专题2 分层闯关(实战册)-【实战高考】2026年高考物理总复习（山东专版）

加速度为g。改变拉力F,小球始终静止在 A点。下列说法正确的是( A A.将拉力F逆时针缓慢旋转45°的过程中， 下F的最小值为号g B.将拉力F逆时针缓慢旋转45°的过程中， F、的最小值为(W3-1)mg C.将拉力F顺时针缓慢旋转45°的过程中， F先减小后增大 D.将拉力F顺时针缓慢旋转45°的过程中， FN的最小值为2mg 【题型2】平衡中的临界、极值问题 6.(2024山东日照二模)粗糙的半圆柱体固定 在水平地面上，截面如图所示。质量为m 的小物块在拉力F的作用下，从半圆柱体 的底端缓慢向上滑动。已知拉力F的方向 始终与小物块的运动方向相同（与圆弧相 切)，小物块与半圆柱体表面的动摩擦因数 为写，重力加速度大小为g。若小物块和圆 心的连线与水平方向的夹角为0，在0从0 分层 基础题组 1.(2025山东烟台期 末)运木材的汽车在 卸下木材时用两根 -- 细圆木作为导轨将 P 木材卸下，如图所 示，两根细圆木的一端P、M分别固定在地 面上，另一端Q、N分别固定在车上，构成 O专题2相互作用 增大到90°的过程中( 02、 77777777777777777777777777 A拉力F一直增大 B.拉力F先减小后增大 C.0=30时，拉力F最大 D.拉力F的最小值为mg 【题型3】整体法与隔离法的应用 7.(2024山东泰安一模)某悬索桥的简化模型 如下：桥面由分列桥面两边的六对等距离钢 杆悬吊，钢杆上端挂在两根钢缆上。如图所 示为其侧面图，两端钢缆CM、PN与水平方 向的夹角均为0=37°，若每根钢杆承受拉力 相同，桥面总质量为，钢杆、钢缆自重不 计，重力加速度为g(sin37°=0.6，cos37°= 0.8),则钢缆BC中的拉力大小为() M N 37C P379 B E A D C”B'A'D'E'P A. 6 mg B 3mg C ng 1 D.3mg 闯关 两条平行的轨道PQ和MN,它们与水平地 面的夹角0=30°，装卸工在车上将一根质量 为m、半径为R的圆柱形木材推上导轨后， 由静止自由释放，木材能够沿着轨道下滑， 已知轨道PQ和MN的间距为R,木材与 细圆木轨道间的动摩擦因数为μ=0.2，重 力加速度为g,则木材下滑的加速度大小 为() 7 实战 实战高考·物理 A.iog 8品 c(合8& D.(合-9)s 2.(2024山东新泰中学一模)中国传统工艺 榫卯结构出现在当下流行的拼插玩具 中，如图甲所示。凸出部分叫榫，凹进部分 叫卯，榫和卯咬合起到连接作用。图乙是一 种榫卯连接构件，相互连接的两部分为M、 N,其中构件M固定在水平地面上，榫、卯 接触面间的动摩擦因数均为μ，沿N的轴线 OP用大小为F的力才能将N从M中缓慢 拉出。可认为各接触面间的弹力大小均为 F、,滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等， N的下表面与水平地面未接触，则榫、卯接 触面间的动摩擦因数μ为( F 甲 乙 4端 求 c最 D.s 3.(2025山东临沂一模)如图所示，完全相同 的三根刚性柱竖直固定在水平地面上的 A'、B'、C三点上，三点恰好在等边三角形的 三个顶点上，三角形的边长为L,三根完全 样的轻绳一端固定在A、B、C三点上，另 一端拴接在一起，结点为O。现把质量为m 的重物用轻绳静止悬挂在结点O处，O点到 ABC平面的距离为L,重物不接触地面， 当地重力加速度为g。则AO绳中的张力 为( 18 --B A号wg .mg C.2mg D￥9g 4.(2024山东济宁三模)如图所示，质量为m 的小球置于内壁光滑的半球形凹槽内，凹槽 放置在跷跷板上，凹槽的质量为M。开始时 跷跷板与水平面的夹角为37°，凹槽与小球 均保持静止。已知重力加速度为g,sin37° =0.6,cos37°=0.8，则在缓慢压低跷跷板 的Q端至跟P端等高的过程中。下列说法 正确的是( ) ●】 77777777777777777 A,跷跷板对凹槽的作用力逐渐增大 B.小球对凹槽的压力大小始终为mg C.开始时跷跷板对凹槽的支持力大小为 0.8Mg D.开始时跷跷板对凹槽的摩擦力大小为 0.6Mg 5.(2025山东烟台一模)（多选）如图所示，吊 车悬臂PM的一端装有大小不计的定滑轮， 另一端可绕M点转动，绕过定滑轮的钢索 通过四条相同的绳OA、OB、OC、OD吊着一 长方形混凝土板。忽略一切摩擦，钢索和绳 的质量均不计，当悬臂PM与竖直方向的夹 角缓慢减小时，下列说法正确的是() 电动机 液压杆 M 777777777 777777 777777777 A.钢索受到的拉力逐渐变小 B.吊车对地面的摩擦力始终为零 C.钢索对定滑轮的作用力逐渐变大 D.若四条绳增加相同的长度，则四条绳受 到的拉力均变大 6.(2024山东青岛二中期末)如 A 图所示，光滑的四分之一圆弧 轨道AB固定在竖直平面内， A端与水平面相切。穿在圆 弧轨道上的小球在水平拉力F(图中未画 出)的作用下，缓慢地由B向A运动，圆弧 轨道对小球的弹力为F。则在小球运动的 过程中() AF增大，FN减小B.F增大，F、增大 C.F减小，FN减小 D.F减小，F增大 7.(2025山东济南期末)如图所示，粗糙斜面C 置于粗糙水平地面上，轻绳跨过光滑的定滑 轮，一端悬挂物块A,另一端与斜面上的物 块B相连，滑轮左侧的轻绳与斜面平行，整 个装置保持静止状态。已知物块A的质量 为1.2kg,物块B的质量为1kg,斜面倾角 0=37°，物块B与斜面C之间的动摩擦因数 μ=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10m/s2,sin37°=0.6，下列说法正确的 是() o O专题2相互作用 A.地面对斜面C的摩擦力大小为12N B.斜面C对物块B的摩擦力大小为12N C.若剪断轻绳，则地面对斜面C的摩擦力 大小为0N D.若剪断轻绳，则斜面C对物块B的摩擦 力大小为6.4N 8.(2025山东省实验中学一模)如图所示，轻 质细杆AB上穿有一个质量为m的小球C, 将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上， 系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与 水平面成30°角，则左侧斜面对杆AB支持 力的大小为( 30°0 A.mg B③ g C 3mg D.mg 9.(2024山东省实验中学二模)如图所示，某 款手机支架由“L”形挡板和底座构成，挡板 使用一体成型材料制成，其AB、BC部分相 互垂直，可绕O点的轴在竖直面内自由调 节，AB、BC部分对手机的弹力分别为F1和 F2(不计手机与挡板间的摩擦)，在“L”形挡 板AB部分由图示位置顺时针缓慢转至水 平的过程中，下列说法正确的是( 手机 底座 A.F1逐渐增大，F2逐渐减小 B.F1逐渐减小，F2逐渐增大 C.支架对手机的作用力逐渐增大 D.支架对手机的作用力先增大后减小 19 实战册 实战高考·物理 10.(2025山东泰安一模) 如图所示，燃气灶支 架水平放置，五个爪 均匀分布。现将总质 量为M、半径为R的半球形炒锅放在支架 上，炒锅与支架的五个接触点均在半径为 x的水平圆上。不计爪与锅之间的摩擦 力，锅与每个爪间的压力大小均为F,重力 加速度为g,则( A.F= MgR 5√R2-2 BF=号Mg C.F=Mgr D.F=_ Mgr 5√R2- 5√R2+ 能力题组 11.(2024山东青岛三模)中国古代建筑源远 流长，比如门闩就凝结了劳动人民的智慧 和汗水。如图是一种竖直门闩的原理图： 当在水平槽内向右推动下方木块A时，使 木块B沿竖直槽向上运动，方可启动门 闩。A、B间的接触面与水平方向成45 角，A、B间的动摩擦因数为0.3，木块B质 量为，重力加速度大小为g。假设水平 槽、竖直槽表面均光滑，最大静摩擦力等于 滑动摩擦力。为了使门闩启动，施加在木 块A上的水平力F至少为() 777777 7 A.13g 是m8 C.1 D号ng 12.(2024山东威海期末)如图所示，光滑的轻 质滑轮通过竖直杆固定于天花板上，一根 20 不可伸长的轻绳跨过滑轮分别系着物块M 和N,M静止在光滑水平地面上，N在水 平拉力F作用下处于静止状态。现将F 沿逆时针方向缓慢转至竖直方向，此过程 中M和N始终静止不动。下列说法正确 的是() Leeeee M 7n7nn77777 A.F先增大后减小 B.绳的弹力先减小后增大 C.M对地面的压力逐渐减小 D.滑轮对杆的作用力逐渐减小 13.(2024山东广饶一中二模)（多选）如图所 示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地 面上，其上有一光滑圆柱C,三者半径均为 R。C的质量为m,A、B的质量都为0.5m, 与地面的动摩擦因数均为4。现用水平向 右的力拉A,使A缓慢移动，直至C恰好 降到地面。整个过程中B始终保持静止。 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加 速度为g。则未拉A时，C受到B作用力 的大小F和整个过程中动摩擦因数的最 小值分别为() B AF= 3 mg B.F 2 mg C.p D-号 14.(2024山东束庄一模)如图所示，质量为M 的光滑半圆柱体紧靠墙根放置，质量为m 的小球由长度为L的细线悬挂于竖直墙壁 上的A点并静止在半圆柱体上，A点距离 地面的高度为L,细线与竖直方向夹角为0。 已知半圆柱体的半径可在一定范围内变化 (质量不变)，小球可视为质点，重力加速度为 g,不计一切摩擦，下列说法正确的是( 7777777777777777777777 A.当0=60时，细线对小球的拉力大小为 98 B.当0=60°时，半圆柱体对小球的支持力 大小为2mg C.半圆柱体受到水平地面的弹力大小为 Mg+mgsin20 D.半圆柱体受到竖直墙壁的弹力的最大 值为mg 培优题组 15.(2024山东省实验中学一模)抖空竹是国 家非物质文化遗产之一。在某次抖空竹表 演时，表演者的左、右手所持杆和空竹位置 如图所示，此时左手高于右手，轻绳两端位 置之间的连线与水平方向成0角，空竹悬 挂在轻绳上。现保持右手所持杆水平且位 置不动，只人为改变一个条件，始终保持空 竹处于平衡状态，不考虑空竹的转动及轻 绳与空竹之间的摩擦，下列说法正确的 是( O专题2相互作用 A.若更换为更长的轻绳，绳子的拉力将 变小 B.若更换为更长的轻绳，绳子的拉力将 不变 C.若使左手所持杆缓慢竖直向下移动至0 =0°，该过程中绳子的拉力逐渐变小 D.若使左手所持杆顺时针缓慢以右手所 持杆的端点为圆心画圆弧移动至0= 0°，该过程中绳子的拉力逐渐变小 16.(2024山东潍坊三模)（多选）潍坊风筝是 山东潍坊传统手工艺珍品，制作历史悠久， 工艺精湛，是非物质文化遗产之一，现在世 界上70%以上的风筝都是出自潍坊。本 届风筝节上，小明同学在国际风筝放飞场 放风筝，风筝静止于空中且风筝平面与水 平面夹角始终为30°，风速水平，与风筝作 用后，垂直风筝平面的风速减为零，平行风 筝平面的风速大小不变。风筝的质量为 m,风筝线质量不计，重力加速度大小为g。 下列说法正确的是( 30 A.若风筝线与水平方向夹角为30°，则风 对风筝的作用力大小为， g B.若风筝线与水平方向夹角为30°，则线 对风筝的作用力大小为mg C.风筝线长度不变，若风速缓慢变大，则 线与水平方向夹角变大 D.风筝线长度不变，若风速缓慢变大，则 风筝的机械能减小 21由力的平衡条件可知，钢缆MC的拉力TMc与钢杆CC'的 拉力Tc'的合力大小等于钢缆BC的拉力TC,由几何关 系可，知CI线段表示Tg-Tcos0-是mgXcos37r- mg,GH线段表示TcH=Tac'=2mg,G线段表示 1 Ta=Tcsn0=是mg×sn37r=子m 4mg,则由直角三角 形CHJ可得Tc=TCH=√TH十T%= V(宁mgme)'+(传wg- =6mg,故选A。 分层闯关) ①A解析作出木材垂直于杆的平面内的受力示意图， 如图所示， mg 根据题意，两直杆间的距离与圆柱形半径相同，则α= 60°，在沿杆的方向有mgsin0-2f=ma,垂直于杆的方向 有2Ncsg=mgos0,又有f=N,代入数据解得a=0&, 3 故选A。 2C解析将N从M中缓慢拉出，则N处于平衡状态， 棉卵结构有4个接触面，则4N=R,解得公=品，故 选C。 3A解析设结，点O在三角形ABC平面的投影为O1, 根据题意和几何关系知O到A、B、C三，点的距离都相 3,00与三根轻绳间的夫角都相同 等，为2c0930°= √3L 设为0，则tan0= 3 1 -=√3，故0=60°，对结点O,根据平衡 3 条件有mg=3Tcos60°，解得AO绳中的张力为T= 2 3mg,故选A。 ④B解析由于小球、凹槽整体的重力不变，与跷跷板的 作用力等大、反向，则跷跷板对凹槽的作用力不变，故A 错误；小球所在处的凹槽切线总是水平的，则小球对凹槽 的压力大小始终等于小球的重力g,故B正确；将小球 跟凹槽视为整体，开始时恰好静止，根据受力平衡可知， 跷跷板对凹槽的支持力大小为FN=(m十M)gcos37°= 0.8(m十M0g,跷跷板对凹槽的摩擦力大小为f=(m十 Mgsin37°=0.6(m十MDg,故C、D错误。故选B。 O实战册参考答案及解析 ⑤BC解析悬臂PM与竖直方向的夹角缓慢减小时，混 凝土板受力平衡，有拉力F=g,由牛顿第三定律可知钢 索受到的拉力保持不变，故A错误；对整体受力分析，水 平方向不受外力，吊车不受地面的摩擦力，由牛顿第三定 律可知吊车对地面的摩擦力始终为零，故B正确；钢索对 定滑轮的作用力为两根钢索的合力，悬臂PM与竖直方 向的夹角缓慢减小时，两力大小不变，夹角变小，所以合 力逐渐变大，即钢索对定滑轮的作用力逐渐变大，故C正 确：若四条绳增加相同的长度，由几何知识可知绳子与竖 直方向夹角支小，根据Tc0s日=子mg,可知四条绳受到的 拉力均变小，故D错误。故选B、C。 ⑥C解析根据题意可知，小球缓慢地由B向A运动， 则水平拉力F向左，设某时刻小球与圆心的连线与水平 方向的夹角为0，对小球受力分析，如图所示，则有F 品P=)小球缓漫地由B句A运动过程中，0由 mg 0逐渐增大至90°，则sin0和tan0均增大，所以F减小， FN减小。故选C。 --------JB ⑦C解析对物块A受力分析，根据平衡条件可得，轻 绳的拉力F=mAg=12N,对B、C整体受力分析，根据平 衡条件可得，水平方向上，地面对C的摩擦力与轻绳在水 平方向的分力平衡，即∫地面=Fcos日=9.6N,A错误；对 B受力分析，可得fB十mBg sin37°=F,解得fcs=6N, B错误；剪断轻绳，B受到的最大静摩擦力∫max= mBg cos37°=6.4 N>mBg sin37°=6N,故物块B静止 在斜面上，此时受到的摩擦力为fB=mBg sin37°=6N,D 错误；剪断轻绳，因B静止在斜面上，对B、C整体受力分 析，水平方向整体不受外力，故地面对C的摩擦力大小为 0N,C正确。故选C。 ⑧B解析对杆和小球组成的系统进行受力分析，如图 所示， W 30° m8' 30°个/ 设左侧斜面对杆AB支持力的大小为NA,由平衡条件有 421 答案册 实战高考·物理 NA=mgcos30°，解得NA= √3 mg,故B正确，AC、D错 误。故选B。 解题关键 对杆和小球组成的系统进行受力分析，由平衡条件列 方程进行解答。本题主要考查了共点力的平衡问题， 关键是能够确定研究对象，进行受力分析，利用平行四 边形定则进行力的合成，然后建立平衡方程进行解答。 ⑨A解析对手机受力分析，如图所 示，F1与F2分别是AB与BC对手机 的支持力，两力的合力F12竖直向上， 与重力大小相等。F1始终垂直于 AB,F2始终垂直于BC,在支架顺时针 缓慢转至AB水平的过程中，F1与F2 之间的夹角不变，两者的合力F12不 变，即支架对手机的作用力始终与手 tmg 机的重力大小相等、方向相反，该过程中F2一直减小，F 一直增大。故选A。 0A解析设每个爪与锅间的弹力与竖直方向的夹角 为日，根据牛顿第三定律及平衡条件可得5Fcos0=Mg, os9=R产，所以F=MgR,故选A。 R 5√R2-r2 们D解析对A、B受力分析，如图所示， 门闩刚好启动时，对A在水平方向上有F=Nsin45°十 Ncos45°，对B在竖直方向上有Ncos45°=mg+ Nsin45,解得F=号mg,故选D. 2D解析对N受力分析，受重力mg、拉力F和绳的拉 力T,其中重力的大小和方向均不变，绳的拉力的方向不 变，三力平衡时，可以构成首尾相连的矢量三角形，如图 所示， mg 力F沿逆时针方向缓慢旋转时，由图可知，力F先减小后 增大，而绳上的拉力T一直减小，则M对地面的压力逐 422 渐增大，滑轮对杆的作用力逐渐减小。故选D。 3AD解析对C受力分析，如图甲所示，未拉A时，根 据平衡条件可得2 FNCOS30°=mg,解得C受到B的作用 力大小为F==号g,放B错说，A正商， F R mg 甲 C恰好落至地面时，对C受力分析，如图乙所示，此时B 对C的支持力最大，为Fm,如图所示，此时B与地面间的 静摩擦力最大， F R mg 根据力的平衡条件可得2 Fmcos60°=mg,解得Fm=mg, 所以B与地面间的最大静摩擦力至少为fm=Fmcos30° =3 一分mg,B对地面的压力为FN=mBg十Fmcos60°=mg, B受到地面的最大静摩擦力为fm=Umin FN=tminmg,解 寻n=,故D正确，C错误。故选A正 点睛 未拉A时，C在最高处，B给C的力最小，根据平衡条 件可得B给C的弹力的最小值；C恰好落至地面时，B 对C支持力最大，根据力的平衡条件可得B与地面间 的动摩擦因数。 4C解析对小球进行受力分析，如图所示， mhin 由几何关系可知α=0，小球受力平衡，0=60°时有N= mgsin =13 mg,T=mgos0=分mg,故A.B错误；对小 球和半圆柱体整体进行受力分析，整体受地面的支持力 FN、墙壁的弹力F、细线的拉力T、重力(m十M)g,整体受 力平衡，则在竖直方向上有FN十Tcos0=(m十M0g,水平 方向上有F=Tsin0,解得FN=Mg+mgsin20,F= 2 mgsin20,则当0=45时F最大，为2mg,故C正确，D错 1 误。故选C。 1⑤A解析设两段绳子之间的夹角为2a,由平衡条件可 知2 Foosamg,解得F=25a设绳子的总长度为L, 两杆之间的水平距离为5，悬挂，点两边的绳子长度分别为 L1、L2,由几何关系知L1sina十L2sina=s,解得sina= L十L2一产。若更换为更长的轻绳，即L变大，则a变 小，cosα变大，所以绳子的拉力变小，故A正确，B错误。 左手所持杆缓慢竖直向下移动，L、s都不变，则α不变，所 以拉力不变，故C错误。左手所持杆顺时针缓慢以右手 所持杆的端点为圆心画圆孤移动，s变大，则a变大，cosa 变小，绳子拉力变大，故D错误。故选A。 ⑥BC解析由于平行风筝平面的风速大小不变，故平 高考全 真题精练 ①CD解析人和竹筏在水里减速滑行，速度在变化，根 据牛顿第二定律可知合力不为零，故A错误：竹筏在水平 方向有加速度，人对竹筏的力在竖直方向有重力，水平方 向有摩擦力，所以人对竹筏的力方向不是竖直向下，故B 错误；人和竹筏相对静止，且减速滑行，人和竹筏的重心 要在竹筏所在竖直面上才能保持相对稳定，故C正确；人 和竹竿构成的整体在减速滑行，受到的合力不为零，根据 力的作用线和重心的关系可知整体的重心与单竹筏受到合 力的作用线应该在同一竖直面上，故D正确。故选CD。 2A解析笔尖由a点经b点回到a点过程，初位置和 末位置相同，位移为0，故A正确；笔尖由a点经b点回到 a,点过程，轨迹长度不为0，则路程不为0，故B错误；两次 过a点时轨迹的切线方向不同，则速度方向不同，故C错 误；摩擦力方向与笔尖的速度方向相反，则两次过α，点时 摩擦力方向不同，故D错误。故选A。 3D解析杠铃的重力G=mg=121×10N=1210N, 手臂与水平的杠铃之间有夹角，假设手臂与竖直方向夹 角为0，根据平衡条件可知2Fcos0=G,可知双臂夹角越 大，F越大；结合cos0<1,解得杠铃对手臂的作用力F> 605N,A、B错误；杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持 力是一对相互作用力，C错误；加速举起杠铃，人和杠铃构成 的相互作用系统加速度向上，系统处于超重状态，因此地面 对人的支持力大于人与杠铃的总重力，D正确。故选D。 4C解析甲相对木箱向右运动，所以物块甲受到木箱水 平向左的摩擦力，根据牛顿第三定律可知，甲对木箱的摩 O实战册参考答案及解析 行风筝的平面上风力大小为零，对风筝受力分析如图甲 所示，若风筝线与水平方向的夹角为30°，平衡时有 Tcos30°=Fcos60°，Fsin60°=mg十Tsin30°，解得T= mg,F=√3mg,A错误，B正确； mg 甲 乙 当风速缓慢增大时，垂直作用在风筝上的力F逐渐增大，作 出其失量三角形，如图乙所示，可知风速缓慢增大时，线与水 平方向夹角变大，C正确；风速缓慢增大时，风筝线的长度不 变，线与水平方向的夹角变大，则风筝的高度增加，重力势能 变大，速度一直为零，故机械能增加，D错误。故选B、C。 国视野 擦力方向向右，A错误；设乙运动的加速度为a,只有乙有 竖直向下的恒定加速度，对甲、乙和木箱组成的整体，在竖 直方向受力分析有FN=M总g一m@,则地面对木箱的支持 力大小不变，B错误；设绳子的弹力大小为T,对甲受力分 析有T-mg=ma,对乙受力分析有mg一T-ma,联立解 得a=2.5m/s2,T=7.5N,C正确，D错误。故选C。 ⑤D解析飞行的蝴蝶除了受到重力的作用还会受到空 气的作用力，故A错误；蝴蝶转弯时做曲线运动，所受合 力与速度方向不在一条直线上，故B错误；小猫在空中与 其他物体间没有接触，不受弹力的作用，故C错误；小猫 蹬地时有向上的加速度，根据牛顿第二定律知弹力大于 所受重力，故D正确。故选D。 ⑥C解析当墨条的速度方向水平向左时，墨条相对于 砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故 A错误；墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处 于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B 错误；由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚 台的摩擦力是一对平衡力，故C正确；桌面对砚台的支持 力大小等于砚台的重力加上墨条对它的压力，故桌面对砚 台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。故选C。 ⑦A解析对球体受力分析，如图所示， 60° 300 mg 7h77777777n777777777 423