专题16受力分析 专项训练（零基础版）-2026届高考物理一轮复习

专题16 受力分析（零基础版） 一、单选题 1．如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为的物体；图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向成30°角，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为的物体，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．图甲中BC对滑轮的作用力大小为 B．图乙中HG杆受到绳的作用力为 C．细绳AC段的拉力与细绳EG段的拉力之比为 D．细绳AC段的拉力与细绳EG段的拉力之比为1：1 2．如图所示，物体P、Q用轻绳与轻弹簧跨过定滑轮连接。P静止在倾角为45°的粗糙斜面上，Q悬挂着，定滑轮通过轻杆固定在斜面顶端，且轻杆与斜面平行。已知质量mP = 3mQ，不计滑轮摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．支撑滑轮的轻杆对滑轮的弹力方向沿轻杆方向 B．轻弹簧中弹力等于mQg C．物体P所受向上的摩擦力为mPgsin45° D．物体P所受支持力为mPgsin45° 3．如图所示，两粗糙程度相同斜面对称固定在水平面上，斜面与水平面夹角均为，两根硬质轻杆一端固定两个相同且质量均为的物体A、B，另一端通过光滑铰链P连接在一起。对称调节物体A、B放在斜面上的位置，使杆与斜面垂直，铰链P点悬挂一质量为的物体Q，整个装置处于平衡状态。取，，则斜面对物体A的弹力和摩擦力f分别为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，用卡车运输质量为m的匀质圆桶状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间．两斜面AC、BC固定在车上，倾角均为30°，重力加速度为g．当卡车沿平直公路以加速度a =做匀减速直线运动时，圆桶对斜面AC、BC压力的大小分别为F1、F2，则(      ) A．， B．， C．， D．， 5．如图所示，物块a、b的质量分别为m、2m，水平地面和竖直墙面均光滑，a、b间接触面粗糙，在水平推力F作用下，两物块均处于静止状态。则（    ） A．物块b受四个力作用 B．物块b受到的摩擦力大小等于 C．物块b对地面的压力大小等于 D．物块b给物块a的作用力水平向右 6．如图所示，用轻绳将物体Q系于竖直墙面，Q与墙面之间夹有物体P，P、Q均处于静止状态，则下列说法正确的是（　　） A．物体P一定受到4个力的作用 B．物体P可能受到4个力的作用 C．物体Q可能受到5个力的作用 D．物体Q一定受到3个力的作用 7．如图，底面倾角为的光滑棱柱固定在地面上，在两侧面上铺一块质量可忽略且足够长的轻质丝绸，并在外力作用下使质量分别为2m和m的滑块A、B静止在两侧丝绸之上。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。现同时由静止释放A、B，则关于A、B之后的运动（A、B均未达到棱柱的顶端或底端），下列说法不正确的是（　　） A．若A、B与丝绸间的动摩擦因数均为，A与丝绸相对静止，且A相对斜面下滑 B．若A、B与丝绸间的动摩擦因数均为，B与丝绸相对滑动，且B相对斜面下滑 C．若A、B与丝绸间的动摩擦因数均为，A与丝绸相对静止，且A相对斜面下滑 D．若A、B与丝绸间的动摩擦因数均为，B与丝绸相对滑动，且B相对斜面下滑 8．如图所示，甲、乙两个三角形物体在一个垂直于甲和乙接触面的力F的作用下，均静止在固定的斜面上。以下关于甲、乙两个物体受力情况的判断正确的是（　　） A．物体甲一定受到3个力的作用 B．物体甲可能只受到5个力的作用 C．物体乙可能受到4个力的作用 D．物体乙可能只受到3个力的作用 9．如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则（　　） A．用平行于斜面向上力拉滑块向上匀速滑动，如果＝tan，拉力大小应是2mgsin B．用平行于斜面向下力拉滑块向下匀速滑动，如果＝tan，拉力大小应是mgsin C．将滑块由静止释放，如果>tan，滑块将下滑 D．给滑块沿斜面向下的初速度，如果<tan，滑块将减速下滑 10．如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（　　） A．45° B．55° C．60° D．70° 11．消毒碗柜的金属碗架可以将碗竖直放置于两条金属杆之间，如图所示。取某个碗的正视图如图所示，其中a、b分别为两光滑水平金属杆，下列说法正确的是（　　） A．若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，碗的合力减小 B．若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，a杆受到的弹力不变 C．若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用力变小 D．若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用力不变 12．如图所示，某同学用胶棉拖把擦黑板，拖把由拖杆和拖把头构成。设某拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略，拖把头与黑板之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。该同学用沿拖杆方向的力F推拖把，让拖把头在竖直面内的黑板上匀速移动，此时拖杆与竖直方向的夹角为。则下列判断正确的是（　　） A．黑板受到的压力 B．拖把对黑板的摩擦力 C．上推时的推力 D．下推时的推力 13．如图所示，质量分别为，，的三个物体A、B、C叠放在倾角为的斜面上，已知A、B间动摩擦因数为，B、C间动摩擦因数为，C与斜面间动摩擦因数为，与斜面平行的外力作用在B物体上，三个物体均静止在斜面上，则下列判断正确的是（　　） A．A、B间的摩擦力大小为，方向沿斜面向上 B．B、C间的摩擦力大小为，方向沿斜面向下 C．B、C间的摩擦力大小为零 D．C与斜面间的摩擦力大小为，方向沿斜面向下 14．在如图所示装置中，两物体质量分别为和，滑轮直径大小可忽略。设动滑轮两侧的绳与竖直方向夹角分别为和。整个装置能保持静止。不计动滑轮的质量和一切摩擦。则下列法正确的有（    ） A．一定等于 B．一定大于 C．一定小于 D．可能大于 二、多选题 15．如图所示，固定的半球面右侧是光滑的，左侧是粗糙的，O点为球心，A、B为两个完全相同的小物块（可视为质点），小物块A静止在球面的左侧，受到的摩擦力大小为F1，对球面的压力大小为N1;小物块B在水平力F2作用下静止在球面的右侧，对球面的压力大小为N2，已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为θ，则 （ ） A．F1∶F2=cosθ∶1 B．F1∶F2=sinθ∶1 C．N1∶N2=cos2θ∶1 D．N1∶N2=sin2θ∶1 16．如图所示，凹槽半径，质量的小物块在沿半径方向的轻弹簧挤压下处于静止状态，已知弹簧的劲度系数，自由长度，一端固定在圆心处，弹簧与竖直方向的夹角为37°。取，，。则（　　） A．物块对槽的压力大小是 B．物块对槽的压力大小是 C．槽对物块的摩擦力大小是 D．槽对物块的摩擦力大小是 17．如图所示，质量的斜面体C静止在粗糙的水平地面上，斜面体的两个斜面均是光滑的，两个质量均为m=1kg的物体A、B分别在沿各自斜面向上的力和的作用下处于静止状态，两个斜面的倾角分别为、。取重力加速度大小，以下说法正确的是（　　） A．拉力 B．拉力 C．地面对斜面体C的支持力大小为70N D．地面对斜面体C摩擦力方向向左 18．如图所示，用三根轻绳将A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接。然后用一水平方向的力F作用于A球上，此时三根轻绳均处于拉直状态，且O、B间绳子恰好处于竖直方向，两球均处于静止状态。已知三根轻绳的长度之比为，两球的质量关系为，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A．O、B间绳子的拉力大小为mg B．O、A间绳子的拉力大小为 C．F的大小为 D．A、B间绳子的拉力大小为mg 19．如图所示，竖直平面内质量为m的小球与三条相同的轻质弹簧相连接。静止时相邻两弹簧间的夹角均为120°，已知弹簧a、b对小球的作用力大小均为F，且，则弹簧c对此小球的作用力的大小可能为（　　） A．F B．F+mg C．F-mg D．mg-F 20．如图所示，一条细线一端与地板上的物块B相连，另一端绕过轻质光滑滑轮与小球A相连．滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的点，细线OO1与竖直方向夹角为α=30°，OA与OB的夹角为θ，系统处于静止状态．已知小球A重10 N，则 A．细线OA的拉力为10 N B．OO1绳上的拉力大小为20 N C．B对地面的摩擦力大小为5N D．细线OA与OB间的夹角θ=60° 21．“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢”。一小孩站在水平地面上放风筝，慢慢地释放拉线，风筝越飞越高，先后经过同一竖直面的两点，如图所示，若风筝在两点时，拉线的张力大小相等，风筝的重力不能忽略，小孩受到的风力不计，则风筝在点时（　　） A．小孩受到地面的支持力比在a点时的大 B．小孩受到地面的摩擦力比在a点时的小 C．风筝受到的风力方向与在a点时的相同 D．风筝受到的风力比在a点时的大 22．如图所示，斜面固定在水平地面上，物体P，Q在力F作用下一起沿斜面向下做匀速直线运动，力F的方向与斜面平行，则下列说法正确的是（　　） A．物块P与物块Q之间的摩擦力为静摩擦力 B．物块Q受到的力有3个 C．物块P受到的力有6个 D．物块P与斜面之间的摩擦力大小等于F 23．如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上．若物体静止在斜面上，则下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 三、解答题 24．如图所示，用细线的一端将质量的物体系住，另一端用细线结在一起，O为结点，A端系竖直墙壁上，与墙壁间的夹角为，B端与另一个质量的物体相连，M放在倾角为的粗糙斜面上，与斜面平行，整个系统恰好处于静止状态，最大静摩擦力可认为与滑动摩擦力相等，当地的重力加速度。求： (1)线的拉力大小； (2)B与斜面间动摩擦因数。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《专题16 受力分析（零基础版）》参考答案 题号 1 2 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D C B D C A B 题号 11 12 14 15 16 17 18 19 20 答案 D D A AC BC BC AC BCD AD 题号 21 22 答案 BD ABC 1．C 【详解】A．图甲中绳跨过滑轮，绳上拉力大小处处相等，两段绳的拉力大小都是，互成120°角，则它们的合力大小为，则BC对滑轮的作用力大小也是，故A错误； B．图乙中绳与杆的端点连在一起，杆与绳接触的点G是“死结”，两段绳上的拉力不一定相等，而杆的一端用铰链固定在墙上，则杆对G点的弹力方向沿杆，设EG绳拉力为，根据平衡条件，竖直方向有 解得 故B错误； CD．以上分析可知，AC拉力，EG绳拉力为，故拉力与拉力之比为 故C正确，D错误。 故选 C。 2．B 【详解】A．滑轮在轻杆弹力和两侧轻绳的拉力作用下处于平衡状态，支撑滑轮的轻杆对滑轮的弹力方向沿两侧轻绳夹角的角平分线斜向上，故A错误； B．结合定滑轮的特点和平衡条件可知，轻弹簧中弹力等于mQg，故B正确； C．由于物体P受到沿斜面向上的拉力等于mQg，即拉力为，重力沿斜面向下的分力为mPgsin45°，所以物体P所受沿斜面向上的摩擦力为 故C错误； D．由平衡条件可知，物体P所受支持力FN与重力垂直斜面的分力大小相等，则 FN = mPgcos45° 故D错误。 故选B。 3．A 【详解】对P点进行受力分析，如图 受绳子的拉力和两个轻杆的弹力而处于平衡状态，对绳子的拉力沿杆的方向进行分解，由平衡条件得 所以杆对P的作用力为。对A进行受力分析，如图所示 受重力，支持力，杆的压力，和摩擦力f作用，由平衡可得 故A选项正确，BCD选项错误。 故选A。 4．D 【详解】以圆筒工件为研究对象，分析受力如图所示： 根据牛顿第二定律得： F1′sin30°﹣F2′sin30°＝ma； F1′cos30°+F2′cos30°＝mg．联立解得： 根据牛顿第三定律得圆桶对斜面AC、BC压力的大小分别为： A．，．故A不符合题意． B．，．故B不符合题意． C．，．故C不符合题意． D．，．故D符合题意． 5．C 【分析】考查受力分析。 【详解】A．对物块b进行受力分析，可知物块b受到重力、a的弹力和静摩擦力、地面的支持力、推力F五个力作用，选项A错误； B．以a为研究对象，由竖直方向受力平衡知，b对a的摩擦力大小等于a的重力，为 ，由牛顿第三定律知a对b的摩擦力大小也等于，选项B错误； C．以a、b整体为研究对象，可知地面对b的支持力等于，则物块b对地面的压力大小等于，选项C正确； D．物块a受到物块b两个力作用（水平向右的压力和竖直向上的静摩擦力），两个力的合力斜向右上方，选项D错误。 故选C。 6．B 【详解】AB．物体P受到的力有重力、压力、支持力、墙的摩擦力和Q的摩擦力（两个摩擦力可能存在其中一个，也可能同时存在），故物体P可能受到4个或5个作用力，故A错误，B正确； CD．物体Q受到的力有重力、拉力、支持力、P的摩擦力（可能存在），故物体Q可能受到3个或4个作用力，故CD错误。 故选B。 7．D 【详解】A、B与丝绸间的动摩擦因数均相同，A的质量大于B的质量，故A与丝绸的最大静摩擦力大于B与丝绸的最大静摩擦力，轻质丝绸质量为0，故所受合力为0，所以A给丝绸施加的摩擦力等于B的滑动摩擦力；对A，无论动摩擦因数为还是，均相对丝绸静止且沿斜面下滑； 对B，当动摩擦因数为时，由于 则B相对丝绸滑动并沿斜面向上运动； 对B，当动摩擦因数为时，由于 则B相对丝绸滑动并沿斜面向下运动。 本题选择不正确的，故选D。 8．C 【详解】AB．物体甲受到重力，甲相对于乙有沿斜面向下运动趋势，乙对甲有一个沿乙表面向上的摩擦力，有摩擦力必定有弹力，所以乙对甲有一个支持力，另外甲还受到推力F，共4个力，故AB错误； CD．物体乙受到重力、甲对它的压力和摩擦力、斜面对它的支持力；以甲、乙整体为研究对象，力F沿固定斜面有向上的分力，该分力大小与甲和乙重力沿斜面向下的分力大小不确定，所以乙和斜面间可能有摩擦力、可能没有摩擦力，所以乙可能受4个力，有可能受5个力，故C正确，D错误。 故选C。 9．A 【详解】A．用平行于斜面向上力拉滑块向上匀速滑动，根据平衡条件，有 又 解得 A正确； B．用平行于斜面向下力拉滑块向下匀速滑动，根据平衡条件，有 又 解得 B错误； C．将滑块由静止释放，如果 >tan 则有 滑块将静止，C错误； D．给滑块沿斜面向下的初速度，如果 <tan 则有 滑块将加速下滑，D错误。 故选A。 10．B 【详解】甲物体是拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示 根据几何关系有 解得。 故选B。 11．D 【详解】 A．若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，碗的合力仍为零，合力不变，选项A错误； B．对碗受力分析如图，设b点对碗的弹力F2与竖直方向的夹角为θ，则 若减小a、b间距，则θ减小，a杆受到的弹力F1减小，选项B错误； CD．杆对碗的作用力与碗的重力等大反向，则将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，则碗受到杆的作用力不变，总等于重力，选项C错误，D正确。 故选D。 12．D 【详解】下推时，对拖把受力分析 由平衡条件 ，， 解得 上推时，对拖把受力分析 由平衡条件 ，， 解得 故选D。 13．C 【详解】A．根据题意可知，三个物体均静止在斜面上，对受力分析可得，间摩擦力大小为 方向沿斜面向上，故A错误； BC．对整体受力分析，有 解得 故B错误，C正确； D．对整体受力分析，设斜面对C的摩擦力沿斜面向下，则有 解得 则C与斜面间的摩擦力大小为，方向沿斜面向上，故D错误。 故选C。 14．A 【详解】绳子连续通过定滑轮和动滑轮，绳子上的拉力相同，整个装置能保持静止，则绳子上的拉力大小与的重力大小相同，即 对滑轮进行受力分析可得 解得 故一定小于，当时，有 故选A。 15．AC 【详解】分别对A、B两个相同的小物块受力分析如图，A受到重力，沿球面斜向上的摩擦力F1，垂直于球向斜向上的支持力，它的大小等于它对球面的压力N1，故 F1=mgsinθ；N1=mgcosθ B受到重力，作用力F2及球面对它的支持力，其大小等于它对球面的压力N2，故 F2=mgtanθ，N2= 所以 F1：F2= N1：N2＝cosθ：= cos2θ：1 故选AC。 16．BC 【详解】对滑块受力分析，受重力、支持力、弹簧的弹力、静摩擦力，如图所示 根据胡克定律有 F=k•△x=50N/m×（0.4-0.3）m=5N 根据共点力平衡条件，有切线方向 mgsin37°=f 径向 mgcos37°+F=N 联立解得 f=6N，N=13N 则槽对物块的摩擦力大小是6N，而根据牛顿第三定律可知物块对槽的压力大小为13N。 故选BC。 17．BC 【详解】A．对A进行受力分析，如图甲所示 沿斜面方向有 解得 故A错误； B．对B进行受力分析，如图乙所示 沿斜面方向有 解得 故B正确； CD.C与地面接触，根据整体法对整体进行受力分析，如图丙所示，假设摩擦力的方向水平向右 水平方向有 竖直方向有 联立整理得 解得 故C正确，D错误。 故选BC。 【点睛】注意研究对象的选择，整体法与隔离法同步使用，根据平衡条件进行解答。 18．AC 【详解】A．以B球为研究对象，根据平衡条件可得，O、B间绳子的拉力大小等于B球的重力mg，A正确； BC．以A球为研究对象，根据平衡条件和几何关系可得 解得 B错误，C正确。 D．由于O、B间绳子恰好处于竖直方向，所以A、B间绳子的拉力为零，D错误。 故选AC。 19．BCD 【详解】小球受力如图所示： AD．假设三个弹簧中a、b两弹簧被拉伸而c弹簧被压缩了，则此时小球的受力情况是：a和b两弹簧的拉力F、c弹簧的支持力Fc、小球自身的重力mg，如图甲所示。由共点力平衡的条件可得 2Fcos60°+Fc-mg=0 则 Fc=mg-F 因为 F≠mg 故 mg≠2F 则有Fc不等于F，故A不符合题意，D符合题意； B．假设a、b、c三个弹簧均是压缩的，此时小球的受力情况如图乙所示，小球受重力mg、a和b两弹簧斜向下的弹力F、c弹簧竖直向上的弹力Fc，由共点力平衡的条件可得 2Fcos60°+mg-Fc=0 则 Fc=F+mg 故B符合题意； C．假设a、b、c三个弹簧均是伸长的，此时小球的受力情况如图丙所示，小球受重力mg、a和b两弹簧斜向上的拉力F、c弹簧向下的拉力Fc，由共点力平衡的条件可得 2Fcos60°-mg-Fc=0 则 Fc=F-mg 故C符合题意。 故选BCD。 20．AD 【分析】先对小球A受力分析，根据平衡条件求解细线的拉力；再对滑轮受力分析，结合平衡条件进行分析即可． 【详解】A、对小球A受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有T=mg=10N；故A正确. B、D、对滑轮分析，受三个拉力，如图所示： 由平衡条件可知，而；故B错误，D正确. C、对滑块受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件，竖直方向有：N+Tcosθ=mg，水平方向有：Tsinθ=f，解得；故C错误. 故选AD. 【点睛】本题关键是灵活选择研究对象，根据平衡条件列式分析．从系统中选取一部分（其中的一个物体或两个物体组成的整体，少于系统内物体的总个数）进行分析．隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析． 21．BD 【详解】AB．根据题意，对小孩受力分析，受重力、地面的摩擦力、地面的支持力和绳子的拉力，如图所示 由几何关系有 风筝在点时，拉力的大小不变，与水平面夹角变大，可知，变小，变小，即小孩受到地面的支持力比在a点时的小，受到地面的摩擦力比在a点时的小，故A错误，B正确； CD．根据题意，在两点分别对风筝受力分析，由共点力平衡的特点可知，风筝受到风力与绳子拉力和风筝重力的合力等大反向，如图所示 由平行四边形法则可知，风筝受到的风力方向与在a点时的不同，由于绳子的拉力和风筝的重力大小不变，在时两个力间夹角小，则合力大，即风筝受到的风力比在a点时的大，故C错误，D正确。 故选BD。 22．ABC 【详解】AB．物体P、Q在力F作用下一起沿斜面向下做匀速直线速运动，隔离物块Q，根据平衡条件可知物块Q受到重力，支持力与平行斜面向上的摩擦力，共3个力，由于物体P、Q相对静止，则物体P与物体Q之间的摩擦力为静摩擦力，故AB正确； C．隔离物体P，其受到重力，物体Q对它的压力和平行斜面向下的静摩擦力，以及斜面对它的支持力和沿斜面向上的滑动摩擦力，还有力F，共6个力，故C正确； D．根据平衡条件可得，物体P与斜面之间的摩擦力大小为 故D错误。 故选ABC。 23．BD 【详解】若，则竖直方向不能平衡，不能处于静止状态，所以 以物体为研究对象，当时分析受力如图 建立如图所示的坐标系，根据平衡条件得，方向 方向 故选BD。 24．(1)10N；10N；(2) 【详解】(1)O点受力平衡，对结点O进行受力分析，如图所示 根据平衡条件得 OA的拉力 OB的拉力 (2)对M进行受力分析，如图所示 M处于静止状态，受力平衡，沿着斜面方向受力平衡，则 解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $