抢分猜押01 选择题：受力分析与物体的平衡（安徽专用）2026年高考物理终极冲刺讲练测

抢分猜押01 选择题：受力分析与物体的平衡 （安徽专用） 重难解读 受力分析与物体的平衡是安徽物理高考力学部分的根基，选择题中常以连接体、斜面、轻绳轻杆模型呈现，考查整体法与隔离法的选择、静摩擦力方向的判断、动态平衡中力的极值问题。安徽卷近年注重与实际情境结合，如悬索桥、平衡木、工地吊装等，要求考生能在复杂背景中快速提取研究对象，准确画出受力图。 命题预测 2026年安徽高考选择题中，该专题将继续强化“动态平衡+临界问题”的考查，可能结合弹簧或铰链结构，考查力的变化与突变。同时，与电磁学结合的平衡问题（如带电小球在复合场中的静止、通电导体在磁场中的平衡）出现概率增大，突出综合性与应用性。 考点1 静态平衡问题 1．（2026·安徽·模拟预测）如图所示，一根不可伸长的轻绳通过小绳套P与一根橡皮绳相连，橡皮绳另一端固定在A点，轻绳跨过与A点等高的定滑轮B下端挂一个质量为m1=0.30kg的物体M，A、B两点水平距离d=1m，系统平衡时，橡皮绳长0.55m。现在轻绳与橡皮绳连接处的小绳套P上挂一个质量为m2=0.50kg的物体N（图中未画出），待系统重新平衡后，物体M未到定滑轮处，轻绳BP段与橡皮绳AP恰好垂直，橡皮绳始终在弹性限度内，忽略滑轮摩擦，不计橡皮绳及小绳套的重力，g=10m/s2，则橡皮绳的劲度系数k为（　　） A．40N/m B．30N/m C．20N/m D．15N/m 2．（2025·安徽淮北·一模）如图所示，用三根细线a、b、c将质量均为m的两个小球1和2连接并悬挂。两小球处于静止状态时，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平。若将细线b剪断，则剪断前和剪断瞬间细线a拉力大小分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 3．如图所示，质量为的风筝受到垂直于风筝面向上的风力、沿风筝线的拉力和重力作用，在空中处于平衡状态，此时风筝平面、风筝线与水平面夹角均为。某时刻风力大小突然变为原来的2倍，通过调整风筝线与水平面的夹角使风筝再次在空中平衡，且调整过程中风筝平面与水平面的夹角始终为。不计风筝线质量，重力加速度为，风筝再次在空中平衡后，风筝线的拉力大小为（　　） A． B． C． D． 4．（2025·安徽安庆·模拟预测）如图所示，轻质细杆上固定一个质量为m的小球C，将细杆放置于互成60°角的两光滑平面上，杆球系统恰好处于静止状态。已知右侧平面与水平面成30°角，左侧平面与水平面垂直，为等边三角形，在同一竖直面内。下列说法正确的是（　　） A．左侧面对杆的支持力大小为 B．左侧面对杆的支持力大小为 C．右侧面对杆的支持力大小为 D．右侧面对杆的支持力大小为 5．（2025·安徽安庆·模拟预测）用晾衣架晾衣服可以简化为如图所示模型，两竖直杆间连接的轻绳上，用光滑挂钩吊着质量为的重物（衣服），左侧轻绳与竖直方向夹角为，重力加速度为。则这时连接在两竖直杆间的轻绳上的拉力大小为（　　） A．mg B． C． D． 6．（2025·安徽阜阳·三模）如图所示，质量为m的小球静止在光滑斜面上，已知斜面倾角为30°，轻质细线与斜面的夹角也为30°，重力加速度大小为g，下列说法正确的是 A．细线对小球的拉力大小为mg B．细线对小球的拉力大小为mg C．斜面对小球的支持力大小为mg D．斜面小球的支持力大小为mg 7．（多选）如图所示，质量为的匀质细绳，一端系在天花板上的点，另一端系在竖直墙壁上的点，平衡后最低点为点。现测得段绳长是段绳长的2倍，且绳子端的切线与墙壁的夹角为60度。以下说法不正确的是（　　） A．绳子在处弹力大小为 B．绳子在处弹力大小为 C．绳子在处弹力大小为 D．绳子端的切线与竖直方向夹角是49.1度 8．（多选）如图，三个材质相同且半径均为R、质量均为m的半球，彼此接触但无挤压置于粗糙的水平面上；一个半径为R、质量为3m的光滑球，放在三个半球之上，整个系统处于静止状态。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则（　　） A．地面对每个半球的支持力大小为mg B．每个半球与光滑球之间的弹力大小为 C．半球与地面间的动摩擦因数最小值为 D．换一个质量仍为3m，半径略大于R的光滑球，则每个半球与地面摩擦力不变 考点2 动态平衡问题 1．（2025·安徽六安·模拟预测）两根完全相同的轻质弹簧一端与轻绳连接，另一端分别固定于两点。用力拉轻绳，使水平，与的夹角为，此时两弹簧的长度相同，在同一直线上，也在同一直线上，如图所示。现保持点不动且方向不变，将沿逆时针方向缓慢旋转。已知该过程中弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则下列说法正确的是（　 　） A．ON上的拉力一直增大 B．ON上的拉力先减小后增大 C．OM上的拉力一直增大 D．OM上的拉力先减小后增大 2．如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态。现对小球乙施加一个水平力F，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为Ff，则该过程中（　　） A．Ff变小，F变大 B．Ff变小，F变小 C．Ff变大，F变小 D．Ff变大，F变大 3．如图所示，光滑定滑轮用一小段细线固定在天花板上的O点，两物体甲、乙用一段轻绳连接后并跨过定滑轮，物体乙放在水平面上，系统平衡时，与竖直方向的夹角为，拴接物体乙的轻绳与竖直方向的夹角为，滑轮的质量可忽略不计。现使物体乙沿水平面向右移动少许，系统再次平衡时（　　） A．始终为的2倍 B．细线的作用力增大 C．物体乙对水平面的压力减小 D．水平面对物体乙的作用力减小 4．如图所示，长为的不可伸长的轻绳，穿过一光滑的轻圆环，两端固定在水平天花板上相距为l的P、Q两点，轻圆环下悬吊一重为G的物块。现用一水平力F缓慢地拉圆环，当圆环两侧轻绳的夹角为时，细绳的张力为T，则（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，在竖直平面内用甲、乙两根筷子夹一个重为的小球，两根筷子对小球弹力的作用点和球心在同一竖直平面内，甲筷子倾斜，且与竖直方向的夹角为，乙筷子始终竖直。在缓慢变化过程中，小球始终保持静止，且筷子与小球间的摩擦忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．甲筷子对小球的弹力大小为 B．乙筷子对小球的弹力大小为 C．随着缓慢减小，两根筷子对小球的弹力均增大 D．随着缓慢减小，两根筷子对小球的合力将变大 6．（2025·安徽淮北·二模）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 7．（2026·安徽芜湖·一模）（多选）在一次模拟桥梁合龙的实验中，工程师拟将一个模型钢梁（物体）从拱桥模型（半圆柱体）上用力缓慢拉到顶端，该过程可以看成如图所示的模型，一表面粗糙的半圆柱体固定在水平面上，物体（可看成质点）与圆柱面的动摩擦因数为，现用一始终与圆柱面相切向上的拉力作用于物体，使物体从圆柱体上P点开始缓慢向上滑动，在到达顶端前的过程中（　　） A．物体所受的拉力一定减小 B．物体所受的摩擦力一定增大 C．物体所受的支持力一定减小 D．重力和拉力的合力与拉力的夹角始终不变 8．（多选）图中为工作人员清洗大厦外墙的情景，绳索跨过滑轮，两端分别连接A、B两工作人员，其中A的质量为m，通过吸盘吸附在大厦外墙玻璃上，吸盘对A只提供垂直于大厦外墙指向大厦的作用力，连接A的绳索与大厦表面平行且与竖直方向成θ角。B站在地面上拉紧绳索，如图所示。已知重力加速度为g，下列说法正确的有（　　） A．绳索的拉力大小为 B．绳索的拉力大小为 C．B从a移动到b，绳子拉力将增大 D．B从a移动到b，地面对B的摩擦力将增大 考点3 电磁场中的平衡问题 1．（2026·安徽合肥·模拟预测）如图，两带电小球A的质量为，B的质量为。小球用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接，小球用固定的绝缘轻杆连接。球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为，两球连线与轻绳的夹角为，整个系统在同一竖直平面内，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A．球静止时，轻绳上拉力为 B．球静止时，球与球间的库仑力为 C．若将轻绳剪断，则剪断瞬间球加速度大小为 D．若将轻绳剪断，则剪断瞬间轻杆对球的作用力变小 2．有三个完全相同的带正电的绝缘小球A、B、C处于同一竖直平面内，质量均为，电荷量均为，小球A、C在光滑绝缘水平面上，小球A、B之间与小球B、C之间各用一根长为的轻杆连接，小球A、C用绝缘装置固定，小球A、B、C恰构成正三角形并锁定，如图所示。现解除绝缘装置对小球A、C的锁定，小球B将向下运动落到地面。已知以无限远处为零电势点，距离电荷量为的点电荷处的电势为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．初始时刻，小球A、B、C系统所具有的电势能为 B．解除小球A、C的锁定后，小球A、B、C组成的系统动量守恒 C．小球A速度最大时，小球B的加速度大小为 D．小球B刚落到地面时，速度大小为 3．如图，两带电小球的质量均为m，小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接，小球B用固定的绝缘轻杆连接，两球均处于静止状态。轻绳水平，两球连线与轻绳的夹角为30°，整个系统在同一竖直平面内，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．A球静止时，轻绳上拉力为2mg B．A球静止时，A球与B球间的库仑力为mg C．若将轻绳剪断，则剪断瞬间A 球加速度大小为g D．若将轻绳剪断，则剪断瞬间轻杆对B 球的作用力不变 4．如图所示，光滑绝缘半球处在水平向右的匀强电场中，球心为O。将带电量均为的小球A、B置于其内，平衡时，两球处于同一水平线上，且与垂直。已知球A质量为m，球B质量为，重力加速度大小为g，则（　　） A．小球A、B所受支持力相同 B．匀强电场的电场强度大小 C．小球A受到小球B的库仑力大小为 D．小球A在小球B处产生的电场强度大小为 5．空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场与水平方向的匀强电场，一带电液滴在复合场中恰能沿着MN做匀速直线运动，速度大小为v，MN与水平方向呈45°，NP水平向右。当带电液滴运动到N时，撤去电场，一段时间后粒子经过P点，则（　　） A．液滴可能带负电 B．电场线方向可能水平向左 C．液滴到P点的速度一定与N点相同 D．液滴从N到P的过程中竖直方向上离NP的最大距离为 6．（2025·安徽合肥·模拟预测）如图所示，两质量均为、带等量异种电荷的小球、用三根不可伸长的绝缘细线拴接后，悬挂在天花板上的点，小球所在的空间有水平向右的匀强电场，系统保持静止，、间的细线刚好伸直。剪断、B间的细线，在静电力、重力、细线上弹力和空气阻力的共同作用下两小球最终会在新的位置再次达到平衡。已知、A间细线与、B间细线的长度均为，、间细线的长度为，不计两小球之间的库仑力作用，重力加速度为g，则从剪断细线到再次平衡的过程中，两小球克服空气阻力所做的总功为（　　） A． B． C． D． 7．（2026·安徽合肥·模拟预测）（多选）在某光滑绝缘水平面上，三个完全相同的带电小球A、B、C，通过不可伸长的绝缘轻质细线相连，小球A、B间细绳的长度为2L，其他两个细绳的长度均为，如图甲所示。球质量为m，带电量为，可视为点电荷。初始时，小球均静止，细线拉直，现用一方向不变、大小变化的水平力作用在小球A、B间细绳的中点，方向与两球连线垂直。当水平力做功为时，其大小为，A、B两球第一次相距，且A球的加速度方向与相同，如图乙所示，这段时间每条细绳处于绷直状态。已知两个带电量分别为、的点电荷相距为r时，它们的电势能为，其中k为静电力常量。则当F做的功为W时，下列说法正确的是（　　） A．B、C两球之间的细绳拉力大小为 B．B、C两球之间的细绳拉力大小为 C．小球A、B、C系统的动能为 D．小球A、B、C系统的动能为 8．（2025·安徽·模拟预测）（多选）光滑绝缘水平面内有三个完全相同的带正电的绝缘小球A、B、C（均可视为点电荷），质量均为m，带电量均为+q，A、B之间与B、C之间各用一根长为L的绝缘轻绳连接，A、C用绝缘装置锁定，A、B、C恰构成一个正三角形，如图甲所示。现解除对A、C的锁定，当三个小球运动到同一条直线上时；速度大小分别为v1、v2、v3，如图乙所示。取无限远处电势为零，距电量为Q的点电荷r处的电势为，其中k为静电力常量。三个小球电量始终不变，下列说法正确的是（　　） A．解除A、C的锁定后，A、B、C系统的动量守恒 B．图甲状态时，A、B、C系统所具有的电势能为 C．图乙状态时，B球的速度大小为 D．图乙状态与图甲状态相比，A、B、C系统的机械能增加了 1．（2026·安徽合肥·模拟预测）如图所示，一位小朋友躺在吊床上休息，当其静止时拴吊床的两段绳子与竖直方向的夹角分别为和。设夹角为的绳子拉力大小为，夹角为的绳子拉力大小为，则为（    ） A． B． C． D． 2．（2026·安徽黄山·一模）如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在木板上，质量分别为和的物块，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接。的接触面、轻绳均与木板平行。间动摩擦因数，木板上表面光滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将木板一端从水平位置缓慢抬起，为保证物块不发生相对滑动，木板与水平地面的夹角不得大于（　　） A． B． C． D． 3．（2025·安徽合肥·一模）如图所示，装有相同足球的两个轻质网兜由轻绳连接后悬挂在光滑竖直墙壁上的光滑水平长杆上（图中未画出），长杆两边轻绳等长且与两足球球心在同一竖直平面内，若轻绳变长一些，足球依然悬挂在长杆上，下列说法正确的是（　　） A．轻绳的拉力变大 B．两个足球之间的弹力变小 C．长杆所受轻绳的作用力的合力变小 D．长杆所受轻绳的作用力的合力变大 4．（2025·安徽阜阳·模拟预测）一带电的球用绝缘细线自由悬挂，另一带电的球在外力作用下，从无穷远处缓慢地运动到球的初始位置，球运动到图示位置，则该过程中（　　） A．线中拉力始终等于球的重力 B．球的电荷量大于的电荷量 C．对做的功大于对做的功 D．外力对做的功等于、机械能的增加量 5．（2025·安徽合肥·三模）如图所示，小球a被绝缘轻绳1系在天花板上，小球b被绝缘轻绳2系在小球a上。两小球质量相等且均带正电，处在水平方向的匀强电场中，平衡时轻绳1与竖直方向的夹角为θ1、轻绳2与竖直方向的夹角为θ2，且两小球间的库仑力不能忽略，则下列说法正确的是（　　） A．a的电荷量可能等于b的电荷量 B．a的电荷量一定小于b的电荷量 C．绳1中的张力可能等于绳2中的张力 D．绳1中的张力一定大于轻绳2中的张力的2倍 6．（2025·安徽·高考真题）如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（　　） A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大 C．甲运动的加速度大小为 D．乙受到绳子的拉力大小为 7．（2026·浙江·高考真题）如图所示，一盏重为G的艺术灯用细绳悬挂，左右两侧细绳与水平方向夹角分别为45°和60°，细绳拉力分别为和。A和B是左侧细绳两端点，C和D分别是天花板和灯上的点，CD与AB平行，则（   ） A．大于 B．和都小于G C．用细绳连接C和B后撤去AB绳，可使灯位置不变 D．用细绳连接C和D后撤去AB绳，可使灯位置不变 8．如图所示，三根长都是l的轻杆，上端用铰链连接，每根杆都可以绕O自由转动，下端支在水平地面上的A、B、C三点，ABC为等边三角形，且每根轻杆与水平面的夹角均为。在O点连接一根轻绳，下端吊着一个重力为G的物体，三角架处于稳定状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（   ） A．地面对每根杆的支持力大小均为 B．每根杆对铰链O的作用力大小均为 C．杆和地面间的动摩擦因数至少为 D．若仅将等边三角形ABC的边长变短，则地面对每根杆的支持力变小 9．叉车在短距离运输作业中被大量使用。如图所示，一叉车运载着木箱沿倾角为的斜坡向上匀速行驶时，货叉的侧面和底面对木箱的弹力大小分别为和，货叉对木箱的作用力为F，木箱的重力为G。货叉的底面与斜坡平行，与货叉侧面垂直。不计木箱与货叉的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A． B． C．若仅增大，则减小 D．无论怎样变化，F与G的大小始终相等 10．如图所示，甲、乙两同学在课外活动中做游戏，用手分别握住两长度相等的轻绳一端A、B，轻绳的另一端系在铁块上点，两端点A、B始终在同一水平面以相同速率相向运动，保持铁块沿竖直方向匀速下落，则下列说法正确的（　　） A．一直减小 B．一直增大 C．绳子的拉力逐渐增大 D．甲同学对地面的压力逐渐减小 11．（多选）如图所示，一个装满篮球的箱子以一定的初速度沿着固定斜面自由下滑。下滑过程中，篮球和箱子保持相对静止。已知图中的方向2为垂直斜面向上，方向3为竖直向上，方向5为沿斜面向上。正中间的篮球B受到周围其它篮球的作用力表示为F，关于作用力F的方向，下列说法正确的是（　　） A．若箱子匀速下滑，则F的方向一定沿方向3 B．若箱子匀加速下滑，则F的方向可能沿方向1 C．若箱子匀减速下滑，则F的方向可能沿方向4 D．若箱子匀减速下滑，则F的方向可能沿方向5 12．（多选）如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球之间用轻绳AB、BQ和轻弹簧PA连接并保持静止，其中轻绳AB保持水平，轻弹簧PA与竖直方向夹角为37°，轻绳BQ与竖直方向夹角为53°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A． B． C．剪断轻绳BQ的瞬间，小球m1的加速度为 D．剪断轻绳BQ的瞬间，小球m2的加速度为 13．（2025·安徽合肥·一模）（多选）在古代，儿童常喜欢玩一种叫“吹豆”的游戏，儿童用手竖直握住两端开口且中空的秸秆，上端口放一粒黄豆，通过秸秆的下端向上用嘴吹气，从上端口喷出的气流可以将黄豆吹停在端口的正上方。若喷出的气流对豆的冲力F正比于气流相对于豆的速率v，即（为已知恒量）；而气流速率随高度增大而减小，关系满足（为气流从上端口喷出速率且不变，为已知恒量，h为离上端口高度），本题黄豆受到的力只考虑冲力和重力，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　） A．恰好悬停在上端口处的黄豆的质量为 B．黄豆被吹停的高度与黄豆的质量成反比 C．若质量为m的黄豆恰好悬停在上端口，则更换为质量为的黄豆轻放在上端口后，上升的最大高度为 D．两粒不同的黄豆两次吹停的高度分别为、，且，则它们的质量差为 14．（2024·安徽·一模）（多选）如图甲是工人师傅们在给高层住户安装空调时吊运空调室外机的情景。为安全起见，要求吊运过程中空调室外机与楼墙保持一定的距离。原理如图乙，一人在高处控制一端系在室外机上的绳子P，另一人站在水平地面上拉住另一根系在室外机上的绳子Q。在吊运过程中的某段时间内，地面上的人缓慢后退同时缓慢放绳，室外机缓慢竖直上升，绳子Q与竖直方向的夹角（小于90°）近似不变，室外机视为质点，绳子的质量忽略不计，则在这段时间内，以下说法正确的是（    ） A．绳子P给室外机的拉力先变大后变小 B．绳子Q给室外机的拉力不断变大 C．地面给人的摩擦力不断变大 D．绳子P、Q给室外机的拉力的合力恒定 15．（2024·安徽·三模）（多选）如图，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，MN为圆的水平直径，PQ为竖直直径。质量均为m的两相同小球a，b穿在圆环上，分别与轻质弹簧，连接，弹簧的另一端均固定在圆环的Q点上，弹簧原长均为R。现对a，b两球分别施加竖直向上的拉力，，两球静止时，a球恰好位于M点，b球位于C点，OC与OM夹角为30°，此时，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．连接a球的弹簧劲度系数为 B．连接b球的弹簧劲度系数为 C．b球受到圆环的作用力大于a球受到圆环的作用力 D．保持b球静止，改变方向，其最小值为 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $ 抢分猜押01 选择题：受力分析与物体的平衡 （安徽专用） 重难解读 受力分析与物体的平衡是安徽物理高考力学部分的根基，选择题中常以连接体、斜面、轻绳轻杆模型呈现，考查整体法与隔离法的选择、静摩擦力方向的判断、动态平衡中力的极值问题。安徽卷近年注重与实际情境结合，如悬索桥、平衡木、工地吊装等，要求考生能在复杂背景中快速提取研究对象，准确画出受力图。 命题预测 2026年安徽高考选择题中，该专题将继续强化“动态平衡+临界问题”的考查，可能结合弹簧或铰链结构，考查力的变化与突变。同时，与电磁学结合的平衡问题（如带电小球在复合场中的静止、通电导体在磁场中的平衡）出现概率增大，突出综合性与应用性。 考点1 静态平衡问题 1．（2026·安徽·模拟预测）如图所示，一根不可伸长的轻绳通过小绳套P与一根橡皮绳相连，橡皮绳另一端固定在A点，轻绳跨过与A点等高的定滑轮B下端挂一个质量为m1=0.30kg的物体M，A、B两点水平距离d=1m，系统平衡时，橡皮绳长0.55m。现在轻绳与橡皮绳连接处的小绳套P上挂一个质量为m2=0.50kg的物体N（图中未画出），待系统重新平衡后，物体M未到定滑轮处，轻绳BP段与橡皮绳AP恰好垂直，橡皮绳始终在弹性限度内，忽略滑轮摩擦，不计橡皮绳及小绳套的重力，g=10m/s2，则橡皮绳的劲度系数k为（　　） A．40N/m B．30N/m C．20N/m D．15N/m 【答案】C 【详解】挂上物体M，有 挂上物体N，轻绳上的拉力大小仍为m1g，设BP绳与水平方向的夹角为θ，则弹簧长度为 根据力的合成规律可得， 联立解得 故选C。 2．（2025·安徽淮北·一模）如图所示，用三根细线a、b、c将质量均为m的两个小球1和2连接并悬挂。两小球处于静止状态时，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平。若将细线b剪断，则剪断前和剪断瞬间细线a拉力大小分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】A 【详解】细线b剪断前，以整体为研究对象，由平衡关系可得 细线b剪断后，a小球将做圆周运动，根据牛顿第二定律 在细线b剪断瞬间，小球的速度为0，所以 故选A。 3．如图所示，质量为的风筝受到垂直于风筝面向上的风力、沿风筝线的拉力和重力作用，在空中处于平衡状态，此时风筝平面、风筝线与水平面夹角均为。某时刻风力大小突然变为原来的2倍，通过调整风筝线与水平面的夹角使风筝再次在空中平衡，且调整过程中风筝平面与水平面的夹角始终为。不计风筝线质量，重力加速度为，风筝再次在空中平衡后，风筝线的拉力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】风筝受三个力，如图所示 根据平衡条件列方程，初始状态风筝平面、风筝线与水平面夹角均为，因此水平方向 竖直方向 联立解得 风力变为原来的2倍，即 风筝平面倾角不变，故方向不变。设调整后风筝线拉力为，风筝线与水平面夹角为，重新列平衡方程，水平方向 竖直方向 代入 化简得： 利用同角三角函数关系 两式平方相加得 即 解得 故选A。 4．（2025·安徽安庆·模拟预测）如图所示，轻质细杆上固定一个质量为m的小球C，将细杆放置于互成60°角的两光滑平面上，杆球系统恰好处于静止状态。已知右侧平面与水平面成30°角，左侧平面与水平面垂直，为等边三角形，在同一竖直面内。下列说法正确的是（　　） A．左侧面对杆的支持力大小为 B．左侧面对杆的支持力大小为 C．右侧面对杆的支持力大小为 D．右侧面对杆的支持力大小为 【答案】D 【详解】对杆及小球整体分析，如图所示，根据共点力平衡条件有， 解得， 故选D。 5．（2025·安徽安庆·模拟预测）用晾衣架晾衣服可以简化为如图所示模型，两竖直杆间连接的轻绳上，用光滑挂钩吊着质量为的重物（衣服），左侧轻绳与竖直方向夹角为，重力加速度为。则这时连接在两竖直杆间的轻绳上的拉力大小为（　　） A．mg B． C． D． 【答案】A 【详解】挂钩光滑，两绳与竖直方向夹角相同且均为，两绳上张力大小相等，根据平衡条件有 解得轻绳上的拉力为 故选A。 6．（2025·安徽阜阳·三模）如图所示，质量为m的小球静止在光滑斜面上，已知斜面倾角为30°，轻质细线与斜面的夹角也为30°，重力加速度大小为g，下列说法正确的是 A．细线对小球的拉力大小为mg B．细线对小球的拉力大小为mg C．斜面对小球的支持力大小为mg D．斜面小球的支持力大小为mg 【答案】B 【详解】分析小球受力，如图所示。将重力和绳上拉力分别分解，可得mgsin30°=Tcos 30°，mgcos 30°=Tsin 30°+FN 联立解得T=mg，FN=mg 故选B。 7．（多选）如图所示，质量为的匀质细绳，一端系在天花板上的点，另一端系在竖直墙壁上的点，平衡后最低点为点。现测得段绳长是段绳长的2倍，且绳子端的切线与墙壁的夹角为60度。以下说法不正确的是（　　） A．绳子在处弹力大小为 B．绳子在处弹力大小为 C．绳子在处弹力大小为 D．绳子端的切线与竖直方向夹角是49.1度 【答案】BD 【详解】BC．对段绳子进行受力分析可知，段绳子受重力、墙壁的拉力以及段绳子对其向左的拉力的作用处于平衡状态，其受力分析图如图甲所示： 沿着水平方向和竖直方向建立直角坐标系，则竖直方向的平衡方程为 解得绳子在处弹力的大小为 同理水平方向的平衡方程为 解得绳子在处弹力的大小为，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； AD．对段绳子进行受力分析可知，段绳子受重力、墙壁的拉力以及绳子对其向右的拉力的作用处于平衡状态，其受力分析图如图乙所示： 设绳子端的切线与竖直方向的夹角为，则根据平衡条件有， 联立解得绳子在处弹力的大小为 绳子端的切线与竖直方向夹角的正切值为 解得，故A正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选BD。 8．（多选）如图，三个材质相同且半径均为R、质量均为m的半球，彼此接触但无挤压置于粗糙的水平面上；一个半径为R、质量为3m的光滑球，放在三个半球之上，整个系统处于静止状态。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则（　　） A．地面对每个半球的支持力大小为mg B．每个半球与光滑球之间的弹力大小为 C．半球与地面间的动摩擦因数最小值为 D．换一个质量仍为3m，半径略大于R的光滑球，则每个半球与地面摩擦力不变 【答案】BC 【详解】A．根据对称性可知，地面对每个半球的支持力大小相等，以三个半球和光滑球为整体，竖直方向根据平衡条件可得 解得，故A错误； B．根据几何关系可知，四个球心组成一个边长为的正四面体，设每个半球与光滑球之间的弹力与竖直方向的夹角为，则有 以光滑球为对象，根据平衡条件可得 解得每个半球与光滑球之间的弹力大小为，故B正确； C．以其中一个半球为对象，水平方向有 由，可得 可知半球与地面间的动摩擦因数最小值为，故C正确； D．换一个质量仍为3m，半径略大于R的光滑球，可知以上分析中只有发生变化，由 可知每个半球与地面摩擦力发生变化，故D错误。 故选BC。 考点2 动态平衡问题 1．（2025·安徽六安·模拟预测）两根完全相同的轻质弹簧一端与轻绳连接，另一端分别固定于两点。用力拉轻绳，使水平，与的夹角为，此时两弹簧的长度相同，在同一直线上，也在同一直线上，如图所示。现保持点不动且方向不变，将沿逆时针方向缓慢旋转。已知该过程中弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则下列说法正确的是（　 　） A．ON上的拉力一直增大 B．ON上的拉力先减小后增大 C．OM上的拉力一直增大 D．OM上的拉力先减小后增大 【答案】B 【详解】题意易知O点位置不变，则两弹簧弹力等大且合力F大小不变、方向在的角平分线上，如图 结点O受到力而平衡，则F、FON、FOM三个力的合力为零，如图画出它们的矢量三角形如图 可知将FON沿逆时针方向缓慢旋转的过程中，ON上的拉力FON先减小后增大，OM上的拉力FOM一直减小。 故选B。 2．如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态。现对小球乙施加一个水平力F，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为Ff，则该过程中（　　） A．Ff变小，F变大 B．Ff变小，F变小 C．Ff变大，F变小 D．Ff变大，F变大 【答案】D 【详解】以小球乙为研究对象，受力分析如图甲所示，设轻绳与竖直方向的夹角为α，小球乙的质量为m乙，根据平衡条件可得，水平拉力F＝m乙g tan α 小球乙缓慢上升一小段距离的过程中，α增大，可知水平拉力F逐渐增大，轻绳的拉力 故轻绳的拉力也逐渐增大。 以物体甲为研究对象，受力分析如图乙所示，根据平衡条件可得，物体甲受到的地面的摩擦力Ff与轻绳的拉力沿水平方向的分力等大反向，有Ff＝FTx＝FTcos θ 由题可知，小球乙缓慢上升一小段距离的过程中，物体甲保持静止，θ不变，又Ff＝FTcos θ 则摩擦力随着轻绳拉力FT的增大而逐渐增大。 故选D。 3．如图所示，光滑定滑轮用一小段细线固定在天花板上的O点，两物体甲、乙用一段轻绳连接后并跨过定滑轮，物体乙放在水平面上，系统平衡时，与竖直方向的夹角为，拴接物体乙的轻绳与竖直方向的夹角为，滑轮的质量可忽略不计。现使物体乙沿水平面向右移动少许，系统再次平衡时（　　） A．始终为的2倍 B．细线的作用力增大 C．物体乙对水平面的压力减小 D．水平面对物体乙的作用力减小 【答案】A 【详解】A．系统平衡时，连接两物体的轻绳的拉力始终等于物体甲的重力，细线恰好在两轻绳夹角的角平分线上，则应有，物体乙向右移动少许，当系统再次平衡时增大，但始终为的2倍，故A正确； B．由于轻绳的拉力大小不变，当两轻绳的夹角增大时，两轻绳拉力的合力减小，对轻滑轮分析可知，细线的作用力大小始终等于两轻绳拉力的合力，所以细线的作用力减小，故B错误； C．物体乙沿水平面向右移动少许，增大，减小，则水平面对物体乙的支持力增大，由牛顿第三定律可知物体乙对水平面的压力增大，故C错误； D．对物体乙受力分析，如图所示，由力的平衡条件，在竖直方向上有 物体水平方向上有，增大，增大，物体乙所受的摩擦力增大，水平面对物体乙的作用力指的是支持力和摩擦力的合力，即为，所以水平面对物体乙的作用力增大，故D错误。 故选A。 4．如图所示，长为的不可伸长的轻绳，穿过一光滑的轻圆环，两端固定在水平天花板上相距为l的P、Q两点，轻圆环下悬吊一重为G的物块。现用一水平力F缓慢地拉圆环，当圆环两侧轻绳的夹角为时，细绳的张力为T，则（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】受力如图所示 圆环所受重物的拉力G及水平拉力F的合力与水平方向的夹角 合力大小 情景如图所示，P、Q两点沿垂直方向的距离 而 根据力的合成，有 联立并代入数据解得， 故选B。 5．如图所示，在竖直平面内用甲、乙两根筷子夹一个重为的小球，两根筷子对小球弹力的作用点和球心在同一竖直平面内，甲筷子倾斜，且与竖直方向的夹角为，乙筷子始终竖直。在缓慢变化过程中，小球始终保持静止，且筷子与小球间的摩擦忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．甲筷子对小球的弹力大小为 B．乙筷子对小球的弹力大小为 C．随着缓慢减小，两根筷子对小球的弹力均增大 D．随着缓慢减小，两根筷子对小球的合力将变大 【答案】C 【详解】AB．物体受力分析如图，由平衡条件可知，，故A、B错误； C．随着缓慢减小，和均减小，故两根筷子对小球的弹力均增大，故C正确； D．根据平衡条件可得，小球所受的合力一直为零，两根筷子对小球的合力大小始终等于小球的重力，故D错误。 故选C。 6．（2025·安徽淮北·二模）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 【答案】D 【详解】AB．设连接A球的绳子与竖直方向的夹角为，以A球为对象，根据受力平衡可得， 可得， 由于逐渐增大，可知拉力F逐渐增大，OA绳上的拉力逐渐增大，故AB错误； C．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； D．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。 故选D。 7．（2026·安徽芜湖·一模）（多选）在一次模拟桥梁合龙的实验中，工程师拟将一个模型钢梁（物体）从拱桥模型（半圆柱体）上用力缓慢拉到顶端，该过程可以看成如图所示的模型，一表面粗糙的半圆柱体固定在水平面上，物体（可看成质点）与圆柱面的动摩擦因数为，现用一始终与圆柱面相切向上的拉力作用于物体，使物体从圆柱体上P点开始缓慢向上滑动，在到达顶端前的过程中（　　） A．物体所受的拉力一定减小 B．物体所受的摩擦力一定增大 C．物体所受的支持力一定减小 D．重力和拉力的合力与拉力的夹角始终不变 【答案】BD 【详解】BC．物块缓慢向上移动到某位置时到圆心的连线与竖直方向上的夹角为θ，由受力分析得其受的支持力 摩擦力 随θ减小，增大，f增大，故B正确，C错误； A．物块缓慢向上移动，合力为零，物体所受的拉力为 可得，而，因先从钝角减小到直角后变为锐角，则先增大后减小，即物体所受的拉力先增大后减小，故A错误； D．重力和拉力的合力与支持力和摩擦力的合力等大反向，支持力和摩擦力的合力方向与支持力的方向的夹角为，因 则始终不变，如图所示 拉力与摩擦力一直反向，则重力和拉力的合力方向始终与拉力的方向的夹角为始终不变，故D正确。 故选BD。 8．（多选）图中为工作人员清洗大厦外墙的情景，绳索跨过滑轮，两端分别连接A、B两工作人员，其中A的质量为m，通过吸盘吸附在大厦外墙玻璃上，吸盘对A只提供垂直于大厦外墙指向大厦的作用力，连接A的绳索与大厦表面平行且与竖直方向成θ角。B站在地面上拉紧绳索，如图所示。已知重力加速度为g，下列说法正确的有（　　） A．绳索的拉力大小为 B．绳索的拉力大小为 C．B从a移动到b，绳子拉力将增大 D．B从a移动到b，地面对B的摩擦力将增大 【答案】AD 【详解】AB．根据共点力平衡条件，重力、吸盘拉力和绳子拉力三力平衡，可得绳索的拉力大小为，故A正确，B错误； CD．当B从a移动到b的过程中，A受力没有发生变化，故绳子的拉力不变；以B为研究对象，由于绳子与水平方向夹角减小，故绳子水平分力增大，摩擦力增大，故C错误，D正确。 故选AD。 考点3 电磁场中的平衡问题 1．（2026·安徽合肥·模拟预测）如图，两带电小球A的质量为，B的质量为。小球用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接，小球用固定的绝缘轻杆连接。球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为，两球连线与轻绳的夹角为，整个系统在同一竖直平面内，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A．球静止时，轻绳上拉力为 B．球静止时，球与球间的库仑力为 C．若将轻绳剪断，则剪断瞬间球加速度大小为 D．若将轻绳剪断，则剪断瞬间轻杆对球的作用力变小 【答案】A 【详解】AB．根据题意球静止时，对球受力分析，如图所示 根据力的平衡条件得， 解得，，A正确，B错误； C．剪断轻绳前，小球所受合力为零，库仑力与重力的合力和轻绳拉力等大反向，即库仑力与重力的合力为，剪断轻绳瞬间，轻绳的拉力消失，其它两力保持不变，球所受合外力大小为，由牛顿第二定律得 可得，C错误； D．若将轻绳剪断，则剪断瞬间球受到的库仑力、重力不变，小球仍然处在静止状态，则轻杆对球的作用力不变，D错误。 故选A。 2．有三个完全相同的带正电的绝缘小球A、B、C处于同一竖直平面内，质量均为，电荷量均为，小球A、C在光滑绝缘水平面上，小球A、B之间与小球B、C之间各用一根长为的轻杆连接，小球A、C用绝缘装置固定，小球A、B、C恰构成正三角形并锁定，如图所示。现解除绝缘装置对小球A、C的锁定，小球B将向下运动落到地面。已知以无限远处为零电势点，距离电荷量为的点电荷处的电势为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．初始时刻，小球A、B、C系统所具有的电势能为 B．解除小球A、C的锁定后，小球A、B、C组成的系统动量守恒 C．小球A速度最大时，小球B的加速度大小为 D．小球B刚落到地面时，速度大小为 【答案】D 【详解】A．初始时刻，系统电势能是两两电荷间电势能之和，三个小球构成正三角形，两两间距均为，共3个点电荷，对单个点电荷对的电势能为 小球A、B、C系统的总电势能，故A错误； B．解除锁定后，小球B受重力向下运动，系统在竖直方向合外力不为零（重力大于支持力），仅水平方向合外力为零。因此系统整体动量不守恒，仅水平方向动量守恒，故B错误； C．当小球A速度最大时，水平方向受力平衡（水平方向合力为零），所以小球A、B之间杆对小球A的弹力大于小球B对小球A的库仑力，且弹力沿AB方向。对于小球B，小球A、B之间杆的弹力大于小球A对小球B的库仑力，同理可知，小球C、B之间杆的弹力大于小球C对小球B的库仑力，则小球B的加速度大于，故C错误； D．小球B下落过程中只有重力和库仑力做功，系统机械能与电势能之和不变。初始时小球A、C静止，小球B落地时由几何关系知小球A、C速度为零，设小球B速度为，正三角形高 即小球B下落高度为 末态系统电势能为 由能量守恒可知重力势能和电势能的减少量之和等于动能增加量，即 联立解得，故D正确。 故选D。 3．如图，两带电小球的质量均为m，小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接，小球B用固定的绝缘轻杆连接，两球均处于静止状态。轻绳水平，两球连线与轻绳的夹角为30°，整个系统在同一竖直平面内，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．A球静止时，轻绳上拉力为2mg B．A球静止时，A球与B球间的库仑力为mg C．若将轻绳剪断，则剪断瞬间A 球加速度大小为g D．若将轻绳剪断，则剪断瞬间轻杆对B 球的作用力不变 【答案】D 【详解】A．对A球受力分析如图所示 由平衡条件可知轻绳上拉力为，故A错误； B．由平衡条件可知A球与B球间的库仑力为，故B错误； C．若将轻绳剪断，则剪断瞬间A球受到轻绳的拉力消失，其它两力保持不变，根据三力平衡知识，此时A球的合外力大小等于拉力的大小，则加速度大小为，方向为拉力的反方向，故C错误； D．若将轻绳剪断，则剪断瞬间Ｂ球受到的库仑力和重力不变，小球仍然处于静止状态，则轻杆对B球的作用力不变，故D正确。 故选D。 4．如图所示，光滑绝缘半球处在水平向右的匀强电场中，球心为O。将带电量均为的小球A、B置于其内，平衡时，两球处于同一水平线上，且与垂直。已知球A质量为m，球B质量为，重力加速度大小为g，则（　　） A．小球A、B所受支持力相同 B．匀强电场的电场强度大小 C．小球A受到小球B的库仑力大小为 D．小球A在小球B处产生的电场强度大小为 【答案】B 【详解】A．对A受力分析，根据竖直方向平衡，可得 对B受力分析，根据竖直方向平衡：，可得，，A错误； B．以整体为研究对象，水平方向平衡 可得， B正确； C．对A受力分析，水平方向平衡 ， C错误； D．根据牛顿第三定律，B球受库仑力大小，得，D错误。 故选B 。 5．空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场与水平方向的匀强电场，一带电液滴在复合场中恰能沿着MN做匀速直线运动，速度大小为v，MN与水平方向呈45°，NP水平向右。当带电液滴运动到N时，撤去电场，一段时间后粒子经过P点，则（　　） A．液滴可能带负电 B．电场线方向可能水平向左 C．液滴到P点的速度一定与N点相同 D．液滴从N到P的过程中竖直方向上离NP的最大距离为 【答案】D 【详解】AB．在该复合场中，液滴受到重力、电场力和洛伦兹力三个力的共同作用，因为液滴做匀速直线运动，所以三力的合力为零。假设液滴带正电，根据左手定则，洛伦兹力垂直于速度，方向斜向上。重力竖直向下，若电场线方向向右，则电场力水平向右，反之水平向左。由于MN与水平方向成45°，要使三力平衡，洛伦兹力必须斜向上，且电场力必须水平向右，所以液滴只能带正电，电场方向水平向右，故AB错误； C．在N点撤去电场后，液滴受到重力以及洛伦兹力，由于N和P在同一高度，所以该过程重力不做功，由于洛伦兹力也不做功，所以液滴的速度大小不变，但是由于洛伦兹力改变速度的方向，所以两点的速度方向不一定相同，故C项错误； D．在N点液滴的速度在水平方向为 竖直方向速度为 洛伦兹力在竖直方向上的分力大小为 由之前的分析可知，有 所以洛伦兹力在竖直方向的分量与重力抵消。洛伦兹力在另一个分量提供做匀速圆周运动的向心力，液滴做圆周运动有 解得 由上述分析可知，液滴所做运动为匀速直线运动与圆周运动的合运动，其偏离NP的最大距离为，故D项正确。 故选D。 6．（2025·安徽合肥·模拟预测）如图所示，两质量均为、带等量异种电荷的小球、用三根不可伸长的绝缘细线拴接后，悬挂在天花板上的点，小球所在的空间有水平向右的匀强电场，系统保持静止，、间的细线刚好伸直。剪断、B间的细线，在静电力、重力、细线上弹力和空气阻力的共同作用下两小球最终会在新的位置再次达到平衡。已知、A间细线与、B间细线的长度均为，、间细线的长度为，不计两小球之间的库仑力作用，重力加速度为g，则从剪断细线到再次平衡的过程中，两小球克服空气阻力所做的总功为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】初始状态，、间的细线刚好伸直，即，、间的细线弹力为0，分别对A、B进行分析，根据共点力平衡可知A带负电，B带正电。设剪断O、B间的细线前，该细线与竖直方向的夹角为α，由几何关系有 解得 设B受到的电场力的合力大小为F，对B进行分析有F=mgtanα=0.75mg 剪断O、B间的细线后，将A、B看作一个整体，整体受到匀强电场的电场力为0，可知两小球再次平衡后，O、A间的细线处于竖直状态，对B进行分析可知，A、B间的细线与竖直方向的夹角仍为α，如图所示 剪断O、B间的细线前后，A重力势能的变化量为ΔEpA=-mgl（1-cosα）=-0.2mgl B重力势能的变化量为ΔEpB=-0.2mgl-1.2mglcosα=-1.16mgl A电势能的变化量为ΔE电A=Flsinα=0.45mgl B电势能的变化量为ΔE电B=-F（1.2lsinα-lsinα）=-0.09mgl 可以解得系统重力势能与电势能的变化量之和为ΔEp=-mgl 由能量守恒可知此过程中两小球克服空气阻力做的总功为W=-ΔEp=mgl 故选D。 7．（2026·安徽合肥·模拟预测）（多选）在某光滑绝缘水平面上，三个完全相同的带电小球A、B、C，通过不可伸长的绝缘轻质细线相连，小球A、B间细绳的长度为2L，其他两个细绳的长度均为，如图甲所示。球质量为m，带电量为，可视为点电荷。初始时，小球均静止，细线拉直，现用一方向不变、大小变化的水平力作用在小球A、B间细绳的中点，方向与两球连线垂直。当水平力做功为时，其大小为，A、B两球第一次相距，且A球的加速度方向与相同，如图乙所示，这段时间每条细绳处于绷直状态。已知两个带电量分别为、的点电荷相距为r时，它们的电势能为，其中k为静电力常量。则当F做的功为W时，下列说法正确的是（　　） A．B、C两球之间的细绳拉力大小为 B．B、C两球之间的细绳拉力大小为 C．小球A、B、C系统的动能为 D．小球A、B、C系统的动能为 【答案】AC 【详解】AB．则当F做的功为时，A、B两球第一次相距，根据几何关系可知A、B间的绳子中点两侧绳子的夹角为；对A、B间的绳子中点受力分析，因为其质量为0，由牛顿第二定律知其合力为0，则有 可以得到绳子对中点的拉力大小为 再对B受力分析，在水平面内其受两个绳子的拉力和其他两个球的静电力，因其在A、B连线方向上的合力为0，则有 解得B、C两球之间的细绳拉力大小为，故A正确，B错误； CD．对整个系统运用功能关系，F做的功等于系统电势能的增加量与动能增加量之和，即 其中 则，故C正确，D错误。 故选AC。 8．（2025·安徽·模拟预测）（多选）光滑绝缘水平面内有三个完全相同的带正电的绝缘小球A、B、C（均可视为点电荷），质量均为m，带电量均为+q，A、B之间与B、C之间各用一根长为L的绝缘轻绳连接，A、C用绝缘装置锁定，A、B、C恰构成一个正三角形，如图甲所示。现解除对A、C的锁定，当三个小球运动到同一条直线上时；速度大小分别为v1、v2、v3，如图乙所示。取无限远处电势为零，距电量为Q的点电荷r处的电势为，其中k为静电力常量。三个小球电量始终不变，下列说法正确的是（　　） A．解除A、C的锁定后，A、B、C系统的动量守恒 B．图甲状态时，A、B、C系统所具有的电势能为 C．图乙状态时，B球的速度大小为 D．图乙状态与图甲状态相比，A、B、C系统的机械能增加了 【答案】AB 【详解】A．由于系统所处的水平面光滑绝缘，则系统不受外力作用，故解除A、C的锁定后，A、B、C系统的动量守恒，故A正确； B．电势能等于将电荷移到无穷远，电场力做的功，故A、B、C系统的电势能可认为，分别将C、B小球搬到无穷远电场力做的功；初始时刻，先将C球移到无穷远，电场力做功为 再将B球移到无穷远，电场力做功为 故系统的电势能等于电场力做的总功，即，故B正确； D．结合前面分析可知，当三个小球运动到同一条直线上时，将C球移到无穷远，电场力做功等于 再将B球移到无穷远，电场力做功等于 故乙图状态系统的电势能等于电场力做的总功，即 图乙状态与图甲状态相比，A、B、C系统的机械能增加了，故D错误； C．图乙状态时，由于A、B、C是三个完全相同的带正电的绝缘小球（均可视为点电荷），可知应满足 设,以该速度的方向为正方向，则由动量守恒定律可得 由能量守恒定律可得 联立可得，故C错误。 故选AB。 1．（2026·安徽合肥·模拟预测）如图所示，一位小朋友躺在吊床上休息，当其静止时拴吊床的两段绳子与竖直方向的夹角分别为和。设夹角为的绳子拉力大小为，夹角为的绳子拉力大小为，则为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】小朋友及吊床受三个力且处于静止状态，其受力如图所示，由正弦定理可得 所以 故选A。 2．（2026·安徽黄山·一模）如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在木板上，质量分别为和的物块，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接。的接触面、轻绳均与木板平行。间动摩擦因数，木板上表面光滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将木板一端从水平位置缓慢抬起，为保证物块不发生相对滑动，木板与水平地面的夹角不得大于（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据题意分析，物块A、B刚好要滑动时，应该是物体A相对物体B向下滑动，设绳子拉力为F，对A受力分析，由平衡条件得 对B受力分析，由平衡条件得 联立解得 可知 故选D。 3．（2025·安徽合肥·一模）如图所示，装有相同足球的两个轻质网兜由轻绳连接后悬挂在光滑竖直墙壁上的光滑水平长杆上（图中未画出），长杆两边轻绳等长且与两足球球心在同一竖直平面内，若轻绳变长一些，足球依然悬挂在长杆上，下列说法正确的是（　　） A．轻绳的拉力变大 B．两个足球之间的弹力变小 C．长杆所受轻绳的作用力的合力变小 D．长杆所受轻绳的作用力的合力变大 【答案】B 【详解】AB．设两轻绳与竖直方向的夹角均为，对左边足球受力分析，竖直方向有 水平方向有 若轻绳变长一些，变小，则轻绳的拉力T变小，两个足球之间的弹力变小，故A错误，B正确； CD．以两个足球及轻质网兜整体为研究对象，可知长杆对轻绳的作用力与两个足球的总重力大小相等，与角无关，则长杆所受轻绳的作用力的合力大小不变，故CD错误。 故选B。 4．（2025·安徽阜阳·模拟预测）一带电的球用绝缘细线自由悬挂，另一带电的球在外力作用下，从无穷远处缓慢地运动到球的初始位置，球运动到图示位置，则该过程中（　　） A．线中拉力始终等于球的重力 B．球的电荷量大于的电荷量 C．对做的功大于对做的功 D．外力对做的功等于、机械能的增加量 【答案】C 【详解】A． 球在细线的拉力、静电力和重力作用下始终处于平衡状态，三力合力为零，由于静电力的大小和方向始终在变化，而重力不变，则细线的拉力大小和方向均在变化，故A错误； B．力的作用是相互的，无法判定球、球的电荷量大小关系，故B错误； C．、间的相互作用力大小相等，球的位移小，球的位移大，所以球对球做的功大于球对球做的功，故C正确； D．根据系统能量守恒定律，可知外力做的功等于系统机械能和电势能增加量之和，外力对球做的功大于球、球机械能的增加量，故错误。 故选C。 5．（2025·安徽合肥·三模）如图所示，小球a被绝缘轻绳1系在天花板上，小球b被绝缘轻绳2系在小球a上。两小球质量相等且均带正电，处在水平方向的匀强电场中，平衡时轻绳1与竖直方向的夹角为θ1、轻绳2与竖直方向的夹角为θ2，且两小球间的库仑力不能忽略，则下列说法正确的是（　　） A．a的电荷量可能等于b的电荷量 B．a的电荷量一定小于b的电荷量 C．绳1中的张力可能等于绳2中的张力 D．绳1中的张力一定大于轻绳2中的张力的2倍 【答案】C 【详解】AB．小球ab为整体受力分析，设小球ab电荷量为，由平衡条件， 小球b受力分析，小球ab库仑力为，由平衡条件， 故 则，a的电荷量一定大于b的电荷量，故AB错误； CD．由上面可知，， 但F大小未知，无法确定绳1绳2中的张力大小关系，故C正确D错误。 故选 C。 6．（2025·安徽·高考真题）如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取，则在乙下落的过程中（　　） A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大 C．甲运动的加速度大小为 D．乙受到绳子的拉力大小为 【答案】C 【详解】A．因为物块甲向右运动，木箱静止，根据相对运动，甲对木箱的摩擦力方向向右，A错误； B．设乙运动的加速度为，只有乙有竖直向下的恒定加速度， 对甲、乙和木箱，由整体法，竖直方向受力分析有 则地面对木箱的支持力大小不变，B错误； CD．设绳子的弹力大小为，对甲受力分析有 对乙受力分析有 联立解得， C正确，D错误。 故选C。 7．（2026·浙江·高考真题）如图所示，一盏重为G的艺术灯用细绳悬挂，左右两侧细绳与水平方向夹角分别为45°和60°，细绳拉力分别为和。A和B是左侧细绳两端点，C和D分别是天花板和灯上的点，CD与AB平行，则（   ） A．大于 B．和都小于G C．用细绳连接C和B后撤去AB绳，可使灯位置不变 D．用细绳连接C和D后撤去AB绳，可使灯位置不变 【答案】B 【详解】AB．对艺术灯受力分析，如图所示 将、和三力平移后，构成矢量三角形，如图 根据矢量三角形可知，故A错误，B正确； CD．用细绳连接C和B后撤去AB绳或用细绳连接C和D后撤去AB绳，如图所示 若艺术灯位置保持不变，则三力不能交汇一点，即无法保持平衡，故CD错误。 故选B。 8．如图所示，三根长都是l的轻杆，上端用铰链连接，每根杆都可以绕O自由转动，下端支在水平地面上的A、B、C三点，ABC为等边三角形，且每根轻杆与水平面的夹角均为。在O点连接一根轻绳，下端吊着一个重力为G的物体，三角架处于稳定状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（   ） A．地面对每根杆的支持力大小均为 B．每根杆对铰链O的作用力大小均为 C．杆和地面间的动摩擦因数至少为 D．若仅将等边三角形ABC的边长变短，则地面对每根杆的支持力变小 【答案】B 【详解】AD．将整个支架系统视为整体，则由平衡条件有 解得地面对每根杆的支持力大小均为 若仅将等边三角形ABC的边长变短，则地面对每根杆的支持力保持不变，故AD错误； B．由题意可知，每根杆与竖直方向的夹角均为，对O点进行受力分析，根据共点力平衡的推论有 解得每根杆对铰链O的作用力大小均为，故B正确； C．在A点，杆OA的作用力F沿水平方向的分量为 则由共点力的平衡条件可得，地面对A点的静摩擦力大小为 又因为地面对每根杆的支持力大小为，所以杆和地面间的动摩擦因数至少为，故C错误。 故选B。 9．叉车在短距离运输作业中被大量使用。如图所示，一叉车运载着木箱沿倾角为的斜坡向上匀速行驶时，货叉的侧面和底面对木箱的弹力大小分别为和，货叉对木箱的作用力为F，木箱的重力为G。货叉的底面与斜坡平行，与货叉侧面垂直。不计木箱与货叉的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A． B． C．若仅增大，则减小 D．无论怎样变化，F与G的大小始终相等 【答案】D 【详解】ABD．货物沿斜坡向上匀速行驶，对货物分析可知，， 由于，可知，，F等于木箱的重力G，与无关，故AB错误，D正确； C．由于，若仅增大，则也增大，故C错误。 故选D。 10．如图所示，甲、乙两同学在课外活动中做游戏，用手分别握住两长度相等的轻绳一端A、B，轻绳的另一端系在铁块上点，两端点A、B始终在同一水平面以相同速率相向运动，保持铁块沿竖直方向匀速下落，则下列说法正确的（　　） A．一直减小 B．一直增大 C．绳子的拉力逐渐增大 D．甲同学对地面的压力逐渐减小 【答案】B 【详解】AB．设绳子与水平方向的夹角为，铁块匀速下落的速度为（恒定不变）。 将A端的水平速度分解为沿绳分量和垂直绳分量，沿绳分量为；铁块竖直速度沿绳方向的分量为，由于绳子不可伸长，沿绳方向速度大小相等，因此有： 整理得： 铁块下落过程中，逐渐增大，逐渐增大，因此一直增大，故A错误、B正确； C．对铁块受力分析，匀速下落受力平衡，竖直方向合力为零： 整理得拉力： 增大时，增大，因此拉力逐渐减小，故C错误； D．对甲受力分析，竖直方向受力平衡，地面对甲的支持力满足： 结合 可得 因此 支持力保持不变；根据牛顿第三定律，甲对地面的压力也不变，故D错误。 故选B。 11．（多选）如图所示，一个装满篮球的箱子以一定的初速度沿着固定斜面自由下滑。下滑过程中，篮球和箱子保持相对静止。已知图中的方向2为垂直斜面向上，方向3为竖直向上，方向5为沿斜面向上。正中间的篮球B受到周围其它篮球的作用力表示为F，关于作用力F的方向，下列说法正确的是（　　） A．若箱子匀速下滑，则F的方向一定沿方向3 B．若箱子匀加速下滑，则F的方向可能沿方向1 C．若箱子匀减速下滑，则F的方向可能沿方向4 D．若箱子匀减速下滑，则F的方向可能沿方向5 【答案】AC 【详解】A．若箱子匀速下滑，篮球B处于平衡态，即F与重力平衡，则其他篮球对篮球B的作用力的方向一定沿方向3，故A正确； B．若斜面光滑，则整体受重力和支持力两个力，加速度为，而篮球B与箱子加速度相同，根据力的合成的矢量三角形定则，则篮球B受力情况与整体受力情况相似，即F的方向沿方向2的方向；若斜面不光滑，整体依然匀加速下滑，则整体受重力、摩擦力和支持力三个力，篮球B受到的力F的方向向右偏离方向2，故B错误； CD．若箱子匀减速下滑，篮球B所受合力沿斜面向上，则其他篮球对篮球B的作用力可能沿方向4，故C正确，D错误。 故选AC。 12．（多选）如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球之间用轻绳AB、BQ和轻弹簧PA连接并保持静止，其中轻绳AB保持水平，轻弹簧PA与竖直方向夹角为37°，轻绳BQ与竖直方向夹角为53°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A． B． C．剪断轻绳BQ的瞬间，小球m1的加速度为 D．剪断轻绳BQ的瞬间，小球m2的加速度为 【答案】BC 【详解】AB．对两小球及连接装置进行受力分析，设弹簧PA的弹力为F，绳AB的张力为T1，绳BQ的张力为。对m1水平方向有 竖直方向有 对m2水平方向有 竖直方向有 联立可得 即，故A错误，B正确。 CD．剪断轻绳BQ瞬间，弹簧弹力F不变，绳AB张力突变为。对m1：竖直方向有 故a1y=0；水平方向有 对m2：竖直方向只受重力，故a2y=-g 水平方向有 由绳AB不可伸长，两球水平加速度相等，均为ax，联立解得 代入得 故m1的加速度大小为，方向水平向左；m2的加速度有水平分量和竖直分量 g，合加速度大小不为，故C正确，D错误。 故选BC。 13．（2025·安徽合肥·一模）（多选）在古代，儿童常喜欢玩一种叫“吹豆”的游戏，儿童用手竖直握住两端开口且中空的秸秆，上端口放一粒黄豆，通过秸秆的下端向上用嘴吹气，从上端口喷出的气流可以将黄豆吹停在端口的正上方。若喷出的气流对豆的冲力F正比于气流相对于豆的速率v，即（为已知恒量）；而气流速率随高度增大而减小，关系满足（为气流从上端口喷出速率且不变，为已知恒量，h为离上端口高度），本题黄豆受到的力只考虑冲力和重力，重力加速度为g，以下说法正确的是（　　） A．恰好悬停在上端口处的黄豆的质量为 B．黄豆被吹停的高度与黄豆的质量成反比 C．若质量为m的黄豆恰好悬停在上端口，则更换为质量为的黄豆轻放在上端口后，上升的最大高度为 D．两粒不同的黄豆两次吹停的高度分别为、，且，则它们的质量差为 【答案】AC 【详解】A．由于恰好悬停，所以秸秆对黄豆的弹力为0，则 得，故 A正确； B．悬停时有 解得，故B错误； C．对于质量为的黄豆，有 对于质量为的黄豆放在端口处有 两式联立解得，方向竖直向上，由于冲力随增大而线性减小，因此黄豆做简谐运动，由对称性可知，在最高点，方向竖直向下，所以在最高点气流速率，即 则，故C正确； D．对高度为的黄豆有 对高度为的黄豆有： 则，故D错误。 故选AC。 14．（2024·安徽·一模）（多选）如图甲是工人师傅们在给高层住户安装空调时吊运空调室外机的情景。为安全起见，要求吊运过程中空调室外机与楼墙保持一定的距离。原理如图乙，一人在高处控制一端系在室外机上的绳子P，另一人站在水平地面上拉住另一根系在室外机上的绳子Q。在吊运过程中的某段时间内，地面上的人缓慢后退同时缓慢放绳，室外机缓慢竖直上升，绳子Q与竖直方向的夹角（小于90°）近似不变，室外机视为质点，绳子的质量忽略不计，则在这段时间内，以下说法正确的是（    ） A．绳子P给室外机的拉力先变大后变小 B．绳子Q给室外机的拉力不断变大 C．地面给人的摩擦力不断变大 D．绳子P、Q给室外机的拉力的合力恒定 【答案】BCD 【详解】AB．对结点O受力分析，如图 由平衡条件可得 联立可得 ， 由题意可知，在该过程中不变，增大，所以两根绳的拉力、都不断变大，故A错误，B正确； C．对地面上的人受力分析可知，人受到的摩擦力大小为 不断增大，故C正确； D．两根绳对室外机拉力的合力与室外机的重力是一对平衡力，故绳子P、Q给室外机的拉力的合力恒定，故D正确。 故选BCD。 15．（2024·安徽·三模）（多选）如图，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，MN为圆的水平直径，PQ为竖直直径。质量均为m的两相同小球a，b穿在圆环上，分别与轻质弹簧，连接，弹簧的另一端均固定在圆环的Q点上，弹簧原长均为R。现对a，b两球分别施加竖直向上的拉力，，两球静止时，a球恰好位于M点，b球位于C点，OC与OM夹角为30°，此时，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．连接a球的弹簧劲度系数为 B．连接b球的弹簧劲度系数为 C．b球受到圆环的作用力大于a球受到圆环的作用力 D．保持b球静止，改变方向，其最小值为 【答案】BD 【详解】A．对a球，受力分析如图所示 由平衡条件可知 解得 由胡克定律可得 A错误； BC．a球受到圆环作用力为 对b球，受力情况如图所示 由平衡条件可知 解得 则 由胡克定律可得 B正确；C错误； D．由力学平衡特点可知 当沿圆环切线时，的值最小 解得 D正确。 故选BD。 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $ 抢分猜押01 选择题：受力分析与物体的平衡 （安徽专用） 考点1 静态平衡问题 1 2 3 4 5 6 7 8 C A A D A B BD BC 考点2 动态平衡问题 1 2 3 4 5 6 7 8 B D A B C D BD AD 考点3 电磁场中的平衡问题 1 2 3 4 5 6 7 8 A D D B D D AC AB 通关特训 1 2 3 4 5 6 7 8 A D B C C C B B 9 10 11 12 13 14 15 D B AC BC AC BCD BD 1 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $