考点3 重力 弹力 摩擦力 力的合成与分解-【红对勾】2026年高考物理一轮复习金卷

芳点3重力 弹力摩擦力力的合成与分解 刷小题·重基础 1.(多选)(2024·广东汕头模拟)如图所示为仰韶文 化时期的某款尖底双耳汲水瓶，展现出我国古代 劳动人民的伟大智慧。在双耳处用轻绳将瓶子竖 直悬挂，重心的位置随着瓶中的水位改变而发生 改变，出现“虚则欹(“欹”通“倚”，斜倚，斜靠)、中 则正、满则覆”的现象。下列说法正确的是() A.重心概念的建立用到了“等效替代”的物理 方法 B.瓶子所受重力的施力物体是瓶中的水 C.轻绳对瓶子的拉力沿轻绳的收缩方向 D.从空瓶到装满水后倾覆的过程中，瓶子重心的位置一定不断 上升 2.（多选)(2024·湖北天门模拟)两个力F,和F2间的夹角为0，两力 的合力为F,下列说法正确的是 () A.若F1、F2的大小和方向一定，则F的大小和方向一定 B.若F1与F2大小不变，0角越小，合力F就越大 C.如果夹角0不变，F,大小不变，只要增大F2,合力F就必然增大 D.合力F的作用效果与两个分力F,和F2共同产生的作用效果是 相同的 3.(2024·广东肇庆模拟)减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车 辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全。当汽车前轮刚爬上减 速带时，减速带对车轮的弹力为F,下列选项图中弹力F的画法正 确且分解合理的是 () Fx--- 、车轮 次◇车轮 F 减速带 二减速带 xh5fmm 77777元 F2 B F 20车轮 F------ F 、减速带 F 不车轮 减速带 7riAf7Am 0 4.(多选)(2024·河南鹤壁模拟)四个完全相同的轻质弹簧测力计的 外壳通过绳子分别与四个完全相同的物体相连，挂钩一端施加沿轴 线方向的恒力，大小为F,下列四种情况中说法正确的是() F F F -cWwWwWWa ☐-M☑ 7777n7n777n77i77m 777777777777777777777 77777777777777777777777 甲 丙 丁 A.如果图甲中的物体静止在水平地面上，那么弹簧测力计的读数 可能小于F B.如果图乙中的物体静止在斜面上，那么弹簧测力计的读数一定等 于F C.如果图丙中的物体静止在粗糙水平地面上，那么弹簧测力计的 读数一定等于F D.如果已知图丁中水平地面光滑，那么由于物体的质量未知，无法 判定弹簧测力计的读数与F的大小关系 5.(2025·山西晋城模拟)下列对图中弹力的判断说法正确的是 wuuLLLL∠ 1Y1K5F7KK7F071711670 分 丙 A.图甲中，小球随车厢一起向右匀速运动，车厢左壁对小球有弹力 B.图乙中，小球被轻绳斜拉着静止在光滑的斜面上，斜面对小球有 弹力 C.图丙中，小球被a、b两轻绳悬挂着处于静止状态，其中a绳竖 直，b绳对小球有弹力 D.图丁中，两相同球各自被长度一样的竖直轻绳拉住而静止，则两 球间有弹力 6.(多选)(2024·河北张家口模拟)位于水平面 上的小车如图所示，固定在小车上的支架的斜 杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质 量为m的小球。现使小车以加速度a向右做 mninhnnmihnwm 匀加速运动，下列说法正确的是 ( ) A.杆对小球的弹力方向竖直向上 B.杆对小球的弹力方向沿杆向上 C.杆对小球的弹力大小可能为mg cos 0 D.杆对小球的弹力大小为F=√(mg)2十(ma) 7.(2025·陕西咸阳模拟)如图所示，质量为4kg的物体在动摩擦因 数为0.5的水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左、大小 为10N的拉力作用，则在图示时刻物体所受摩擦力为(g取10m/s2) () 考点3重力弹力摩擦力力的合成与分解005 F 7077777777777777777 A.10N,向右 B.10N,向左 C.20N,向右 D.20N,向左 8.(多选)(2024·河南开封模拟)如图所示为一1FN 20 轻质弹簧的长度L和弹力F的关系图线。根15 据图线可以确定 ()10 5 A.弹簧的原长为10cm 05101520L/cm B.弹簧的劲度系数为200N/m C.弹簧伸长15cm时弹力大小为10N D.弹簧伸长15cm时弹力大小为30N 9.(2024·山西太原模拟)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天 花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80cm。将一钩码 挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm;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 cm C.98 cm D.104 cm 10.(2025·广西梧州模拟)两个劲度系数分别为k1和k2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，开始时弹簧 均处于原长状态。现用水平力F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 () b Q0Q000入Q0Q0000方 k k2 A.b弹簧的伸长量也为L Bb弹簧的伸长量为L C.P端向右移动的距离为2L D.P端向右移动的距离为+会)江 11.(2024·四川遂宁质检)如图所示，轻杆一端固定 在竖直墙壁上，另一端固定一个质量为1.6kg的 609 小球，劲度系数为100N/m的水平轻质弹簧夹 在墙壁与小球之间，处于压缩状态，弹簧的压缩℃ 量为12cm,轻杆与墙壁的夹角为60°。重力加 速度g取10m/s2,弹簧始终在弹性限度内。则轻杆对小球的作 用力大小为 () A.12N B.16N C.20N D.32N 、0062对勾·高考一轮复习金卷物理 12.(2024·湖北黄冈模拟)如图所示为一种倾斜 放置的装取台球的装置，圆筒底部有一轻质 弹簧，每个台球的质量均为m,半径均为R, 圆筒的内径略大于台球的直径。当将筒口处台球缓慢取走后，又 会冒出一个台球，刚好到达被取走台球的位置。若圆筒与水平面 之间的夹角为0，重力加速度为g,忽略球与筒间的摩擦力。则弹 簧的劲度系数为 () A.mg sin0 B.mg sin 0 C.mg cos 0 D.mgtan 0 2R R R R 13.(2025·江西萍乡模拟)试卷读卡器的原理 摩擦片 可简化成如图所示的模型，搓纸轮与答题卡 答题卡 之间的动摩擦因数为1，答题卡与答题卡 搓纸轮 之间的动摩擦因数为42，答题卡与摩擦片 底部之间的动摩擦因数为μ？，正常情况下，读卡器能做到“每次只 进一张答题卡”。搓纸轮沿逆时针方向转动，带动第一张答题卡向 左运动，下列说法正确的是 () A.第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力方向向右 B.后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力方向向右 C.最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力方向向右 D.H1>2>H3 14.（多选)(2024·福建泉州模拟)如图所示，一质 量为m的物块静止在倾角0=60°的粗糙斜面 上，用一个与斜面底边平行的力F=”m3(g为重 力加速度)作用在物块上，该物块仍保持静止，则下列说法正确的是 () A该物块受到的摩擦力大小为5， 2 mg B.该物块受到的摩擦力大小为mg C.若撤掉该外力F,此物块可能发生滑动 D.若撤掉该外力F,此物块仍静止不动 15.（多选)(2024·广东深圳模拟)橡皮筋具有与弹簧 拉力 类似的性质，如图所示，一条质量不计的橡皮筋竖传感器 直悬挂，劲度系数k=100N/m,橡皮筋上端安装 有拉力传感器测量橡皮筋的弹力。当下端悬挂一 个钩码静止时，拉力传感器读数为10N,现将一个 完全相同的钩码轻轻挂在第一个钩码的下方，g取10m/s2,则( A.悬挂第二个钩码的瞬间，拉力传感器的读数仍为10N B.悬挂第二个钩码的瞬间，钩码间的弹力大小是20N C.悬挂第二个钩码后，拉力传感器的读数恒为20N D.悬挂第二个钩码后，钩码运动速度最大时下降的高度为l0cm 16.(2024·湖南郴州模拟)木块A、B的质量分别为5kg和6kg,它们 与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25。夹在A、B之间的轻质 弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m,初始时两木块 在水平地面上静止不动。现用与水平方向成60°角的拉力F=6N 作用在木块B上，如图所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力 加速度g取10m/s2,则在力F作用后 () A w B 60 A.木块A所受摩擦力的方向向左 B.木块A所受摩擦力大小是12.5N C.木块B所受摩擦力大小是11N D.木块B所受摩擦力大小是15N 刷大题·提能力 17.(2024·河南南阳模拟)如图所示，滑块A置于水平地面上，滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直)，此时A恰好不 滑动，B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为1，A与地 面间的动摩擦因数为以2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求A与 B的质量之比。 A 18.(2024·广东韶关模拟)如图所示，原长分别为L1和L2、劲度系数 分别为，和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。两弹簧之间有 一质量为1的物体A,最下端挂着另一质量为m2的物体B,整个 装置处于静止状态。 (1)求这时两个弹簧的总长度为多大？ (2)若用一个质量为M的平板把下面的物体B竖直缓慢地向上托 起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受 到下面物体B的压力大小。 my A m2 B加速度大小为a三 ·,初速度为U。=b,根据速度一时间关系 t 式=。一at,代入数据得在号时的速度为0，所以常导磁悬 浮列车在？时刻安全停靠到站台，故A,C错误，D正确；？为 0一号时间内的平均速度，所以0~二时间内常导磁悬浮列车 的位移为，故B错误。 16.B根据题意，由对称性可知，小明上升的时间和下降的时间 相等，取向上为正方向，根据匀变速公式可得，小明运动的位 移与时间的关系式为x=vot-2gt,则x-t图像为开口向 下的抛物线，故A错误；根据匀变速公式可得，小明运动的速 度与时间的关系式为v=0一gt,则v-t图像为向下倾斜的 直线，故B正确：小明整个运动过程中只受重力，加速度一直 为重力加速度，不随时间变化，所以a-t图像为一条与t轴平 行的直线，故C错误：小明从离开蹦床后只受重力，机械能不 变，所以E不会随时间变化，所以E一t图像为一条与t轴平 行的直线，故D错误。 17.(1)22.5m(2)见解析 解析：(1)由速度一位移关系式得汽车的最短刹车距离为x。= 6_152 2a2X5m=22.5m。 (2)汽车停下的时间为七，==15 s=3s, 汽车以最大制动加速度减速，设车头到达停车线所用的时间 为t,根据x=ot-之at, 解得t=2s或t=4s(不符合题意，舍去)， 自行车的位移为x1=v1t=4×2m=8m, 汽车左侧与马路最左侧的距离为s=3X2.4m十241.8， m 7.5m, 由于7.5m<x1<(7.5+1.8)m, 故不能够避免相撞。 18.(1)120m(2)会被撞0.6s 解析：(1)根据题意可知，出租车先匀速行驶t1=3.5s,然后在 反应时间t2=0.5s内继续匀速行驶，再匀减速行驶t3=4.0s 停止，总位移为x=(t十t2)十2t=120m (2)由题图乙可知，出租车做匀减速运动的加速度大小为a △o=5m/s, 3 设两车速度相等时，出租车的刹车时间为△， 则有vo一a△t=v1,解得△t=2.8s, 出租车的位移为x1=(t十t,)十之（w。十U1)△， 代入数据可解得x1=116.4m, 电动车的位移为x2=v1(t1十t2十△t)=40.8m, 因为x1一x2=75.6m>63.5m,故电动车会被撞，设出租车 刹车后经过时间t'电动车被撞，则有 v(t十t2)+vot'-2at'2=xo十v(t1十t2十t'), 代入数据解得t'=0.6s(另一解不符合题意，舍去) 考点3重力弹力摩擦力力的合成与分解 1.AC重心是物体各部分所受重力的等效作用点，故A正确；瓶 子所受重力的施力物体是地球，故B错误；由绳拉力方向的定 义可知轻绳对瓶子的拉力沿轻绳的收缩方向，故C正确：由于 空瓶倾斜，装半瓶水竖直，满瓶水会倾覆，所以瓶子由倾斜到竖 直再到倾斜直至倾覆，瓶子重心的位置先下降再上升，故D错误。 2.ABD根据平行四边形定则知，若FFK F,的大小和方向一定，则合力F的大 小和方向一定，故A正确；若F1与F。 大小不变，日角越小，合力F就越大，故 B正确：如图所示，若日角为钝角且不 F2 F2 变，F1大小不变，增大F,时，合力F可能先变小后增大，故C错 误；合力的作用效果与分力共同的作用效果是相同的，故D正确。 3.B减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面，指 向受力物体，故A、C错误：按照力的作用效果分解，将F分解 为水平方向和竖直方向两个分力，水平方向的分力产生的作用 效果为减慢汽车的速度，竖直方向的分力产生使汽车向上运动 的作用效果，故B正确，D错误。 19 4.BC对于轻质弹簧来说，无论与其相连的物体处于哪种运动状 态，弹簧的两端所受的拉力都相等，所以轻质弹簧测力计的读 数一定等于挂钩上的拉力，即弹簧测力计的读数一定等于F 故B、C正确，A、D错误 5.B假设车厢左壁对小球有弹力，则小球不能随车厢一起向右 匀速运动，所以车厢左壁对小球无弹力，故A错误；假设斜面对 小球没有弹力，小球将在轻绳拉力和重力作用下向左运动，所 以斜面对小球有弹力，故B正确：假设b绳对小球有弹力，则小 球在水平方向所受合力不为零，α绳无法处于竖直状态，所以b 绳对小球无弹力，故C错误；假设两球间有弹力，则轻绳不可能 处于竖直状态，所以两球间无弹力，故D错误。 6.CD 设杆对小球的弹力F在竖直方向的分力为F。,水平方向 的分力为F:,由牛顿第二定律可知F,=mg,Fx=ma,则F= √mg)+(ma)产，当ma=tan0,即a=gtan0时，杆对小球的 mg 弹力方向沿杆向上，此时F三。综上所述，A、B错误，CD 正确。 7.D物体相对地面向右运动，则滑动摩擦力的方向向左，大小为 f=uN=mg=0.5×4×10N=20N,故选D。 8.ABD当弹力为零时，弹簧处于原长，则原长为10cm,故A正 确；当弹簧的长度为5cm时，弹力为10N,此时弹簧压缩量 x=10cm一5cm=5cm=0.05m,根据胡克定律F=kx,得 10 0.05 N/m=200N/m,故B正确；当弹簧伸长量x'= 15cm=0.15m时，根据胡克定律得F=kx'=200×0.15N 30N.故C错误，D正确 9.B弹性绳的两端相距80cm时，设弹性绳与竖直方向的夹角 为8，则cos8= 5,由平衡条件得mg=2k(x1-xo)cos0,设弹 性绳两端在同一点时弹性绳的总长度为x2,由平衡条件得 mg=2k(x2一xo),由以上各式解得x2=92cm,B正确，A、C、 D错误。 10.B两根轻质弹簧串接，弹力大小相等，则F=k1L=k2L',解 得b弹簧的伸长量为L'= ,故A错误，B正确；P端向右 k 移动的距离等于两根轻质弹簧伸长量之和，即为L十 (1+)L,故C,D错误。 11,C小球受重力mg、弹簧水平向右的弹力F弹、轻杆的作用力 F而处于平衡状态，由平衡条件可得F=√(mg)十F弹，又 mg =16N,F弹=kx=12N,联立可得F=√16十12N= 20N,故选C。 12.A小球整体处于平衡状态，对最上面的小球受力分析，沿筒 方向受力平衡有mgsin9=△F=k·2R,解得k=mg sin已 。。数 2R 先A 13.C搓纸轮转动带动第一张答题卡运动时，答题卡受到搓纸轮 的摩擦力方向向左，故A错误；前一张答题卡相对后一张答题 卡向左运动，则后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力方 向向左，故B错误；最后一张答题卡有相对摩擦片向左运动的 趋势，受到摩擦片的摩擦力方向向右，故C正确；第一张答题 卡能向左运动，则有1>42，最后一张答题卡不能有相对滑 动，有以，以3，故D错误。 14.BD对物块受力分析，可以筒化成如图 所示的受力分析图，根据平衡条件，则有 F=2m8 入/、。2g】十【n2g】=n2g,故△F f= 错误，B正确：当撤去外力之后，物块只需 要受到沿斜面向上且大小为 2 mg的摩 擦力就可以平衡，故此物块仍静止不动， 故C错误，D正确。 15.AD悬挂第二个钩码的瞬间，橡皮筋长度还没发生变化，根 据胡克定律，橡皮筋拉力大小仍为10N,A正确，B、C错误；设 悬挂第一个钩码稳定时橡皮筋的伸长量为x1,则有kx1=G, 悬挂第二个钩码后，钩码运动速度最大时，钩码受力平衡，设 此时橡皮筋又伸长x2,则k(x1十x2)=2G,代入数据可得 x2=10cm,D正确。 16.C最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所以A受到的最大静摩 擦力为fmA=uNa=0.25×50N=12.5N,B受到的最大静摩 擦力为fmw=uVu=0.25×60N=15N,此时弹簧的弹力为 F弹=kx=400X0.02N=8N,弹簧的弹力大小小于木块受到 的最大静摩擦力的大小，木块处于静止状态，根据平衡条件， A受到的摩擦力大小为8N,方向向右，B受到的摩擦力大小 5 参考答案 也是8N,方向向左，当与水平方向成60°角的拉力F=6N作 用在木块B上时，假设B仍静止，则B受到的摩擦力为∫ 11N,而最大静摩擦力变为f'm=μ(mug一Fsin60) 0.25×(6X10-6×5)N≈13.7N,此时f<f'm,则B仍然 静止，摩擦力方向向左，C正确，D错误：施加F后，弹簧的形 变量不变，则A受力情况不变，A受到的摩擦力大小仍为 8N,方向向右，A、B错误。 17.141 12 解析：对A、B整体分析，其受重力、支持力、推力和最大静摩擦 力，根据平衡条件，有F=u2(mA十mm)g ①， 再对滑块B分析，其受推力、重力、向左的支持力和向上的最 大静摩擦力，根据平衡条件， 水平方向有F=N, 竖直方向有mBg=f, 其中f=41N, 联立有mBg=h1F②， 联立①②解得”A-1一1 mu uiu2 18.1)L1+L,+m1+m8+m8（2):m k1十k2 十m2g 解析：(1)劲度系数为k1的轻质弹簧受到的向下的拉力为 (m1十m2)g,设它的伸长量为x1,根据胡克定律有 （m1十m:)g=k1x1,解得1=m1+m,)g 劲度系数为k2的轻质弹簧受到的向下的拉力为2g,设它的 伸长量为x2,根据胡克定律有m:g=k2,解得工，="m8 k2 这时两个弹簧的总长度为L=L1十L2十x1十x2=L1十L2十 (m1十m2）g+m28 k k2 (2)根据题意，两个弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和时， 下面弹簧的压缩量等于上面弹簧的伸长量，设为x,以A为研 究对象，根据平衡条件有(1十，)江=m15,解得工一1中： 以物体B为研究对象，设平板对物体B的支持力为F、,根据 k2m1g 平衡条件有Fv=k2x十m2g=,十k) 十m2g, 由牛顿第三定律可知这时平板受到下面物体B的压力大小 mk. 考点4受力分析共点力的平衡 1.C当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故 砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误；根据牛顿第三 定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止 状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误：由于砚 台处于静止状态，水平方向上桌面和墨条对砚台的摩擦力是一 对平衡力，故C正确；桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重 力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚 台的压力，故D错误。 2.A根据题意，翠鸟做加速直线运动，所以翠鸟所受合力方向与 速度方向相同，根据平行四边形定则分析可知，只有A选项中 重力与F的合力的方向有可能与速度方向相同，B、C、D中合 力的方向一定与速度方向有夹角，翠鸟不可能做直线运动，所 以A正确，B、C、D错误。 3.AD对A、B整体受力分析如图甲所示，受到向下的重力和向 上的推力F,由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力，因 此也不可能有摩擦力，故C错误：对B受力分析如图乙所示，其 受到重力、A对B的弹力及摩擦力而处于平衡状态，故B受到 三个力，B错误：对A受力分析如图丙所示，受到重力、推力、B 对A的弹力和摩擦力，共四个力，A、D正确。 (m+mB)g 7A 2利勾·高考一轮复习金卷物理 4.B根据题意对S受力分析如图甲所示， S 300 20 309 T Q 甲 乙 根据正交分解有2Tcos30°=∫，所以有T= √ 3f,对P受力分 析如图乙所示，则有(Tsin30°)2十(f十Tcos30)2=F2,解得 F=2Tf,故选B。 3 5.A对球体受力分析如图所示，由几 何关系得力F和力F、与竖直方向 的夹角均为30°，因此由正交分解方程 可得Fysin30°=Fsin30°，F、cos30°+ Fcos30°+T=mg,解得F=FN= 60°C "mg 3N,故选A。 30 6.A对杠铃进行受力分析如图所示，根据平衡条件有2Fc0s37°= mg,解得F=1237.5N,故A正确。 7,A在第一种情景下，细线与竖直方向的夹角为α，细线的拉力 为F,,作出小球的受力示意图如图所示，根据几何关系可得 F=Frsin a,mg=Frcos a。当对小球的水平作用力增大到原 来的两倍时，即F'=2 Frsin a,此时细线的拉力F= √(mg)+F=√F1cosa+4 rsin'a=FT√个+3sin'a,A 正确，B、C、D错误。 F F37037F P mg mgt.. mg 第6题图 第7题图 第8题图 8.B对小球B受力分析如图所示，PB的拉力大小F=mg cos0 2mg,对P点受力分析可知，绳OP的拉力大小FT=Fos9 3 g,A错误：对物块A受力分析可知，物块A所受摩擦力大 小等于绳PA的粒力大小，别F=Psn0-后g,C错误：对 整体受力分析可知，半球体C受到的摩擦力大小等于A所受摩 擦力大小，即FP=R-mg,B正确：对B.C登体突力分折 可知，地面对半球体C的支持力大小为(M十m)g一Fcos日= Mg子mgD培误 9.A对木模A受力分析有F。=F6十F.十g,故A正确，D错 误；对木模A、B整体有F=mg十mg=2mg,根据牛顿第三定 律可知水平面所受的压力大小为F、=F=2mg,故B错误； 由F。十F,十F。=2F6十2F。十mg≠2mg,故C错误。 10.B对快递箱进行受力分析如图甲所示，根据平衡条件有 Fsin8-f=0,N-Fcos9-mg=0,解得∫=Fsin0,N= Fcos日十mg,A,C错误；对快递箱和平板车整体进行受力分 析如图乙所示，根据平衡条件有Fsin0一f'=0,N'一(M m)g一Fcos 0=0,解得f'=Fsin 0,N'=Fcos0+(M m)g,B正确，D错误。 N N mg (M+m)g 甲 乙 26