力与物体的平衡 热点考点预测练 -2026届高考物理三轮冲刺练

力与物体的平衡 热点考点预测练 2026届高中物理高考三轮冲刺练 一、单选题 1．网课期间，有同学在家里用投影仪上课。投影仪可以吊装在墙上，如图所示。投影仪质量为m，重力加速度为g，则吊杆对投影仪的作用力（　　） A．方向左斜向上 B．方向右斜向上 C．大小大于mg D．大小等于mg 2．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．缆绳的拉力变大 C．斜面对轿车的支持力变大 D．地面所受的总压力变大 3．如图所示，一农民用三根相同的细线a、b、c将收获的甲、乙两袋玉米悬挂起来。已知甲的质量为、乙的质量为。细线a与竖直方向的夹角为，细线c水平，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．细线a与b间的夹角为 B．细线a中的拉力大小为 C．三条细线中b所受拉力最大 D．若保持c水平，减小a与竖直方向的夹角，线c中的拉力不变 4．如图，粗糙水平面上放置一带正电的小物块A，光滑固定的斜面上放有一电荷量为+q的小物块B，当A、B与斜面底端O点的距离均为L时，A、B均能保持静止。已知斜面倾角为60°，A、B的质量均为m，静电力常量为k，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．B的电荷量比A的大 B．A的电荷量 C．水平面对A的支持力大小为2mg D．A、B间静电力的大小为 5．建筑工人用夹石器夹住石块，并借助吊车的吊钩将石块放到目的地。如图所示的夹石器夹住质量为m的石块处于静止状态，吊钩位于铁索的中点O，夹石器的质量忽略不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．石块受到3个力的作用 B．铁索OA、OB的拉力均为 C．若使石块匀速上升，则吊钩对铁索的拉力变大 D．若仅增加铁索长度，石块仍静止，则铁索OA的拉力变小 6．如图所示，在建造房屋过程中，工人通过绕过光滑定滑轮的轻绳移动重物。若斜面体上表面光滑，则在重物缓慢下降的过程中，斜面体始终保持静止，则（   ） A．绳中拉力先减小后增大 B．重物受到的支持力一直减小 C．斜面受到地面的支持力保持不变 D．斜面受到地面的摩擦力一直增大 7．校园引体向上训练辅助器由三根相同的弹簧和固定装置组成。训练时，质量为50kg的同学站在辅助器上（如图甲），双手握住单杠，两小臂成60°角；随后缓慢向上运动50cm到达最高点（如图乙），此时弹簧恢复原长，小臂竖直。已知弹簧劲度系数k=300N/m，重力加速度 g=10m/s2。忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．在最低点时小臂的拉力为500N B．在最低点时杆对人的作用力为50N C．在向上运动过程中小臂的拉力一直变小 D．在向上运动过程中人和辅助器组成的系统机械能不变 8．如图所示，均匀型物块质量为，夹在两个相同的水平垫板中，与垫板间的动摩擦因数为，垫板、以相同的水平速率对称且匀速地向两侧退开，作用在中央位置上的水平拉力使以速率匀速前移，则下列说法正确的是（    ） A．增大匀速前移速率，两侧垫板对A摩擦力的合力也增大 B．增大，垫板对的摩擦力增大 C．恒力的大小与大小无关 D．两侧垫板对摩擦力的方向与水平向后的夹角均满足 二、多选题 9．如图所示为光滑水平桌面的俯视图，空间中存在平行于桌面的匀强电场E，A、B两带电小球（可视为点电荷）放置在光滑水平桌面上处于静止状态，两者连线与电场方向平行，C点为A、B连线中点，D点与A、B构成等边三角形。下列说法正确的是（　　） A．A、B两小球带电荷量大小一定相等，A球带负电荷 B．D点电场强度为零 C．C点电场强度是D点电场强度的7倍，且两者方向相反 D．D点电势高于C点电势 10．如图所示，两个带电小球用绝缘细线连接悬于O点，静止在水平向右的匀强电场中，细线a与竖直方向的夹角为，不计球的大小，则下列判断正确的是（　　） A．A球比B球带电量大 B．仅增大B球质量，可能会减小为零 C．仅增大B球的带电量，可能会减小为零 D．仅增大B球的带电量，细线a的拉力一定会增大 11．如图所示，空间中存在方向水平向右的匀强电场，两根等长的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在电场中，悬点均为。小球M和N带电荷量分别为、（），质量分别为、，平衡时小球M和N之间相距，两轻绳与竖直方向的夹角相等。已知静电力常量为，下列说法正确的是（　　） A．小球M和N所受静电力的合力之比为 B．匀强电场的电场强度大小为 C．若仅将小球M和N交换位置，两小球仍能在原位置保持平衡 D．若仅将小球M的电荷量加倍，两小球仍能在原位置保持平衡 12．如图，一轻绳绕过定滑轮C（半径可忽略）一端连接小球A（可视为质点），另一端连接物体B。物体B放在粗糙水平地面上，受到水平向右的力F的作用，使得小球A沿光滑固定的半球面从图示位置缓慢向上移动，定滑轮C在半球面球心O的正上方，已知OC的长度为2R，半球面的半径为R。小球A向上移动到球心O正上方D点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．轻绳的张力T减小 B．半球面对小球的支持力N变大 C．地面对物体的摩擦力增大 D．地面对半球面的作用力减小 三、解答题 13．某同学从网上订购了一款压力锅，如图为该锅的结构简图。在某次试用过程中，该同学先盖好密封锅盖，并将限压阀套在排气孔上，加热前锅内气体温度t0=27℃，气体压强与外界大气压强均为p0=1.0×105Pa。当锅内气体被加热至t1=127℃时，压力阀恰好被顶起进行泄压。已知出气孔的横截面积S=3×10-5m2，重力加速度g=10m/s2，热力学温度与摄氏温度的换算关系近似为T=(t+273）K，不计压力阀和排气孔外壁的摩擦，锅内气体可视为理想气体。 (1)求限压阀的质量m。 (2)若限压阀被顶起时立即停止加热，并直接取走限压阀进行快速放气。请判断在放气过程中，锅内气体的温度会如何变化？并简要说明理由。 14．如图，倾角为的斜面C固定在水平地面上。质量为的半球A和质量为m的光滑球B均静止在斜面上，半球A和球B的半径相同，、分别为半球A和球B的球心，、在斜面的同一纵截面内，A、B质量分布均匀，重力加速度为g，求： (1)半球A对球B支持力的大小； (2)斜面C对半球A的摩擦力。 15．差压阀可控制气体进行单向流动，广泛应用于减震系统。如图所示，A、B两个导热良好的汽缸通过差压阀连接，A内轻质活塞的上方与大气连通，B内气体体积不变。当A内气体压强减去B内气体压强大于时差压阀打开，A内气体缓慢进入B中；当该差值小于或等于时差压阀关闭。当环境温度时，A内气体体积，B内气体压强等于大气压强，已知活塞的横截面积，，，重力加速度大小取，A、B内的气体可视为理想气体，忽略活塞与汽缸间的摩擦、差压阀与连接管内的气体体积不计。当环境温度降到时： （1）求B内气体压强； （2）求A内气体体积； （3）在活塞上缓慢倒入铁砂，若B内气体压强回到并保持不变，求已倒入铁砂的质量。 16．如图所示，容积为2V、导热良好的汽缸被密封性良好的活塞分成甲、乙两部分，甲可通过阀门与外界相通，稳定时，活塞位于正中央。关闭阀门，在竖直面内将汽缸缓慢转过，稳定时甲、乙两部分气体体积之比为。已知活塞横截面积为，重力加速度为，外界大气压强为。 (1)求活塞的质量； (2)若关闭阀门，在竖直面内将初始状态的汽缸缓慢转过，之后向甲内缓慢充入外界大气，求活塞回到正中央时充入的气体在外界时的体积。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B A B D D B A AB AC 题号 11 12 答案 AB AC 1．D 对投影仪受力分析可知投影仪受重力和吊杆对投影仪的作用力，由于投影仪静止，所以二力平衡，则吊杆对投影仪的作用力为，方向竖直向上。 故选D。 2．B A．由受力分析可知，轿车向上缓慢移动过程中受力平衡，合外力为0不变，A错误； BC．缆绳与竖直方向的夹角越来越小，如图所示: 缆绳拉力越来越大，斜面对轿车的支持力变小，故B正确，C错误； D．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，不变，D错误。 故选B。 3．A ABC．对甲乙的整体分析可知 对乙受力分析可知 则三条细线中a所受拉力最大，b与水平方向夹角 可知 可得细线a与b间的夹角 选项A正确，BC错误； D．对甲乙的整体分析可知 若保持c水平，减小a与竖直方向的夹角β，线c中的拉力减小，选项D错误。 故选A。 4．B ABD．对B受力分析如图 根据共点力平衡条件有， 其中 解得， 无法比较A、B的电荷量大小，故B正确，AD错误； C．对A分析可知 解得，故C错误； 故选B。 5．D A．石块受到重力，夹石器两侧对石块的压力和静摩擦力共5个力的作用，A错误； B．同一段铁索各点的弹力相等，故铁索AO和OB的拉力大小相等，设铁索AO和OB的夹角为，两铁索的拉力均为，对夹石器和石块整体受力分析，则有 解得 B错误； C．石块匀速上升时，铁索、夹石器、石块整体受力平衡，由平衡条件可知，吊钩对铁索的拉力不变，大小为mg，C错误； D．仅增加铁索长度，石块仍静止时，减小，结合上述分析可知 增大，故铁索OA上的拉力变小，D正确。 故选D。 6．D AB．对重物受力分析，如图所示 重物缓慢下降的过程中，重物所受重力大小方向不变，支持力的方向不变，而绳拉力的方向不断变化，根据图解法可知，重物所受支持力N不断增大，绳拉力F不断减小，故AB错误； C．设连接重物的绳与水平面的夹角为，对重物和斜面整体，在竖直方向有 重物缓慢下降的过程中，不断减小，sin减小，所以不断增大，故C错误； D．设斜面体的倾角为，对斜面体分析，重物所受支持力等于重物对斜面体的压力，水平方向有 则摩擦力逐渐增大，故D正确； 故选D。 7．B AB．在最低点时人受到竖直向下的重力、弹簧向上的弹力和杆对人向上的拉力，整体处于平衡状态，则有 设每个小臂的拉力为，则有 解得，。故A错误，B正确； C．在向上运动过程中弹簧形变量在减小，弹力在逐渐减小，而两小臂之间的夹角也在一直减小。当夹角为时，此时弹力为，此时每条小臂的拉力为 因此在向上运动过程中小臂的拉力不是一直变小。故C错误； D．由于是缓慢运动，因此在向上运动过程中人和辅助器组成的系统动能保持不变。在此过程中重力大于弹力，因此重力做的负功大于弹力做的正功，即重力势能的增加量大于弹性势能的减小量，因此在向上运动过程中人和辅助器组成的系统机械能不是守恒的。故D错误。 故选B。 8．A ABC．滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，因此摩擦力方向与垫板B、C相对与A的运动方向相反，即 水平拉力等于两个摩擦力沿方向分量的合力，即 是摩擦力与水平方向夹角的余弦值，即 解得 当增大，增大；当增大，摩擦力不变。故A正确；BC错误； D．两侧垫板对A摩擦力方向与水平向后的夹角应满足 故D错误。 故选A。 9．AB A．水平方向上，两小球均在电场力和库仑力的作用下处于平衡状态，由于库仑力为相互作用力，大小相等，方向相反，因此两小球受到的电场力也一定是大小相等，方向相反，故两小球带电荷量大小一定相等，且A带负电荷，B带正电荷，故A正确； B．设A、B间距为d，小球带电荷量为q，两小球所受电场力和库仑力大小相等，即 因为是等边三角形，所以A、B两小球所带电荷在D点产生的合场强与匀强电场大小相等，方向相反，因此D点的电场强度是零，故B正确； C．A、B两点电荷在C点产生的合场强为 C点电场强度大小 方向与E反向，故C错误； D．A、B两小球带等量异种电荷，C点为A、B连线中点，D点在C点的正右方，都在A、B连线中垂线上且与匀强电场方向垂直，因此D、C两点的电势相等，故D错误。 故选AB。 10．AC A．以整体为研究对象，系统受三个力：重力，绳的拉力，电场力，由平衡条件可得 ，由图可知，水平方向匀强电场的合力向右，，A正确； B．若仅增加B球质量，根据可知，会减小，也会减小，但不可能减到零，B错误； C．仅增大B球的带电量，当两小球的电荷量相等时，系统的总电荷量为零，总的电场力为零，θ会减小为零，C正确； D．仅增大B球的带电量，根据可知，会先减小（），后增大（），D错误。 故选AC。 11．AB AB．如图所示 对两球进行受力分析，设两球间的库仑力大小为，对M球根据平衡条件有， 对N球有， 联立解得 小球M和N所受静电力的合力之比为 同时有 解得，故AB正确； C．若仅将小球M和N交换位置，二者仍能在原位置保持平衡，则对M球有， 对N球有， 联立可得 无解，假设不成立，故C错误； D．若仅将小球M的电荷量加倍，二者仍能在原位置保持平衡，则对M球有， 对N球有， 联立可得，即，与上述分析不符，假设不成立，故D错误。 故选AB。 12．AC AB．小球A沿光滑半球面缓慢运动过程中，小球A受到重力、半球面对A的支持力N的作用、轻绳的拉力T，处于三力平衡状态，如图所示 根据相似三角形法则知 AC减小，可得轻绳的拉力T逐渐减小，支持力N不变，故A正确，B错误； C．物体B向右运动，因为轻绳的张力T减小，轻绳与竖直方向的夹角增大，知张力的竖直分力减小，则地面对物体B的支持力增大，摩擦力f增大，故C正确； D．球A对半球面的压力大小不变，其方向与竖直方向夹角变小，则压力与半球面的重力的合力增大，此合力与地面对半球面的作用力为一对平衡力，故地面对半球面的作用力增大，故D错误。 故选AC。 13．(1)0.1kg (2)温度降低，理由见解析 （1）选锅内气体为研究对象，初状态 末状态对限压阀受力分析可得 又由查理定律得 其中 解得 （2）若限压阀被顶起时立即停止加热，并直接取走限压阀进行快速放气。在放气过程中，锅内气体膨胀对外做功，内能减小，温度降低。 14．(1) (2)，沿斜面向上 （1）对B球受力分析如图 由几何关系可知，半球A对B的支持力与竖直方向的夹角为，斜面C对B的支持力与竖直方向的夹角也为，因为与的合力与球B的重力等大反向，则 由平衡可知 可得半球A对球B的支持力 （2）对A受力分析如图 根据牛顿第三定律 则C对A的摩擦力 得 方向沿斜面向上。 15．（1）；（2）；（3） （1、2）假设温度降低到时，差压阀没有打开，A、B两个汽缸导热良好，B内气体做等容变化，初态 ， 末态 根据 代入数据可得 A内气体做等压变化，压强保持不变，初态 ， 末态 根据 代入数据可得 由于 假设成立，即 （3）恰好稳定时，A内气体压强为 B内气体压强 此时差压阀恰好关闭，所以有 代入数据联立解得 16．(1) (2) （1）设活塞质量为，初始时，甲部分气体压强为，体积为，乙部分气体的体积为，压强 转过后稳定时，甲部分气体的压强等于乙部分气体的压强，甲部分气体的体积为，乙部分气体的体积为，对甲部分气体，由玻意耳定律有 对乙部分气体，由玻意耳定律有 联立解得 （2）结合（1）中分析可知，当活塞位于正中央时，乙部分气体的压强为，则甲部分气体的压强为 设充入的外界大气在外界时的体积为，则由玻意耳定律有 解得 学科网（北京）股份有限公司 $