内容正文:
抢分猜押02 选择题:物体的平衡
(天津专用)
重难解读
物体的平衡是天津高考高频选择考点,核心为合力为零、力矩平衡。重点考查受力分析,常结合重力、弹力、摩擦力及轻绳、轻杆、斜面、滑轮模型。难点是静摩擦力方向判断、动态平衡分析,多采用图解法、相似三角形、正交分解解题。题目常以生活或实验装置为背景,注重几何关系与受力结合,整体中档难度,熟练方法即可稳定拿分。
命题预测
2026天津高考物理选择题中,物体的平衡仍为中档必考题。重点考查受力分析、共点力平衡,以斜面、轻绳、滑轮、支架模型为主。大概率出现动态平衡,用图解法、相似三角形求解,结合静摩擦力突变、临界状态判断,难度稳定,重几何关系与方法应用。
考点1 静态平衡
1.(2026·天津河东·一模)《墨经》中记载古代建造房屋过程中通过斜面提升重物,如图所示,若斜面体表面和地面均粗糙,在用大小不变的力F缓慢拉升重物的过程中,斜面始终保持静止,下列判断正确的是( )
A.重物受到的支持力变大 B.重物受到的摩擦力变大
C.斜面受到地面的支持力变大 D.斜面受到地面的摩擦力变小
【答案】D
【详解】AB.设拉重物的绳子与斜面方向的夹角为θ,斜面倾角为α,用大小不变的力F在缓慢拉升重物的过程中,以重物为对象,根据平衡条件可得Fsinθ+N1 = mgcosα,Fcosθ = mgsinα+f1
联立解得N1 = mgcosα-Fsinθ,f1 = Fcosθ-mgsinα
由题知,在缓慢拉升重物的过程中θ不断变大,α不变,可知重物受到的支持力N1变小,重物受到的摩擦力f1减小,故AB错误。
CD.以斜面和重物为整体,根据平衡条件可得(M+m)g-Fsin(θ+α) = N2,Fcos(θ+α) = f2
由题知,在缓慢拉升重物的过程中θ不断变大,α不变,可知斜面受到地面的支持力N2变小,斜面受到地面的摩擦力f2减小,故D正确、C错误。
故选D。
2.(2026·天津·二模)如图所示,图甲是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片,图乙为简化图。为不损伤望远镜球面,质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时,氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用,使其有“人类在月球上行走”的感觉,地球表面重力加速度为g,月球表面重力加速度为地球表面的,若将人视为质点,在工作人员从B位置缓慢运动到A位置的过程中,则下列说法正确的是( )
A.工作人员受到的重力大小为
B.工作人员对球面的作用力大小始终为
C.工作人员对球面的压力大小逐渐变小
D.工作人员对球面的摩擦力大小逐渐变大
【答案】B
【详解】A.工作人员的质量为m,则工作人员受到的重力为,故A错误;
B.由题意可知工作人员此时处于受力平衡状态,即所受合外力为零,则球面对人的作用力大小为,根据牛顿第三定律可知工作人员对球面的作用力大小为,故B正确;
CD.工作人员对球面的压力和摩擦力大小分别为,
由于θ逐渐减小,可知工作人员对球面的压力大小逐渐变大,工作人员对球面的摩擦力大小逐渐变小,故CD错误。
故选B。
3.(2025·天津和平·三模)如图所示,甲、乙两建筑工人站立在固定平台边缘,用轻绳穿过光滑圆环,环下悬挂一重物,两人的手握紧轻绳,甲站在点静止不动,乙从点缓慢向点移动,可将重物从平台运到地面,则在重物着地前的过程中( )
A.甲对绳子的拉力变大
B.甲受平台的摩擦力不变
C.甲受平台的支持力不变
D.绳对圆环拉力的合力变小
【答案】C
【详解】AD.设圆环和重物的总质量为,绳子与竖直方向的夹角为,根据平衡条件
可得乙从B点缓慢向A点移动,逐渐减小,逐渐增大,则绳子拉力大小逐渐减小;由于是缓慢移动,重物处于平衡状态,绳对圆环拉力的合力等于圆环和重物的总重力,保持不变,故AD错误;
BC.以甲为对象,根据受力平衡可得
拉力大小逐渐减小,逐渐减小,可知甲受平台的摩擦力变小;
甲受平台的支持力
可知甲受平台的支持力不变,故B错误,C正确。
故选 C。
4.(2025·天津和平·二模)建筑工地常用如图所示装置将建材搬运到高处,光滑杆竖直固定在地面上,斜面体固定在水平面上,配重P和建材Q用轻绳连接后跨过光滑的定滑轮,配重P穿过光滑竖直杆,建材Q放在斜面体上,且轻绳与斜面平行,开始时建材静止在斜面上,之后增加配重质量,建材沿斜面上滑,下列分析正确的是( )
A.当P、Q滑动时,则P、Q速度大小一定相等
B.当P、Q滑动时,P减小的机械能一定等于Q增加的机械能
C.当P、Q静止时,细线上的拉力一定大于竖直杆对P的弹力
D.当P、Q静止时,斜面对Q的摩擦力可能斜向下
【答案】CD
【详解】A.根据题意可知,当P、Q滑动时,沿绳方向的分速度大小与的速度大小相等,故A错误;
B.与斜面之间有摩擦力,当P、Q滑动时,P减小的机械能等于Q增加的机械能和因与斜面之间摩擦产生的热之和,则P减小的机械能一定大于Q增加的机械能,故B错误;
C.由于竖直杆光滑,则当P静止时,绳子一定不能与杆垂直,则绳子拉力沿水平的分力等于竖直杆对P的弹力,即细线上的拉力一定大于竖直杆对P的弹力,故C正确;
D.当P、Q静止时,若绳子的拉力大于重力沿斜面向下的分力,则有向上的运动趋势,斜面对Q的摩擦力沿斜面向下,故D正确。
故选CD。
5.(2025·天津·一模)抖空竹是一种传统杂技。如图所示,表演者右手控制A点不动,左手控制B点沿图中的四个方向缓慢移动,忽略空竹转动的影响,不计空竹和轻质细线间的摩擦,且认为细线不可伸长。下列说法正确的是( )
A.沿虚线a向左移动,空竹的高度不变
B.沿虚线b向上移动,细线与竖直方向的夹角不变
C.沿虚线c斜向上移动,细线的拉力不变
D.沿虚线d向右移动,细线对空竹的合力减小
【答案】B
【详解】A.空竹受力如图所示
由于空竹缓慢移动,则其受力平衡,由平衡条件可知
设绳长为L,由几何关系可知
当一只手沿虚线a缓慢向左移动时,d减小,减小,空竹的高度降低,故A错误;
B.沿虚线b向上移动,d不变,不变,故B正确;
C.沿虚线c斜向上移动,d增大,减小,细线的拉力增大,故C错误;
D.沿虚线d向右移动,d增大,减小,细线对空竹的合力始终等于空竹的重力,所以细线对空竹的合力不变,故D错误。
故选B。
6.(2026·天津河西·模拟预测)如图所示,倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物体a放在斜劈上,轻质细线一端固定在物体a上,另一端绕过光滑的滑轮固定在c点,滑轮2下悬挂物体b,系统处于静止状态.若将固定点c向上移动少许,而a与斜劈始终静止,则下列说法正确的是( )
A.细线对物体a的拉力变大 B.斜劈对地面的压力不变
C.斜劈对物体a的摩擦力减小 D.地面对斜劈的摩擦力为零
【答案】B
【详解】AC.令b物体上的绳子与竖直方向的夹角为,定滑轮与墙壁之间的距离为d,两者之间的绳长为l,如图所示
根据几何关系有
根据受力分析有
当固定点c向上移动少许时,可知l、d不变,则b物体上的绳子与竖直方向的夹角不变,所以T不变,由于T不变,则a物体的受力没有发生变化,所以斜劈对a的摩擦力不变,故AC错误;
BD.将斜劈、物体a和b当成一个整体,整体受到重力、地面的支持力,斜向右上方的绳子拉力,地面的摩擦力(方向向左),由于绳子上的力没变,所以支持力和摩擦力不变,利用牛顿第三定律知斜劈对地面的压力也不变,故B正确,D错误。
故选B。
7.(2025·天津·二模)海河九道湾,上上下下一共有74座桥,每一座桥都是天津人生活的一部分。如图,设某座桥的桥体中有三块相同的钢箱梁1、2、3紧挨着水平排列,受到钢索a、b、c拉力的方向相同,相邻钢箱梁间的作用力均沿着水平方向,下列说法正确的是( )
A.钢箱梁3所受合力最大
B.钢索a、b、c上的拉力大小相同
C.钢箱梁1对2的作用力大于2对1的作用力
D.钢索a对钢箱梁1作用力的竖直分力大于钢箱梁1的重力
【答案】B
【详解】A.3个钢箱梁所受合力相同,均为0,选项A错误;
BD.根据
(θ为钢绳与水平方向的夹角)可知,钢索a、b、c上的拉力大小相同,钢索a对钢箱梁1作用力的竖直分力等于钢箱梁1的重力,选项B正确,D错误;
C.钢箱梁1对2的作用力与2对1的作用力是一对相互作用力,等大反向,选项C错误。
故选B。
8.(2025·天津南开·一模)千斤顶在汽车维修、地震救灾中经常用到。如图所示是剪式(菱形)千斤顶,当摇动把手时,螺纹杆迫使A、B间距离变小,千斤顶的两臂靠拢(螺旋杆始终保持水平),从而将重物缓慢顶起。若物重为G,AB与AC间的夹角为θ,不计千斤顶杆件自重,下列说法正确的是( )
A.AC、BC两杆受到的弹力大小均为
B.当时,AC、BC两杆受到的弹力大小均为G
C.摇动把手将重物缓慢顶起的过程,AC、BC杆受到的弹力将减小
D.摇动把手将重物缓慢顶起的过程,重物受到的支持力将增大
【答案】C
【详解】A.根据题意,设AC、BC两杆受到的弹力大小均为,由平衡条件及几何关系有
解得故A错误;
B.由A分析可知,当时,AC、BC两杆受到的弹力大小均为故B错误;
C.摇动把手将重物缓慢顶起的过程,增大,增大,则减小,故C正确;
D.摇动把手将重物缓慢顶起的过程,重物所受合力为零,则重物受到的支持力大小一直等于重物重力的大小,保持不变,故D错误。
故选C。
9.(2026·天津南开·月考)“马年”春晚舞台上,宇树机器人腾挪跳跃,大放异彩。如图所示,某机器人站在水平地面的台阶上,用绳子把一个重力为的光滑圆球拉到台阶上,绳子质量不计,拉球的绳子延长线始终过球心。拉到图示位置时半径与水平面成角,圆球保持平衡状态。,,则在图示位置( )
A.地面对台阶有向左的摩擦力
B.地面对台阶的支持力小于机器人、台阶与圆球的总重力
C.调整绳子拉力方向可得最小拉力为
D.减小绳子与半径的夹角,拉力减小
【答案】C
【详解】AB.将机器人、球和台阶看作一个整体,整体处于静止状态,只受到竖直向下重力和竖直向上的支持力,水平方向不受力,因此地面对台阶无摩擦力作用;地面对台阶的支持力等于机器人、台阶与圆球的总重力,故AB错误;
C.对球进行受力分析,其所受三个力首尾相连组成三角形
重力方向始终竖直向下,台阶对球的支持力和水平方向夹角始终为,通过调整绳子拉力的方向,当与垂直时拉力最小,为,故C正确;
D.减小绳子与半径的夹角,表现为力的三角形中表示拉力的边远离表示重力的边,如果初始时拉力位于垂直时的右侧,那么减小绳子与半径的夹角将使拉力先减小后增大,故D错误。
故选C。
10.(2026·天津西青·调研)如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平面上,一个质量为G的光滑小球放在斜面上,并用装有转轴(图中未画出)的竖直挡板挡住,小球处于静止状态,挡板对小球的作用力大小为F1,斜面对小球的作用力大小为F2。在挡板绕转轴O逆时针缓慢转过90°的过程中,下列说法正确的是( )
A.挡板竖直时, B.挡板竖直时,
C.挡板缓慢转动过程中,F2逐渐减小 D.挡板缓慢转动过程中,F1先增大后减小
【答案】C
【详解】AB.挡板竖直时对小球进行受力分析,如图所示
根据平衡条件可得,,故AB错误;
CD.挡板绕转轴O逆时针缓慢转过90°的过程中,根据图像可知,F1先减小后增大,F2逐渐减小,故C正确,D错误。
故选C。
考点2 动态平衡
1.(2025·天津·二模)生活中人们经常用滑轮提升重物,如图所示,两人站在地上通过跨过两个固定定滑轮的轻绳拉动物体,使之匀速上升,已知悬挂重物的两侧绳子a和b与竖直方向的夹角始终相等,则在重物上升的过程中( )
A.绳子a拉力逐渐变小
B.人对地面的压力逐渐增大
C.绳子a拉力对物体做功的瞬时功率保持不变
D.两根绳子对物体的拉力冲量始终相等
【答案】C
【详解】A.设连接重物的绳与竖直方向的夹角为θ,对重物,根据平衡条件可得
在重物上升的过程中,θ增大,cosθ减小,则绳拉力F增大,故A错误;
B.由于绳拉力不断增大,则绳拉力在竖直方向的分力不断增大,所以地面对人的支持力不断减小,根据牛顿第三定律可知,人对地面的压力逐渐减小,故B错误;
C.绳子a拉力对物体做功的瞬时功率为
由此可知,拉力的功率保持不变,故C正确;
D.由于绳子拉力大小相等,方向不同,所以两根绳子对物体的拉力冲量不相等,故D错误。
故选C。
2.(2025·天津滨海新区·三模)如图所示,送水工人用推车在水平路面运桶装水,水桶对板OA、OB的压力分别为F1、F2,运送过程中水桶与推车保持相对静止,∠AOB为锐角且保持不变。到达目的地后,另一工人将板OA由竖直转至水平即可将水桶卸下。全程车把手距地面的高度不变,忽略水桶与板间摩擦,下列说法正确的是( )
A.推车由静止突然启动时,F1减小F2增大
B.推车由匀速突然减速时,F1增大F2不变
C.在OA由竖直缓慢转到水平过程中,F1先增大后减小
D.在OA由竖直缓慢转到水平过程中,F2先增大后减小
【答案】BC
【详解】A.推车由静止时F1、F2和重力三力平衡,F1水平向右,F2竖直方向分量与重力平衡,突然启动时即加速度水平向左,故F1减小F2不变,故A错误;
B.推车由匀速突然减速时即加速度水平向右,F1增大F2不变,故B正确;
CD.在OA由竖直缓慢转到水平过程中,F1、F2和重力三力平衡构成矢量三角形如图,根据,F1由先图示位置逆时针转,可知F1先增大后减小,F2一直减小,故C正确,D错误;
故选 BC。
3.(2025·天津北辰·三模)图甲为家用燃气炉架,其有四个对称分布的爪,若将总质量一定的锅放在炉架上,如图乙所示(侧视图)。忽略爪与锅之间的摩擦力,若锅可以看作半径为R的球面,正对的两爪间距为d,则下列说法正确的是( )
A.R越大,爪与锅之间的弹力越小 B.R越大,爪与锅之间的弹力越大
C.d越大,爪与锅之间的弹力越大 D.d越大,锅受到的合力越大
【答案】AC
【详解】对锅进行受力分析如图所示
炉架的四个爪对锅的弹力的合力与锅受到的重力大小相等,方向相反,根据受力平衡可得
根据几何关系可得
则越大,越大,爪与锅之间弹力越小;同理d越大,越小,爪与锅之间弹力越大,锅受到的合力为零。
故选AC。
4.(2025·天津·一模)如图所示,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则在此过程中( )
A.水平拉力的大小可能保持不变
B.M所受细绳的拉力大小可能先减小后增加
C.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
D.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
【答案】C
【详解】AB.因为物体N重力是不变量,根据共点力平衡关系知,水平方向的拉力和细绳的拉力合力不变,再根据矢量平行四边形法则作图,
由图可得,当悬挂N的细绳与竖直方向的角度增大时,水平拉力在不断增大,悬挂细绳的拉力也不断增大。故AB错误;
CD.对物体M做受力分析,因为细绳的拉力在不断增大,物体在斜面方向受到重力的沿斜面的分力保持不变,因为物体平衡,故当拉力小于重力分力时,摩擦力沿斜面向上,当细绳的拉力在不断增大时,摩擦力经历先减小后增大的过程。当拉力大于重力分力时,摩擦力沿斜面向下。当细绳的拉力在不断增大时,摩擦力大小随之增大。故C正确;D错误。
故选C。
5.(2026·天津·模拟预测)质量均匀分布的光滑球A与B通过轻绳连接,跨过两轻质定滑轮悬挂于平台两侧,初始状态A球与水平面接触且有挤压,B球悬于空中,如图所示,不计轻绳和滑轮间的摩擦,若A发生均匀的少量膨胀后,两球仍能保持静止状态,则( )
A.两球的质量不可能相等 B.水平面对平台一定有静摩擦力的作用
C.膨胀后平台侧面对A弹力变大 D.膨胀后A对地面压力会变大
【答案】CD
【详解】A.对B分析,受到绳子的拉力和重力,则
对A分析,受到重力mAg、绳子斜向右上的拉力T、平台的弹力F、水平面的支持力N,设为绳子与竖直方向的夹角,如图所示,该拉力T在竖直方向上的分力大小与地面的支持力N的合力大小等于其重力mAg,则有
即
即
由上式可知,则有两球的质量有可能相等,A错误;
B.对平台及A、B为整体,则整体在水平方向不受力作用,水平面对平台没有静摩擦力的作用,B错误;
CD.膨胀后,变大,则根据共点力平衡条件可得,
由此可知,膨胀后变大,T不变,地面对A的支持力N变大,由牛顿第三定律可知,A对地面压力会变大;膨胀后平台侧面对A弹力F增大,选项CD正确。
故选CD。
6.(2025·天津红桥·二模)如图所示,将截面为三角形的斜面体固定在水平地面上,其右端点与竖直挡板靠在一起,在和之间放置一个光滑均匀的圆柱体,整个装置处于静止状态。若用外力使竖直挡板以点为轴缓慢地顺时针转动至挡板水平之前,物块始终静止不动,此过程中,下列说法正确的是( )
A.对的弹力先减小后增大 B.对的弹力先增大后减小
C.对的弹力一直增大 D.对的弹力先减小后增大
【答案】A
【详解】圆柱体Q受重力、斜面的支持力和挡板的弹力,如图所示
当板绕O点顺时针缓慢地转向水平位置的过程中,圆柱体Q受的合力近似为零,根据平衡条件得知,斜面的支持力和挡板的弹力的合力与重力大小相等、方向相反,斜面对Q的支持力逐渐减小,挡板对Q的弹力先减小后增大,当斜面的支持力与挡板的弹力垂直时,挡板的弹力最小。
故选A。
7.(2026·天津河东·联考)如图所示,一内表面光滑的半圆形凹槽放在粗糙水平地面上,物块(可看做质点)静置于槽内最底部的A点。现用一方向不变的斜向上的推力F把物块从A点沿着凹槽缓慢推至B点,整个过程中凹槽始终保持静止。设物块受到凹槽的支持力为FN,则在上述过程中下列说法正确的是( )
A.F一直增大 B.FN先增大后减小
C.地面对凹槽的支持力保持不变 D.地面对凹槽的摩擦力一直减小
【答案】A
【详解】AB.用一方向不变的斜向上的推力F把物块从A点沿着凹形槽缓慢推至B点,采用图解法分析如下,
由图可知F一直增大,FN先减小后增大,故A正确,B错误;
C.外力F逐渐增大,竖直向上分力也逐渐增大,取整体为研究对象可知地面对凹槽的支持力一直减小,故C错误。
D.外力F逐渐增大,水平向右分力也逐渐增大,取整体为研究对象可知地面对凹槽有水平向左的摩擦力,且逐渐增大,故D错误。
故选A。
8.(2026·天津·调研)如图所示,倾角、顶端带光滑定滑轮的斜面体静置在水平面上,质量为的滑块A放在斜面体上,滑块A和质量为的物体B由跨过定滑轮的轻绳连接,定滑轮和滑块A之间的轻绳平行于斜面,水平向右的拉力作用于轻绳上的点,绳与竖直方向的夹角。在方向保持不变的前提下,将拉力缓慢逆时针转至竖直向上,此过程中滑块A始终相对斜面体静止。下列说法正确的是( )
A.力先减小后增大 B.绳拉力保持不变
C.斜面体受到水平面的支持力一直增大 D.斜面体受到水平面的摩擦力一直减小
【答案】AD
【详解】AB.A.对点受力分析,如图所示
可知力逆时针转动的过程中力先减小后增大,轻绳拉力逐渐减小到0,故A正确,B错误;
CD.以滑块A、定滑轮和斜面体为整体受力分析,如图所示
有,
解得,
所以斜面体受到水平面的支持力一直减小,受到水平面的摩擦力一直减小,故C错误,D正确。
故选AD。
9.(2026·天津·调研)如图所示,O点为三根不可伸长细线的结点,细线OM与竖直方向夹角为,细线OP下方挂着一个钩码,现保持结点O不动,逆时针方向绕O点缓慢地转动弹簧秤,使弹簧秤拉着细线ON由水平方向变为竖直方向。下列说法中正确的是( )
A.细线OM的拉力一直减小
B.弹簧秤示数最小时,
C.弹簧秤示数最小时,细线OM的拉力也最小
D.细线OM的拉力最小时,
【答案】AB
【详解】以结点O为研究对象,受三段轻绳的拉力作用如图,且竖直绳上的拉力为:FOP=mg,保持不变;
对O点,ON从水平方向逆时针缓慢转动至竖直方向过程中,当ON绳的拉力FON与OM绳的拉力FOM垂直时,拉力最小,则弹簧秤的读数先变小后变大,而OM的拉力一直减小,最小值为零,此时ON竖直向上,即当弹簧秤示数最小时,细线OM的拉力不是最小。
故选AB。
10.(2026·天津和平·月考)如图所示,倾角为的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物体a放在斜劈上,轻质细线一端固定在物体a上,另一端绕过光滑的滑轮固定在c点,滑轮2下悬挂物体b,系统处于静止状态。若将固定点c向上移动少许,而a与斜劈始终静止,则下列正确的是( )
A.细线对物体a的拉力变小 B.斜劈对地面的压力不变
C.斜劈对物体a的摩擦力不变 D.地面对斜劈的摩擦力不变
【答案】BCD
【详解】AC.对滑轮和物体b受力分析,受重力和两个拉力作用,如图所示
根据平衡条件,竖直方向有Gb=2Tcosθ
将固定点c向上移动少许,细绳总长度不变,因滑轮1与c点的水平距离不变,细线与竖直方向的夹角不变(晾衣绳模型),θ不变,故拉力T不变。物体a受力没有发生变化,故斜劈对物体a的摩擦力不变,故A错误,C正确;
BD.对斜面体、物体a、物体b整体受力分析,受重力、支持力、细线的拉力和地面的静摩擦力,如图所示
由于拉力T不变,所以地面对斜劈的摩擦力与地面对斜劈的支持力不变,根据牛顿第三定律,斜劈对地面的压力也不变,故BD正确。
故选BCD。
考点3 电场力、安培力的平衡
1.(2026·天津·模拟预测)如图所示,一绝缘轻质细绳悬挂一质量为、电量为的带电小球静止于水平向左足够大的匀强电场中,已知电场强度大小。现使匀强电场保持场强大小不变,方向在纸面内缓慢逆时针转动30°,则在该过程中(已知重力加速度为,轻绳与竖直方向的夹角设为)( )
A.轻绳拉力最小值为 B.最小值为30°
C.电场力做负功 D.先增大后减小
【答案】A
【详解】由题意得电场力大小
由题意可得,小球受到重力、电场力、拉力,三力合力为零,设电场力与拉力的合力为,则与重力大小相等方向相反。在电场逆时针转动过程中电场力大小不变,当拉力与电场力垂直时,根据力的合成的三角形定则作图
即
由几何关系得
此时刚好电场线沿逆时针转过30°。
由图及力的合成的三角形定则可知,场强方向在纸面内缓慢逆时针转动30°的过程中,绳的拉力与竖直方向夹角逐渐增大,时最大,此时轻绳拉力为最小值
在小球缓慢运动过程中,夹角增大,电场力方向与运动方向夹角为锐角,电场力做正功。
故选A。
2.(2025·天津·三模)如图所示,绝缘轻绳穿过有光滑孔的带电小球A,绳两点P、Q固定,整个空间存在匀强电场小球静止时,轻绳绷紧,AP水平、AQ竖直,下列说法中正确的是( )
A.匀强电场方向水平向右
B.球受到的电场力与重力大小相等
C.P缓慢竖直向上移动少许,绳中张力增大
D.Q缓慢水平向右移动少许,球的重力势能增大
【答案】D
【详解】A.由题知,带电小球所带电性未知,故无法判断匀强电场方向,A错误;
B.由题知小球静止,且绝缘轻绳穿过有光滑孔的带电小球A,则小球受绳子拉力大小相等,故只要满足所受重力和电场力合力与绳子拉力合力等大反向小球就会静止,故无法判断电场力与重力大小关系,B错误;
C.由分析知,电场力与重力合力大小和方向不变,P缓慢竖直向上移动少许,故绳子之间夹角变小,故绳子张力变小,C错误;
D.电场力与重力合力大小和方向不变,若Q缓慢水平向右移动少许,则绳子之间夹角变大,故球的位置升高,重力势能增加,D正确;
故选D。
3.(2025·天津·二模)利用静电纺丝技术制备纳米纤维材料是近年来材料领域的重要技术。如图所示,初始时无电场,喷嘴处的球形液滴保持静止;随着高压电场逐渐增强,液滴带上正电荷且由球形变为圆锥形(即“泰勒锥”);当电压增至某个临界值时(假设此后电压保持不变),液滴从尖端喷出,在非匀强电场的作用下向下方运动,M、N为直线路径上的两点。以下说法正确的是( )
A.喷嘴处的球形液滴在无电场的情况下只受重力
B.液滴从M到N的过程做匀加速直线运动
C.液滴从M到N的过程电场力做负功
D.液滴向下做螺旋运动时电势能减小
【答案】D
【详解】A.喷嘴处的球形液滴在无电场的情况下受重力和表面张力,A错误;
B.液滴在非匀强电场中运动,电场力是变力,则加速度是变化的,所以液滴从到的过程做变加速直线运动,B错误;
C.液滴带正电,从到的过程中电场力方向竖直向下,与位移方向相同,则电场力做正功,C错误;
D.液滴向下做螺旋运动时电场力做正功,电势能减小,D正确。
故选D。
4.(2026·天津·二模)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.(2026·天津·二模)如图,PO为光滑绝缘竖直墙壁,OQ为光滑绝缘水平地面,地面上方有一水平向左的匀强电场E,带正电荷的A、B两小球(均视为质点)均紧靠接触面而处于静止状态。若在小球A上加竖直向下的推力F,小球A沿墙壁PO向着O点移动一小段距离后,适当移动B球,小球A与B重新处于静止状态,假设两小球所带电荷量保持不变,则有推力F的新平衡状态与原平衡状态比较( )
A.A球对竖直墙壁的作用力增大 B.两球之间的距离不变
C.A球与B球间的静电力增大 D.地面对B球的弹力不变
【答案】C
【详解】AD.设小球A的质量为,电量为,小球B的质量为,电量为,则以A、B两小球整体为研究对象进行受力分析可知,整体在水平方向受到向左的电场力大小为
则根据共点力平衡的规律可得,竖直墙壁对小球A向右的弹力大小为
所以根据牛顿第三定律可知,A球对竖直墙壁的作用力保持不变;同理可知整体在竖直方向上施加力F之前,地面对小球B的支持力为
施加力F之后,地面对小球B的支持力为
即与原平衡状态相比,有推力F的新平衡状态下,地面对小球B的弹力变大,故AD错误;
BC.对小球A进行受力分析,则施加力F之前受力分析图如图1所示:
根据共点力的平衡规律可得,此时小球B对小球A的库仑力为
施加力F之后,小球A的受力如图2所示:
同理可得,此时小球B对小球A的库仑力变为
即与原平衡状态相比,有推力F的新平衡状态下,小球A与小球B间的静电力变大;再根据库仑定律可知,两球之间的距离一定减小,故B错误,C正确。
故选C。
1.(2026·天津河东·调研)如图所示,当高铁车厢匀速直线运动时,硬币能竖直立在高铁车厢的水平窗台上相对高铁车厢静止。下列说法正确的是( )
A.窗台对硬币的支持力是由硬币的形变产生的
B.窗台对硬币的摩擦力指向高铁前进方向
C.硬币对窗台的压力与窗台对硬币的支持力是一对相互作用力
D.硬币的重力和窗台对硬币的支持力是一对相互作用力
【答案】C
【详解】A.窗台对硬币的支持力是由窗台的形变产生的,故A错误;
B.由于硬币随高铁做匀速直线运动,根据平衡条件可知,窗台对硬币的摩擦力为0,故B错误;
C.硬币对窗台的压力与窗台对硬币的支持力大小相等,方向相反,作用于两个物体上,是一对相互作用力,故C正确;
D.由于硬币随高铁做匀速直线运动,根据平衡条件可知,硬币的重力和窗台对硬币的支持力是一对平衡力,故D错误。
故选C。
2.(2026·天津滨海新区·调研)如图所示,马拉着车在水平路面上前行,马对车的拉力沿水平方向,下列说法正确的是( )
A.地面受到车的压力就是车的重力
B.当马拉车加速前进时,马对车的拉力大于车对马的拉力
C.当马拉车减速前进时,马对车的拉力小于车对马的拉力
D.当马拉车匀速前进时,马对车的拉力等于车受到的阻力
【答案】D
【详解】A.压力和重力是不同性质的力,只能说地面受到车的压力大小等于车的重力大小,A错误;
BC.根据牛顿第三定律,因马对车的拉力与车对马的拉力是一对相互作用力,总是等大反向;则无论是马拉车加速前进还是减速前进,马对车的拉力总等于车对马的拉力,BC错误;
D.当马拉车匀速前进时,由平衡可知,马对车的拉力等于车受到的阻力,D正确。
故选D。
3.(2026·天津河西·联考)传送带广泛应用于机场、火车站等日常生活中,如图所示为几种运送行李的传送带的示意图,A、B、C为三个质量相等的行李,它们与传送带间的动摩擦因数也相同,三个行李始终与传送带相对静止并一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示,则下列说法正确的是( )
A.行李A受到的摩擦力方向水平向右
B.行李B受到的摩擦力方向沿传送带向下
C.动摩擦因数越大,则行李C受到的摩擦力也越大
D.行李B、C受到的摩擦力大小、方向均相同
【答案】D
【详解】A.行李A随水平传送带一起匀速运动,则不受摩擦力作用,A错误;
BCD.由平衡可知,行李B受到的摩擦力与重力沿传送带向下的分量平衡,即,可知B受摩擦力的方向沿传送带向上,同理,C受摩擦力大小也为,方向沿传送带向上,与动摩擦因数无关,即行李B、C受到的摩擦力大小、方向均相同,BC错误,D正确。
故选D。
4.(2026·天津河西·调研)某学习小组将粗糙的长木板放置在水平实验台上,并在长木板上放置一个重为40N的物块,物块通过轻质细线连接着固定在实验台上的力传感器,细线不可伸长且沿水平方向。现在长木板上施加水平向左的恒力将长木板从物块下拉出,物块静止不动,此时力传感器的示数为20N。则下列说法正确的是( )
A.物块与长木板间的动摩擦因数为0.2
B.物块受到一个向左的静摩擦力
C.仅增大水平恒力,力传感器的读数增大
D.仅增大长木板拉出的速度,力传感器的读数不变
【答案】D
【详解】A.物块保持静止,分析物块受力,水平方向有,竖直方向有
由得,A错误;
B.根据受力分析知物块受到一个向左的滑动摩擦力,B错误;
C.增大水平恒力,物块与长木板仍然保持相对运动,物块受到的滑动摩擦力不变,力传感器的读数不变,C错误;
D.增大长木板拉出的速度,物块与长木板仍然保持相对运动,物块受到的滑动摩擦力不变,力传感器的读数不变,D正确。
故选D。
5.(2026·天津·联考)如图甲所示,用OA和OB两根细绳悬挂一盏电灯保持静止,OA的方向水平,拉力大小为,OB的拉力大小为。现保持O点位置不动,用OC绳代替OA绳,OC与OB垂直,仍使电灯静止,如图乙所示,此时OC的拉力大小为,OB的拉力大小为,已知电灯的质量为m,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.根据题意,设与天花板的夹角为,对图甲电灯受力分析,由平衡条件有,
整理可得,
则有,故A错误;
BCD.对图乙电灯受力分析,由平衡条件有,
整理可得,,
则有
综上所述有,,故B正确,CD错误。
故选B。
6.(2026·天津和平·联考)抖空竹是一种传统杂技节目,叫“抖空钟”,南方也叫“扯铃”。表演者用两根短竿系上绳子,将空竹(也有用壶盖或酒瓶)扯动使之旋转,并表演出各种身段。如图所示,表演者保持一只手A不动,另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动,忽略空竹转动的影响,不计空竹和轻质细线间的摩擦力,且认为细线不可伸长。下列说法正确的是( )
A.沿虚线a移动时,空竹受到的合力减小
B.沿虚线b移动时,细线的拉力不变
C.沿虚线c移动时,细线的拉力不变
D.沿虚线d移动时,细线对空竹的合力增大
【答案】B
【详解】A.沿虚线a向左移动时,空竹缓慢移动,则受力平衡,故合力为0,故A错误;
B.沿虚线b向上移动时,AB两点水平间距不变,绳长不变,可知细线与竖直方向的夹角不变,则细线的拉力不变,故B正确;
C.沿虚线c斜向上移动时,细线与竖直方向的夹角增大,则细线的拉力将增大,故C错误;
D.沿虚线d向右移动时,细线对空竹的合力与重力等大反向,可知细线对空竹的合力不变,故D错误。
故选B。
7.(2026·天津河西·调研)市场上有一种车载磁吸式手机支架,如图所示,现将支架固定在汽车水平仪表台上,手机放在支架上便会被牢牢吸住,当汽车匀速行驶时,下列说法正确的是( )
A.手机受到3个力作用
B.支架对手机的作用力竖直向上
C.当汽车以更大的速度匀速行驶时,手机所受的合外力也更大
D.若汽车加速前进,则手机的惯性会逐渐变大
【答案】B
【详解】A.当汽车匀速行驶时,手机受力平衡,受到重力、支架的支持力、摩擦力以及磁片的吸引力,共受到四个力的作用,故A错误;
B.汽车匀速运动时,支架对手机的作用力与手机的重力等大反向,所以支架对手机的作用力竖直向上,故B正确;
C.当汽车以更大的速度匀速行驶时,手机仍旧受力平衡,所受的合外力为0,故C错误;
D.手机的惯性仅与质量有关,与运动状态无关,汽车加速前进时手机的惯性不变,故D错误。
故选B。
8.(2026·天津·调研)明代徐光启所著《农政全书》记载,戽斗(hù dǒu)为一种小型的人力提水灌田农具。如图所示,两人以双手执绳牵斗取水,若忽略绳子质量,当戽斗装满水被提起并处于平衡状态时,每人的手相对于地面的高度保持不变,两人之间的距离亦保持不变,则此时( )
A.绳子越短,绳子对戽斗的作用力越大
B.绳子越长,绳子对戽斗的作用力越大
C.绳子越短,绳子对戽斗作用力的合力越大
D.绳子越长,绳子对戽斗作用力的合力越大
【答案】A
【详解】AB.戽斗保持静止,设绳子与竖直方向的夹角为,根据对称性以及平衡条件可得
人对绳子的拉力为
绳子越短,越大,人对绳子的拉力越大,根据牛顿第三定律绳子对人的作用力越大,故A正确,B错误;
CD.戽斗保持静止,绳子对戽斗的作用力的合力与戽斗的重力平衡,等大反向,故绳子对戽斗的作用力的合力不变,故CD错误。
故选A。
9.(2026·天津·调研)如图所示,一只油桶放在汽车上,汽车与油桶均静止,且接触面水平。下列说法正确的是( )
A.汽车对油桶的作用力就是油桶的重力
B.油桶对汽车的压力是汽车形变引起的
C.汽车对油桶的支持力方向竖直向上
D.汽车对油桶的支持力和油桶对汽车的压力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.汽车对油桶的作用力和油桶的重力是一对平衡力,大小相等,但不能说汽车对油桶的作用力就是油桶的重力,故A错误;
B.油桶对汽车的压力是油桶形变引起的,故B错误;
C.汽车对油桶的支持力和油桶的重力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以汽车对油桶的支持力方向竖直向上,故C正确;
D.汽车对油桶的支持力和油桶对汽车的压力是一对作用力与反作用力,故D错误。
故选C。
10.(2026·天津南开·调研)如图所示,弹簧的上端通过支柱固定在粗糙的斜面上,下端与一个小物块相连,斜面放置在水平地面上,现对物块施加一个沿斜面向上的外力,斜面与物块均处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.物块可能只受四个力作用
B.物块一定受五个力作用
C.逐渐增大外力,物块受到的静摩擦力一定逐渐增大
D.逐渐增大外力,斜面受到地面的静摩擦力大小不变
【答案】A
【详解】AB.物块一定受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、外力F。可能还受到弹簧的弹力和斜面的摩擦力,所以物块可能受到3个力或4个力或5个力的作用,故A正确,B错误;
C.物块原来可能受到的静摩擦力沿斜面向下,逐渐增大外力,物块受到的静摩擦力逐渐减小,故C错误;
D.将物块和斜面看成一个整体,逐渐增大外力,在水平方向根据平衡条件可知,斜面受到地面的静摩擦力一定逐渐增大,故D错误。
故选A。
11.(2026·天津南开·联考)街舞于20世纪80年代兴起,广受青少年的喜爱。一名少年当街表演街舞时,单手倒立并静止于水平地面上的情景如图所示,下列说法正确的是( )
A.地面对少年的支持力大于少年的重力
B.地面对少年的支持力是由于地面发生形变而产生的
C.少年对地面的压力和地面对少年的支持力是一对平衡力
D.地面对少年的手有水平方向的静摩擦力作用
【答案】B
【详解】A.由竖直方向平衡可知,地面对少年的支持力等于少年的重力,A错误;
B.根据弹力的概念可知,地面对少年的支持力是由于地面发生形变而产生的,B正确;
C.少年对地面的压力和地面对少年的支持力是一对相互作用力,C错误;
D.因水平方向受力平衡,可知地面对少年的手没有水平方向的静摩擦力作用,D错误。
故选B。
12.(2026·天津河东·联考)如图所示,一辆静止在水平地面的卡车利用缆绳,沿固定斜面向上缓慢拉动轿车,忽略轿车与斜面的摩擦,不计缆绳质量,则在轿车向上运动的过程中( )
A.轿车所受合外力变大 B.缆绳的拉力变小
C.地面所受的总压力变大 D.斜面对轿车的支持力变小
【答案】D
【详解】A.轿车向上缓慢移动过程中受力平衡,所受合外力为0,保持不变,故A错误;
BD.设斜面倾角为,缆绳与斜面间的夹角为,以轿车为对象,受到重力、斜面对轿车的支持力和缆绳的拉力作用,根据平衡条件可得,
在轿车向上运动的过程中,逐渐增大,所以缆绳的拉力变大,斜面对轿车的支持力变小,故B错误,D正确;
C.对整个系统受力分析可知,地面所受总压力始终等于总重力,保持不变,故C错误。
故选D。
13.(2026·天津·调研)如图,两梯形木块M、P(均可看成质点)叠放在水平地面上,M、P之间的接触面倾斜。连接M与天花板之间的细绳沿竖直方向。关于力的分析,下列说法错误的是( )
A.木块M可能只受两个力作用
B.木块M可能只受三个力作用
C.木块M一定受四个力作用
D.地面对P的支持力可能等于两个物体重力的和
【答案】C
【详解】ABC.对M进行受力分析,则M可能受绳子的拉力、重力而处于平衡,此时间没有相互的挤压,故没有摩擦力;若绳子对木块没有拉力,则此时M受重力、支持力及摩擦力而处于平衡,故C错误,AB正确;
D.对整体受力分析可知,当绳子对木块没有拉力时,地面对P的支持力等于两个物体重力的和,故D正确;
本题选择错误的,故选C。
14.(2026·天津·调研)如图所示,质量为m物体在倾斜木板上恰好不下滑。已知木板与水平方向的夹角(;),最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A.物体受到的摩擦力大小为
B.物体受到的斜面的作用力大小为
C.物体与倾斜木板间的动摩擦因数为0.5
D.物体与倾斜木板间的动摩擦因数为
【答案】B
【详解】A.物体在倾斜木板上恰好不下滑,则根据平衡条件可得摩擦力大小为,故A错误;
B.物体受到的斜面的作用力有支持力和摩擦力,根据平衡条件可知二力的合力与重力等大反向,故B正确;
CD.物体在倾斜木板上恰好不下滑,则
解得,故CD错误。
故选B。
15.(2026·天津滨海新区·月考)如图所示,保持图中A点及三段绳子结点O位置不变,而将B点缓慢向上移(此过程BO绳可按需要加长),则AO绳的拉力和BO绳的拉力如何变化( )
A.逐渐减小,逐渐减小 B.逐渐增大,逐渐增大
C.逐渐减小,先减小后增大 D.逐渐增大,先减小后增大
【答案】C
【详解】结点O受三力动态平衡,由三角形定则得
由图知逐渐减小,先减小后增大
故选C。
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抢分猜押02 选择题:物体的平衡
(天津专用)
重难解读
物体的平衡是天津高考高频选择考点,核心为合力为零、力矩平衡。重点考查受力分析,常结合重力、弹力、摩擦力及轻绳、轻杆、斜面、滑轮模型。难点是静摩擦力方向判断、动态平衡分析,多采用图解法、相似三角形、正交分解解题。题目常以生活或实验装置为背景,注重几何关系与受力结合,整体中档难度,熟练方法即可稳定拿分。
命题预测
2026天津高考物理选择题中,物体的平衡仍为中档必考题。重点考查受力分析、共点力平衡,以斜面、轻绳、滑轮、支架模型为主。大概率出现动态平衡,用图解法、相似三角形求解,结合静摩擦力突变、临界状态判断,难度稳定,重几何关系与方法应用。
考点1 静态平衡
1.(2026·天津河东·一模)《墨经》中记载古代建造房屋过程中通过斜面提升重物,如图所示,若斜面体表面和地面均粗糙,在用大小不变的力F缓慢拉升重物的过程中,斜面始终保持静止,下列判断正确的是( )
A.重物受到的支持力变大 B.重物受到的摩擦力变大
C.斜面受到地面的支持力变大 D.斜面受到地面的摩擦力变小
2.(2026·天津·二模)如图所示,图甲是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片,图乙为简化图。为不损伤望远镜球面,质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时,氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用,使其有“人类在月球上行走”的感觉,地球表面重力加速度为g,月球表面重力加速度为地球表面的,若将人视为质点,在工作人员从B位置缓慢运动到A位置的过程中,则下列说法正确的是( )
A.工作人员受到的重力大小为
B.工作人员对球面的作用力大小始终为
C.工作人员对球面的压力大小逐渐变小
D.工作人员对球面的摩擦力大小逐渐变大
3.(2025·天津和平·三模)如图所示,甲、乙两建筑工人站立在固定平台边缘,用轻绳穿过光滑圆环,环下悬挂一重物,两人的手握紧轻绳,甲站在点静止不动,乙从点缓慢向点移动,可将重物从平台运到地面,则在重物着地前的过程中( )
A.甲对绳子的拉力变大
B.甲受平台的摩擦力不变
C.甲受平台的支持力不变
D.绳对圆环拉力的合力变小
4.(2025·天津和平·二模)建筑工地常用如图所示装置将建材搬运到高处,光滑杆竖直固定在地面上,斜面体固定在水平面上,配重P和建材Q用轻绳连接后跨过光滑的定滑轮,配重P穿过光滑竖直杆,建材Q放在斜面体上,且轻绳与斜面平行,开始时建材静止在斜面上,之后增加配重质量,建材沿斜面上滑,下列分析正确的是( )
A.当P、Q滑动时,则P、Q速度大小一定相等
B.当P、Q滑动时,P减小的机械能一定等于Q增加的机械能
C.当P、Q静止时,细线上的拉力一定大于竖直杆对P的弹力
D.当P、Q静止时,斜面对Q的摩擦力可能斜向下
5.(2025·天津·一模)抖空竹是一种传统杂技。如图所示,表演者右手控制A点不动,左手控制B点沿图中的四个方向缓慢移动,忽略空竹转动的影响,不计空竹和轻质细线间的摩擦,且认为细线不可伸长。下列说法正确的是( )
A.沿虚线a向左移动,空竹的高度不变
B.沿虚线b向上移动,细线与竖直方向的夹角不变
C.沿虚线c斜向上移动,细线的拉力不变
D.沿虚线d向右移动,细线对空竹的合力减小
6.(2026·天津河西·模拟预测)如图所示,倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物体a放在斜劈上,轻质细线一端固定在物体a上,另一端绕过光滑的滑轮固定在c点,滑轮2下悬挂物体b,系统处于静止状态.若将固定点c向上移动少许,而a与斜劈始终静止,则下列说法正确的是( )
A.细线对物体a的拉力变大 B.斜劈对地面的压力不变
C.斜劈对物体a的摩擦力减小 D.地面对斜劈的摩擦力为零
7.(2025·天津·二模)海河九道湾,上上下下一共有74座桥,每一座桥都是天津人生活的一部分。如图,设某座桥的桥体中有三块相同的钢箱梁1、2、3紧挨着水平排列,受到钢索a、b、c拉力的方向相同,相邻钢箱梁间的作用力均沿着水平方向,下列说法正确的是( )
A.钢箱梁3所受合力最大
B.钢索a、b、c上的拉力大小相同
C.钢箱梁1对2的作用力大于2对1的作用力
D.钢索a对钢箱梁1作用力的竖直分力大于钢箱梁1的重力
8.(2025·天津南开·一模)千斤顶在汽车维修、地震救灾中经常用到。如图所示是剪式(菱形)千斤顶,当摇动把手时,螺纹杆迫使A、B间距离变小,千斤顶的两臂靠拢(螺旋杆始终保持水平),从而将重物缓慢顶起。若物重为G,AB与AC间的夹角为θ,不计千斤顶杆件自重,下列说法正确的是( )
A.AC、BC两杆受到的弹力大小均为
B.当时,AC、BC两杆受到的弹力大小均为G
C.摇动把手将重物缓慢顶起的过程,AC、BC杆受到的弹力将减小
D.摇动把手将重物缓慢顶起的过程,重物受到的支持力将增大
9.(2026·天津南开·月考)“马年”春晚舞台上,宇树机器人腾挪跳跃,大放异彩。如图所示,某机器人站在水平地面的台阶上,用绳子把一个重力为的光滑圆球拉到台阶上,绳子质量不计,拉球的绳子延长线始终过球心。拉到图示位置时半径与水平面成角,圆球保持平衡状态。,,则在图示位置( )
A.地面对台阶有向左的摩擦力
B.地面对台阶的支持力小于机器人、台阶与圆球的总重力
C.调整绳子拉力方向可得最小拉力为
D.减小绳子与半径的夹角,拉力减小
10.(2026·天津西青·调研)如图所示,倾角为θ的斜面固定在水平面上,一个质量为G的光滑小球放在斜面上,并用装有转轴(图中未画出)的竖直挡板挡住,小球处于静止状态,挡板对小球的作用力大小为F1,斜面对小球的作用力大小为F2。在挡板绕转轴O逆时针缓慢转过90°的过程中,下列说法正确的是( )
A.挡板竖直时, B.挡板竖直时,
C.挡板缓慢转动过程中,F2逐渐减小 D.挡板缓慢转动过程中,F1先增大后减小
考点2 动态平衡
1.(2025·天津·二模)生活中人们经常用滑轮提升重物,如图所示,两人站在地上通过跨过两个固定定滑轮的轻绳拉动物体,使之匀速上升,已知悬挂重物的两侧绳子a和b与竖直方向的夹角始终相等,则在重物上升的过程中( )
A.绳子a拉力逐渐变小
B.人对地面的压力逐渐增大
C.绳子a拉力对物体做功的瞬时功率保持不变
D.两根绳子对物体的拉力冲量始终相等
2.(2025·天津滨海新区·三模)如图所示,送水工人用推车在水平路面运桶装水,水桶对板OA、OB的压力分别为F1、F2,运送过程中水桶与推车保持相对静止,∠AOB为锐角且保持不变。到达目的地后,另一工人将板OA由竖直转至水平即可将水桶卸下。全程车把手距地面的高度不变,忽略水桶与板间摩擦,下列说法正确的是( )
A.推车由静止突然启动时,F1减小F2增大
B.推车由匀速突然减速时,F1增大F2不变
C.在OA由竖直缓慢转到水平过程中,F1先增大后减小
D.在OA由竖直缓慢转到水平过程中,F2先增大后减小
3.(2025·天津北辰·三模)图甲为家用燃气炉架,其有四个对称分布的爪,若将总质量一定的锅放在炉架上,如图乙所示(侧视图)。忽略爪与锅之间的摩擦力,若锅可以看作半径为R的球面,正对的两爪间距为d,则下列说法正确的是( )
A.R越大,爪与锅之间的弹力越小 B.R越大,爪与锅之间的弹力越大
C.d越大,爪与锅之间的弹力越大 D.d越大,锅受到的合力越大
4.(2025·天津·一模)如图所示,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止,则在此过程中( )
A.水平拉力的大小可能保持不变
B.M所受细绳的拉力大小可能先减小后增加
C.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
D.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
5.(2026·天津·模拟预测)质量均匀分布的光滑球A与B通过轻绳连接,跨过两轻质定滑轮悬挂于平台两侧,初始状态A球与水平面接触且有挤压,B球悬于空中,如图所示,不计轻绳和滑轮间的摩擦,若A发生均匀的少量膨胀后,两球仍能保持静止状态,则( )
A.两球的质量不可能相等 B.水平面对平台一定有静摩擦力的作用
C.膨胀后平台侧面对A弹力变大 D.膨胀后A对地面压力会变大
6.(2025·天津红桥·二模)如图所示,将截面为三角形的斜面体固定在水平地面上,其右端点与竖直挡板靠在一起,在和之间放置一个光滑均匀的圆柱体,整个装置处于静止状态。若用外力使竖直挡板以点为轴缓慢地顺时针转动至挡板水平之前,物块始终静止不动,此过程中,下列说法正确的是( )
A.对的弹力先减小后增大 B.对的弹力先增大后减小
C.对的弹力一直增大 D.对的弹力先减小后增大
7.(2026·天津河东·联考)如图所示,一内表面光滑的半圆形凹槽放在粗糙水平地面上,物块(可看做质点)静置于槽内最底部的A点。现用一方向不变的斜向上的推力F把物块从A点沿着凹槽缓慢推至B点,整个过程中凹槽始终保持静止。设物块受到凹槽的支持力为FN,则在上述过程中下列说法正确的是( )
A.F一直增大 B.FN先增大后减小
C.地面对凹槽的支持力保持不变 D.地面对凹槽的摩擦力一直减小
8.(2026·天津·调研)如图所示,倾角、顶端带光滑定滑轮的斜面体静置在水平面上,质量为的滑块A放在斜面体上,滑块A和质量为的物体B由跨过定滑轮的轻绳连接,定滑轮和滑块A之间的轻绳平行于斜面,水平向右的拉力作用于轻绳上的点,绳与竖直方向的夹角。在方向保持不变的前提下,将拉力缓慢逆时针转至竖直向上,此过程中滑块A始终相对斜面体静止。下列说法正确的是( )
A.力先减小后增大 B.绳拉力保持不变
C.斜面体受到水平面的支持力一直增大 D.斜面体受到水平面的摩擦力一直减小
9.(2026·天津·调研)如图所示,O点为三根不可伸长细线的结点,细线OM与竖直方向夹角为,细线OP下方挂着一个钩码,现保持结点O不动,逆时针方向绕O点缓慢地转动弹簧秤,使弹簧秤拉着细线ON由水平方向变为竖直方向。下列说法中正确的是( )
A.细线OM的拉力一直减小
B.弹簧秤示数最小时,
C.弹簧秤示数最小时,细线OM的拉力也最小
D.细线OM的拉力最小时,
10.(2026·天津和平·月考)如图所示,倾角为的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物体a放在斜劈上,轻质细线一端固定在物体a上,另一端绕过光滑的滑轮固定在c点,滑轮2下悬挂物体b,系统处于静止状态。若将固定点c向上移动少许,而a与斜劈始终静止,则下列正确的是( )
A.细线对物体a的拉力变小 B.斜劈对地面的压力不变
C.斜劈对物体a的摩擦力不变 D.地面对斜劈的摩擦力不变
考点3 电场力、安培力的平衡
1.(2026·天津·模拟预测)如图所示,一绝缘轻质细绳悬挂一质量为、电量为的带电小球静止于水平向左足够大的匀强电场中,已知电场强度大小。现使匀强电场保持场强大小不变,方向在纸面内缓慢逆时针转动30°,则在该过程中(已知重力加速度为,轻绳与竖直方向的夹角设为)( )
A.轻绳拉力最小值为 B.最小值为30°
C.电场力做负功 D.先增大后减小
2.(2025·天津·三模)如图所示,绝缘轻绳穿过有光滑孔的带电小球A,绳两点P、Q固定,整个空间存在匀强电场小球静止时,轻绳绷紧,AP水平、AQ竖直,下列说法中正确的是( )
A.匀强电场方向水平向右
B.球受到的电场力与重力大小相等
C.P缓慢竖直向上移动少许,绳中张力增大
D.Q缓慢水平向右移动少许,球的重力势能增大
3.(2025·天津·二模)利用静电纺丝技术制备纳米纤维材料是近年来材料领域的重要技术。如图所示,初始时无电场,喷嘴处的球形液滴保持静止;随着高压电场逐渐增强,液滴带上正电荷且由球形变为圆锥形(即“泰勒锥”);当电压增至某个临界值时(假设此后电压保持不变),液滴从尖端喷出,在非匀强电场的作用下向下方运动,M、N为直线路径上的两点。以下说法正确的是( )
A.喷嘴处的球形液滴在无电场的情况下只受重力
B.液滴从M到N的过程做匀加速直线运动
C.液滴从M到N的过程电场力做负功
D.液滴向下做螺旋运动时电势能减小
4.(2026·天津·二模)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.(2026·天津·二模)如图,PO为光滑绝缘竖直墙壁,OQ为光滑绝缘水平地面,地面上方有一水平向左的匀强电场E,带正电荷的A、B两小球(均视为质点)均紧靠接触面而处于静止状态。若在小球A上加竖直向下的推力F,小球A沿墙壁PO向着O点移动一小段距离后,适当移动B球,小球A与B重新处于静止状态,假设两小球所带电荷量保持不变,则有推力F的新平衡状态与原平衡状态比较( )
A.A球对竖直墙壁的作用力增大 B.两球之间的距离不变
C.A球与B球间的静电力增大 D.地面对B球的弹力不变
1.(2026·天津河东·调研)如图所示,当高铁车厢匀速直线运动时,硬币能竖直立在高铁车厢的水平窗台上相对高铁车厢静止。下列说法正确的是( )
A.窗台对硬币的支持力是由硬币的形变产生的
B.窗台对硬币的摩擦力指向高铁前进方向
C.硬币对窗台的压力与窗台对硬币的支持力是一对相互作用力
D.硬币的重力和窗台对硬币的支持力是一对相互作用力
2.(2026·天津滨海新区·调研)如图所示,马拉着车在水平路面上前行,马对车的拉力沿水平方向,下列说法正确的是( )
A.地面受到车的压力就是车的重力
B.当马拉车加速前进时,马对车的拉力大于车对马的拉力
C.当马拉车减速前进时,马对车的拉力小于车对马的拉力
D.当马拉车匀速前进时,马对车的拉力等于车受到的阻力
3.(2026·天津河西·联考)传送带广泛应用于机场、火车站等日常生活中,如图所示为几种运送行李的传送带的示意图,A、B、C为三个质量相等的行李,它们与传送带间的动摩擦因数也相同,三个行李始终与传送带相对静止并一起匀速运动,运动方向如图中箭头所示,则下列说法正确的是( )
A.行李A受到的摩擦力方向水平向右
B.行李B受到的摩擦力方向沿传送带向下
C.动摩擦因数越大,则行李C受到的摩擦力也越大
D.行李B、C受到的摩擦力大小、方向均相同
4.(2026·天津河西·调研)某学习小组将粗糙的长木板放置在水平实验台上,并在长木板上放置一个重为40N的物块,物块通过轻质细线连接着固定在实验台上的力传感器,细线不可伸长且沿水平方向。现在长木板上施加水平向左的恒力将长木板从物块下拉出,物块静止不动,此时力传感器的示数为20N。则下列说法正确的是( )
A.物块与长木板间的动摩擦因数为0.2
B.物块受到一个向左的静摩擦力
C.仅增大水平恒力,力传感器的读数增大
D.仅增大长木板拉出的速度,力传感器的读数不变
5.(2026·天津·联考)如图甲所示,用OA和OB两根细绳悬挂一盏电灯保持静止,OA的方向水平,拉力大小为,OB的拉力大小为。现保持O点位置不动,用OC绳代替OA绳,OC与OB垂直,仍使电灯静止,如图乙所示,此时OC的拉力大小为,OB的拉力大小为,已知电灯的质量为m,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
6.(2026·天津和平·联考)抖空竹是一种传统杂技节目,叫“抖空钟”,南方也叫“扯铃”。表演者用两根短竿系上绳子,将空竹(也有用壶盖或酒瓶)扯动使之旋转,并表演出各种身段。如图所示,表演者保持一只手A不动,另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动,忽略空竹转动的影响,不计空竹和轻质细线间的摩擦力,且认为细线不可伸长。下列说法正确的是( )
A.沿虚线a移动时,空竹受到的合力减小
B.沿虚线b移动时,细线的拉力不变
C.沿虚线c移动时,细线的拉力不变
D.沿虚线d移动时,细线对空竹的合力增大
7.(2026·天津河西·调研)市场上有一种车载磁吸式手机支架,如图所示,现将支架固定在汽车水平仪表台上,手机放在支架上便会被牢牢吸住,当汽车匀速行驶时,下列说法正确的是( )
A.手机受到3个力作用
B.支架对手机的作用力竖直向上
C.当汽车以更大的速度匀速行驶时,手机所受的合外力也更大
D.若汽车加速前进,则手机的惯性会逐渐变大
8.(2026·天津·调研)明代徐光启所著《农政全书》记载,戽斗(hù dǒu)为一种小型的人力提水灌田农具。如图所示,两人以双手执绳牵斗取水,若忽略绳子质量,当戽斗装满水被提起并处于平衡状态时,每人的手相对于地面的高度保持不变,两人之间的距离亦保持不变,则此时( )
A.绳子越短,绳子对戽斗的作用力越大
B.绳子越长,绳子对戽斗的作用力越大
C.绳子越短,绳子对戽斗作用力的合力越大
D.绳子越长,绳子对戽斗作用力的合力越大
9.(2026·天津·调研)如图所示,一只油桶放在汽车上,汽车与油桶均静止,且接触面水平。下列说法正确的是( )
A.汽车对油桶的作用力就是油桶的重力
B.油桶对汽车的压力是汽车形变引起的
C.汽车对油桶的支持力方向竖直向上
D.汽车对油桶的支持力和油桶对汽车的压力是一对平衡力
10.(2026·天津南开·调研)如图所示,弹簧的上端通过支柱固定在粗糙的斜面上,下端与一个小物块相连,斜面放置在水平地面上,现对物块施加一个沿斜面向上的外力,斜面与物块均处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.物块可能只受四个力作用
B.物块一定受五个力作用
C.逐渐增大外力,物块受到的静摩擦力一定逐渐增大
D.逐渐增大外力,斜面受到地面的静摩擦力大小不变
11.(2026·天津南开·联考)街舞于20世纪80年代兴起,广受青少年的喜爱。一名少年当街表演街舞时,单手倒立并静止于水平地面上的情景如图所示,下列说法正确的是( )
A.地面对少年的支持力大于少年的重力
B.地面对少年的支持力是由于地面发生形变而产生的
C.少年对地面的压力和地面对少年的支持力是一对平衡力
D.地面对少年的手有水平方向的静摩擦力作用
12.(2026·天津河东·联考)如图所示,一辆静止在水平地面的卡车利用缆绳,沿固定斜面向上缓慢拉动轿车,忽略轿车与斜面的摩擦,不计缆绳质量,则在轿车向上运动的过程中( )
A.轿车所受合外力变大 B.缆绳的拉力变小
C.地面所受的总压力变大 D.斜面对轿车的支持力变小
13.(2026·天津·调研)如图,两梯形木块M、P(均可看成质点)叠放在水平地面上,M、P之间的接触面倾斜。连接M与天花板之间的细绳沿竖直方向。关于力的分析,下列说法错误的是( )
A.木块M可能只受两个力作用
B.木块M可能只受三个力作用
C.木块M一定受四个力作用
D.地面对P的支持力可能等于两个物体重力的和
14.(2026·天津·调研)如图所示,质量为m物体在倾斜木板上恰好不下滑。已知木板与水平方向的夹角(;),最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A.物体受到的摩擦力大小为
B.物体受到的斜面的作用力大小为
C.物体与倾斜木板间的动摩擦因数为0.5
D.物体与倾斜木板间的动摩擦因数为
15.(2026·天津滨海新区·月考)如图所示,保持图中A点及三段绳子结点O位置不变,而将B点缓慢向上移(此过程BO绳可按需要加长),则AO绳的拉力和BO绳的拉力如何变化( )
A.逐渐减小,逐渐减小 B.逐渐增大,逐渐增大
C.逐渐减小,先减小后增大 D.逐渐增大,先减小后增大
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>考点1静态平衡
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】CD
5.【答案】B
6.【答案】B
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】C
10.【答案】C
考点2动态平衡
1.【答案】C
2.【答案】BC
3.【答案】AC
4.【答案】C
5.【答案】CD
6.【答案】A
7.【答案】A
8.【答案】AD
9.【答案】AB
10.【答案】BCD
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押02选择题:物体的
(天津专用)
Wo
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平衡
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。考点3电场力、安培力的平衡
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】C
THRE
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】B
6.
【答案】B
7.【答案】B
8.
【答案】A
9.【答案】C
10.【答案】A
11.【答案】B
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【答案】D
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15.【答案】C
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