安徽省2026届高三物理二轮专项训练 力与物体的平衡（六）

二轮专项——力与物体的平衡 （60分钟 100分） 一.单项选择题（每题10分） 1．如图所示，四分之一圆柱体放在水平地面上，右侧与一块固定的竖直挡板Q接触。球心O的正上方有一个大小可忽略的定滑轮A，一根轻绳跨过定滑轮，一端和置于圆柱体上的小球m连接，另一端系在固定竖直杆上的B点。现将一重物M用轻质挂钩挂在AB间的轻绳上，整个装置处于静止状态。不计一切摩擦，则（　　） A．若绳子B端固定，将M竖直向下缓慢移动一小段距离，绳子的拉力变大 B．若绳子B端固定，将M竖直向下缓慢移动一小段距离，P对Q的压力不变 C．将轻绳B端沿杆向上缓慢移动一小段距离，绳子的拉力变大 D．将轻绳B端沿杆向上慢移动一小段距离，P对地面的压力不变 2．如图所示，古代北方播种后，用驴拉两个小石磙压土埋麦种，以利于麦种发芽。简化图如图乙所示，AB平行于轻杆CD，轻绳AC、BD长度相同。若轻绳长为2.01m，两石磙相同，整体（含轻杆）的总质量为21kg，与地面间的摩擦力大小是其对地面正压力的，，，B、D两点的高度差为1m，g取，不计其他摩擦，则石磙做匀速直线运动时每根轻绳上的拉力大小约为（　　）    A．20.5N B．24.5N C．30.2N D．36.2N 3．如图所示，用一根轻质细绳将一质量均匀的球体悬挂在竖直木板的A点，轻绳与木板之间的夹角为。将木板以底端P点为轴顺时针缓慢转动直至木板与水平方向成30°，转动过程中绳与木板之间的夹角保持不变，忽略一切摩擦，木板在转动过程中，下列说法正确的是（　　） A．木板对球的支持力逐渐增大 B．木板对球的支持力先增大后减小 C．绳上的拉力先增大后减小 D．绳上的拉力一直在增大 4．如图甲的玩具吊车，其简化结构如图乙所示，杆AB固定于平台上且不可转动，其B端固定一光滑定滑轮；轻杆CD用较链连接于平台，可绕C端自由转动，其D端连接两条轻绳，一条轻绳绕过滑轮后悬挂一质量为m的重物，另一轻绳缠绕于电动机转轴O上，通过电动机的牵引控制重物的起落。某次吊车将重物吊起至一定高度后保持静止，此时各段轻绳与杆之间的夹角如图乙所示，其中两杆处于同一竖直面内，OD绳沿竖直方向，γ = 37°，θ = 90°，重力加速度大小为g，则（   ）    A．α一定等于β B．AB杆受到绳子的作用力大小为 C．CD杆受到绳子的作用力方向沿∠ODB的角平分线方向，大小为mg D．当启动电动机使重物缓慢下降时，AB杆受到绳子的作用力将逐渐增大 5．如图所示，将一根不可伸长、柔软的轻绳左、右两端分别系于 A、B 两点上，一物体用动滑轮悬挂在轻绳上，达到平衡时，两段绳子间的夹角为1 ，绳子张力为 F1 ；将绳子右端 移至 C 点，待系统达到平衡时，两段绳子间的夹角为2 ，绳子张力为 F2 ；将绳子右端再由 C 点移至 D 点，待系统达到平衡时，两段绳 子间的夹角为3 ，绳子张力为 F3 ，不计摩擦，并且 BC 为竖直线，则（    ） A．1 2   3 B．1   2 3 C．F1   F2   F3 D．F1   F2   F3 6．房屋装修工人常用如图所示的简易方式运送材料，图中C为光滑定滑轮。为了保证材料不碰触窗台A、B，需要一人在楼下用一根绳子拽拉，保证材料竖直向上缓慢上升。假定人的位置不变，则在运送过程中（　　） A．OC绳和OD绳的拉力均逐渐增大 B．OC绳和OD绳的拉力均逐渐减小 C．OC绳的拉力逐渐增大，OD绳的拉力逐渐减小 D．OC绳的拉力逐渐减小，OD绳的拉力逐渐增大 7．在玉树地震的救援行动中，千斤顶发挥了很大作用，如题图所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起．当千斤顶两臂间的夹角为120°时汽车对千斤顶的压力为2．0×105N，此时下列判断正确的是 （ ）    A．此时两臂受到的压力大小均为2．0×104N B．此时千斤顶对汽车的支持力为4．0×105N C．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小 D．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大 8．如图所示为两个挡板夹一个小球的纵截面图每个挡板和竖直方向的夹角均为。挡板与小球间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小球静止不动。小球的质量为m，与两挡板之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。则每个挡板弹力N的范围是（　　） A． B． C． D． 二、多选题（每题10分） 9．如图所示，弹性绳（遵循胡克定律）的一端固定在天花板上的O点，另一端悬挂一质量为m的小球，静止时小球位于B点，A点固定一光滑的小定滑轮，，现对小球施加一沿方向的拉力F，使小球沿缓慢运动到C点，已知A、B、C三点刚好组成一个正三角形，D为的中点，重力加速度为g，则（    ） A．小球在C点受到的拉力F等于小球重力 B．在D点时弹性绳的弹力大小为 C．从D到C的过程中拉力F增大 D．该弹性绳的原长为 10．如图所示，物体m通过光滑定滑轮牵引粗糙水平面上的物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面体始终静止，斜面体质量为M，重力加速度为g，则水平地面对斜面体（　　） A．支持力为（M+m）g B．没有摩擦力 C．支持力小于（M+m）g D．有水平向右的摩擦力 学科网（北京）股份有限公司 参考答案与解析 1．D 【详解】A．对挂钩与轻绳的结点受力分析，若绳子B端固定，将M竖直向下缓慢移动一小段距离，结点两侧轻绳夹角变小，当M向下的拉力不变的情况下，根据三角形定则可知绳子的拉力变小，故A错误； B．对小球m和四分之一圆柱体P整体受力分析，如下图 根据平衡。可得 将M竖直向下缓慢移动一小段距离的过程中，T变小，θ变大，则F弹变小，根据牛顿第三定律可知，P对Q的压力变小，故B错误； CD．轻绳B端向上缓慢移动一小段距离，根据受力分析可知小球m没有发生位移，因此AMB变成了晾衣架问题，绳长不会变化，A到右边竖直杆的距离不变，因此轻绳角度不会发生变化，即轻绳的拉力也不会变化，此过程中，小球m位置也没有发生变化，则P对地面的压力不变，故C错误，D正确。 故选D。 2．C 【详解】过B点作CD的垂线，其垂足为E，由几何关系可知，BE的长度约为2m。设轻绳所在平面与水平面的夹角为，两轻绳上的拉力大小为F，合力为，石磙做匀速直线运动，所以其受力平衡，对两石磙整体受力分析，有 其中，，带入数据解得 由上述分析可知，设BD绳上的拉力与BE夹角为，则该夹角的余弦值为 有 解得 故选C。 3．A 【详解】设绳子对球体的拉力为T，木板对圆柱体的支持力为N，绳子与木板夹角为α，如图所示，在矢量三角形中，根据正弦定理 将木板以底端P点为轴顺时针缓慢转动直至木板与水平方向成30°，即木板顺时针转动60°，支持力N和拉力T也顺时针转动60°，在此过程中，β不变，γ从90°逐渐减小到30°，α从30°逐渐增大到90°，拉力T减小，支持力N增大，A正确，BCD错误。 故选A。 4．D 【详解】A．杆AB固定于平台，杆力不一定沿杆，同一条绳的力大小相等，其合力一定在其角平分线上，由于杆力不一定沿杆，所以α不一定等于β，故A错误； B．如图所示    两个力所作力的平行四边形为菱形，根据平衡条件可得 根据几何关系可得 对角线为，则AB杆受到绳子的作用力大小为 故B错误； C．根据题意D端连接两条轻绳，两条轻绳的力不一定大小相等，且杆为铰链连接，为“活”杆，杆力沿着杆的方向，水平方向，根据 解得 故C错误； D．当启动电动机使重物缓慢下降时，即不变，变小，根据 可知变大，故D正确。 故选D。 5．D 【详解】不计摩擦，两侧绳中张力大小相等，两侧绳与竖直方向夹角相等．设绳与滑轮结点为O，滑轮与绳子总质量为m，绳子总长为L,绳子两端点间水平距离为x,对O点受力分析： 三次绳两端点间水平距离： 则 A．1 2   3，与结论不相符，选项A错误； B．1   2 3，与结论不相符，选项B错误； C．F1   F2   F3，与结论不相符，选项C错误； D．F1   F2   F3，与结论相符，选项D正确； 故选D。 6．A 【详解】根据平衡条件得知两绳拉力的合力与物体的重力大小相等、方向相反，保持不变； 结点与竖直墙壁保持一定的距离，在建筑材料被缓慢提起的过程中OC绳逆时针旋转，其与竖直方向夹角变大，OD绳逆时针旋转，与竖直方向夹角减小。则力图如下 由图知两根绳子上的拉力F1和F2均增大，故A正确，BCD错误。 故选A。 【点睛】材料缓慢竖直上升处于动态平衡状态，根据平行四边形定则作出物体受到的合力，然后答题。 7．C 【详解】试题分析：将汽车对千斤顶的压力F分解沿两臂的两个分力F1，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，即F1=F2．    由2F1cosθ=F得, A错误；汽车受力平衡，千斤顶对汽车的支持力等于汽车的重力，B错误；继续摇动把手，两臂靠拢，夹角θ减小，由，分析可知，F不变，当θ减小时，cosθ增大，F1减小．故C正确、D错误；故选C． 考点：力的合成及分解 【名师点睛】 8．A 【详解】挡板对小球的压力最小时，小球受力如图所示 小球受力平衡，由平衡条件得 最大静摩擦力 联立并代入数据得 挡板对小球的压力最大时，摩擦力沿挡板向下，由平衡条件得 最大静摩擦力 联立并代入数据得 则每个挡板对小球的压力N的取值范围 故选A。 9．ACD 【详解】A．小球在C点时，弹性绳与BC夹角为120°，结合几何知识对小球进行受力分析可知，此时小球受到的拉力 故A正确； B．设小球在D点时弹性绳的弹力大小为FT，对小球进行受力分析并沿水平和竖直方向正交分解可得 两式联立可解得 故B错误； C．从D到C的过程中，设A点下方的弹性绳与水平方向的夹角为α，对小球受力分析并沿水平和竖直方向正交分解，在水平方向上有 解得 因此过程中弹性绳的伸长量越来越大，由 可知弹性绳的弹力FT越来越大，而α由60°逐渐减小到30°，cosα越来越大，可知拉力F也越来越大，故C正确； D．设弹性绳的原长为l0 ，则当小球在B点时，由胡克定律可得 在D点时有 两式联立可解得 故D正确。 故选ACD。 10．CD 【详解】A．将M、m视为整体，系统受到一个沿斜面向上的拉力T，此力有竖直向上的分量，导致地面的支持力小于系统总重力，故A错误； B．物块m对斜面体M的作用力（压力和摩擦力）在水平方向上有向左的分量，因此地面对M必然有向右的摩擦力才能使其保持静止，故B错误； C．由竖直方向受力平衡 可知支持力小于，故C正确； D．由水平方向受力平衡可知，地面对M的摩擦力方向水平向右，故D正确。 故选CD。 学科网（北京）股份有限公司 $