示为某篮球运动员用一只手抓住篮球使其静止在空中，其中一根手指与篮球的简化图如图乙所示。假设篮球恰好静止时，五根手指与竖直方向的夹角均为，每根手指与篮球之间的动摩擦因数均为μ，篮球的质量为m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．每根手指对篮球的作用力大小为 B．每根手指对篮球的摩擦力大小为 C．减小时，手指与篮球间的压力增大 D．取任意值，均能使篮球静止 【答案】B 【详解】AB．篮球与每根手指之间存在弹力N和摩擦力f，篮球恰好静止，摩擦力达到最大静摩擦力，处于平衡状态，竖直方向上，根据平衡条件，解得弹力大小为，摩擦力大小为，每根手指对篮球的作用力大小为摩擦力和弹力的合力，故A错误B正确； C．根据以上分析可知，减小时，手指与篮球间的压力减小，故C错误； D．篮球静止时，摩擦力达到最大静摩擦力，减小时，手指与篮球间的压力减小，最大静摩擦力减小，篮球可能无法保持静止，故D错误。 故选B。 1．（2025·浙江·高考真题）中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．双臂夹角越大受力越小 B．杠铃对每只手臂作用力大小为 C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D．在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 【答案】D 【详解】AB．杠铃的重力为，手臂与水平的杠铃之间有夹角，假设手臂与竖直方向夹角为，根据平衡条件可知，可知，双臂夹角越大，F越大；结合，解得杠铃对手臂的作用力，AB错误； C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，C错误； D．加速举起杠铃，人和杠铃构成的相互作用系统加速度向上，系统处于超重状态，因此地面对人的支持力大于人与杠铃的总重力，D正确。 故选D。 2．（2024·河北·高考真题）如图，弹簧测力计下端挂有一质量为的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为，挡板与斜面夹角为．若弹簧测力计位于竖直方向，读数为取,挡板对球体支持力的大小为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】对小球受力分析如图所示 由几何关系易得力与力与竖直方向的夹角均为，因此由正交分解方程可得，，解得 故选A。 3．（2024·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（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据题意可知机器人“天工”它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，对“天工”分析有，可得 故选B。 4．（2024·湖北·高考真题）如图所示，两拖船P、Q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f，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（　　） A． B． C．2f D．3f 【答案】B 【详解】根据题意对S受力分析如图 正交分解可知，所以有 对P受力分析如图 则有，解得 故选B。 5．（2024·浙江·高考真题）如图所示，在同一竖直平面内，小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d，其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上，d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连，调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为，细线c、d平行且与水平成（不计摩擦，重力加速度g=10m/s2），则细线a、b的拉力分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】D 【详解】由题意可知细线c对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等、方向相反，对A、B整体分析可知细线a的拉力大小为，设细线b与水平方向夹角为α，对A、B分析分别有，，解得 故选D。 6．（2023·河北·高考真题）如图，轻质细杆上穿有一个质量为的小球，将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成角，则左侧斜面对杆支持力的大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】对轻杆和小球组成的系统进行受力分析，如图 设左侧斜面对杆AB支持力的大小为，由平衡条件有，得 故选B。 7．（2023·广东·高考真题）如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力、支持力、摩擦力和磁力的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（    ）    A． B． C． D． 【答案】C 【详解】如图所示，将重力垂直于斜面方向和沿斜面方向分解    A C．沿斜面方向，由平衡条件得，故A错误，C正确； B D．垂直斜面方向，由平衡条件得，故BD错误。 故选C。 8．（2023·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，a、b为相切点，，半径Ob与重力的夹角为37°。已知，，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为（    ） A．， B．， C．， D．， 【答案】D 【详解】对光滑圆柱体受力分析如图    由题意有， 故选D。 9．（2023·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，墙壁对足球的支持力为，则（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】对网兜和足球受力分析，设轻绳与竖直墙面夹角为θ，由平衡条件，可知， 故选C。 10．（2024·新疆河南·高考真题）将重物从高层楼房的窗外运到地面时，为安全起见，要求下降过程中重物与楼墙保持一定的距离。如图，一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子P，另一人在地面控制另一根一端系在重物上的绳子Q，二人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量，重力加速度大小，当P绳与竖直方向的夹角时，Q绳与竖直方向的夹角 （1）求此时P、Q绳中拉力的大小； （2）若开始竖直下降时重物距地面的高度，求在重物下降到地面的过程中，两根绳子拉力对重物做的总功。 【答案】（1），；（2） 【详解】（1）重物下降的过程中受力平衡，设此时P、Q绳中拉力的大小分别为和，竖直方向 水平方向 联立代入数值得， （2）整个过程根据动能定理得 解得两根绳子拉力对重物做的总功为 11．（2024·福建·高考真题）我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图（a）为《天工开物》中描绘的利用耕牛整理田地的场景，简化的物理模型如图（b）所示，人站立的农具视为与水平地面平行的木板，两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角为，，。当每条绳子拉力的大小为时，人与木板沿直线匀速前进，在内前进了，求此过程中 (1)地面对木板的阻力大小； (2)两条绳子拉力所做的总功； (3)两条绳子拉力的总功率。 【答案】(1)450N (2)9.0×103J (3)600W 【详解】（1）由于木板匀速运动则有 解得 （2）根据功的定义式有 解得 （3）根据功率的定义，有 12．（2023·江苏·高考真题）如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。每条腿对月球表面压力的大小为（   ）    A． B． C． D． 【答案】D 【详解】对“嫦娥五号”探测器受力分析有FN = mg月，则对一条腿有，根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力为。 故选D。 13．（2025·安徽·高考真题）（多选）如图，两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内，空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带正电的甲、乙小球（均可视为质点）在轨道上同一高度保持静止，间距为L，甲、乙所带电荷量分别为q、，质量分别为m、，静电力常量为k，重力加速度大小为g。甲、乙所受静电力的合力大小分别为、，匀强电场的电场强度大小为E，不计空气阻力，则（　　） A． B． C．若将甲、乙互换位置，二者仍能保持静止 D．若撤去甲，乙下滑至底端时的速度大小 【答案】ABD 【详解】AB．如图，对两球进行受力分析，设两球间的库仑力大小为F，倾角为，对甲球根据平衡条件有，①，对乙球有，，联立解得②，故，同时有，解得，故AB正确； C．若将甲、乙互换位置，若二者仍能保持静止，同理可得对甲有，，对乙有，，联立可得，无解，假设不成立，故C错误； D．若撤去甲，对乙球根据动能定理，根据前面分析由①②可知，联立解得，故D正确。 故选ABD。 14．（2023·浙江·高考真题）AB、CD两块正对的平行金属板与水平面成30°角固定，竖直截面如图所示。两板间距10cm，电荷量为、质量为的小球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点。闭合开关S，小球静止时，细线与AB板夹角为30°；剪断细线，小球运动到CD板上的M点（未标出），则（    ）      A．MC距离为 B．电势能增加了 C．电场强度大小为 D．减小R的阻值，MC的距离将变大 【答案】B 【详解】A．根据平衡条件和几何关系，对小球受力分析如图所示    根据几何关系可得，，联立解得，剪断细线，小球做匀加速直线运动，如图所示    根据几何关系可得，故A错误； B．根据几何关系可得小球沿着电场力方向的位移，与电场力方向相反，电场力做功为，则小球的电势能增加，故B正确； C．电场强度的大小，故C错误； D．减小R的阻值，极板间的电势差不变，极板间的电场强度不变，所以小球的运动不会发生改变，MC的距离不变，故D错误。 故选B。 15．（2025·重庆·高考真题）如图为小明设计的电容式压力传感器原理示意图，平行板电容器与绝缘侧壁构成密闭气腔。电容器上下极板水平，上极板固定，下极板质量为m、面积为S，可无摩擦上下滑动。初始时腔内气体（视为理想气体）压强为p，极板间距为d。当上下极板均不带电时，外界气体压强改变后，极板间距变为2d，腔内气体温度与初始时相同，重力加速度为g，不计相对介电常数的变化，求此时 (1)腔内气体的压强； (2)外界气体的压强； (3)电容器的电容变为初始时的多少倍。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据题意可知腔内气体温度，根据玻意耳定律有 其中，， 可得 （2）对下极板受力分析有 可得 （3）根据平行板电容器的决定式，变化后间距为2d，其他条件均不变 可知电容器的电容变为初始时的。 16．（2024·甘肃·高考真题）如图，刚性容器内壁光滑、盛有一定量的气体，被隔板分成A、B两部分，隔板与容器右侧用一根轻质弹簧相连（忽略隔板厚度和弹簧体积）。容器横截面积为S、长为2l。开始时系统处于平衡态，A、B体积均为Sl，压强均为，弹簧为原长。现将B中气体抽出一半，B的体积变为原来的。整个过程系统温度保持不变，气体视为理想气体。求： （1）抽气之后A、B的压强。 （2）弹簧的劲度系数k。 【答案】（1），；（2） 【详解】（1）设抽气前两体积为，对气体A分析：抽气后 根据玻意耳定律得 解得 对气体B分析，若体积不变的情况下抽去一半的气体，则压强变为原来的一半即，则根据玻意耳定律得 解得 （2）由题意可知，弹簧的压缩量为，对活塞受力分析有 根据胡克定律得 联立得 17．（2024·全国甲卷·高考真题）如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体，一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销a、b之间，b与汽缸底部的距离，活塞的面积为。初始时，活塞在卡销a处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分别为和。在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处（过程中气体温度视为不变），外力增加到并保持不变。 （1）求外力增加到时，卡销b对活塞支持力的大小； （2）再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度。 【答案】（1）100N；（2）327K 【详解】（1）活塞从位置到过程中，气体做等温变化，初态、 末态、 根据 解得 此时对活塞根据平衡条件 解得卡销b对活塞支持力的大小 （2）将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，当活塞刚好能离开卡销b时，气体做等容变化，初态， 末态，对活塞根据平衡条件 解得 设此时温度为，根据 解得 18．（2023·湖北·高考真题）如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积分别为S、，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽缸内封闭气柱的高度均为H，弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降，左侧活塞上升。已知大气压强为，重力加速度大小为g，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求： （1）最终汽缸内气体的压强。 （2）弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。 【答案】（1）；（2）； 【详解】（1）对左右汽缸内所封的气体，初态压强p1=p0 体积 末态压强p2，体积 根据玻意耳定律可得 解得 （2）对右边活塞受力分析可知 解得 对左侧活塞受力分析可知 解得 1 / 36 学科网（北京）股份有限公司 $$