题型02 共点力平衡（题型专练）（上海专用） 2026年高考物理二轮复习讲练测

题型02 共点力平衡 目录 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 题型01 静态平衡问题 题型02 动态平衡问题 题型03 临界极值问题 第三部分 综合巩固 整合应用，模拟实战 共点力平衡是高考力学核心考点，近三年常以选择题、计算题形式独立考查或融入电磁学综合题。其作用在于强化受力分析能力，为动力学、能量问题奠基。 典型命题：静态计算（三力汇交）、动态分析（力随角度变化）、临界极值（最大静摩擦力）、连接体平衡。 核心能力：精准受力分析，灵活选用正交分解/矢量三角形法，判断临界状态。 思维误区：漏画约束力（如支持力）、方向误判（摩擦力方向）、研究对象混淆（整体与隔离法错用）、平衡条件误用（非共点力问题）。 题型01 静态平衡问题 【典例】（2024上海市黄浦区二模）如图（a）为救灾工作中消防员从顶楼直降到某一楼层的瞬间，如图（b）所示O点为轻绳悬挂点且保持固定，脚与竖直墙接触点为A，人的重心在B，A与B中间部分可简化为轻杆。初始时，消防员在缓慢下降过程中AB长度以及AB与竖直方向的夹角均保持不变。墙对轻杆的弹力大小的变化规律是 ，轻绳上拉力大小的变化规律是 。（均选择：A．“逐渐减小”、B．“逐渐增大”、C．“先减小后增大”） 【答案】 A B 【详解】[1][2]由分析可知，AB杆提供支持力，否则无法平衡。两种情况相比较，重力大小方向不变，杆的支持力方向不变，作出受力图如图所示 消防员下降一定高度后，再次保持静止时，此过程中消防员所受的合力为零，不变，相对于初始位置AB杆的支持力变小（选A），OB绳拉力逐渐增大（选B）。 处理平衡问题常用的方法 方法 内 容 合成法 物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三 个力大小相等，方向相反 分解法 物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则 其分力和其他两个力满足平衡条件 正交分解法 物体受到三个或三个以上力的作用而平衡，将物体所受的力分解为 相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件 解答静态平衡问题的基本思路 【变式1】（2023上海市静安区二模）如图，三根轻绳一端分别系住A、B、C三个物体，它们的另一端分别通过光滑定滑轮系于O点，整个装置处于平衡状态时，Oa与竖直方向成37°，Ob处于水平状态。已知B物体的质量为m，则A物体的质量为 ；如果将左边的滑轮a缓慢水平向左移动距离s，最终整个装置仍处于平衡状态，重力加速度为g，则装置的机械能变化的大小为 。（取sin37=0.6，cos37=0.8.） 【答案】 【详解】[1]三根细线对O点的拉力等于三个物体的重力，对O点受力分析如图 根据平衡条件可知 解得 ， [2]将左边的滑轮a缓慢水平向左移动s的距离，结合平衡条件可知三个拉力的大小和方向都不变，故物体A、B高度不变，物C上升s，故系统机械能的增加量为 【变式2】光滑水平面上，细线一端固定在O点，另一端与小球相连，小球受到两个相互垂直的水平拉力和，细线始终水平，与细线的夹角为（为钝角），小球始终处于平衡状态。则下列说法正确的是（　　） A．保持拉力恒定不变，方向不变，大小逐渐增加，则小球受到细线的拉力逐渐减小 B．只增加细线的长度，保持三个力方向不变，则减小 C．若保持角和不变，将拉力沿顺时针方向缓慢转动，则小球受到细线的拉力将逐渐增大 D．若保持角和不变，将拉力沿顺时针方向缓慢转动，则小球受到细线的拉力将逐渐减小 【答案】D 【详解】A．保持F2不变，如图所示 由三角形定则可知，F1增大时，FT逐渐增大，故A错误； B．只增加细线的长度，对力的大小没有影响，F2大小不变，故B错误； CD．α角和F2不变，将拉力F1沿顺时针方向缓慢转动，则F1与F2之间夹角β减小，且β<90°，沿着垂直F1方向正交分解可得 可知细线上拉力逐渐减小，C错误，D正确。 故选D。 题型02 动态平衡问题 【典例】（2025上海徐汇区二模）某同学使用如图装置验证机械能守恒定律。当地重力加速度大小为g。 4．测量挡光片宽度宜选用（　　） A．厘米刻度尺 B．游标卡尺 C．螺旋测微器 5．用水平推力从最低点缓慢推高摆锤的过程中，推力F与轻质连杆对摆锤的拉力T的变化情况为（　　） A．F增大，T减小 B．F、T都增大 C．F减小，T增大 D．F、T都减小 6．将摆锤从图示位置静止释放，读取并记录各挡光片的对应高度h和摆锤经过各挡光片的挡光时间t，测得各挡光片的宽度均为d。利用实验数据，以h为横坐标，以 为纵坐标绘制图线，当图线为斜率大小近似为g的倾斜直线时，可认为摆锤下摆过程中机械能守恒。 7．摆锤以大小为v的速度经过最低点后，在制动装置作用下静止于连杆与竖直方向夹角为位置。已知摆锤质量为m、摆长为L，求刹停过程中制动装置对摆锤做功W。 【答案】4．B 5．B 6． 7． 【解析】4．为了方便测量并保证测量的准确度，测量挡光片宽度宜选用游标卡尺。 故选B。 5．设轻质连杆与竖直方向的夹角为，摆锤受到竖直向下的重力、水平向右的推力和沿轻质连杆向上的拉力，根据受力平衡可得， 用水平推力从最低点缓慢推高摆锤的过程中，增大，则增大，增大。 故选B。 6．摆锤经过挡光片的速度 根据机械能守恒定律 将代入并整理得 所以以h为横坐标，以为纵坐标绘制图线，当图线为斜率大小近似为g的倾斜直线时，可认为摆锤下摆过程中机械能守恒。 7．摆锤从最低点到静止位置的过程，由动能定理得 得 1.定义：物体所受的力一部分是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡. 2. 分析动态平衡问题的方法 方法 步骤 解析法 (1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式； (2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况 图解法 (1)根据已知量的变化情况，画出平行四边形边、角的变化； (2)确定未知量大小、方向的变化 相似三角形法 (1)根据已知条件画出两个不同情况对应的力的三角形和空间几何三角形，确定对应边，利用三角形相似知识列出比例式； (2)确定未知量大小的变化情况 【变式1】(24-25高一上·浙江嘉兴·期末)一根细线系着一个质量为的小球，细线上端固定在横梁上。给小球施加力F，小球平衡后细线跟竖直方向的夹角为，如图所示。现将的方向由图示位置逆时针旋转至竖直方向的过程中，小球始终在图中位置保持平衡，则（　　） A．绳子拉力一直增大 B．F一直减小 C．F的最小值为 D．F的最小值为 【答案】C 【详解】小球受到重力mg，绳上的拉力T及外力F的作用而处于平衡状态，作出矢量三角形如图所示 将F由图示位置逆时针缓慢转至竖直的过程中，在力的平行四边形中，可以看到F先变小后变大，绳子的拉力一直减小。且当F与T垂直时，F取得最小值，此时 故选C。 【变式2】（2023上海市静安区二模）如图，可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部经a点爬到b点，蚂蚁经过这两点所受摩擦力Ffa、Ffb和弹力FNa、FNb的情况是（　　） A．Ffa >Ffb，FNa>FNb B．Ffa >Ffb，FNa<FNb C．Ffa <Ffb，FNa>FNb D．Ffa <Ffb，FNa<FNb 【答案】C 【详解】该过程中蚂蚁受力平衡，设碗弧的切线与水平面的夹角为θ，则 由几何可知 所以可得 Ffa <Ffb，FNa>FNb 故选C。 题型03 临界与极值问题 【典例】．(24-25高一上·上海曹杨第二中学·月考)如图所示，质量物体A置于水平地面上，质量物体B置于A上，并用水平细绳将其与竖直墙面相连。A与B、A与地面间的动摩擦因数均为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平力F将A向右拉出： (1)求B物体受到的摩擦力大小； (2)为了能将A向右拉出，求水平力F的最小值。 【答案】(1) (2) 【来源】上海市曹杨第二中学2024-2025学年高一上学期12月月考物理试卷 【详解】（1）将A向右拉出，A、B之间发生相对运动，则B受到的滑动摩擦力大小为 （2）由牛顿第三定律可知，B给A的摩擦力大小为 地面对A的摩擦力大小为 为了能将A向右拉出，对A由牛顿第二定律有 联立解得为了能将A向右拉出，水平力F的最小值为 一、临界问题 当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述. 二、极值问题 平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题.一般用图解法或解析法进行分析. 三、临界、极值问题方法总结 1. 极限法：首先要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点；临界条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而要把某个物理量推向极端，即极大和极小. 2. 数学分析法：通过对问题的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(画出函数图象)，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值). 3. 物理分析方法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值. 【变式1】(24-25高一上·上海曹杨第二中学·期中)一根绳子能承受的最大拉力为250N，若两人沿相反方向拉绳，当每人用力达到 N时，绳子会被拉断。若绳的一端被固定，一人用力拉绳子的另一端，则此人用力达到 N时，绳子会被拉断。 【答案】 250 250 【详解】[1][2] 绳子能承受的最大拉力是250N，两个沿相反方向拉绳子和将绳的一端固定在墙上，一个人用力拉绳子另一端，其最终效果是一样的，当绳子被拉断时，其所用的拉力都是250N，绳子会被拉断。 【变式2】(25-26高一上·广西柳州铁一中学·期中)如图所示，粗糙水平面上放置一半径为R的四分之一圆柱体，圆柱体只有圆弧表面光滑，其他部分粗糙。光滑轻滑轮C（大小可忽略不计）用轻杆固定在圆心O的正上方，轻质细线一端固定在A点，另一端跨过滑轮连接质量为的小球（可视为质点），小球置于四分之一圆柱体圆弧表面上D点，，且与竖直方向成角，物块B通过光滑轻质圆环悬挂在细线上静止于P点，与竖直方向成角，此时圆柱体恰处于平衡状态。已知在同一竖直面内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。 (1)求细线的拉力； (2)求物块B的质量； (3)若四分之一圆柱体的质量为，求圆柱体与地面之间的动摩擦因数。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由于，根据几何关系可知与竖直方向的夹角也为，以小球为对象，根据平衡条件可得， 解得 （2）以物块B为对象，根据平衡条件可得 解得物块B的质量 （3）若四分之一圆柱体的质量为，以圆柱体为对象，根据平衡条件可得， 又 解得圆柱体与地面之间的动摩擦因数 第19届杭州亚运会我国运动员获得了201枚金牌，远超第二名日本。亚运会以及奥运会上众多的运动项目都蕴含着丰富的动力学知识。 1．如图，运动员在平衡木上缓慢做花样动作的过程中（　　） A．重心位置一定不变 B．不论是双手还是单手撑在平衡木上，平衡木对人的作用力都不变 C．若运动员双手支撑，则两只手臂的夹角越大，每只手所受平衡木的支持力越大 D．若运动员双手支撑，则两只手臂的夹角越大，每只手所受平衡木的支持力越小 2．本届杭州亚运会上跳水运动员全红婵表演水花消失术，惊呆了所有的评委和观众。在跳水过程中（　　） A．运动员从跳台上跳起，上升过程中，处于超重状态 B．运动员到达最高点时，处于平衡状态 C．运动员在下降过程中，处于失重状态 D．运动员起跳时，跳板的支持力大于她对跳板的压力 3．运动员在水平跳台上做原地纵跳时，在快速下蹲后立即蹬伸的过程中，人受到的地面支持力的变化情况（如图，G为重力，F为支持力）用图像表示，则下图正确的是（　　） A． B． C． D． 4．蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动，属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。将蹦床运动简化为如图所示。A为某次下落运动员的最高点，B为运动员下落过程中刚接触蹦床时的位置，C为运动员到达的最低点。运动员自A落至C的运动过程中，下列说法错误的是（　　） A．A至B，运动员加速运动 B．B至C，运动员减速运动 C．运动员在C点，速度为零，加速度不为零 D．运动员在最低点C的加速度大于g 【答案】1．B 2．C 3．A 4．B 【解析】1．A．运动员做花样动作时，身体姿势改变，重心位置会变化，故A错误； B．由平衡条件可知，平衡木对人的作用力始终与人的重力等大反向，即不管单手还是双手撑，该作用力不变，故B正确； C．由平衡条件可知，若运动员双手支撑，每只手所受平衡木的支持力始终为人重力的一半，与两只手臂的夹角无关，故C错误； D．由平衡条件可知，双手支撑时，每只手所受平衡木的支持力始终等于重力的一半（因为两合力的和等于重力），与夹角无关，故D错误。 故选B。 2．A．运动员从跳台跳起上升过程，加速度向下（重力加速度），处于失重状态，故A错误； B．到达最高点时，只受重力，加速度为重力加速度，不是平衡状态，故B错误； C．下降过程加速度向下（重力加速度），处于失重状态，故C正确； D．跳板的支持力和她对跳板的压力是相互作用力，大小相等、方向相反，故D错误。 故选C。 3．快速下蹲时，先加速向下运动后减速向下运动，可知运动员的加速度先向下后向上，可知其先失重（F<G）后超重（F>G）；蹬伸的过程，先加速向上运动后减速向上运动，可知运动员的加速度先向上后向下，可知其先超重（F>G）后失重（F<G），腾空后，运动员处于完全失重（F=0），综合以上可知A选项符合题意。 故选A。 4．A．从A至B，运动员只受重力，运动员加速运动，故A正确，不符合题意； B．从B至C，运动员先加速运动后减速运动，故B错误，符合题意； C．运动员在C点时，速度为0，但运动员合力不为0，加速度不为0，故C正确，不符合题意； D．若运动员从B点静止下落，对称性可知在最低点时加速度向上大小等于g，由于运动是从更高的A点静止下落，则运动到最低点时弹簧压缩量更大，弹力更大，故运动员在最低点C的加速度大于g，故D正确，不符合题意。 故选B。 中午不睡，下午崩溃。午休20分钟的“囊萤映雪”还不如“养精蓄锐”。尽管午睡时间可能并不长，但人们还是想出了多种多样的休息方式 5．(25-26高三上·上海晋元高级中学·期中)如图1所示，某同学在教室午睡。他趴在了一个午睡枕上进行午休。午睡枕的所受到的压力是由于________的形变 A．人 B．午睡枕 6．(25-26高三上·上海晋元高级中学·期中)另一同学选择在花园用吊床午睡。如图2所示，当他午睡时，两侧悬挂位置等高，且悬挂绳与竖直方向的夹角都为，若悬挂绳所能承受的最大拉力为，则（　　） A．吊床所能承受的最大体重为 B．若增大，则吊床所能承受的最大体重会增大 C．若减小，同一个人睡在吊床上，吊床对人的作用力会增大 D．若保持悬挂点等高，且两悬挂绳与竖直方向夹角始终保持相同，拉开悬挂点间的水平距离，吊床所能承受的最大体重会减小 7．(25-26高三上·上海晋元高级中学·期中)若图2中，这位同学边躺边晃悠吊床，使其左右做等幅摆动。该过程中，同学受到的重力为，他对吊床的作用力为，吊床对他的作用力为，当他来回摆动时，（　　） A．最低点时， B．最低点时， C．最高点时， D．最高点时， 8．(25-26高三上·上海晋元高级中学·期中)如图3所示，甚至还有同学想要搬躺椅来午睡。现将躺椅结构简化为右图，躺椅两个板面与水平方向的夹角分别为和，若此时将从缓慢增大为，且保持，则在此过程中左板对人的弹力（　　） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 【答案】5．A 6．D 7．D 8．A 【解析】5．午睡枕的所受到的压力是由于施力物体人发生形变产生的。故选A。 6．A．人在吊床上受力分析如图 根据平衡条件可得，吊床能承受的最大体重为，A错误； B．若增大，减小，减小，吊床所能承受的最大体重会减小，B错误； C．吊床对人的作用力等于人的重力，减小，重力不变，吊床对人的作用力也不变，C错误； D．若保持悬挂点等高，且两悬挂绳与竖直方向夹角始终保持相同，拉开悬挂点间的水平距离，即增大，减小，减小，D正确。 故选D。 7．A．最低点时，处于超重状态，所以吊床对他的作用力大于重力，即，故A错误； BD．他对吊床的作用力与吊床对他的作用力是相互作用力，大小相等，，故B错误D正确； C．在最高点，速度为零，则沿半径方向吊床对他的作用力等于重力沿绳方向的分力，故C错误。 故选D。 8．对人进行受力分析如图 根据平衡关系可得， 整理可得 因为从15°缓慢增大为45°，而不变，所以逐渐增大。 故选A。 正确的受力分析是多数物理题目的基石。 9．某运动员以如图所示的姿势蹲在水平地面上，则该运动员（　　） A．受到水平向前的摩擦力 B．受到水平向后的摩擦力 C．受到竖直向上的支持力 D．受到支持力由脚底形变产生 10．如图所示，一对父子掰手腕，父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为，儿子对父亲的力记为，则（　　） A． B．和大小相等 C．先于产生 D．后于产生 11．唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力通过耕索分别拉两种犁，与竖直方向的夹角分别为和，，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（　　） A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大 B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力 12．矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐形战斗机以速度斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力、发动机推力、与速度方向垂直的升力和与速度方向相反的空气阻力。下列受力分析示意图可能正确的是（　　） A． B． C． D． 13．如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉（月表的重力加速度约为地表的），若将人视为质点，此时工作人员（　　） A．受到的重力大小为 B．受到的合力大小为 C．对球面的压力大小为 D．对球面的作用力大小为 14．在2021“一带一路”年度汉字发布活动中，“互”字作为最能体现2021年“一带一路”精神内涵的汉字拔得头筹，成为年度汉字。如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型。模型分上下两部分，质量均为m。用细线连接两部分。当细线都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接a、b两点的细线为l，连接c、d两点的细线为n，重力加速度为g。则（　　） A．细线l对a点的作用力向上 B．细线l的拉力小于细线n的拉力 C．细线n的拉力大小等于mg D．整个模型对地面的压力大小为2mg 【答案】9．C 10．B 11．B 12．A 13．D 14．BD 【详解】1．AB．运动员处于平衡状态，合外力为零，水平方向不受外力，故AB错误； C．竖直方向上运动员受到的重力和支持力平衡，二者等大反向，即运动员受到竖直向上的支持力，故C正确； D．地面对运动员的支持力是由于地面发生形变产生的，故D错误。 故选C。 2．由于父亲对儿子的力与儿子对父亲的力是作用力与反作用力，同时产生，同时消失，根据牛顿第三定律可知，二者大小相等方向相反，即，故选B。 3．A．由题可知，牛对耕犁水平方向的分力， 由于二者与竖直方向的夹角，因此耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的小，故A错误； B．同理可知，两种耕犁在竖直方向的分力分别为，， 可知耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大，故B正确； CD．不论耕犁做什么运动，耕索对犁的拉力和犁对耕索的拉力始终是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律可知，二者大小相等，方向相反，即不论耕犁做什么运动，耕索对犁的拉力总是等于犁对耕索的拉力，故CD错误。 故选B。 4．由题可知，飞机受到的重力竖直向下，升力与速度方向垂直，空气阻力与速度方向相反，发动机的推力沿喷口的反方向，对比图中各选项，只有A符合题意。故选A。 5．A．工作人员受到的重力，故A错误； B．工作人员在球面上缓慢移动，受力平衡，合力为零，故B错误； C．由于工作人员是在球面上行走，其对球面的压力小于，故C错误； D．根据平衡条件可得 根据牛顿第三定律可知，工作人员对球面的作用力大小也为，故D正确。 故选D。 6． A．细线只能提供拉力，所以细线l对a点的作用力向下，A错误； BC．模型上部分受三个力的作用，重力G、细线l对a点向下的拉力、细线n对d点向上的拉力， 它们的关系为，故 B正确，C错误； D．对整个模型受力分析，受总重力2mg、地面给的支持力，二力平衡，则根据牛顿第三定律，整个模型对地面压力大小为2mg，D正确。 故选BD。 15．图（a）是有“中国天眼”美誉的FAST——目前世界最大口径的射电望远镜，其核心部件之一是馈源舱，重29.8吨，由六根钢索固定在球面反射镜的上方，负责搜集球面反射回的电磁波信号。 (1)如图（b），馈源舱静止时，六根钢索拉力大小相等，且均与竖直方向成60°角，此时一根钢索上的拉力大小为 N（g=9.8m/s2，保留2位有效数字）。 (2)FAST发现了目前所知周期最短的双星系统，如下图（c），A 、B两颗脉冲星（质量为mA和mB）各自绕两星间连线上的一定点O做周期为T的匀速圆周运动，轨道半径RA<RB。关于两颗脉冲星，下列说法正确的是（　　） A．角速度相等 B．线速度大小相等 C．mA>mB D．mA<mB 【答案】(1)9.7×104 (2)AC 【详解】（1）[1]分析可知，馈源舱受到钢索拉力和自身重力而平衡，设每根钢索拉力为F，则由平衡条件得 其中馈源舱质量 代入数据解得 （2）[2]  A．根据双星系统特点可知，双星系统周期相同，加速度相同，故A正确； B．根据 可知由于双星轨道半径不同，故线速度大小不相等，故B错误； CD．双星系统彼此的引力通过彼此的向心力，故彼此的向心力大小相等，设双星系统的角速度以为，则有 解得 由于 故有 故C正确，D错误。 故选AC。 16．如图（a）所示的电梯轿厢中的物块与轿厢相对静止，且只受到重力G、电梯对其的支持力N以及地板对其摩擦力f的作用，其速度方向已画出。轿厢内水平放置的一碗水，其水面形状图（b）所示。 (1)请在图（a）中画出物块的受力分析图。 (2)此时N的大小 （选填：A．大于　B．等于　C．小于）G的大小 (3)图（b）中的现象可使用我们学过的 定律解释。 【答案】(1) (2)C (3)牛顿第一 【详解】（1）由图（a）和图（b）可知电梯轿厢中的物块与桥箱一起斜向左上做减速运动，则物块受重力、支持力和水平向右的静摩擦力，受力分析如图1所示 （2）物块有竖直向下的分加速度，在竖直方向处于失重状态，则此时N的大小小于G的大小，故C正确。 故选C。 （3）图（b）中的现象是水的惯性的体现，可使用我们学过的牛顿第一定律解释。 生活中的力 生活中会遇到各种各样的力，不同的力有不同的特点。 17．(25-26高一上·上海交通大学附属中学·期中)如图所示为某款可调节角度的磁吸式车载手机支架，手机放在支架上被磁力吸住。已知手机受到的磁力大小恒定、方向垂直于手机屏幕，当车辆静止时， （1）手机受到 个力作用 （2）若磁力增大，则手机受到的摩擦力( ) A．变大    B．变小    C．不变 （3）将支架吸盘按图示箭头方向逆时针缓慢旋转，手机受到的摩擦力( ) A．一直变大    B．一直变小    C．先变大后变小    D．先变小后变大 18．(25-26高一上·上海交通大学附属中学·期中)如图所示，工艺磁吸摆件放在木制水平桌面上，两个磁性小球分别用细线固定在木座顶部和底部中心位置。在磁力作用下，两细线均竖直伸直。已知木座质量为，两小球质量均为。设上方细线拉力大小为、桌面对木座的支持力大小为，下列关系正确的是（    ） A．， B．， C．， D．， 19．(25-26高一上·上海交通大学附属中学·期中)放风筝是我国一项传统民俗。现有一可视为平面的风筝在空中稳定悬停时，受到垂直于风筝面向上的风力。若风筝平面与水平方向夹角为，风筝线与水平方向夹角为。某时刻风力发生变化，通过调整风筝线，风筝再次处于平衡状态时，夹角仍保持不变，夹角变小。再次悬停时较之初次悬停，下列说法正确的是（    ） A．减小，减小 B．减小，增大 C．T增大，F增大 D．T增大，F减小 20．(25-26高一上·上海交通大学附属中学·期中)帆船是一种依靠自然风力来推动船只前进的交通工具，如图所示，一艘帆船正在沿着“之”字路线做无动力逆风行驶，风力垂直于帆面，为实现“顶风逆行”，需要将船帆调整到哪个位置（    ） A． B． C． D． 21．(25-26高一上·上海交通大学附属中学·期中)弹弓是一种传统非遗技艺项目的器械。图（a）是一种“Y”型弹弓，两根完全相同的皮筋一端和弹兜相连，另一端分别固定在Y形支架的两个弓眼上。使用者先拉皮筋，并保持弹丸静止，此时两皮筋长度相同，如图（b）所示，然后释放弹丸，让其弹出。 （1）用力拉皮筋使弹丸处于静止状态，两侧皮筋间夹角为。若仅增大弓眼间距，再用力拉皮筋使弹丸处于静止状态，此时两皮筋间的夹角仍为，则( ) A．    B．    C． （2）若以初速度竖直向上射出一弹丸，取，其上升的最大高度为 m 22．(25-26高一上·上海交通大学附属中学·期中)在清洁外墙玻璃时可以用磁力刷。如图所示，厚度的玻璃左右表面平整且竖直，两个相同特制磁力刷A、B（均可视为质点）之间的吸引力始终沿连线方向，吸引力的大小与间距离成反比，即。已知A的质量为，与玻璃间的动摩擦因数，滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等，当、吸附在玻璃两侧表面且水平正对时，A、B间的吸引力。 （1）控制B从图中位置水平向右缓慢移动，要A不下滑，求的最远距离； （2）控制B从图中位置竖直向上缓慢移动，当A也恰能从图中位置竖直向上运动时，求连线与水平方向夹角。 【答案】17． 4 C C 18．C 19．C 20．A 21． C 45 22．（1）6cm；（2）45° 【解析】17．（1）.[1]手机受到重力、磁力和摩擦力，还受到弹力作用，故手机受4个力作用； （2）.[2]手机在整个过程中始终处于平衡状态，所以受到的合力为零，手机和吸盘之间的摩擦力为静摩擦力，大小与重力沿手机方向分力相等，保持不变； 故选C。 （3）.[3]设倾角为θ，若将手机和支架吸盘逆时针缓慢旋转90°角，根据受力平衡可得 f=mgsinθ，可知sinθ逐渐增大到1再逐渐减小，则手机受到的摩擦力先增大后减小； 故选C。 18．设下方细线拉力大小为T下，两小球均处于平衡状态，根据平衡条件有T-2mg-T下=0 可得T=2mg+T下≥2mg 木座及两个小球整体处于平衡状态，以整体为研究对象FN-（M+2m）g=0 可得FN=（M+2m）g 故选C。 19．根据题意可知，风筝受到重力G，升力F，拉力T共三力作用，在缓慢放线过程中，G为恒力，F方向不变，T方向变化，是一个动态平衡过程，构建矢量三角形，利用图解法结合题意可得，T一直增大，F一直增大；故选C。 20．风对帆面造成一个垂直于帆面的作用力，将作用力分解为沿着船体的分力和垂直于船体的分力，为实现“顶风逆行”，沿着船体的分力必须与航向方向相同，如图所示 故A正确，BCD错误； 故选A。 21．（1）[1]保持两皮筋间的夹角为不变，仅增大弓眼间距，根据几何关系可知，两皮筋变长，则皮筋上的弹力变大，而两力夹角不变，根据力的合成可知，合力变大，弹丸处于静止状态，则外力与两皮筋合力等大反向，所以外力变大，则F1＜F2，故AB错误，C正确。 故选C。 （2）[2]弹丸离开弹弓后做竖直上抛运动，上升的最大高度为 22．（1）[1]控制B从图中位置水平向右缓慢移动，则有Fd=F'xm 以A为对象，有mg=f 又f=μN'=μF' 解得 联立解得：； （2）[2]控制B从图中位置竖直向上缓慢移动，当A也恰能从图中位置竖直向上运动时，设AB连线与竖直方向夹角为θ，则有Fd=F1d1 又d=d1sinθ 可得Fsinθ=F1 以A为对象，有F1cosθ=mg+μN1，N1=F1sinθ 联立解得θ=45° 雪 六出飞花入户时，坐看青竹变琼枝。在冬季赏雪时也要注意下雪对人们生活的影响。 23．（2025上海市杨浦区高三二模）雪花是晶体的一种。晶体的特征有（    ） A．有固定的熔点 B．物理性质都是各向异性 C．同种元素组成的物质，其空间点阵唯一 D．在一定的条件下，晶体和非晶体间可以相互转化 24．（2025上海市杨浦区高三二模）小衡同学在雪地里吹肥皂泡玩。若泡内气体质量为，气体摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，则泡内气体分子数 。刚吹出的肥皂泡内的气体压强比外界大气压强大，气体温度为。肥皂泡很快冻结，其体积和内部气体质量不变。气体压强与外界大气压强的差的绝对值仍为。将肥皂泡内气体视作理想气体，已知大气压强为，则冻结后泡内气体温度 。 25．（2025上海市杨浦区高三二模）小区便民晾衣设备的三根支撑杆等间距地竖直固定在地面上，相邻支撑杆之间的晾衣绳质量均为，晾衣绳顶端的切线与竖直方向的夹角均为，如图所示。降雪后晾衣绳都被冰层均匀包裹，中间的支撑杆对地压力增加了。为简化问题，不考虑中间支撑杆上的积雪重力及晾衣绳顶端切线与竖直方向夹角的变化。重力加速度为。求： （1）每根晾衣绳上的冰层质量； （2）结冰的晾衣绳在最低点的张力大小。 【答案】23．AD 24． 25．（1）（2） 【解析】23．A．晶体都有固定的熔点，选项A正确； B．只有单晶体的物理性质是各向异性，选项B错误； C．同种元素组成晶体的“空间点阵”不一定相同，如金刚石与石墨，选项C错误； D．晶体和非晶体没有一定的界限，在一定条件下晶体和非晶体间可以相互转化，故D正确； 故选AD。 24．[1]泡内气体分子数 [2]泡内气体体积和质量不变，根据查理定理 解得 25．（1）中间支撑杆的支持力等于两边细绳重力总和的一半，即F=mg 中间的支撑杆对地压力增加了，可知每根晾衣绳上的冰层重力为，质量 （2）对左边晾衣绳一半分析可得， 解得最低点细绳张力 网球是一项风靡全球的体育项目。发球时通过快速挥拍，在极短时间内对网球施加极大作用力，网球获得极高初速度，在空中划出一道优美的弧线。 26．（2025上海闵行区高三二模）（1）如图（a）4个相同的网球紧挨叠放，静止在水平地面，若网球的质量为，重力加速度为，地面对网球的支持力大小为 。 （2）图（b）是下层3球的俯视图，若稍微增大球心距离，三球仍能静止，则网球受到网球的弹力大小 A．增大    B．减小    C．不变 27．（2025上海闵行区高三二模）某同学使用网球训练器单人打回弹，如图，一轻质弹性绳将网球拴在底座中心点，以为原点在竖直平面内建直角坐标系，将质量的网球从点静止释放，落地后竖直弹起到最高点，此时使用网球拍击打网球，网球瞬间获得水平速度，网球运动到点时，弹性绳恰好绷直，最后运动到点与地面相撞。假设网球始终在竖直平面内运动，底座保持不动，忽略底座的高度、对球的大小、空气阻力以及对球旋转带来的影响，g取10。 （1）若网球第一次落地与地面接触的时间为，撞击过程中损失的机械能为 J，地面对网球的平均作用力大小为 N。 （2）网球从运动到过程中，动能和重力势能随时间变化正确的是( ) （3）网球从点运动到点经历的时间为 s，网球在点时重力的瞬时功率为 W。 （4）如图所示为弹性绳所受拉力与伸长量之间的关系，当网球撞向点时，弹性绳伸长量，此时弹性绳中的弹性势能为 J，网球的动能为 J。 【答案】26． A 27． 或13.5N BD 【解析】26．[1]设地面对下面每个网球的支持力都为，对四个网球整体受力分析可得 故地面对网球A的支持力为 [2]设下面三个球对B球的弹力为F，AB球心的连线与竖直方向的夹角为，对B球受力分析有 可知A球给B球的弹力大小为 当若稍微增大球心距离时，变大，故A球给B球的弹力增大。 故选A。 27．[1]网球从A点静止释放，做自由落体运动，由运动学公式可知落地速度为 网球落地后向上做竖直上抛运动，由运动学知识可知弹起后速度为 故网球与地面撞击过程中损失的机械能为 [2]网球与地面作用过程中，以向下为正方向，由动量定理有 代入数据解得地面对网球的平均作用力大小为 [3] 网球从运动到过程中由动能定理有 网球从运动到过程中做平抛运动，由运动学知识有 联立解得 A错误，B正确； 网球从运动到过程中，由功能关系有 联立解得 C错误，D正确； 故选BD。 [4] 网球从运动到过程中做平抛运动，由运动学知识有, 可得网球从点运动到点经历的时间为 [5]网球在点时重力的瞬时功率为 [6]图像的面积表示弹性绳上的弹力做功的多少，由图像可知，弹力做功为 由功能关系可知此时弹性绳的弹性势能为 即弹性绳的弹性势能为 [7]网球与弹性绳所组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律有 联立解得当网球撞向点时，网球的动能为 智能手机是现代人的必备物品，由于手机内置的传感器（如加速度计、陀螺仪、磁力计、气压计等）利用手机也可以进行各种物理实验。 28．（2025上海市高三二模）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．手机受到的支持力一定小于G B．支架对手机的支持力大于手机对支架的压力 C．支架对手机的作用力方向竖直向上 D．支架对手机的摩擦力大小为 29．（2025上海市高三二模）利用智能手机的加速度传感器可测量手机运动的加速度。如图甲所示，将手机与弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在天花板上。用手握着智能手机，打开加速度传感器，t=0时刻从静止释放手机，得到竖直方向加速度随时间变化的图像如图乙所示，取竖直向上为正方向，下列说法正确的是（　　） A．0~1s内手机向下运动 B．t=0时刻，弹簧处于原长状态 C．0.5~1.5s内手机处于失重状态 D．1.0~1.5s内弹簧的弹力增大 30．（2025上海市高三二模）一同学利用智能手机中的磁传感器测量地磁场的磁感应强度。如图甲建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为面。手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可知该同学是在 （选填“南半球”或“北半球”）进行此实验，所测的地磁场的磁感应强度B的大小为 T（结果保留2位有效数字）。 测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT 1 24 0 －56 2 －26 0 －55 3 0 25 －56 4 0 24 －56 31．（2025上海市高三二模）某种手机防窥膜由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，如图所示，屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度θ的控制。发光像素单元紧贴防窥膜下表面，位于相邻两屏障正中间。不考虑光的衍射，下列说法正确的是（　　） A．防窥膜实现防窥效果主要是靠光的全反射 B．其他条件不变时，透明介质的折射率越小，可视角度越小 C．从上往下看，看到的图像比发光像素单元位置低 D．屏障高度d越大，可视角度越大 【答案】28．C 29．CD 30． 北半球 31．B 【解析】28．A．因为采用了纳米微吸材料，斜面会对手机存在一个吸引力，所以手机受到的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，选项A错误； B．根据牛顿第三定律可知，支架对手机的支持力等于手机对支架的压力，故B错误； C．手机受到竖直向下的重力和支架的作用力，二力平衡，支架对手机的作用力大小为G，方向竖直向上，选项C正确。 D．根据平衡可知，支架对手机的摩擦力大小为，故D错误。 故选C。 29．A．根据a-t图像中图线与横轴所围面积表示速度变化，可知内手机加速向上运动，速度值逐渐增大， 内手机向上减速运动，在t=1s时刻，速度恰好减为零。故A错误； B．由图可知，初始时手机加速度竖直向上，根据牛顿第二定律 可知弹簧处于伸长状态。故B错误； C．由图可知，内手机加速度竖直向下，处于失重状态，故C正确； D．内，有 由图可知，加速度逐渐减小，弹力增大。故D正确。 故选CD。 30．[1]因为每次测量时y轴指向不同方向，而z轴正向保持竖直向上，而沿z轴方向的磁场均为负值，可知该地的地磁场的竖直分量向下，可知该地位于北半球； [2]根据第1组数据可知，当地的地磁场大小 31．A．防窥屏实现防窥效果的原理是因为某些角度范围内的光被屏障吸收，能射出到空气中的光其入射角都小于临界角，没有发生全反射，故A错误； B．透明介质的折射率越小，则在空气中的折射角越小，则由几何关系可知，可视角度θ越小，故B正确； C．根据光路可逆，可知从上往下观察手机屏幕，看到的图像比发光像素单元位置高，故C错误； D．由图可知，屏障的高度d越大，光线射到界面的入射角越小，则在空气中的折射角越小，则可视角度θ越小，故D错误。 故选B。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型02 共点力平衡 目录 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 题型01 静态平衡问题 题型02 动态平衡问题 题型03 临界极值问题 第三部分 综合巩固 整合应用，模拟实战 共点力平衡是高考力学核心考点，近三年常以选择题、计算题形式独立考查或融入电磁学综合题。其作用在于强化受力分析能力，为动力学、能量问题奠基。 典型命题：静态计算（三力汇交）、动态分析（力随角度变化）、临界极值（最大静摩擦力）、连接体平衡。 核心能力：精准受力分析，灵活选用正交分解/矢量三角形法，判断临界状态。 思维误区：漏画约束力（如支持力）、方向误判（摩擦力方向）、研究对象混淆（整体与隔离法错用）、平衡条件误用（非共点力问题）。 题型01 静态平衡问题 【典例】（2024上海市黄浦区二模）如图（a）为救灾工作中消防员从顶楼直降到某一楼层的瞬间，如图（b）所示O点为轻绳悬挂点且保持固定，脚与竖直墙接触点为A，人的重心在B，A与B中间部分可简化为轻杆。初始时，消防员在缓慢下降过程中AB长度以及AB与竖直方向的夹角均保持不变。墙对轻杆的弹力大小的变化规律是 ，轻绳上拉力大小的变化规律是 。（均选择：A．“逐渐减小”、B．“逐渐增大”、C．“先减小后增大”） 处理平衡问题常用的方法 方法 内 容 合成法 物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三 个力大小相等，方向相反 分解法 物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则 其分力和其他两个力满足平衡条件 正交分解法 物体受到三个或三个以上力的作用而平衡，将物体所受的力分解为 相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件 解答静态平衡问题的基本思路 【变式1】（2023上海市静安区二模）如图，三根轻绳一端分别系住A、B、C三个物体，它们的另一端分别通过光滑定滑轮系于O点，整个装置处于平衡状态时，Oa与竖直方向成37°，Ob处于水平状态。已知B物体的质量为m，则A物体的质量为 ；如果将左边的滑轮a缓慢水平向左移动距离s，最终整个装置仍处于平衡状态，重力加速度为g，则装置的机械能变化的大小为 。（取sin37=0.6，cos37=0.8.） 【变式2】光滑水平面上，细线一端固定在O点，另一端与小球相连，小球受到两个相互垂直的水平拉力和，细线始终水平，与细线的夹角为（为钝角），小球始终处于平衡状态。则下列说法正确的是（　　） A．保持拉力恒定不变，方向不变，大小逐渐增加，则小球受到细线的拉力逐渐减小 B．只增加细线的长度，保持三个力方向不变，则减小 C．若保持角和不变，将拉力沿顺时针方向缓慢转动，则小球受到细线的拉力将逐渐增大 D．若保持角和不变，将拉力沿顺时针方向缓慢转动，则小球受到细线的拉力将逐渐减小 题型02 动态平衡问题 【典例】（2025上海徐汇区二模）某同学使用如图装置验证机械能守恒定律。当地重力加速度大小为g。 4．测量挡光片宽度宜选用（　　） A．厘米刻度尺 B．游标卡尺 C．螺旋测微器 5．用水平推力从最低点缓慢推高摆锤的过程中，推力F与轻质连杆对摆锤的拉力T的变化情况为（　　） A．F增大，T减小 B．F、T都增大 C．F减小，T增大 D．F、T都减小 6．将摆锤从图示位置静止释放，读取并记录各挡光片的对应高度h和摆锤经过各挡光片的挡光时间t，测得各挡光片的宽度均为d。利用实验数据，以h为横坐标，以 为纵坐标绘制图线，当图线为斜率大小近似为g的倾斜直线时，可认为摆锤下摆过程中机械能守恒。 7．摆锤以大小为v的速度经过最低点后，在制动装置作用下静止于连杆与竖直方向夹角为位置。已知摆锤质量为m、摆长为L，求刹停过程中制动装置对摆锤做功W。 1.定义：物体所受的力一部分是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡. 2. 分析动态平衡问题的方法 方法 步骤 解析法 (1)列平衡方程求出未知量与已知量的关系表达式； (2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况 图解法 (1)根据已知量的变化情况，画出平行四边形边、角的变化； (2)确定未知量大小、方向的变化 相似三角形法 (1)根据已知条件画出两个不同情况对应的力的三角形和空间几何三角形，确定对应边，利用三角形相似知识列出比例式； (2)确定未知量大小的变化情况 【变式1】(24-25高一上·浙江嘉兴·期末)一根细线系着一个质量为的小球，细线上端固定在横梁上。给小球施加力F，小球平衡后细线跟竖直方向的夹角为，如图所示。现将的方向由图示位置逆时针旋转至竖直方向的过程中，小球始终在图中位置保持平衡，则（　　） A．绳子拉力一直增大 B．F一直减小 C．F的最小值为 D．F的最小值为 【变式2】（2023上海市静安区二模）如图，可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢从底部经a点爬到b点，蚂蚁经过这两点所受摩擦力Ffa、Ffb和弹力FNa、FNb的情况是（　　） A．Ffa >Ffb，FNa>FNb B．Ffa >Ffb，FNa<FNb C．Ffa <Ffb，FNa>FNb D．Ffa <Ffb，FNa<FNb 题型03 临界与极值问题 【典例】．(24-25高一上·上海曹杨第二中学·月考)如图所示，质量物体A置于水平地面上，质量物体B置于A上，并用水平细绳将其与竖直墙面相连。A与B、A与地面间的动摩擦因数均为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平力F将A向右拉出： (1)求B物体受到的摩擦力大小； (2)为了能将A向右拉出，求水平力F的最小值。 一、临界问题 当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述. 二、极值问题 平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题.一般用图解法或解析法进行分析. 三、临界、极值问题方法总结 1. 极限法：首先要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点；临界条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而要把某个物理量推向极端，即极大和极小. 2. 数学分析法：通过对问题的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(画出函数图象)，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值). 3. 物理分析方法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值. 【变式1】(24-25高一上·上海曹杨第二中学·期中)一根绳子能承受的最大拉力为250N，若两人沿相反方向拉绳，当每人用力达到 N时，绳子会被拉断。若绳的一端被固定，一人用力拉绳子的另一端，则此人用力达到 N时，绳子会被拉断。 【详解】[1][2] 绳子能承受的最大拉力是250N，两个沿相反方向拉绳子和将绳的一端固定在墙上，一个人用力拉绳子另一端，其最终效果是一样的，当绳子被拉断时，其所用的拉力都是250N，绳子会被拉断。 【变式2】(25-26高一上·广西柳州铁一中学·期中)如图所示，粗糙水平面上放置一半径为R的四分之一圆柱体，圆柱体只有圆弧表面光滑，其他部分粗糙。光滑轻滑轮C（大小可忽略不计）用轻杆固定在圆心O的正上方，轻质细线一端固定在A点，另一端跨过滑轮连接质量为的小球（可视为质点），小球置于四分之一圆柱体圆弧表面上D点，，且与竖直方向成角，物块B通过光滑轻质圆环悬挂在细线上静止于P点，与竖直方向成角，此时圆柱体恰处于平衡状态。已知在同一竖直面内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。 (1)求细线的拉力； (2)求物块B的质量； (3)若四分之一圆柱体的质量为，求圆柱体与地面之间的动摩擦因数。 第19届杭州亚运会我国运动员获得了201枚金牌，远超第二名日本。亚运会以及奥运会上众多的运动项目都蕴含着丰富的动力学知识。 1．如图，运动员在平衡木上缓慢做花样动作的过程中（　　） A．重心位置一定不变 B．不论是双手还是单手撑在平衡木上，平衡木对人的作用力都不变 C．若运动员双手支撑，则两只手臂的夹角越大，每只手所受平衡木的支持力越大 D．若运动员双手支撑，则两只手臂的夹角越大，每只手所受平衡木的支持力越小 2．本届杭州亚运会上跳水运动员全红婵表演水花消失术，惊呆了所有的评委和观众。在跳水过程中（　　） A．运动员从跳台上跳起，上升过程中，处于超重状态 B．运动员到达最高点时，处于平衡状态 C．运动员在下降过程中，处于失重状态 D．运动员起跳时，跳板的支持力大于她对跳板的压力 3．运动员在水平跳台上做原地纵跳时，在快速下蹲后立即蹬伸的过程中，人受到的地面支持力的变化情况（如图，G为重力，F为支持力）用图像表示，则下图正确的是（　　） A． B． C． D． 4．蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动，属于体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。将蹦床运动简化为如图所示。A为某次下落运动员的最高点，B为运动员下落过程中刚接触蹦床时的位置，C为运动员到达的最低点。运动员自A落至C的运动过程中，下列说法错误的是（　　） A．A至B，运动员加速运动 B．B至C，运动员减速运动 C．运动员在C点，速度为零，加速度不为零 D．运动员在最低点C的加速度大于g 中午不睡，下午崩溃。午休20分钟的“囊萤映雪”还不如“养精蓄锐”。尽管午睡时间可能并不长，但人们还是想出了多种多样的休息方式 5．(25-26高三上·上海晋元高级中学·期中)如图1所示，某同学在教室午睡。他趴在了一个午睡枕上进行午休。午睡枕的所受到的压力是由于________的形变 A．人 B．午睡枕 6．(25-26高三上·上海晋元高级中学·期中)另一同学选择在花园用吊床午睡。如图2所示，当他午睡时，两侧悬挂位置等高，且悬挂绳与竖直方向的夹角都为，若悬挂绳所能承受的最大拉力为，则（　　） A．吊床所能承受的最大体重为 B．若增大，则吊床所能承受的最大体重会增大 C．若减小，同一个人睡在吊床上，吊床对人的作用力会增大 D．若保持悬挂点等高，且两悬挂绳与竖直方向夹角始终保持相同，拉开悬挂点间的水平距离，吊床所能承受的最大体重会减小 7．(25-26高三上·上海晋元高级中学·期中)若图2中，这位同学边躺边晃悠吊床，使其左右做等幅摆动。该过程中，同学受到的重力为，他对吊床的作用力为，吊床对他的作用力为，当他来回摆动时，（　　） A．最低点时， B．最低点时， C．最高点时， D．最高点时， 8．(25-26高三上·上海晋元高级中学·期中)如图3所示，甚至还有同学想要搬躺椅来午睡。现将躺椅结构简化为右图，躺椅两个板面与水平方向的夹角分别为和，若此时将从缓慢增大为，且保持，则在此过程中左板对人的弹力（　　） A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 正确的受力分析是多数物理题目的基石。 9．某运动员以如图所示的姿势蹲在水平地面上，则该运动员（　　） A．受到水平向前的摩擦力 B．受到水平向后的摩擦力 C．受到竖直向上的支持力 D．受到支持力由脚底形变产生 10．如图所示，一对父子掰手腕，父亲让儿子获胜。若父亲对儿子的力记为，儿子对父亲的力记为，则（　　） A． B．和大小相等 C．先于产生 D．后于产生 11．唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力通过耕索分别拉两种犁，与竖直方向的夹角分别为和，，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（　　） A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大 B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力 12．矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐形战斗机以速度斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力、发动机推力、与速度方向垂直的升力和与速度方向相反的空气阻力。下列受力分析示意图可能正确的是（　　） A． B． C． D． 13．如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉（月表的重力加速度约为地表的），若将人视为质点，此时工作人员（　　） A．受到的重力大小为 B．受到的合力大小为 C．对球面的压力大小为 D．对球面的作用力大小为 14．在2021“一带一路”年度汉字发布活动中，“互”字作为最能体现2021年“一带一路”精神内涵的汉字拔得头筹，成为年度汉字。如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型。模型分上下两部分，质量均为m。用细线连接两部分。当细线都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接a、b两点的细线为l，连接c、d两点的细线为n，重力加速度为g。则（　　） A．细线l对a点的作用力向上 B．细线l的拉力小于细线n的拉力 C．细线n的拉力大小等于mg D．整个模型对地面的压力大小为2mg 15．图（a）是有“中国天眼”美誉的FAST——目前世界最大口径的射电望远镜，其核心部件之一是馈源舱，重29.8吨，由六根钢索固定在球面反射镜的上方，负责搜集球面反射回的电磁波信号。 (1)如图（b），馈源舱静止时，六根钢索拉力大小相等，且均与竖直方向成60°角，此时一根钢索上的拉力大小为 N（g=9.8m/s2，保留2位有效数字）。 (2)FAST发现了目前所知周期最短的双星系统，如下图（c），A 、B两颗脉冲星（质量为mA和mB）各自绕两星间连线上的一定点O做周期为T的匀速圆周运动，轨道半径RA<RB。关于两颗脉冲星，下列说法正确的是（　　） A．角速度相等 B．线速度大小相等 C．mA>mB D．mA<mB 16．如图（a）所示的电梯轿厢中的物块与轿厢相对静止，且只受到重力G、电梯对其的支持力N以及地板对其摩擦力f的作用，其速度方向已画出。轿厢内水平放置的一碗水，其水面形状图（b）所示。 (1)请在图（a）中画出物块的受力分析图。 (2)此时N的大小 （选填：A．大于　B．等于　C．小于）G的大小 (3)图（b）中的现象可使用我们学过的 定律解释。 生活中的力 生活中会遇到各种各样的力，不同的力有不同的特点。 17．(25-26高一上·上海交通大学附属中学·期中)如图所示为某款可调节角度的磁吸式车载手机支架，手机放在支架上被磁力吸住。已知手机受到的磁力大小恒定、方向垂直于手机屏幕，当车辆静止时， （1）手机受到 个力作用 （2）若磁力增大，则手机受到的摩擦力( ) A．变大    B．变小    C．不变 （3）将支架吸盘按图示箭头方向逆时针缓慢旋转，手机受到的摩擦力( ) A．一直变大    B．一直变小    C．先变大后变小    D．先变小后变大 18．(25-26高一上·上海交通大学附属中学·期中)如图所示，工艺磁吸摆件放在木制水平桌面上，两个磁性小球分别用细线固定在木座顶部和底部中心位置。在磁力作用下，两细线均竖直伸直。已知木座质量为，两小球质量均为。设上方细线拉力大小为、桌面对木座的支持力大小为，下列关系正确的是（    ） A．， B．， C．， D．， 19．(25-26高一上·上海交通大学附属中学·期中)放风筝是我国一项传统民俗。现有一可视为平面的风筝在空中稳定悬停时，受到垂直于风筝面向上的风力。若风筝平面与水平方向夹角为，风筝线与水平方向夹角为。某时刻风力发生变化，通过调整风筝线，风筝再次处于平衡状态时，夹角仍保持不变，夹角变小。再次悬停时较之初次悬停，下列说法正确的是（    ） A．减小，减小 B．减小，增大 C．T增大，F增大 D．T增大，F减小 20．(25-26高一上·上海交通大学附属中学·期中)帆船是一种依靠自然风力来推动船只前进的交通工具，如图所示，一艘帆船正在沿着“之”字路线做无动力逆风行驶，风力垂直于帆面，为实现“顶风逆行”，需要将船帆调整到哪个位置（    ） A． B． C． D． 21．(25-26高一上·上海交通大学附属中学·期中)弹弓是一种传统非遗技艺项目的器械。图（a）是一种“Y”型弹弓，两根完全相同的皮筋一端和弹兜相连，另一端分别固定在Y形支架的两个弓眼上。使用者先拉皮筋，并保持弹丸静止，此时两皮筋长度相同，如图（b）所示，然后释放弹丸，让其弹出。 （1）用力拉皮筋使弹丸处于静止状态，两侧皮筋间夹角为。若仅增大弓眼间距，再用力拉皮筋使弹丸处于静止状态，此时两皮筋间的夹角仍为，则( ) A．    B．    C． （2）若以初速度竖直向上射出一弹丸，取，其上升的最大高度为 m 22．(25-26高一上·上海交通大学附属中学·期中)在清洁外墙玻璃时可以用磁力刷。如图所示，厚度的玻璃左右表面平整且竖直，两个相同特制磁力刷A、B（均可视为质点）之间的吸引力始终沿连线方向，吸引力的大小与间距离成反比，即。已知A的质量为，与玻璃间的动摩擦因数，滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等，当、吸附在玻璃两侧表面且水平正对时，A、B间的吸引力。 （1）控制B从图中位置水平向右缓慢移动，要A不下滑，求的最远距离； （2）控制B从图中位置竖直向上缓慢移动，当A也恰能从图中位置竖直向上运动时，求连线与水平方向夹角。 雪 六出飞花入户时，坐看青竹变琼枝。在冬季赏雪时也要注意下雪对人们生活的影响。 23．（2025上海市杨浦区高三二模）雪花是晶体的一种。晶体的特征有（    ） A．有固定的熔点 B．物理性质都是各向异性 C．同种元素组成的物质，其空间点阵唯一 D．在一定的条件下，晶体和非晶体间可以相互转化 24．（2025上海市杨浦区高三二模）小衡同学在雪地里吹肥皂泡玩。若泡内气体质量为，气体摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，则泡内气体分子数 。刚吹出的肥皂泡内的气体压强比外界大气压强大，气体温度为。肥皂泡很快冻结，其体积和内部气体质量不变。气体压强与外界大气压强的差的绝对值仍为。将肥皂泡内气体视作理想气体，已知大气压强为，则冻结后泡内气体温度 。 25．（2025上海市杨浦区高三二模）小区便民晾衣设备的三根支撑杆等间距地竖直固定在地面上，相邻支撑杆之间的晾衣绳质量均为，晾衣绳顶端的切线与竖直方向的夹角均为，如图所示。降雪后晾衣绳都被冰层均匀包裹，中间的支撑杆对地压力增加了。为简化问题，不考虑中间支撑杆上的积雪重力及晾衣绳顶端切线与竖直方向夹角的变化。重力加速度为。求： （1）每根晾衣绳上的冰层质量； （2）结冰的晾衣绳在最低点的张力大小。 网球是一项风靡全球的体育项目。发球时通过快速挥拍，在极短时间内对网球施加极大作用力，网球获得极高初速度，在空中划出一道优美的弧线。 26．（2025上海闵行区高三二模）（1）如图（a）4个相同的网球紧挨叠放，静止在水平地面，若网球的质量为，重力加速度为，地面对网球的支持力大小为 。 （2）图（b）是下层3球的俯视图，若稍微增大球心距离，三球仍能静止，则网球受到网球的弹力大小 A．增大    B．减小    C．不变 27．（2025上海闵行区高三二模）某同学使用网球训练器单人打回弹，如图，一轻质弹性绳将网球拴在底座中心点，以为原点在竖直平面内建直角坐标系，将质量的网球从点静止释放，落地后竖直弹起到最高点，此时使用网球拍击打网球，网球瞬间获得水平速度，网球运动到点时，弹性绳恰好绷直，最后运动到点与地面相撞。假设网球始终在竖直平面内运动，底座保持不动，忽略底座的高度、对球的大小、空气阻力以及对球旋转带来的影响，g取10。 （1）若网球第一次落地与地面接触的时间为，撞击过程中损失的机械能为 J，地面对网球的平均作用力大小为 N。 （2）网球从运动到过程中，动能和重力势能随时间变化正确的是( ) （3）网球从点运动到点经历的时间为 s，网球在点时重力的瞬时功率为 W。 （4）如图所示为弹性绳所受拉力与伸长量之间的关系，当网球撞向点时，弹性绳伸长量，此时弹性绳中的弹性势能为 J，网球的动能为 J。 智能手机是现代人的必备物品，由于手机内置的传感器（如加速度计、陀螺仪、磁力计、气压计等）利用手机也可以进行各种物理实验。 A．手机受到的支持力一定小于G B．支架对手机的支持力大于手机对支架的压力 C．支架对手机的作用力方向竖直向上 D．支架对手机的摩擦力大小为 29．（2025上海市高三二模）利用智能手机的加速度传感器可测量手机运动的加速度。如图甲所示，将手机与弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在天花板上。用手握着智能手机，打开加速度传感器，t=0时刻从静止释放手机，得到竖直方向加速度随时间变化的图像如图乙所示，取竖直向上为正方向，下列说法正确的是（　　） A．0~1s内手机向下运动 B．t=0时刻，弹簧处于原长状态 C．0.5~1.5s内手机处于失重状态 D．1.0~1.5s内弹簧的弹力增大 30．（2025上海市高三二模）一同学利用智能手机中的磁传感器测量地磁场的磁感应强度。如图甲建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为面。手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可知该同学是在 （选填“南半球”或“北半球”）进行此实验，所测的地磁场的磁感应强度B的大小为 T（结果保留2位有效数字）。 测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT 1 24 0 －56 2 －26 0 －55 3 0 25 －56 4 0 24 －56 31．（2025上海市高三二模）某种手机防窥膜由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，如图所示，屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度θ的控制。发光像素单元紧贴防窥膜下表面，位于相邻两屏障正中间。不考虑光的衍射，下列说法正确的是（　　） A．防窥膜实现防窥效果主要是靠光的全反射 B．其他条件不变时，透明介质的折射率越小，可视角度越小 C．从上往下看，看到的图像比发光像素单元位置低 D．屏障高度d越大，可视角度越大 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $