2026届高三物理二轮专题强化练习：第1讲 力与物体的平衡

第1讲 力与物体的平衡 专题强化练习 基础保分练 1． 选择题： 1.(2025·陕晋宁青卷·4)如图，质量为m的均匀钢管，一端支在粗糙水平地面上，另一端被竖直绳悬挂，处于静止状态，钢管与水平地面之间的动摩擦因数为μ、夹角为θ，重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为(　　) A.μmgcos θ B.μmg C.μmg D.0 2.(2025·北京卷·6)如图所示，长方体物块A、B叠放在斜面上，B受到一个沿斜面方向的拉力F，两物块保持静止，B受力的个数为(　　) A.4 B.5 C.6 D.7 3.(2023·江苏卷·7)如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。每条腿对月球表面压力的大小为(　　) A. B. C. D. 4.(2024·山东卷·2)如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于(　　) A. B. C. D. 5.(2024·河北卷·5)如图，弹簧测力计下端挂有一质量为0.20 kg的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为30°，挡板与斜面夹角为60°。若弹簧测力计位于竖直方向，读数为1.0 N，g取10 m/s2，挡板对球体支持力的大小为(　　) A. N B.1.0 N C. N D.2.0 N 6.在光滑水平桌面上将长为L的柔软导线两端点固定在间距可忽略不计的a、b两点，导线通有图示方向的电流I，处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，则导线中的张力为(当θ极小时，sin θ≈θ)(　　) A.0 B.BIL C. D. 综合创新练 一.选择题： 7.(2025·江苏镇江市期末)如图为人在吊床上处于静止状态的坐着和躺着的两种情景。设吊床被轻绳吊在两棵竖直的树干上，不计吊床重力，某同学第一次脚不着地坐在吊床中央，第二次躺在吊床中央，下列有关说法正确的是(　　) A.坐着时一侧轻绳的拉力一定等于人的重力 B.躺着时两侧轻绳拉力的合力大于人的重力 C.坐着时两侧轻绳的拉力大于躺着的时候 D.减小两侧轻绳的长度，两侧轻绳拉力的合力增大 8.如图所示，光滑水平地面上放有截面为圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止。若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则(　　) A.墙对B的作用力减小 B.墙对B的作用力不变 C.A对B的作用力增大 D.B对A的作用力不变 9.如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角θ=60°。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的(　　) A.作用力为G B.作用力为G C.摩擦力为G D.摩擦力为G 10.生活中，我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示，将质量为m的货物平放在手推车底板上，此时底板水平。现缓慢压下把手，直至支架与水平面间的夹角为60°。不计货物与支架及底板间的摩擦，缓慢压下把手的过程中，下列说法正确的是(　　) A.货物所受的合外力一直增大 B.手推车对货物的作用力变小 C.底板对货物的支持力一直减小 D.当支架与水平面间的夹角为60°时，底板对货物的支持力为支架对货物的支持力的3倍 11.我国的石桥世界闻名，如图，某桥由六块形状完全相同的石块组成，其中石块1、6固定，2、5质量相同为m，3、4质量相同为m'，不计石块间的摩擦，则m∶m'为(　　) A. B. C.1 D.2 12.《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作。其中描述的利用耕牛整理田地的场景如图甲所示，简化的物理模型如图乙所示：人站在水平木板上，两根绳子相互平行垂直于木板边缘与水平地面夹角θ=30°，人与木板的总重力为800 N，木板与地面间的动摩擦因数μ=，若人与木板匀速前进，以下说法正确的是(　　) A.木板对地面的压力大小为800 N B.每根绳中的拉力F=320 N C.若θ可调，则当绳子水平时F有最小值 D.若θ可调，则当绳子与水平面夹角正切值为tan θ=时F有最小值 尖子生选练 13.(2025·江苏南京市模拟)质量为M、半径为R的光滑匀质球，用一根长度也为R的细线悬挂在互相垂直的两竖直墙壁交线处的P点，则球对任一墙壁的压力大小为(重力加速度为g)(　　) A.Mg B.Mg C.Mg D.Mg 参考答案： 1.答案　D解析　对钢管受力分析，如图所示。若钢管受到地面的摩擦力，则钢管水平方向受力不平衡，钢管不可能处于静止状态，故地面对钢管左端的摩擦力大小为零，故A、B、C错误，D正确。 2.答案　C解析　根据题意，对A受力分析可知，受重力、B的支持力，由于A静止，则A还受B沿斜面向上的静摩擦力，对B受力分析如图，受重力、斜面的支持力、A的压力、拉力F、A对B沿斜面向下的摩擦力，由于B静止，则受沿斜面向上的摩擦力，即B受6个力作用。故选C。 3.答案　D解析　对“嫦娥五号”探测器受力分析有FN=mg月，则对一条腿有FN1=mg月=，根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力大小为，故选D。 4.答案　B解析　根据题意可知机器人“天工”可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，对“天工”分析有mgsin 30°≤μmgcos 30° 可得μ≥tan 30°=故选B。 5.答案　A解析　对小球受力分析如图所示 由几何关系可得力F与力FN与竖直方向的夹角均为30°，因此将力F和FN正交分解可得FNsin 30°=Fsin 30°，FNcos 30°+Fcos 30°+FT=mg 解得F=FN= N，故选A。 6.答案　D解析　当导线张紧时，导线构成一个圆形，半径为r=，如图所示，选取极小的一段电流元进行研究，则电流元的长度为rθ，受到的安培力为F=BIrθ，根据平衡条件有F=2FTsin ，因为θ极小，所以sin =，解得张力FT=，故选D。 7.答案　C解析　人坐在吊床上时，可把人视为一个质点挂在吊床中间；人躺在吊床上时，可把人视为一根等于人身高的杆。如图所示，人坐在吊床上时，吊床两端绳子的拉力夹角为θ1，根据平衡条件有2FTcos =G，则坐着时一侧轻绳的拉力不一定等于人的重力，坐着时吊床两端绳子的拉力夹角比躺着时的夹角大，可知坐着时两侧轻绳的拉力大于躺着的时候，故C正确，A错误；人坐在吊床上和躺在吊床上处于静止状态时，两侧轻绳拉力的合力都等于此人的重力，减小两侧轻绳的长度，两侧轻绳拉力的合力不变，故B、D错误。 8.答案　A解析　对物体B受力分析，受重力G、墙对其向右的弹力FN和A对B的斜向左上的支持力FAB。物体B在三个力的作用下处于平衡状态。设FAB与竖直方向的夹角为θ，则墙对B的作用力为FN=mgtan θ，当将A的位置向左移动稍许，θ减小，则FN减小，故A正确，B错误；A对B的作用力为FAB=，当将A的位置向左移动稍许，θ减小，则FAB减小，由牛顿第三定律可知B对A的作用力减小，故C、D错误。 9.答案　B解析　设斜杆的弹力大小为F，以水平横杆和物体为整体，在竖直方向上根据受力平衡可得4Fcos 30°=G，解得F=G，以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示，可知每根斜杆受到地面的作用力应与F平衡，即大小为G，每根斜杆受到地面的摩擦力大小为Ff=Fsin 30°=G，B正确，A、C、D错误。 10.答案　C解析　缓慢压下把手，货物所受的合外力一直不变，始终为零，故A错误；手推车对货物的作用力始终与重力等大反向，故B错误；压下把手的过程中，底板和支架对货物支持力的夹角始终是90°，货物的受力情况如图甲所示，由图甲可知，底板对货物的支持力FN2一直减小，支架对货物的支持力FN1一直增大，故C正确； 当支架与水平面间的夹角为60°时，对货物受力分析，两个支持力的合力与重力等大反向，受力分析如图乙所示，FN1与FN2垂直，由平衡条件可得FN2=FN1tan 60°，即底板对货物的支持力为支架对货物支持力的倍，故D错误。 11.答案　D解析　六块形状完全相同的石块围成半圆对应的圆心角为180°，每块石块对应的圆心角为30°，对第3块石块受力分析如图甲 结合力的合成可知tan 60°= 对第2块和第3块石块整体受力分析如图乙 tan 30°=，联立解得=2，故选D。 12.答案　D解析　以人与木板整体为研究对象，根据受力平衡可得2Fcos θ=Ff，2Fsin θ+FN=mg，又Ff=μFN，联立解得F== N=160 N， FN=640 N，可知木板对地面的压力大小FN'=FN=640 N，故A、B错误； 方法一：若θ可调，根据F==，其中sin α===，cos α==，可知当α+θ=90°时，F有最小值，则有tan θ==，故C错误，D正确。 方法二：若θ可调，用支持力和摩擦力的合力F合替代这两力，F合方向一定，如图所示，利用三力动态平衡分析可知当拉力垂直支持力和摩擦力的合力时拉力最小，此时绳子与水平面夹角θ的正切值tan θ===μ=。 13.答案　B解析　对球进行受力分析，球受重力Mg、细线的拉力FT及两个墙壁对它的支持力，两个支持力大小相等，夹角为90°，设支持力的大小为FN、细线与竖直墙壁交线的夹角为θ，根据几何知识可知球心到竖直墙壁交线的垂直距离为d==R，设细线与交线的夹角为θ，故sin θ==，解得θ=45°，在竖直方向上根据受力平衡可得FTcos θ=Mg，解得FT=Mg，在水平方向上根据受力平衡可知两个墙壁对球的支持力的合力大小等于细线拉力FT的水平分力的大小，即=FTsin θ，解得FN=Mg，根据牛顿第三定律可得，球对任一墙壁的压力大小为Mg，故选B。 学科网（北京）股份有限公司 $