专题二 力与物体的平衡及直线运动 -2026届高考物理二轮复习高频考点提分训练

( 力与物体的平衡及直线运动 ) ( 专题二 ) 1.【重庆市兼善中学·月考】如图，相同的4个装满水的薄皮气球水平固定排列，子弹沿水平线做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，子弹重力和气球薄皮对子弹的阻力忽略不计，则( ) A.子弹在每个水球中的速度变化量相同 B.子弹穿出第2个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等 C.子弹依次穿过每个水球所用的时间之比为 D.子弹依次进入每个水球时的速度之比为 2.【安徽省合肥市六校·月考】一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动，车头经过站台上三个立柱A、B、C，对应时刻分别为，其图像如图所示。则下列说法正确的是( ) A. B.车头经过立柱A的速度大小为 C.车头经过立柱B的加速度大小为 D.车头经过立柱A、B过程中的平均速度大小为 3.【赤峰第四中学·月考】如图所示，在水平面上固定着四个完全相同的木块，一颗子弹以水平速度v射入。若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第四个木块（即到达D位置）时速度恰好为零，下列说法正确的是( ) A.子弹到达各点的速率 B.子弹在B点的瞬时速度等于 C.子弹通过每个木块的时间之比为 D.子弹通过每个木块的速度的改变量都相同 4.【湖北省沙市中学·月考】大雾天发生交通事故的概率比平常要高出几倍甚至几十倍，保证雾天行车安全显得尤为重要。在雾天的平直公路上，甲、乙两汽车同向匀速行驶，乙在前，甲在后。某时刻两车司机听到警笛提示，同时开始刹车，结果两车刚好没有发生碰撞，如图为两车刹车后匀减速运动的图像。以下分析正确的是( ) A.甲车刹车的加速度的大小为 B.两车开始刹车时的间距为300m C.两车刹车后间距一直在减小 D.两车都停下来后相距12.5m 5.【新疆多校联考·月考】如图甲所示，牛通过两根耙索拉着耙沿水平方向匀速耙地，其简化模型如图乙所示，两根耙索等长且对称，延长线的交点为，夹角，平面与水平地面的夹角为，为AB的中点。忽略耙索的质量，已知，，若地面对耙的水平阻力大小为f，则耙索的拉力大小为( ) A. B. C. D. 6.【江西省景德镇市·质量检测】小明家里客厅的天花板悬挂的创意水晶灯，其主体结构是上下两圈环形灯饰用三根拉绳悬吊在灯座上，小明决定利用所学的物理知识分析其中的受力情况，现可将灯结构进行简化：三根轻绳穿过质量为m的小环，系在质量为M的大环上，且三根绳的位置等分在环上。小环半径为r，大环半径为2r。两环均光滑，三根轻绳把整体悬吊起来，平衡时测得上段绳与竖直成，下段绳与竖直成，下列说法正确的是( ) A.上段绳的拉力和下段绳的拉力之比 B.两环质量m和M的比值为 C.两环质量m和M的比值为 D.若将上段绳调整为竖直方向，上下两环间距变为 7.【云浮市云安区云安中学·月考】如图所示，O点处有一个很小的光滑轻质圆环，一根轻绳AB穿过圆环，A端固定，B端悬挂一个重物。另一根轻绳一端固定在C点，另一端系在圆环上，力F作用在圆环上。圆环静止时，绳OC与绳OA水平，F与OA的夹角为45°。现改变力F，保持圆环位置不变，且重物始终处于平衡状态，则下列说法中正确的是( ) A.在F沿逆时针缓慢旋转90°的过程中，OB绳中的拉力先减小后增大 B.在F沿逆时针缓慢旋转90°的过程中，F先增大后减小 C.在F沿顺时针缓慢旋转30°的过程中，OC绳中的拉力一直增大 D.在F沿顺时针缓慢旋转30°的过程中，F先减小后增大 8.【湖北省十堰市八校教联体·月考】考试结束后，会把答题卡扫描成图片，以便老师批改，图（a）为答题卡扫描仪，其内部结构如图（b）所示。扫描仪内部有一个摩擦滚轮放置在水平答题卡上方。正常工作时滚轮对顶部答题卡的正压力为F，摩擦滚轮顺时针转动，摩擦力只带动与之接触的顶部答题卡进入扫描仪内部进行逐张扫描，直至所有答题卡扫描完毕。设每张答题卡的质量均为m。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滚轮与第1张答题卡之间的动摩擦因数为，答题卡之间、答题卡与进纸盒底板之间的动摩擦因数均为，则在第一张答题卡进入扫描仪的过程中( ) A.任意两张答题卡之间均可能发生相对滑动 B.滚轮与答题卡之间的动摩擦因数可能小于卡片之间的动摩擦因数 C.第11张答题卡对第10张答题卡的摩擦力大小为 D.除第1张答题卡，其他任一张答题卡下表面受到的摩擦力大于上表面受到的摩擦力大小 9.【大同市第一中学校·月考】如图所示，质量为的木块受到向右的拉力F的作用沿质量为的长木板向右滑行，长木板保持静止状态。已知木块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与地面间的动摩擦因数为，则( ) A.长木板受到地面的摩擦力大小一定为 B.长木板受到地面的摩擦力大小一定为 C.若改变F的大小，当时，长木板将开始运动 D.无论怎样改变F的大小，长木板都不可能运动 10.【贵州黔西南州·月考】如图（a），足够高的水平长桌面上，P点左边光滑，右边粗糙（足够长），物块A在物块B的拉动下从桌面左端开始运动，其前2 s的图像如图（b）所示。已知物块B质量为0.20 kg，重力加速度g取，用表示物块A的质量，表示物块A与P点右边桌面之间的动摩擦因数，则下列说法正确的是( ) A. B. C. D. 11.【福建省部分达标学校·期中】如图所示，离地面足够高处有一竖直空管，M、N为空管的上、下两端面。空管在外力作用下以恒定的速度竖直向下做匀速直线运动。同时在距空管N端面正下方处有一小球由静止开始做自由落体运动，小球只经过空管M端面一次。小球可视为质点，取重力加速度大小。求： (1)小球从开始运动至速度与空管的速度相等的过程中下落的距离； (2)小球从开始运动到第一次经过N端面的时间t； (3)小球在空管中运动的时间和空管的长度L。 12.【深圳市盐田高级中学·月考】遭遇山体滑坡时，沉着冷静地向两侧跑为最佳方向， 向上或向下跑均是很危险的。假设在发生山体滑坡时，山坡的底部B处正有一行人逗留，如图所示，此时距坡底160m的山坡A处有一圆形石头正以的速度、的加速度匀加速下滑，该行人发现后准备加速跑离坡底，已知从发现圆形石头到开始逃跑的反应时间为2s，之后行人以的加速度由静止开始做匀加速直线运动，跑动的最大速度为（此后保持该速度匀速运动）；若石头滑到B处前后速度大小不变，但滑到水平面时开始以的加速度做匀减速运动，且行人的运动与圆形石头的运动在同一竖直平面内，试求； （1）圆形石头从A处滑到坡底B处所用的时间： （2）圆形石头滑到坡底时相距行人的距离： （3）该行人若能脱离危险，请计算石头与游客间的最小距离，若不能脱离危险，请通过计算说明。 13.【江苏省常州市五校联合调研·月考】如图所示，一质量、长的木板置于在光滑水平地面上，木板左端静置一个质量的小物块，现给小物块施加一水平向右的拉力F。已知小物块与木板间动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。 (1)若将木板固定，滑块施加水平力后经过滑离木板，求水平拉力F的大小； (2)若木板不固定，水平力F与（1）中相同，求经过多长时间物块滑离木板； (3)若木板不固定，欲使小物块与木板运动过程中始终保持相对静止，求水平拉力的大小范围。 答案以及解析 1.答案：C 解析：D.根据逆向思维，把子弹的运动看成初速度为0的反向匀加速直线运动，根据 可得可得子弹依次进入每个水球时的速度之比为，故D错误； C.子弹依次穿过每个水球所用的时间之比为，故C正确； A.根据，由于子弹穿过每个水球所用的时间不相等，所以子弹在每个水球中的速度变化量不相同，故A错误； B.根据时间的比例关系可知即子弹穿出第3个水球时为运动的中间时刻，根据匀变速直线运动规律可知中间时刻的速度等于全程的平均速度，可知子弹穿出第3个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等，故B错误。故选C。 2.答案：D 解析：对于初速度为零的匀加速直线运动，连续相邻相等位移内的时间比为，图像的切线斜率表示速度，根据图像可知，车头经过A、B、C相邻立柱的间距相等，但是车头经过立柱C时的速度并不为零，根据逆向思维可知，通过的时间不满足比例关系，A错误；匀变速直线运动中全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即时间内中间时刻的瞬时速度为，但车头经过立柱A的速度为时间内中间位置的瞬时速度，匀变速运动中间位置的瞬时速度大于中间时刻的瞬时速度，即车头经过立柱A的速度大于，B错误；根据上述分析，时间内中间时刻的瞬时速度为时间内中间时刻的速度为，根据逆向思维，结合速度公式有，解得，C错误；平均速度等于总位移与总时间的比值，则车头经过立柱A、B过程中的平均速度大小为，D正确。 3.答案：B 解析：A.将子弹的运动反向视为初速度为零的匀加速直线运动，则由 可知子弹通过C、B、A、O的速度之比为，则子弹到达各点的速率之比为，故A错误； B.设每个木块的厚度为d，则有 可得子弹在B点的瞬时速度等于故B正确； C.将子弹的运动视为反向初速度为零的匀加速直线运动，则由 可知反向通过各木块用时之比为，则子弹从进入木块到达各点经历的时间，故C错误； D.由于子弹的速度越来越小，故穿过每一块木块的时间不相等，根据可知，子弹通过每一个木块时，其速度变化量不相同，故D错误。 故选B。 4.答案：D 解析：AB.两车恰好不发生碰撞，速度相等时两车相遇且不发生碰撞。由题图可知，两车刹车后直到速度相等，经历的时间为20s，甲车的加速度 乙车的加速度 此时甲车的位移 乙车的位移 两车刚好没有发生碰撞，则两车开始刹车时的间距，AB错误； C.两车刹车后甲的速度先大于乙的速度，两者间距减小，后来甲的速度小于乙的速度，两者间距增大，C错误； D.当时，甲车的速度 根据图像与坐标轴围成的面积表示位移可知，两车都停下来后相距，D正确。 故选D。 5.答案：B 解析：设耙索的拉力大小为F，则两根耙索的合力大小为 由平衡条件，地面对耙的水平阻力大小 解得耙索的拉力大小，故选B。 6.答案：C 解析：A.因为小环光滑，同一根绳子上的张力大小相等，所以上段绳的拉力等于下段绳的拉力，即，故A错误； BC.设每根绳子的拉力均为F，对小环，根据平衡条件有 对大环，根据平衡条件有 可得，故B错误，C正确； D.设每根绳子的拉力均为T，下段绳与竖直方向的夹角为，对小环，根据平衡条件有 对大环，根据平衡条件有 又因为 解得 设上下两环间距变为h，则 解得，故D错误。 故选C。 7.答案：C 解析：重物始终处于平衡状态，OB绳的拉力大小始终等于重物的重力，故A错误；对圆环受力分析，圆环受到OA和OB的拉力、绳OC的拉力和F，根据共点力平衡的条件可知，OC的拉力与F的合力与OA、OB的拉力的合力大小相等，方向相反；当力F的方向变化时，作出F与OC上的拉力的变化如图所示： 由图可知，在F沿逆时针方向旋转90°的过程中，F先减小后增大，故B错误；在F沿顺时针方向旋转30°的过程中，F逐渐增大，绳OC的拉力逐渐增大，故C正确，D错误。 8.答案：C 解析：A.对第2张答题卡进行受力分析，第3张答题卡对第2张答题卡的支持力等于两张答题卡的重力及滚轮的压力，最大静摩擦力为 而受到的第1张答题卡的滑动摩擦力为 则第2张答题卡与第3张答题卡之间不发生相对滑动；同理，第3张到第4张答题卡也不发生相对滑动；可知除第一张答题卡外，其余答题卡均处于静止状态，故A错误； B.为了使第1张答题卡跟随滚轮滑出，需要满足 可得，故B错误； CD.除了第1张答题卡，其它答题卡均处于静止状态，根据平衡条件可知，其他任一张答题卡下表面受到的摩擦力等于上表面受到的摩擦力大小；以第2张答题卡到第10张答题卡为整体，根据平衡条件可知，第11张答题卡对第10张答题卡的摩擦力大小等于第1张答题卡对第2张答题卡的滑动摩擦力大小，则有，故C正确，D错误。 故选C。 9.答案：D 解析：AB.木块所受木板的滑动摩擦力大小 方向水平向左，根据牛顿第三定律得知长木板受到木块的摩擦力方向水平向右，大小等于，长木板处于静止状态，根据平衡条件长木板受到地面的摩擦力的大小是，故AB错误； C.若改变F的大小，当时，木块对长木板的摩擦力仍没有变化，因此摩擦力的大小和F无关，大小始终是，所以长木板仍处于静止，故C错误； D.不论F如何改变，木块对长木板的摩擦力大小不变为，所以长木板不可能运动，故D正确。 故选D。 10.答案：C 解析：由题图（b）可知，物块A在P点左边运动时的加速度大小为，在P点右边运动时的加速度大小为。 解法一：隔离法 在0~1 s内，设绳中的张力为，则对物块B有，对物块A有。在1~2 s内，设绳中的张力为，对物块B有，对物块A则有，综合以上各式并代入数据可得，选项正确。 解法二：整体法 在0~1 s与1~2 s时间内，对A、B整体有，联立解得，选项C正确。 11.答案：(1) (2) (3)， 解析：（1）小球从开始运动至速度与空管的速度相等过程设时间为，根据速度时间关系 可得 小球从开始运动至速度与空管的速度相等的过程中下落的距离 可得 （2）根据位移关系可得 解得 （3）小球只经过空管M端面一次，则可知当小球到达M端面时恰好与空管达到共速，则有 解得 当小球到达M端面到再一次出空管过程，根据位移关系 解得 小球在空管中运动的时间 12.答案：（1）16s；（2）；（3）能，23m 解析：（1）从A滑到B，石头匀加速运动，由 可得 （2）石头到坡底时，行人加速到的速度 所以行人一直在加速，此时行人与石头相距 （3）石头到坡底时速度 此后匀减速，设再经时间后石头和行人共速，由 可得 石头在水平面上运动的位移为 此段时间内行人先加速 行人运动位移 因 所以行人能脱离危险，两者最小距离为23m。‍ 13.答案：(1)4N (2) (3) 解析：（1）若木板固定，对滑块有 解得 根据牛顿第二定律 解得 （2）若木板不固定，滑块仍以向右加速，木板在物块的摩擦力作用下加速，对木板有 解得 由位移关系 可得 （3）若木板不固定，要使物块与板相对静止，最小拉力为零，若两者恰好相对滑动时拉力最大共同加速，对木板和物块系统有 对木板，加速度最大为 解得最大拉力为 故水平拉力的范围为 学科网（北京）股份有限公司 $