小题精练02 力和物体平衡 -2026届高考物理题型突破限时精练（浙江专用）

小题精练02 力和物体平衡 一、重要的规律、公式和二级结论 内容 重要的规律、公式和二级结论 1、弹力、胡克定律 (1)在弹性限度内，弹力与形变量成正比，即F=kx。 (2)由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线，由“死结”分开的两段绳子上的弹力大小不一定相等。 (3)“动杆”弹力方向一定沿杆方向，“定杆”弹力方向不一定沿杆方向。 2、摩擦力 (4)摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反 (5)静摩擦力的大小0<Ff≤Ffmax;滑动摩擦力的大小Ff=uFN。 3、力的合成与分解 (6)两个分力大小不变，方向夹角越大，合力越小。 (7)两个力的合力大小范围：F1-F2≤F≤F1+F2。 (8)若三个力大小相等、方向互成120°角，则其合力为零。 4、共点力的平衡 (9)平衡条件：F合=0（或Fx=0,Fy=0)。 5、静电力 (10)方向：正电荷所受静电力方向与电场强度方向一致，负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反。 (11)大小：F=qE,真空中点电荷间的静电力F= 6、安培力 (12)方向：左手定则判断，安培力垂直于B、l决定的平面。 (13)大小：当B⊥I时，F=IIB,当B与I的夹角为θ时，F=IIBsinθ。 7、洛伦兹力 (14)方向：左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力不做功。 (15)大小：F=qvB(B⊥v)。 二、受力分析 静态平衡问题 1.解决静态平衡问题的“四步骤” 2.处理平衡问题常用的四种方法 内容 情景示例 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，将某一个力按力的作用效果分解，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时，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 矢量三角形法 对受三个共点力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移，使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力 相似三角形 正弦定理 三、动态平衡及临界、极值问题 1.解决动态平衡问题的一般思路 化“动”为“静”，“静”中求“动”，分析各力的变化情况或极值问题。 2.动态平衡问题的分析方法 3.解决临界与极值问题的思路与方法 【例题1】1．（2025·浙江嘉兴·一模）电影《赌神》中有一经典发牌动作，如图所示，发牌手将扑克牌水平放置，用大拇指向下挤压扑克牌的同时，迅速把最上面的扑克牌向前水平推出，其他扑克牌均静止不动。已知每张牌的质量为，大拇指的压力为，牌与牌之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则顺利发出第一张牌过程中（　　） A．大拇指与第一张牌之间的摩擦力是滑动摩擦力 B．第一张牌和第二张牌之间的摩擦力为 C．第二张牌和第三张牌之间的摩擦力为 D．越下面的牌受到的压力越大，牌受到的摩擦力也越大 【答案】B 【详解】A．在顺利发出第一张牌过程中，大拇指与第一张牌之间没有相对滑动，所以它们之间的摩擦力是静摩擦力，故A错误； B．第一张牌相对第二张牌向前运动，故第一张牌和第二张牌之间的摩擦力为滑动摩擦力，根据平衡条件，可知第二张牌对第一张牌的支持力为 即第二张牌所受的正压力为 根据滑动摩擦力公式可得第一张牌和第二张牌之间的摩擦力为，故B正确； C．对第二张牌进行分析，第二张牌处于静止状态，在水平方向上，它受到第一张牌对它的滑动摩擦力，根据平衡条件，第二张牌和第三张牌之间的摩擦力与第一张牌对第二张牌的滑动摩擦力大小相等，方向相反，所以第二张牌和第三张牌之间的摩擦力也为，故C错误； D．越下面的牌受到的压力越大，但除第一张牌外，其他牌都处于静止状态，它们受到的是静摩擦力，根据平衡条件，这些静摩擦力大小都等于第一张牌与第二张牌之间的滑动摩擦力，故D错误。 故选B。 【例题2】8．（2025·浙江·三模）如图所示，物块A与B用跨过滑轮的轻绳相连，稳定后，轻绳 OP与水平方向夹角为，OA和OB与OP的延长线的夹角分别为和。已知，地面对物块B的弹力为NB=80N，不计滑轮的重力及轻绳和滑轮之间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A． B．物体A的重力40N C．OP绳子的拉力为 D．地面对物体B的摩擦力为20N 【答案】B 【详解】A．由于滑轮两边绳子拉力大小相等，且滑轮两边绳子拉力的合力等于轻绳 OP拉力的大小，故OP的方向沿着两根绳子拉力的夹角的角平分线上，故，故A错误； B D．根据几关系，连接B物体的绳子部分与水平方向夹角为，故对B受力分析有 又 联立解得， 故B正确，D错误。 C．据前分析结合平行四边形法则 故C错误。 故选B。 难度：★★★ 建议时间：20分钟 正确率： /24 1. （2025·浙江嘉兴·一模）如图所示，体重为61kg的体操运动员在吊环比赛中展示“水平十字支撑”动作。此时运动员双臂伸展，身体保持静止，则（　　） A．此时每根吊绳的拉力为305N B．双臂越接近水平，吊环对左臂的作用力越小 C．吊环对左臂的作用力和左臂对吊环的作用力是一对平衡力 D．改变该动作运动员加速上升时吊环对运动员的作用力大于重力 【答案】D 【详解】A．根据平衡条件可得绳子的拉力大于其重力的一半，故A错误； B．“双臂越接近水平”意味着吊绳与竖直方向的夹角θ增大，则 故 则夹角θ增大，减小，T增大，故B错误； C．吊环对左臂的作用力和左臂对吊环的作用力是一对相互作用力，故C错误； D．运动员加速上升，根据牛顿第二定律可得吊环对运动员的作用力大于重力，加速度方向向上，故D正确。 故选D。 2. （2025·浙江·一模）如图为某同学在完成静止倒立时的情景，则该同学（　　） A．所受重力大小等于地面对其作用力大小 B．只有重心位置才受重力作用 C．一定受到地面的摩擦力作用 D．手发生形变，地面不一定有形变 【答案】A 【详解】A．人体受力平衡，则人所受重力大小等于地面对其作用力大小，A正确； B．身体的任何部位都受重力作用，并非只有重心位置才受重力作用，B错误； C．因水平方向不受外力作用，则人不受地面的摩擦力作用，C错误； D．手对地面有压力，则手发生形变，地面对手有支持力，则地面也有形变，D错误。 故选A。 3. （2025·浙江湖州·一模）如图所示，重力为G的石头卡在绝壁间，悬空于峡湾千米之上。设两侧绝壁光滑且均为平面，左侧平面竖直，右侧平面与竖直方向夹角为，左右两侧绝壁对石头的作用力大小分别为和，则（　　） A． B．可能大于 C．人站上石头，不变 D．人站上石头，不变 【答案】A 【详解】A．根据、和G构成的矢量三角形知 ，故A正确； B．为直角三角形斜边，一定小于，故B错误； CD．人站上石头，不变，和均增大，故C、D错误。 故选A。 4. （2025·浙江杭州·一模）质量均匀的钢管，一端支在粗糙的水平地面上，另一端被竖直绳悬挂着（如图所示），下列钢管受力示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】钢管受到的重力竖直向下；受到的绳子拉力沿绳子向上，即竖直向上；受到地面的支持力垂直地面向上，即竖直向上；由于、、均在竖直方向上，所以地面对钢管的摩擦力为0。 故选A。 5. （2025·浙江·模拟预测）如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有（　　） A．三条绳中的张力都相等 B．杆对地面的压力大于自身重力 C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力不为零 D．绳子拉力的作用力与杆的重力是一对平衡力 【答案】B 【详解】AC．由于三根绳子长度不同，说明三力与竖直方向的夹角不相同，由于杆保持静止且竖直，故在水平方向三力水平分力的合力应为零；故说明三力的大小不可能相等。故AC错误； B．由于三力在竖直方向有拉力，杆在竖直方向合力为零，故杆对地面的压力大于重力；故B正确； D．由于杆受绳子的拉力、重力及支地面的持力，故绳子拉力的合力与重力的合力等于地面对杆的支持力，故D错误。 故选B。 6. （2025·浙江·三模）2025年4月30日，神舟十九号返回舱在东风着陆场稳稳落地，蔡旭哲、宋令东、王浩泽三名航天员平安归来。直播画面中，1200平方米的主降落伞如一朵巨型红白花朵在空中绽放，与着陆时底部反推发动机点火扬起的烟尘共同构成震撼场景。下列说法正确的是（　　） A．以蔡旭哲、宋令东、王浩泽为参考系，神舟十九号返回舱是静止的 B．研究神舟十九号返回舱在空中运动轨迹时，不可以把它看成质点 C．伞绳给伞的拉力大于伞给伞绳的拉力 D．烟尘在空中处于平衡状态 【答案】A 【详解】A．以蔡旭哲、宋令东、王浩泽为参考系，神舟十九号返回舱相对于他们的位置没有发生改变，故神舟十九号返回舱是静止的，A正确； B．研究神舟十九号返回舱在空中运动轨迹时，返回舱的大小和形状对其运动轨迹的影响可以忽略不计，此时可以将返回舱看成质点，B错误； C．伞绳给伞的拉力与伞给伞绳的拉力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，二者大小相等，方向相反，C错误； D．烟尘在空中受到重力以及空气阻力等作用，其运动状态不断变化，不是处于平衡状态，D错误。 故选A。 7. （2025·浙江·二模）如图甲所示，“张弦梁”是新型自平衡空间结构体系，被广泛应用于建筑当中。图乙是该结构的简化模型，质量分布均匀的水平横梁架在两根立柱上，两根等长的柔性拉索的一端分别连接横梁的两端，拉索的另一端连接竖直支撑杆的下端，支撑杆的上端顶在横梁的中央处。水平横梁的质量为M，竖直支撑杆的质量为m，两根柔性拉索形成的夹角为120°，两根拉索的张力均为F（拉索的质量忽略不计），重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．横梁对支撑杆的作用力大于支撑杆对横梁的作用力 B．若保持M、m及两拉索的夹角不变，仅增大F，横梁对两侧立柱的压力增大 C．若保持M、m及两拉索的张力大小F不变，仅减小两拉索的夹角，支撑杆对横梁的作用力减小 D．支撑杆对横梁的作用力大小为F-mg 【答案】D 【详解】A．横梁对支撑杆的作用力与支撑杆对横梁的作用力是相互作用力，总是等大反向，选项A错误； B．对横梁拉索支撑杆系统整体分析可知，横梁对两侧立柱的压力不变，选项B错误； C．对支撑杆分析，减小两拉索的夹角，两拉力的合力增大，水平横梁对支撑杆的作用力增大，选项C错误； D．两边拉索对支撑杆的作用力为 可知支撑杆对横梁的作用力大小为F-mg，选项D正确。 故选D。 8. （2025·浙江绍兴·二模）2025年2月，“杭州六小龙”之一的宇树科技公司发布了一款轮足机器人——“山猫”。如图所示，该机器人能在雪地和山坡上跋山涉水，顺利避开障碍物，能跑、能跳，还能空中翻转360°，甚至单脚站立保持静止。“山猫”在（　　） A．避开障碍物时可以被看作质点 B．空中翻转时重心位置始终保持不变 C．单脚静止时地面对它作用力的方向竖直向上 D．起跳时地面对它的作用力大于它对地面的作用力 【答案】C 【详解】A．避开障碍物时，“山猫”的大小形状不能忽略不计，不可以被看作质点，选项A错误； B．空中翻转时“山猫”的形体结构会发生改变，则重心位置会发生变化，选项B错误； C．单脚静止时地面对它作用力与重力等大反向，则地面对其作用力的方向竖直向上，选项C正确； D．根据牛顿第三定律可知，起跳时地面对它的作用力等于它对地面的作用力，选项D错误。 故选C。 9. （2025·浙江·二模）如图所示，在水平地面上，一位同学单手倒立斜靠在一大木箱上（木箱侧面光滑），已知同学的质量小于木箱质量，同学和木箱均保持静止状态，则下列说法正确的是（　　） A．同学受到地面的摩擦力小于木箱受到地面的摩擦力 B．同学受到地面的摩擦力与木箱受到地面的摩擦力是一对平衡力 C．同学受到木箱向右的弹力与地面对人向左的摩擦力是作用力与反作用力 D．同学受到的重力的平衡力是地面对他向上的弹性力 【答案】D 【详解】A．对同学和木箱的整体分析，水平方向受合外力为零，则同学受到地面的摩擦力与木箱受到地面的摩擦力大小相等，方向相反，选项A错误； B．同学受到地面的摩擦力与木箱受到地面的摩擦力因作用在两个物体上，不是一对平衡力，选项B错误； C．弹力和摩擦力是不同性质的力，则同学受到木箱向右的弹力与地面对人向左的摩擦力不是作用力与反作用力，选项C错误； D．同学受到的重力的平衡力是地面对他向上的弹性力，选项D正确。 故选D。 10. （2025·浙江温州·三模）2025年2月哈尔滨亚冬会上，中国运动员在速度滑冰男子500米决赛中，以34秒95的成绩夺得冠军。如图所示，比赛中运动员正沿圆弧形弯道滑行，则下列说法正确的是（　　） A．比赛中运动员的位移大小是500m B．运动员全程的平均速度是14.3m/s C．研究运动员的冲线技巧时，不可以把运动员看作质点 D．运动员在弯道滑行时，冰面对运动员的作用力大于运动员对冰面的作用力 【答案】C 【详解】A．位移大小由始末位置的直线距离决定，500米是运动员运动轨迹的长度，即路程，而不是位移大小。在速度滑冰男子500米比赛中，运动员沿圆弧形弯道滑行，初末位置不同，位移大小小于500米，故A错误； B．平均速度为 由A选项分析可知位移小于500米，时间，则平均速度 故B错误； C．当物体的开关、大小对所研究的问题没有影响时，才可以把物体看作质点。研究运动员的冲线技巧时，运动员的肢体动作等对研究冲线技巧有重要影响，不能忽略其形状和大小，所以不可以把运动员看作质点，故C正确； D．冰面对运动员的作用力与运动员对冰面的作用力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，所以冰面对运动员的作用力等于运动员对冰面的作用力，故D错误。 故选C。 11. （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。 12. （2025·浙江温州·三模）宋应星的《天工开物》一书中记录了图1所示的用重物测量弓弦张力的“试弓定力”情景，简化示意图如图2所示，测量时将弦的中点悬挂于秤钩上，在质量为m的弓的中点处悬挂质量为M的重物，稳定时弦的张角。弦可视作遵循胡克定律的弹性轻绳，且始终在弹性限度内，不计弓的形变和一切摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．此时弦的张力为 B．此时弦的张力为 C．若增加重物的质量，弦的张角一定增大 D．若增加重物的质量，弦的张力一定增大 【答案】D 【详解】AB．整体法对弓和物体受力分析，如图所示 竖直方向上由受力平衡可得 解得 故AB错误； CD．不计弓的形变，增加重物质量，弦与竖直方向夹角减小，则弦的伸长量增加，根据胡克定律可知，弦的张力一定增大，故C错误，D正确。 故选D。 13. （2025·浙江金华·三模）蛇年春晚中的人形机器人与真人舞蹈演员一同表演了一场精彩的“AI机器秧歌”舞。下列说法正确的是（　　） A．机器人下蹲过程中，总是处于失重状态 B．在研究机器人的舞蹈动作时可将其视为质点 C．机器人手中匀速转动的手绢边缘上的一点始终处于受力平衡状态 D．机器人静止站立时对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力 【答案】D 【详解】A．机器人下蹲过程中，先向下加速后向下减速，则先失重后超重，选项A错误； B．在研究机器人的舞蹈动作时，机器人的大小形状不能忽略不计，不可将其视为质点，选项B错误； C．机器人手中匀速转动的手绢边缘上的一点做圆周运动，不是处于受力平衡状态，选项C错误； D．机器人静止站立时对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力，选项D正确。 故选D。 14. （2025·浙江绍兴·三模）如图所示，绳梯从天花板垂下来且最下端没有触及地面，某建筑工人正在爬绳梯，他的左脚踏于横木、右脚凌空，处于平衡状态，若建筑工人的重力为，绳梯的重力为，双手施加于横木的作用力大小为，方向竖直向下，下列说法正确的是（　　） A．建筑工人受到两个力的作用 B．天花板对绳梯的作用力大小为 C．左脚施加于横木的作用力大小为 D．左脚对横木的作用力大于横木对左脚的作用力 【答案】B 【详解】A．对工人受力分析：工人受到重力以及来自横木对脚和双手的支持力，共至少三个力作用，故A错误； B．整体处于平衡，对整条绳梯（含工人）整体分析可知，天花板对绳梯的拉力 故B正确； C．对工人分析可知，左脚施加于横木的作用力大小为 故C错误； D．根据牛顿第三定律可知，左脚对横木的作用力等于横木对左脚的作用力，故D错误； 故选B。 15. （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。 16. （2025·浙江·模拟预测）图（a）为运动员投掷铅球的某瞬间，以该时刻铅球球心为坐标原点建立如图（b）所示的直角坐标系，轴分别沿水平方向和竖直方向，手对铅球的作用力与轴的夹角为，铅球受到的合力与轴的夹角也为。已知重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．沿轴方向的分力等于铅球的重力 B．、沿轴方向的分力不相等 C．铅球的质量为 D．与的关系为 【答案】C 【详解】BD．铅球还受到重力的作用，作出力的矢量三角形，如图所示，可知为和铅球重力的合力，则和沿轴方向的分力相等，即 得，BD错误 AC．同理，沿轴方向分解，有 即 可得，，A错误，C正确。 故选C。 17. （2025·浙江·模拟预测）如图所示，质量为m的物体由两根轻绳吊起悬在空中处于静止状态，右侧绳子的另一端固定在高墙处的A点且与竖直方向的夹角为α，左侧绳子由人拉着且与竖直方向的夹角为β，现人站立不动而把手中的长绳缓慢释放，对于在物体接触墙前的过程，下列说法正确的是（　　） A．两根绳子对物体拉力的合力变大 B．两绳子的拉力都变大 C．地面对人的摩擦力变小 D．地面对人的支持力变小 【答案】C 【详解】A．人站立不动而把手中的长绳缓慢释放，物体处于平衡状态，两根绳子对物体拉力的合力始终与物体重力等大反向，不变，故A错误； B．对物体受力分析，由相似三角形得 当人站立不动而缓慢释放绳子，则增大，不变，减小，可知T减小，F减小，故B错误； C．对整体有 T减小，减小，则f减小，故C正确； D．对人，由平衡条件得 F减小，增大，则N增大，故D错误。 故选C。 18. （2025·全国·模拟预测）国产XGC88000履带起重机成功吊装800吨的18MW海上风电机组，尽显大国重器的实力与风采。若800吨海上风电机组可简化为圆柱体，某段时间内用5条长度相同且均匀分布的倾斜吊绳缓慢吊装，如图所示，每条倾斜吊绳与竖直方向的夹角均为37°，取，。不计吊绳的重力，则每条倾斜吊绳中的拉力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】将单条倾斜吊绳的拉力沿水平方向和竖直方向分解，竖直分力 对圆柱体由竖直方向受力平衡有 解得 故选A。 19. （2024·浙江·二模）如图所示，两个小球A、B通过轻弹簧连接，小球A通过水平轻绳连接在墙上，另一根轻绳一端通过定滑轮连接小球B，另一端悬挂在墙顶上；小球C挂在动滑轮上，且动滑轮两边绳夹角β=120°，整个装置处于静止状态；与B球连接的绳与水平方向成α=37°。已知小球A的质量mA=m，小球C的质量mC=3m，重力加速度为g。不计滑轮质量及所有摩擦，则小球B的质量为（　　） A．0.8m B．m C．1.2m D．1.5m 【答案】A 【详解】对C球所在动滑轮受力分析有 所以绳子拉力大小为 对A、B整体受力分析，如图所示 由平衡条件可得 联立可得 故选A。 20. （2024·浙江·模拟预测）如图所示为某同学设计的手机支架，挡板上，AB与水平方向夹角为且保持不变，已知质量为的手机与AB部分间的动摩擦因数为，BC部分光滑，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（    ） A．手机所受的静摩擦力一定等于 B．手机对AB部分的弹力一定等于 C．若，则BC部分对手机一定无弹力 D．若，手机所受的静摩擦力一定不为零 【答案】B 【详解】ACD．由题意，对手机受力分析，若满足 即 时，手机受到BC部分的弹力可能为零，此时手机受到的静摩擦力为 也可能不为零，此时有 若满足 即 时，手机受到BC部分的弹力一定不为零，根据平衡条件知，此时手机受到的静摩擦力 故ACD错误； B．手机在垂直AB方向上，根据平衡条件有 所以，根据牛顿第三定律可知手机对AB部分的弹力一定等于，故B正确。 故选B。 21. （2024·浙江·模拟预测）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。 22. （2024·浙江·模拟预测）某瑜伽运动员在水平地面上以如图所示的姿势保持身体平衡，则下列说法正确的是（　　） A．运动员对地面的压力就是重力 B．运动员受到的支持力和重力是一对平衡力 C．运动员受到的支持力是由于手掌形变产生的 D．运动员受到的重力和地面受到的压力是一对相互作用力 【答案】B 【详解】A．压力和重力是不同性质的力，只能说运动员对地面的压力大小等于重力大小，选项A错误； B．运动员受到的支持力和重力是一对平衡力，选项B正确； C．运动员受到的支持力是由于地面形变产生的，选项C错误； D．运动员受到的支持力和地面受到的压力是一对相互作用力，选项D错误。 故选B。 23. （2024·浙江台州·一模）如图为两个同等重量级队伍的拔河比赛场景，两支队伍通过一根水平且质量不计的绳子相互对抗。当双方相持不下时，下列说法正确的是（   ） A．队员受到绳的拉力小于受到地面的摩擦力 B．拔河绳对双方队伍的拉力是一对相互作用力 C．每队受到绳的拉力与受到地面的摩擦力是一对平衡力 D．当一支队伍突然增加力时，另一支队伍会立即被拉动 【答案】C 【详解】A．队员静止，处于平衡状态，故队员受到绳的拉力等于受到地面的摩擦力，故A错误； B．拔河绳对双方队伍的拉力与双方队伍对绳的拉力是一对相互作用力，故B错误； C．每支队伍都保持静止，受力平衡，且只受绳的拉力和地面的摩擦力，故每队受到绳的拉力与受到地面的摩擦力是一对平衡力，故C正确； D．当一支队伍突然增加力时，另一支队伍受到绳的拉力立刻变大，若增加力前，静摩擦力达到最大静摩擦力，另一支队伍会被拉动；若增大力之前，静摩擦力未达到最大静摩擦力，则另一只队伍不一定会被拉动，故D错误。 故选C。 24. （2024·浙江台州·一模）2024年巴黎奥运会10米气步枪决赛中，中国台州射击运动员黄雨婷发挥出色，勇夺奥运首金，下列说法正确的是（   ） A．子弹在空中飞行时只受重力 B．子弹射出枪口后做匀速直线运动 C．研究子弹在空中运行路径时可将子弹看成质点 D．子弹出枪口速度可达，该速度是平均速度 【答案】C 【详解】A．子弹在空中飞行时除受重力外还受空气阻力作用，选项A错误； B．子弹射出枪口后除受重力外还受空气阻力作用，即合外力不为零，不可能做匀速直线运动，选项B错误； C．研究子弹在空中运行路径时，子弹大小可忽略不计，可将子弹看成质点，选项C正确； D．子弹出枪口速度可达，该速度是瞬时速度，选项D错误。 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $ 小题精练02 力和物体平衡 一、重要的规律、公式和二级结论 内容 重要的规律、公式和二级结论 1、弹力、胡克定律 (1)在弹性限度内，弹力与形变量成正比，即F=kx。 (2)由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线，由“死结”分开的两段绳子上的弹力大小不一定相等。 (3)“动杆”弹力方向一定沿杆方向，“定杆”弹力方向不一定沿杆方向。 2、摩擦力 (4)摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反 (5)静摩擦力的大小0<Ff≤Ffmax;滑动摩擦力的大小Ff=uFN。 3、力的合成与分解 (6)两个分力大小不变，方向夹角越大，合力越小。 (7)两个力的合力大小范围：F1-F2≤F≤F1+F2。 (8)若三个力大小相等、方向互成120°角，则其合力为零。 4、共点力的平衡 (9)平衡条件：F合=0（或Fx=0,Fy=0)。 5、静电力 (10)方向：正电荷所受静电力方向与电场强度方向一致，负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反。 (11)大小：F=qE,真空中点电荷间的静电力F= 6、安培力 (12)方向：左手定则判断，安培力垂直于B、l决定的平面。 (13)大小：当B⊥I时，F=IIB,当B与I的夹角为θ时，F=IIBsinθ。 7、洛伦兹力 (14)方向：左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力不做功。 (15)大小：F=qvB(B⊥v)。 二、受力分析 静态平衡问题 1.解决静态平衡问题的“四步骤” 2.处理平衡问题常用的四种方法 内容 情景示例 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，将某一个力按力的作用效果分解，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时，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 矢量三角形法 对受三个共点力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移，使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力 相似三角形 正弦定理 三、动态平衡及临界、极值问题 1.解决动态平衡问题的一般思路 化“动”为“静”，“静”中求“动”，分析各力的变化情况或极值问题。 2.动态平衡问题的分析方法 3.解决临界与极值问题的思路与方法 【例题1】1．（2025·浙江嘉兴·一模）电影《赌神》中有一经典发牌动作，如图所示，发牌手将扑克牌水平放置，用大拇指向下挤压扑克牌的同时，迅速把最上面的扑克牌向前水平推出，其他扑克牌均静止不动。已知每张牌的质量为，大拇指的压力为，牌与牌之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则顺利发出第一张牌过程中（　　） A．大拇指与第一张牌之间的摩擦力是滑动摩擦力 B．第一张牌和第二张牌之间的摩擦力为 C．第二张牌和第三张牌之间的摩擦力为 D．越下面的牌受到的压力越大，牌受到的摩擦力也越大 【例题2】8．（2025·浙江·三模）如图所示，物块A与B用跨过滑轮的轻绳相连，稳定后，轻绳 OP与水平方向夹角为，OA和OB与OP的延长线的夹角分别为和。已知，地面对物块B的弹力为NB=80N，不计滑轮的重力及轻绳和滑轮之间的摩擦，下列说法正确的是（　　） A． B．物体A的重力40N C．OP绳子的拉力为 D．地面对物体B的摩擦力为20N 1. （2025·浙江嘉兴·一模）如图所示，体重为61kg的体操运动员在吊环比赛中展示“水平十字支撑”动作。此时运动员双臂伸展，身体保持静止，则（　　） A．此时每根吊绳的拉力为305N B．双臂越接近水平，吊环对左臂的作用力越小 C．吊环对左臂的作用力和左臂对吊环的作用力是一对平衡力 D．改变该动作运动员加速上升时吊环对运动员的作用力大于重力 2. （2025·浙江·一模）如图为某同学在完成静止倒立时的情景，则该同学（　　） A．所受重力大小等于地面对其作用力大小 B．只有重心位置才受重力作用 C．一定受到地面的摩擦力作用 D．手发生形变，地面不一定有形变 3. （2025·浙江湖州·一模）如图所示，重力为G的石头卡在绝壁间，悬空于峡湾千米之上。设两侧绝壁光滑且均为平面，左侧平面竖直，右侧平面与竖直方向夹角为，左右两侧绝壁对石头的作用力大小分别为和，则（　　） A． B．可能大于 C．人站上石头，不变 D．人站上石头，不变 4. （2025·浙江杭州·一模）质量均匀的钢管，一端支在粗糙的水平地面上，另一端被竖直绳悬挂着（如图所示），下列钢管受力示意图正确的是（　　） A． B． C． D． 5. （2025·浙江·模拟预测）如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有（　　） A．三条绳中的张力都相等 B．杆对地面的压力大于自身重力 C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力不为零 D．绳子拉力的作用力与杆的重力是一对平衡力 6. （2025·浙江·三模）2025年4月30日，神舟十九号返回舱在东风着陆场稳稳落地，蔡旭哲、宋令东、王浩泽三名航天员平安归来。直播画面中，1200平方米的主降落伞如一朵巨型红白花朵在空中绽放，与着陆时底部反推发动机点火扬起的烟尘共同构成震撼场景。下列说法正确的是（　　） A．以蔡旭哲、宋令东、王浩泽为参考系，神舟十九号返回舱是静止的 B．研究神舟十九号返回舱在空中运动轨迹时，不可以把它看成质点 C．伞绳给伞的拉力大于伞给伞绳的拉力 D．烟尘在空中处于平衡状态 7. （2025·浙江·二模）如图甲所示，“张弦梁”是新型自平衡空间结构体系，被广泛应用于建筑当中。图乙是该结构的简化模型，质量分布均匀的水平横梁架在两根立柱上，两根等长的柔性拉索的一端分别连接横梁的两端，拉索的另一端连接竖直支撑杆的下端，支撑杆的上端顶在横梁的中央处。水平横梁的质量为M，竖直支撑杆的质量为m，两根柔性拉索形成的夹角为120°，两根拉索的张力均为F（拉索的质量忽略不计），重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．横梁对支撑杆的作用力大于支撑杆对横梁的作用力 B．若保持M、m及两拉索的夹角不变，仅增大F，横梁对两侧立柱的压力增大 C．若保持M、m及两拉索的张力大小F不变，仅减小两拉索的夹角，支撑杆对横梁的作用力减小 D．支撑杆对横梁的作用力大小为F-mg 8. （2025·浙江绍兴·二模）2025年2月，“杭州六小龙”之一的宇树科技公司发布了一款轮足机器人——“山猫”。如图所示，该机器人能在雪地和山坡上跋山涉水，顺利避开障碍物，能跑、能跳，还能空中翻转360°，甚至单脚站立保持静止。“山猫”在（　　） A．避开障碍物时可以被看作质点 B．空中翻转时重心位置始终保持不变 C．单脚静止时地面对它作用力的方向竖直向上 D．起跳时地面对它的作用力大于它对地面的作用力 9. （2025·浙江·二模）如图所示，在水平地面上，一位同学单手倒立斜靠在一大木箱上（木箱侧面光滑），已知同学的质量小于木箱质量，同学和木箱均保持静止状态，则下列说法正确的是（　　） A．同学受到地面的摩擦力小于木箱受到地面的摩擦力 B．同学受到地面的摩擦力与木箱受到地面的摩擦力是一对平衡力 C．同学受到木箱向右的弹力与地面对人向左的摩擦力是作用力与反作用力 D．同学受到的重力的平衡力是地面对他向上的弹性力 10. （2025·浙江温州·三模）2025年2月哈尔滨亚冬会上，中国运动员在速度滑冰男子500米决赛中，以34秒95的成绩夺得冠军。如图所示，比赛中运动员正沿圆弧形弯道滑行，则下列说法正确的是（　　） A．比赛中运动员的位移大小是500m B．运动员全程的平均速度是14.3m/s C．研究运动员的冲线技巧时，不可以把运动员看作质点 D．运动员在弯道滑行时，冰面对运动员的作用力大于运动员对冰面的作用力 11. （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 12. （2025·浙江温州·三模）宋应星的《天工开物》一书中记录了图1所示的用重物测量弓弦张力的“试弓定力”情景，简化示意图如图2所示，测量时将弦的中点悬挂于秤钩上，在质量为m的弓的中点处悬挂质量为M的重物，稳定时弦的张角。弦可视作遵循胡克定律的弹性轻绳，且始终在弹性限度内，不计弓的形变和一切摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．此时弦的张力为 B．此时弦的张力为 C．若增加重物的质量，弦的张角一定增大 D．若增加重物的质量，弦的张力一定增大 13. （2025·浙江金华·三模）蛇年春晚中的人形机器人与真人舞蹈演员一同表演了一场精彩的“AI机器秧歌”舞。下列说法正确的是（　　） A．机器人下蹲过程中，总是处于失重状态 B．在研究机器人的舞蹈动作时可将其视为质点 C．机器人手中匀速转动的手绢边缘上的一点始终处于受力平衡状态 D．机器人静止站立时对地面的压力与地面对它的支持力是一对相互作用力 14. （2025·浙江绍兴·三模）如图所示，绳梯从天花板垂下来且最下端没有触及地面，某建筑工人正在爬绳梯，他的左脚踏于横木、右脚凌空，处于平衡状态，若建筑工人的重力为，绳梯的重力为，双手施加于横木的作用力大小为，方向竖直向下，下列说法正确的是（　　） A．建筑工人受到两个力的作用 B．天花板对绳梯的作用力大小为 C．左脚施加于横木的作用力大小为 D．左脚对横木的作用力大于横木对左脚的作用力 15. （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． 16. （2025·浙江·模拟预测）图（a）为运动员投掷铅球的某瞬间，以该时刻铅球球心为坐标原点建立如图（b）所示的直角坐标系，轴分别沿水平方向和竖直方向，手对铅球的作用力与轴的夹角为，铅球受到的合力与轴的夹角也为。已知重力加速度为，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．沿轴方向的分力等于铅球的重力 B．、沿轴方向的分力不相等 C．铅球的质量为 D．与的关系为 17. （2025·浙江·模拟预测）如图所示，质量为m的物体由两根轻绳吊起悬在空中处于静止状态，右侧绳子的另一端固定在高墙处的A点且与竖直方向的夹角为α，左侧绳子由人拉着且与竖直方向的夹角为β，现人站立不动而把手中的长绳缓慢释放，对于在物体接触墙前的过程，下列说法正确的是（　　） A．两根绳子对物体拉力的合力变大 B．两绳子的拉力都变大 C．地面对人的摩擦力变小 D．地面对人的支持力变小 18. （2025·全国·模拟预测）国产XGC88000履带起重机成功吊装800吨的18MW海上风电机组，尽显大国重器的实力与风采。若800吨海上风电机组可简化为圆柱体，某段时间内用5条长度相同且均匀分布的倾斜吊绳缓慢吊装，如图所示，每条倾斜吊绳与竖直方向的夹角均为37°，取，。不计吊绳的重力，则每条倾斜吊绳中的拉力大小为（　　） A． B． C． D． 19. （2024·浙江·二模）如图所示，两个小球A、B通过轻弹簧连接，小球A通过水平轻绳连接在墙上，另一根轻绳一端通过定滑轮连接小球B，另一端悬挂在墙顶上；小球C挂在动滑轮上，且动滑轮两边绳夹角β=120°，整个装置处于静止状态；与B球连接的绳与水平方向成α=37°。已知小球A的质量mA=m，小球C的质量mC=3m，重力加速度为g。不计滑轮质量及所有摩擦，则小球B的质量为（　　） A．0.8m B．m C．1.2m D．1.5m 20. （2024·浙江·模拟预测）如图所示为某同学设计的手机支架，挡板上，AB与水平方向夹角为且保持不变，已知质量为的手机与AB部分间的动摩擦因数为，BC部分光滑，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（    ） A．手机所受的静摩擦力一定等于 B．手机对AB部分的弹力一定等于 C．若，则BC部分对手机一定无弹力 D．若，手机所受的静摩擦力一定不为零 21. （2024·浙江·模拟预测）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 22. （2024·浙江·模拟预测）某瑜伽运动员在水平地面上以如图所示的姿势保持身体平衡，则下列说法正确的是（　　） A．运动员对地面的压力就是重力 B．运动员受到的支持力和重力是一对平衡力 C．运动员受到的支持力是由于手掌形变产生的 D．运动员受到的重力和地面受到的压力是一对相互作用力 23. （2024·浙江台州·一模）如图为两个同等重量级队伍的拔河比赛场景，两支队伍通过一根水平且质量不计的绳子相互对抗。当双方相持不下时，下列说法正确的是（   ） A．队员受到绳的拉力小于受到地面的摩擦力 B．拔河绳对双方队伍的拉力是一对相互作用力 C．每队受到绳的拉力与受到地面的摩擦力是一对平衡力 D．当一支队伍突然增加力时，另一支队伍会立即被拉动 24. （2024·浙江台州·一模）2024年巴黎奥运会10米气步枪决赛中，中国台州射击运动员黄雨婷发挥出色，勇夺奥运首金，下列说法正确的是（   ） A．子弹在空中飞行时只受重力 B．子弹射出枪口后做匀速直线运动 C．研究子弹在空中运行路径时可将子弹看成质点 D．子弹出枪口速度可达，该速度是平均速度 学科网（北京）股份有限公司 $