专题精准强化1 力与物体的平衡-【创新教程】2026年高考物理大二轮专题增分方案课时作业

答案精析 课时作业·答案精析 专题精准强化 由相似三角形有品=器解得F=子，由会赏定 专题精准强化1 理有 1.B「对条幅（包括悬挂物）受力分析可知 如图，条幅（包括悬挂物）受三个力，重力、F (R）+(2RP-R 绳子的拉力和空气的阻力，其中空气的 cos 0= 2x>RX2R ,则有sin9= 7 阻力与运动的方向相反，沿水平方向： 根据共点力平衡F=m>mg, cos a √一c0s0=正，对结点0受力分析，如图所示： 8 f=mgtan a. 2.C[将N从M中缓慢拉出，处于平衡 mg F3 状态，榫卯结构有4个接触面，则4F=F,解得= F20 4尔，故C正确] F 3.A[对直杆受力分析如图所示， 根据平衡条件，在水平方向F,= 0 Tsin37°， 其中F=Fy F 由平衡条件有F2=F1sin0. 在竖直方向F,十Tcos37°=mg, F 对物体Q受力分析，如图所示： 联立代入数据解得T=0.5mg,故 mg A正确， 4.C[根据题意，对小球受力分析， 1.Qrtc F. 0 7 受到重力G、支持力F、和拉力F B 作用，把拉力和支持力平移，组成 2mg 矢量三角形，延长AO和BC交于 H D点，如图所示，由几何关系和三 由平衡条件有Fv=2mg,f=F1,又有F1=F2=F1sin8 mg 角形相似有无=H十Ran)解得 =Fsin0=Fsin0=3Y正 mgL D 32mg,f=F,则有= F月Ran0故C正确.] E-3压] 5,C[将风力F沿着帆面和垂直帆面方向分解，其垂直于 F 64 帆面方向的分力F1=Fsin a=1000N,再将F,沿帆船 9.BC[根据题意，对滑块 航向和垂直帆船航向分解，则帆船在沿航向获得的动力 受力分析，由于滑块在a 000000 F,=F1simB=600N,C正确. 点和b点弹簧的形变量 N1 N 6.D[若减小a、b间距，碗仍保持 F=G 相同，则受弹簧的弹力大 竖直静止，碗所受的合力仍为0， F, 小相等，设为T,如图所 A错误；对碗受力分析如图所示， 示：由平衡条件有g十 设b杆对碗的弹力F。与竖直方 Tcos a=N1,N:mg- mg mg 向的夹角为日，碗的重力为G,则 Tcos B,由牛顿第三定律可知，在a,点时对地面的弹力大 E=Gan0,P=a若减小a 于在b,点时对地面的弹力，故A错误；由平衡条件有 G b间距，则日减小，F减小，根据 Tsin a=fi,Tsin B=f2.由题意可知a<B,则有f2>f1, 牛顿第三定律可知a杆受到的弹力减小，B错误；a、b杆 即在a,点时对地面的摩擦力小于在b,点时对地面的摩擦 对碗的作用力的合力与碗的重力等大反向，则将质量相 力，故B正确；根据题意，由平衡条件可知，地面对滑块 同、半径更大的碗竖直放置于、b杆之间，该碗受到杆的 的作用力与弹力和滑块重力的合力等大反向，由图可 作用力等于质量相同、半径更小的碗受到杆的作用力，C 知，在a点时，弹力和滑块重力夹角较小，则弹力和滑块 错误，D正确. 重力的合力较大，则地面对滑块的作用力较大，由牛顿 7.A[对正三角形内部的小球受力 第三定律可知，在α点时对地面的作用力大于在b点时 分析，如图所示，由几何关系可得 对地面的作用力，故C正确；置于ab间弹簧恢复原长 sin日simP不变，0从0逐渐增 FNAC G 时，滑块与地面间没有摩擦力，故D错误.] 10.B[对球进行受力分析，球受重力Mg、细线的拉力FT 大到60°，AC边对球的支持力F 及两个墙壁对它的支持力，两个支持力大小相等，夹角 一直增大，根据牛顿第三定律可知， Trrrrmnn 为90°，设一个支持力的大小为F、、细线与两竖直墙壁 球对AC边的压力一直增大，A正 G 交线的夹角为日，根据几何知识可知球心到竖直墙壁交 确，B、C、D错误. 8B[根据题意，对小球P受力分析，受重力g,光滑半圆柱 线的垂直距离为d=VR中R=ER,故m9=最 的支持力N和绳子的拉力F,处于平衡状态，画出拉力F等 大反向的力F,即为g和N的合力，如图所示： ，9=45，在竖直方向上根据受力平衡可得Fmc0s9= 2 A Mg,解得Fx=√2Mg,在水平方向上根据受力平衡可知 0 7AKAA7277777 两竖直墙壁对球的支持力的合力大小等于细线拉力F, 的水平分力大小，即√F十F=Frsin8,解得Fy= ,根据牛頓第三定律可得，球对任一墙 mg 大小为w. ·275· 丨物理 11.B[对物体受力分析，并构封 LEELEEEKL112 一np gsin37°=mpa,该段时间内由运动学规律，得△x 闭的矢量三角形，如图所示 由图可知，在拉力到达竖直方 -△x'=之af,t=0.2s,联立解得△x=0.14m,a= 向前，与竖直方向的夹角越来 8m/s2,设t=0时P、Q间的作用力为F,对P由牛顿 越小，拉力F增大，F减小， 第二定律，得F弹一pgsin37°-F1=pa,F弹=(mp十 经过竖直方向后，夹角又逐渐 ma)gsin37°，解得F1=16N,故A、D错误；根据前面分 变大，拉力F继续增大，F、也 77777777777777777777 析可知t=0.2s时，弹簧中的弹力F弹′=k△x'=14N, 增大，故B正确.] 故B错误；t=0.2s时对Q由牛顿第二定律得F 12.AC「如图甲所示，两球A、B mog sin37°=oa,解得F=56N,故C正确.] 的连线交过球心O的竖直线 6.C[题图中，根据几何关系，a,b细线与A、B连线的夹 于P点，分析两小球的受力，并将力经适当平移，构成矢量 角均为15°，当细线a与竖直方向的夹角为30°且细线b 三角形，根据力的矢量三角形与几何三角形相似，可得 OP-R.OP=R,所以F、=T,故A正确，B错误： 刚好伸直，这时车的加速度大小为a1=gan30°= 38, 2mg2T'ugF、 wtlaie 根据对称性，当细线a与竖直方向的夹角为60°且细线b F\Qi0/T 刚好伸直，这时车的加速度大小为a2=gtan60°=√3g, F , 因此要使细线b上张力为零，则小车运动的加速度应满 4 P FN A、B B 足的条件是写<a,<5g,故C正疏.] ←}2mg 】 F 3mg 7.AC[系统静止时，设轻绳的拉力为F,轻弹簧的弹力 为F,由于P受力平衡，则2mg=Fr十F,由Fr=mg,解 得F=mg,剪断轻绳的瞬间，对P由牛顿第二定律得 甲 乙 小球A、B看作整体，对整体受力分析如图乙所示，由 2mg-F=2ma,解得a=冬，故A正确；系统静止时，有 正交分解可得Fxsin a=Tsin 0,Fxcos a十Tcos0= F=kx,解得k=ms,剪断轻绳后，P向下加速运动，当P 3mg,解得a=0=30°，T=5 2 ·2mg,故C正确；设两小 所受的合力为0时，有2g=kx1,解得x1=2x,则P向 球间的库仑力为F,对小球A,有F= 下运动x时，加速度为0，速度最大，重力的功率最大，故 √T+(2mg)-2T·2 ngcos30°=mg,故D错误.] B错误，C正确；系统静止时Q受力平衡，有g十F= F、,撤走长木板的瞬间，对Q由牛频第二定律得mg十F 专题精准强化2 =a,解得a=2g,故D错误.门 1.D[无人机沿水平方向飞行，零件相对于无人机静止， 8.B[设开始计时的速度为，下降时的加速度为a,得 也沿水平方向飞行做直线运动，故零件的高度不变，可 知零件的重力势能保持不变，D正确；对零件受力分析， H=w1十a,整显得兰=十a,结合图像可知 受重力和绳子的拉力，由于零件沿水平方向做直线运 10-2 动，可知合外力沿水平方向，提供水平方向的加速度.零 =2m/s,2a=2-0m/s,解得a=8m/s,故A错误， 件与无人机水平向左做匀加速直线运动，A、B错误；惯 B正确；从计时开始，墙砖在2s后的速度为凸2=十at 性的大小只与质量有关，零件的质量不变，故零件的惯 性不变，C错误. =18m/s,故该段时间内平均速度为0==10m/s, 2.B[设每节车厢的长度为L,动车做匀减速直线运动，末 速度为零，由逆向思雏可看作初速度为零的匀加速直线 故C错误；由静止释放到开始计时的时间为6，= 运动，则第5节车厢和第6节车厢经过他时有2L= a 2a5,第6节车厢经过他时有L=2a且t=。一(= 0.25s,故这棒日楼高度约为h=名a么十6)广=子×8 0.83s,解得第6节车厢经过他的时间约为t1=2s,故 ×(3十0.25)m=42.25m,故D错误.] B正确.] 9.解析：(1)由牛顿第二定律知ngsin30°-f=mg, 3.B[根据牛顿第二定律mg sin dcose9-mg cos0-mg 解得滑雪者加速度的大小为a=4m/s, sin sin =ma, (2)由运动学公式x=6t十2at, 可得a=gsin @cost0-gcos日-gsin28.] 4.C[v-t图线的斜率表示加速度，由图乙可知滑块被释 其中o=1m/s,t=3s, 放后，先做加速度逐渐减小的加速直线运动，当弹簧弹 解得3s内滑雪者下滑位移的大小为x=21m. 力与摩擦力相等时滑块速度最大，此时加速度为零，随 (3)由运动学公式知v=Uo十at, 后加速度反向增大直到弹簧恢复原长，从弹簧恢复原长 重力的瞬时功率P=ngusin30°， 到滑块停止运动，加速度不变，选项A、B错误：由图乙 联立解得，3s末人与滑板总重力的瞬时功率为P= 知，滑块脱离弹簧后的加速度大小a1==1,5 3900W. △t0.3m/s- 答案：(1)4m/s2(2)21m(3)3900W 3 6m,刚释放时滑块的加速度大小a,=。mS 10.AC[小物块b紧靠a静止在斜面上，将二者看成一个整 体，可知弹力大小与整体重力沿斜面方向的分力大小相 =30m/s,此时滑块的加速度最大，选项D错误；设t= 0时刻弹簧的压缩量为x,弹簧的劲度系数为k,摩擦力 等，有k红=(m十子mgsn,解得及=8”n0,故A正 5x0 大小为F,由牛顿第二定律得kx一F:=ma2,F:=ma1, 确：由于初速度为0，最初两段相同时间间隔内位移之比为 代入数据解得k=175N/m,选项C正确.] ，由题意有x十。=，当物块ab分离时弹簧压 1 F 5,C[刚开始弹簧的压缩量为△x= k (mp十mo)gsin37°=0.3m,t=0.2s时，拉力F不再变 缩量△x=,故B错误；两物块刚好要分离时，a与b之 间无相互作用力且加速度相同，对由牛顿第二定律有k 化，说明此时P、Q刚好分离，它们之间的弹力正好为0， 而此时P和Q具有相同的沿斜面向上的加速度a,设此 ·子-mgsin0=ma,代入k后解得a=号gin0,故C正 时弹簧的压缩量为△x',对P由牛顿第二定律，得△x 确，D错误.门 ·276·专题精准强化 ☒错题序号： 专题精准强化1力与物体的平衡 @错因分析： (建议用时：40分钟) [A组 基础达标练] 4.(2025·广东深圳一模) 1.在2025年9月3日抗战胜 如图所示，用一轻绳通过 利80周年阅兵中，26架直 定滑轮将质量为m的小 升机组成数字“80”字样飞 球静置在光滑的半圆柱 过天安门上空.如图所示， 体上，小球的半径远小于 3架直升机分别悬挂“正义 半圆柱体截面的半径R, 必胜”“和平必胜”“人民必胜”条幅，为了使领航 绳AB长度为L,长度为H的杆BC竖直且与 的直升机下悬挂的条幅不致上飘，在条幅的下端 半圆柱体边缘相切，OA与水平面夹角为0，不 悬挂了重物，假设条幅与悬挂物（可看成一个物 计一切摩擦，重力加速度为g,下列表达式表 体)的质量为m,直升机的质量为M,直升机水平 示绳对小球拉力F的是 ( 匀速飞行，在飞行过程中，悬挂条幅的细线始终 A.igl mgR(1+cosθ) 与竖直方向的夹角为α，以下说法正确的是 H B.(H年Rtan)cos0 mgL mgltan 0 A.条幅（包括悬挂物）受到2个力的作用 C.HRtan 0 D.an0计+R B.细线的拉力大于mg 5.(2025·河北石家庄 风力 质检)帆船是人类的 帆面 C.空气对条幅（包括悬挂物）的阻力大小为 帆船航向 伟大发明之一，船员 mgcos a D.空气给直升机的力方向竖直向上 可以通过调节帆面的 、风力在垂直帆面 2.(2025·山东烟台高三联考)中国传统工艺 朝向让帆船逆风行 方向的分力 榫卯结构出现在当下流行的拼插玩具中， 驶，如图所示为帆船逆风行驶时的简化示意 如图甲所示.图乙是一种榫卯连接构件，相互 图，此时风力F=2000N,方向与帆面的夹角a= 连接的两部分M、N,其中构件M固定在水平 30°，航向与帆面的夹角3=37°，风力在垂直帆面 地面上，榫、卯接触面间的动摩擦因数均为， 方向的分力推动帆船逆风行驶.已知sin37°= 沿N的轴线OP用大小为F的力才能将N从 0.6,则帆船在沿航向获得的动力为 ( M中缓慢拉出.可认为各接触面间的弹力大 A.200N B.400N 小均为F、,滑动摩擦力与最大静摩擦力大小 C.600N D.800N 相等，N的下表面与水平地面未接触，则榫、卯 6.(2025·广东汕头一模)消毒碗柜的金属碗架 接触面间的动摩擦因数：为 可以将碗放置于两条金属杆之间，如图甲所 示.假设碗竖直放置，取某个碗的正视图如图 乙所示，其中a、b分别为两光滑水平金属杆， 下列说法正确的是 A F F B.3FN C.AFN D, 5FN 3.(2025·河南周口高三 联考)如图所示，质量 370 甲 乙 为m、粗细均匀、质量 A.若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，碗的 分布均匀的直杆一端 合力减小 搁在水平面上的长木 Coa B.若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，a杆 板上，另一端用轻绳悬挂着，用力向左拉长木 受到的弹力不变 板使其向左运动，直杆稳定时轻绳与竖直方向 C.若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于 的夹角为37°，杆与板间动摩擦因数为0.5，重 a、b杆之间，该碗受到杆的作用力小于质量 力加速度为g,sin37°=0.6，则轻绳的拉力大 相同、半径更小的碗受到杆的作用力 小为 D.若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于 A.0.5 mg B.0.6 mg a、b杆之间，该碗受到杆的作用力等于质量 C.0.75mg D.0.8 mg 相同、半径更小的碗受到杆的作用力 ·137 ㄧ物理 7.如图为一个水平传感器的 [B组创新应用练] 简易模型，截面为内壁光 10.(2025·江苏南京市考前训练)》 滑竖直放置的正三角形， 质量为M、半径为R的光滑匀质 内部有一个略小于三角形 球，用一根长度也为R的细线悬 内切圆的小球，三角形各 B 挂在互相垂直的两竖直墙壁交线 边有压力传感器，通过测出小球对三边压力的 处的P点，则球对任一墙壁的压 大小，信息处理单元可显示摆放处的倾角.图 力大小为 中BC边恰好处于水平状态，现将其以C为轴 在竖直平面内顺时针缓慢转动，直到AB边处 A. a皇g 于水平状态，则在转动过程中 ( ) A.球对AC边的压力一直增大 C fue nSiw B.球对AC边的压力一直减小 11.（2025·湖北武汉二模)如图所示，固定的倾 C.球对AC边的压力先增大后减小 斜光滑杆上套有一个重环，绕过光滑定滑轮 D.球对AC边的压力先减小后增大 的轻绳一端与重环相连，另一端施加拉力F 8.(2025·辽宁校 F3 使重环从A点缓慢上升到B点.设杆对重环 联考模拟预测) A 如图所示，三根 C F2 0 的弹力大小为FN,整个装置处于同一竖直平 轻质细线结于 面内，在此过程中 O点，OA另一 P 端固定在天花 0 板上的A点（位于圆心O的正上方），OB、OC 另一端分别连接质量为m的小球P(可视为质 点)、质量为2m的物体Q.将物体Q放置于粗 77777777777 777777777 糙水平面上，小球P放置于半径为R的光滑半 A.F逐渐增大，F、逐渐增大 圆柱上，当A、O、O处于同一竖直线上时，OC处 B.F逐渐增大，FN先减小后增大 于水平且物体Q恰好不滑动，此时OB|= C.F先减小后增大，FN逐渐增大 多R,O01=2R,重力加速度大小为g,最大 D.F先减小后增大，FN先减小后增大 12.(多选)(2025·广东 静摩擦力等于滑动摩擦力，则物体Q与水平 面间的动摩擦因数为 广州模拟)如图在一 ( A罗 B.35 半径为R的表面光 D. 3√15 64 16 32 滑的半球形容器的球 9.(多选)(2025·山东 心0点，用长为警的绝缘细线悬挂一质量为 潍坊统考一模)如图 所示，轻弹簧上端固 000000000000 2、电荷量为十q1的小球A,在容器内放置 定，另一端连在置于 一质量为m、电荷量为十q2的小球B,已知B 水平地面a点的小滑块上，弹簧处于压缩状 与容器绝缘.两球在如图所示的位置处于平 态，小滑块静止.现将小滑块置于b点，小滑块 衡状态，此时细线与竖直方向的夹角0=30. 仍能静止于b点，弹簧此时处于伸长状态且与 下列说法正确的是 () 小滑块在a点时形变量相同.则小滑块( A.容器对小球B的支持力等于细线对小球 A.在a点时对地面的弹力等于在b点时对地 A的拉力 面的弹力 B.容器对小球B的支持力等于细线对小球 B.在a点时对地面的摩擦力小于在b点时对 A拉力的2倍 地面的摩擦力 C.在a点时对地面的作用力大于在b点时对 C细线对小球A的拉力为小球A重力的 地面的作用力 D.置于ab间任意一点都受到地面摩擦力 D,两小球间的库仑力为小球Λ重力的受 ·138·