模块1 专题1 力与物体的平衡 复习效果自测-【备考最优解】2026版高考二轮专题复习·物理（教用word）

1．(2025·重庆卷，T1)现代生产生活中常用无人机运送物品，如图所示，无人机携带质量为m的匀质钢管在无风的空中悬停，轻绳M端和N端系住钢管，轻绳中点O通过缆绳与无人机连接。MO、NO与竖直方向的夹角均为60°，钢管水平，则MO的弹力大小为(重力加速度为g)(　　) A．2mg B．mg C．mg D．mg 解析：选B。以钢管为研究对象，设轻绳的拉力为T，根据对称性可知两边绳子拉力相等，根据平衡条件有2T cos 60°＝mg，可得T＝mg。 2.(2025·黑吉辽蒙卷，T1)书法课上，某同学临摹“力”字时，笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点，则(　　) A．该过程位移为0 B．该过程路程为0 C．两次过a点时速度方向相同 D．两次过a点时摩擦力方向相同 解析：选A。位移是从初位置指向末位置的有向线段，该过程位移为0，故A正确；路程是运动轨迹的长度，该过程路程不为0，故B错误；由题图可知笔尖两次过a点的速度方向不同，故C错误；摩擦力方向与相对运动的方向相反，笔尖两次过a点的速度方向不同，则笔尖两次过a点时摩擦力方向不同，故D错误。 3．(2025·广东东莞市期末)某款磁吸式车载手机支架如图所示。手机放在支架上被磁力吸住后，调节支架使手机与竖直方向成图示角度。安装该支架的汽车静止停放在车位。已知手机受到的磁力垂直于手机屏幕，且手机和支架保持相对静止，下列说法正确的是(　　) A．手机受到3个力的作用 B．支架对手机的作用力竖直向上 C．手机对支架的摩擦力沿斜面向上 D．手机对支架的弹力和支架对手机的弹力是一对平衡力 解析：选B。有摩擦力必有弹力，故手机除了受到重力、磁力和摩擦力，还受到弹力作用，一共4个力，故A错误；手机受到的磁力、摩擦力和弹力，施力物体都是支架，支架对手机的作用力是这些力的合力，根据平衡条件可知，支架对手机的作用力与手机的重力等大反向，方向竖直向上，故B正确；支架对手机的摩擦力沿接触面向上，根据牛顿第三定律可知，手机对支架的摩擦力沿接触面向下，故C错误；手机对支架的弹力和支架对手机的弹力是一对相互作用力，故D错误。 4．(2025·广东三校模拟)学校门口水平地面上有一质量为m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为μ。两位工作人员用轻绳按图甲所示的方式匀速移动石墩时，两根轻绳水平，延长线之间的夹角为2θ，俯视图如图乙所示。重力加速度大小为g，忽略轻绳与石墩之间的摩擦，则轻绳的拉力大小为(　　) A． B． C． D． 解析：选A。根据题意，设轻绳的拉力大小为F，由平衡条件有2F cos θ＝f＝μmg，解得F＝。 5.(2025·安徽淮北市、淮南市质检)如图所示，水平粗糙木棒上套一圆环，一个小球与圆环通过不可伸长的轻绳连接，初始时绳与竖直方向的夹角为θ。施加一水平外力F缓慢拉动小球，在θ逐渐增大至虚线位置的过程中，木棒与圆环始终保持静止，则下列说法正确的是(　　) A．外力F的大小保持不变 B．绳对球的拉力逐渐变小 C．木棒对圆环的支持力逐渐变小 D．圆环与木棒间的摩擦力逐渐变大 解析：选D。设绳拉力为T，根据平衡条件T cos θ＝mg，T sin θ＝F，当θ逐渐增大，T增大，F增大，故A、B错误；把圆环和小球作为整体，根据平衡关系知，木棒对圆环的支持力等于圆环和球的总重力，保持不变，故C错误；根据平衡关系知，圆环与木棒间的摩擦力等于水平外力F，根据A、B项分析知，F增大，故摩擦力逐渐增大，故D正确。 6.(2025·青海西宁市模拟)在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙面间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B施加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，A对B的作用力为F2，地面对A的摩擦力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中(　　) A．F1缓慢减小，F3缓慢增大 B．F1保持不变，F3保持不变 C．F2缓慢增大，F3缓慢增大 D．F2缓慢减小，F3缓慢减小 解析：选C。设F2与水平方向夹角为θ，对B在竖直方向有F2sin θ＝mBg＋F，对B在水平方向有F1＝F2cos θ，F增大，F2增大，F1增大，对整体水平方向有F3＝F1 ，可知F3增大，C正确，A、B、D错误。 7.(2025·辽宁辽阳市期末)如图所示，在安装某机组反应堆厂房钢制安全壳底时，16根均匀分布的钢索(重力不计)吊着安全壳底缓慢下降，已知每根钢索与竖直方向的夹角均为θ，整个壳底受到的重力为G，下列说法正确的是(　　) A．每根钢索所受拉力大小为 B．每根钢索所受拉力大小为 C．增大所有钢索的长度，每根钢索的拉力均增大 D．增大所有钢索的长度，每根钢索的拉力大小均不会改变 解析：选B。以安全壳底为研究对象，竖直方向根据平衡条件可得16F cos θ＝G，由牛顿第三定律可得，每根钢索所受拉力大小F′＝F，解得F′＝，故A错误，B正确；设钢索的长度为L，安全壳底的半径为R，根据几何关系可得sin θ＝，增大所有钢索的长度，每根钢索与竖直方向的夹角θ减小，每根钢索的拉力均减小，故C、D错误。 8.(2025·辽宁省实验中学模拟)如图所示，无人机通过一根钢索与四根等长且不可伸长的轻绳连接运送至灾区的救灾物资，其中每根轻绳与竖直方向的夹角均为θ，救灾物资的质量为m，不计钢索的质量及空气阻力，重力加速度为g。若无人机竖直加速上升时，钢索上的拉力大小为F，则此时每根轻绳的拉力大小为(　　) A． B． C． D． 解析：选D。对轻绳和钢索的结点受力分析有F＝4T cos θ，解得T＝。 9.(2025·安徽淮北市、淮南市质检)如图所示，在水平地面上放置了一个顶端固定有定滑轮的斜面，物块B放置在斜面上，轻细绳的一端与B相连，另一端通过定滑轮与小球A相连。现对小球A施加水平外力F使其缓慢运动，直至将OA拉至图示位置，拉动过程中物块B和斜面始终静止。不计细绳与滑轮的摩擦，则下列说法正确的是(　　) A．拉力F先增大后减小 B．OA绳上的拉力一直减小 C．斜面对B的摩擦力一直减小 D．地面对斜面的摩擦力一直增大 解析：选D。设连接A球的绳子与竖直方向的夹角为θ，以A球为研究对象，根据受力平衡可得T cos θ＝mAg，T sin θ＝F，可得T＝，F＝mAg tan θ，由于θ逐渐增大，故拉力F逐渐增大，OA绳上的拉力逐渐增大，故A、B错误；如果一开始绳子拉力大于B所受重力沿斜面的分力，则斜面对B的摩擦力沿斜面向下，随着绳子拉力的增大，斜面对B的摩擦力增大，故C错误；以斜面、B和A为整体，根据平衡条件可知，地面对斜面的摩擦力与拉力F大小相等，方向相反，由于拉力F逐渐增大，所以地面对斜面的摩擦力一直增大，故D正确。 10.(2025·江苏南京市、盐城市模拟)一个带正电的小球用绝缘细线悬挂于O点，在其右侧放置一个不带电的枕形导体时，小球将在细线与竖直方向成θ角处保持静止，如图所示。若将导体的A端接地，当重新平衡时，细线与竖直方向的夹角将(　　) A．不变 B．变大 C．变为零 D．变小但不为零 解析：选B。根据平衡条件可知tan θ＝，将导体的A端接地，负电荷会从大地运动到枕形导体上，A端带负电电量变大，则与球之间的吸引力F变大，细线与竖直方向的夹角变大。 11.(2025·陕西榆林市二模)如图所示，间距L＝0.50 m的两平行金属导轨固定在与水平面夹角θ＝30°的绝缘斜面上，金属导轨的顶端接有电动势E＝9.0 V、内阻r＝1.0 Ω的直流电源，导轨所在空间中存在方向垂直于斜面向上、大小可以调节的匀强磁场。现把一个质量m＝0.10 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒恰好能在此位置保持静止状态。已知导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R＝3.5 Ω，金属导轨电阻可以忽略，重力加速度大小g取10 m/s2，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)求通过导体棒的电流I的大小和导体棒的电功率P。 (2)若导轨光滑，求匀强磁场的磁感应强度B的大小。 (3)若导轨的动摩擦因数μ＝，为使导体棒静止不动，求磁感应强度B的大小需要满足的条件。 解析：(1)根据闭合电路欧姆定律有E＝I(r＋R) 解得通过导体棒的电流I＝2 A 导体棒的电功率P＝I2R＝14 W。 (2)导体棒处于静止状态，根据沿斜面方向的平衡方程有 mg sin θ＝F安 安培力的大小F安＝BIL 解得磁场的磁感应强度大小B＝0.50 T。 (3)根据沿垂直于斜面的平衡方程有N＝mg cos θ 导体棒的最大静摩擦力f最大＝μN＝μmg cos θ 当摩擦力最大并沿斜面向上时，导体棒所受的安培力最小，根据沿斜面方向的平衡方程有mg sin θ＝f最大＋F安最小 最小安培力的大小F安最小＝B最小IL 联立解得磁感应强度最小值B最小＝0.30 T 当摩擦力最大并沿斜面向下时，导体棒所受的安培力最大，根据沿斜面方向的平衡方程有mg sin θ＋f最大＝F安最大 最大安培力的大小F安最大＝B最大IL 联立解得磁感应强度最大值B最大＝0.70 T 综上，磁感应强度大小应满足的条件是0.30 T≤B≤0.70 T。 答案：(1)2 A　14 W　(2)0.50 T　(3)0.30 T≤B≤0.70 T 学科网（北京）股份有限公司 $