专项03 摩擦力的“四类”突变问题 立体空间共点力的平衡问题（专项训练）（广东专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦摩擦力突变与立体平衡两大核心，通过分类题型构建从平面到空间的受力分析体系，强化科学推理与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础演练|10题|含弹簧突变、斜面传送带等图像与动态分析题|从摩擦力性质（静/动转换）到共点力平衡，逐步渗透力的分解合成| |重难创新|7题|结合科技（口罩传送带）、生活场景（晾衣篮）|通过实际情境拓展平衡条件应用，强化立体向平面转化| |真题实战|8题|含高考真题及模拟题，聚焦突变与空间受力|以高频考点为纲，串联摩擦力规律与平衡条件的综合应用|

专项03 摩擦力的“四类”突变问题 立体空间共点力的平衡问题 目录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 摩擦力的“四类”突变问题 1 ⏳题型02 竖直分力与重力平衡 3 ⏳题型03 立体空间变平面 5 重难·创新演练 6 真题·实战演练 10 模拟·基础演练 考查重点：图像问题、追及问题 ⏳题型01 摩擦力的“四类”突变问题 1. 如图所示，水平地面上有重力均为20 N的A、B两木块，它们之间夹有被压缩了2.0 cm的轻质弹簧，已知弹簧的劲度系数k=200 N/m，两木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.25，系统处于静止状态。现用F=9 N的水平力推木块B，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则力F作用后(　　) A.弹簧的压缩量变为2.5 cm B.木块B所受静摩擦力为0 C.木块A所受静摩擦力大小为5 N D.木块B所受静摩擦力大小为5 N 答案　D 解析　根据胡克定律可知F弹=kΔx=4 N，木块B静止，所受静摩擦力fB=4 N，当B受推力F=9 N时，F-F弹=5 N，fm=μG=5 N，故木块B能够继续保持静止，此时B与地面间达到最大静摩擦力，弹簧的压缩量仍为2.0 cm，故A、B错误，D正确；木块A受力平衡，故其所受静摩擦力大小为fA=F弹=4 N，故C错误。 2.如图所示，一箱子放在水平地面上，现对箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不变，在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中(箱子未离开地面)，关于摩擦力f的大小随拉力F的变化关系，下列四幅图可能正确的是(　　) 答案　B 解析　设F与水平方向的夹角为θ，箱子处于静止状态时，根据平衡条件得，箱子所受的静摩擦力为f=Fcos θ，F增大，f增大；当拉力达到一定值，箱子开始运动，静摩擦力变为滑动摩擦力，由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故摩擦力有个突然减小的过程；箱子运动时，所受的支持力FN=G-Fsin θ，F增大，FN减小，此时箱子受到的滑动摩擦力f=μFN减小，选项A、C、D错误，B正确。 3.如图所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，从t=0时刻开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用，取向右为正方向，该物体受到的摩擦力f随时间变化的图像是下列图中的(g取10 m/s2)(　　) 答案　A 解析　开始物体受到水平向左的滑动摩擦力f=μmg=0.2×1×10 N=2 N，物体速度减为0后，由于F<f，所以物体受到水平向右的静摩擦力f'=F=1 N，故A正确。 4. (多选)如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ，则下列选项中能客观地反映小木块所受的摩擦力和运动情况的是(　　) 答案　BD 解析　当小木块速度小于传送带速度时，小木块相对于传送带向上滑动，受到的滑动摩擦力沿传送带向下，加速度a=gsin θ+μgcos θ；当小木块速度达到传送带速度时，由于μ<tan θ，即μmgcos θ<mgsin θ，小木块所受合力不为零，方向沿传送带向下，所以速度继续增加，此时滑动摩擦力的大小不变，而方向突变为沿传送带向上，加速度a=gsin θ-μgcos θ，a变小，则v-t图像的斜率变小，B、D正确。 ⏳题型02 竖直分力与重力平衡 5.如图所示的家用燃气炉架有四个爪，若将总质量为m的锅放在炉架上，忽略爪与锅之间的摩擦力，重力加速度为g，设锅为半径为R的球面，下列说法正确的是(　　) A.每个爪对锅的弹力方向竖直向上 B.每个爪与锅之间的弹力大于mg C.R越大，燃气炉架对锅的弹力越大 D.R越大，燃气炉架对锅的弹力越小 答案　B 解析　根据弹力的特点可知每个爪对锅的弹力方向沿接触点指向球心方向，故A错误；设每个爪与锅之间的弹力F方向与水平方向夹角为θ，竖直方向根据平衡条件有4Fsin θ=mg，解得F=·>mg，故B正确；燃气炉架对锅的弹力与锅的重力平衡，始终保持不变，故C、D错误。 6. 如图1所示，用杆秤称量中药。三根长度相同的细绳对称地系于圆形秤盘上。中药和秤盘的总质量为m，则当杆秤稳定时(　　) 图1 A.每根细绳的拉力大小为 B.增加细绳长度时每根绳拉力均减少 C.增加细绳长度时秤砣应向右移动 D.增加细绳长度时手对秤拉力增大 答案　B 解析　设每根细绳与竖直方向的夹角为θ，根据受力平衡有3FTcos θ＝mg，可得FT＝>，故A错误；增加细绳长度时，细绳与竖直方向的夹角θ变小，则cos θ变大，每根绳拉力均减少，故B正确；增加细绳长度时，杆右端受到拉力大小等于中药和秤盘的总重力mg保持不变，则秤砣位置不变，手对秤拉力不变，故C、D错误。 7.如图2所示，篝火晚会中某同学用三根等长的轻杆交叉做成简易的烧烤架放在水平地面上，交叉固定点为O，再用一根轻绳将质量为m的烧水锅静止悬挂在O点。已知三根轻杆与竖直方向的夹角均为30°，重力加速度为g，则每根轻杆对O点的作用力为(　　) 图2 A.mg B.mg C.mg D.mg 答案　A 解析　根据共点力平衡，三根杆对O点的弹力沿竖直方向的分力之和等于锅的重力，有3Fcos 30°＝mg，解得F＝mg，故A正确。 ⏳题型03 立体空间变平面 8.如图甲所示为一直角斜槽，斜槽的棱MN与水平面的夹角为θ，两槽面关于竖直面对称。图乙是斜槽的截面图，一个横截面为正方形的物块恰能沿此斜槽匀速下滑。若两槽面的材料相同，则物块和槽面之间的动摩擦因数为(　　) A.tan θ B.tan θ C.tan θ D.tan θ 答案　B 解析　对物块受力分析，如图所示，在垂直于斜槽的平面内，有2FNcos 45°=mgcos θ，在物块下滑方向，有2f=mgsin θ，其中f=μFN，联立解得μ=tan θ，B正确。 9.(2025·广东湛江模拟)如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间后，瓦片静止在檩条上。已知檩条间距离为d，檩条与水平面夹角均为θ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是(　　) A.仅减小θ时，瓦片与每根檩条间的摩擦力的合力变大 B.仅减小θ时，瓦片与每根檩条间的弹力的合力变小 C.仅减小d时，瓦片与每根檩条间的弹力变大 D.仅减小d时，瓦片可能会下滑 答案　D 解析　檩条对瓦片的支持力如图所示，设两檩条对瓦片的支持力与竖直方向的夹角为α，则有2FNcos α=mgcos θ，若仅减小θ，根据Ff=mgsin θ可知，瓦片与檩条间的摩擦力的合力变小，瓦片与每根檩条间的弹力的合力F合=2FNcos α=mgcos θ变大，故A、B错误；若仅减小檩条间的距离d，夹角α变小，则两檩条对瓦片的支持力FN变小，即瓦片与每根檩条间的弹力变小，最大静摩擦力变小，则瓦片可能下滑，故C错误，D正确。 10.(多选)(2025·广东深圳高三月考)张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后，把衣服挂在如图所示的晾衣架上晾晒，A、B为竖直墙壁上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB=60°，∠DOC=30°，衣服质量为m，重力加速度为g。则(　　) A.CO杆所受的压力大小为2mg B.CO杆所受的压力大小为mg C.AO绳所受的拉力大小为mg D.BO绳所受的拉力大小为mg 答案　AD 解析　以O点为研究对象，O点受到衣服的拉力FT、CO杆的支持力F1和绳AO、BO的拉力，设绳AO和绳BO拉力的合力为F，作出O点的受力示意图如图甲所示，根据平衡条件得F1==2mg，由牛顿第三定律知CO杆所受的压力大小为2mg，故A正确，B错误；由图甲分析可知F=mgtan 60°=mg，将F沿OA、OB方向分解，如图乙所示，设绳AO和绳BO所受拉力的大小为FAO和FBO，则FAO=FBO，F=2FAOcos 30°，解得FAO=mg，故C错误，D正确。 重难·创新演练 设题创新:结合科技考查;结合生活实际;新角度考查研究方法; 1.(2025·北京海淀模拟)如图所示，木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.20，夹在A、B之间的弹簧被压缩了1 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m，系统置于水平地面上静止不动(可认为木块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。现用F=2 N的水平拉力作用在木块B上，此时木块A、B所受摩擦力分别记为fA和fB，弹簧弹力大小为F1，则(　　) A.fA=10 N B.fA的方向水平向左 C.fB=6 N D.F1=6 N 答案　C 解析　未加F时，木块A、B受力平衡，所受静摩擦力等于弹簧的弹力，弹簧弹力为F1=kx=400 N/m×0.01 m=4 N，木块B与地面间的最大静摩擦力fBm=μGB=0.20×60 N=12 N，木块A与地面间的最大静摩擦力fAm=μGA=0.20×50 N=10 N；施加F后，对木块B有F+F1<fBm，木块B仍然静止，所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小fB=F+F1=2 N+4 N=6 N，方向水平向左，故C正确；因为A、B仍然静止，弹簧弹力不变，F1=4 N，故D错误；施加2 N的F之后，木块A仍然静止，所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为fA=F1=4 N，方向水平向右，故A、B错误。 2.把一重力为G的物体，用一个水平的推力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙面上(如图)，从t=0开始，物体所受的摩擦力f随t的变化关系是(　　) 答案　B 解析　推力F=FN=kt，开始物体沿墙面竖直向下滑动，f=μFN=μkt为正比例函数，当f增加到大于G时，物体开始做减速运动，f继续增大，当速度减为零时，物体静止，此时摩擦力为静摩擦力，大小等于物体的重力且不再变化，故B正确。 3.如图所示，完全相同的A、B两物体放在水平地面上，与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.2，每个物体重G=10 N，设物体A、B与水平地面间的最大静摩擦力均为fmax=2.5 N。若对A施加一个向右的由0均匀增大到6 N的水平推力F，有四位同学将A物体所受到的摩擦力fA随水平推力F的变化情况在图中表示出来。其中表示正确的是(　　) 答案　D 解析　推力F由0均匀增大到2.5 N，A、B均未动，由平衡条件知fA由0均匀增大到2.5 N；推力F由2.5 N增大到5 N，fA=2.5 N；推力F由5 N增大到6 N，A处于运动状态，fA=μG=2 N，故D项正确。 4.如图所示，斜面固定在地面上，倾角为θ=37°(sin 37°=0.6，cos 37°=0.8)。质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8)，假设滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相同，则该滑块所受摩擦力f随时间变化的图像是下列选项图中的(取初速度v0的方向为正方向，g=10 m/s2)(　　) 答案　B 解析　滑块在上滑过程中受滑动摩擦力，由f=μFN和FN=mgcos θ联立得f=6.4 N，方向沿斜面向下。当滑块的速度减为零后，由于重力的分力mgsin θ<μmgcos θ，滑块将静止，滑块受到的摩擦力为静摩擦力，由平衡条件得f=mgsin θ，代入可得f=6 N，方向沿斜面向上，故选项B正确。 5.如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ,则下面四个图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是 (　 ) 答案　D 解析　当小木块速度小于传送带速度时,小木块相对于传送带向上滑动,小木块受到的滑动摩擦力沿传送带向下,加速度a=gsin θ+μgcos θ;当小木块速度达到传送带速度时,由于μ<tan θ,即μmgcos θ<mgsin θ,所以速度能够继续增加,此时滑动摩擦力的大小不变,而方向突变为向上,a=gsin θ-μgcos θ,加速度变小,则v⁃t图像的斜率变小,所以D正确。 6.图甲为某口罩生产车间实景图,可简化为图乙所示模型。水平皮带在电动机带动下保持恒定速度v向右运动。现将一盒口罩由静止轻放在皮带A端,过一会儿能保持与水平皮带相对静止,到达B端。关于口罩受到的摩擦力,下列说法正确的是(忽略空气阻力)(　　) A.因为口罩相对于地面是运动的,所以口罩受到的一定是滑动摩擦力 B.当口罩与皮带相对静止时,口罩受到静摩擦力 C.当口罩受到摩擦力作用时,口罩不一定受到弹力作用 D.当口罩受到摩擦力作用时,摩擦力方向与口罩运动方向相同 答案 D 解析 一开始口罩与水平皮带发生相对滑动,口罩受到滑动摩擦力作用,当口罩与水平皮带相对静止时,口罩受到的摩擦力为0,故A、B错误;当口罩受到摩擦力作用时,口罩一定受到弹力作用,故C错误;当口罩受到摩擦力作用时,口罩速度小于皮带速度,口罩相对皮带向左运动,口罩受到的滑动摩擦力向右,与口罩运动方向相同,故D正确。 7.如图所示,一箱子放在水平地面上,现对箱子施加一斜向上的拉力F,保持拉力的方向不变,在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中(箱子未离开地面),关于摩擦力Ff的大小随拉力F的变化关系,下列四幅图可能正确的是(　　) A B C D 答案 B 解析 F与水平方向的夹角为θ,箱子处于静止状态时,根据平衡条件得,箱子所受的静摩擦力为Ff=Fcos θ,F增大,Ff增大;当拉力达到一定值,箱子开始运动,静摩擦力变为滑动摩擦力,由于最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,故摩擦力有个突然减小的过程;箱子运动时,所受的支持力FN=G-Fsin θ,F增大,FN减小,此时箱子受到的滑动摩擦力Ff=μFN减小,选项A、C、D错误,B正确。 真题·实战演练 高频考点：突变问题、空间受力分析问题 1.(2023·江苏卷)如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。每条腿对月球表面压力的大小为(　　) A. B. C. D. 答案　D 解析　由于探测器静止在月球平坦表面处，月球表面对每条腿的支持力都竖直向上，则4FN=m·g，解得FN=，根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力大小为，D正确，A、B、C错误。 2.(2025·广东广州模拟)如图为挂在架子上的双层晾衣篮示意图。上、下篮子完全相同且保持水平，每个篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图所示，则图中上、下各一根绳中的张力大小之比为(　　) A.1∶1 B.2∶1 C.5∶2 D.5∶4 答案　C 解析　设一个篮子的质量为m，连接下篮的绳子的拉力大小为T2，对下篮，根据平衡条件得4T2=mg，解得T2=，设连接上篮的绳子的拉力大小为T1，绳子与竖直方向夹角为θ，对两个篮子整体由平衡条件得4T1cos θ=2mg，根据几何关系得sin θ==0.6，由数学知识得cos θ=0.8，联立解得T1=mg，则=，故C正确，A、B、D错误。 3.(2025·福建泉州模拟)港珠澳大桥的人工岛创新围岛填土在世界范围内首次提出深插式圆钢筒快速成岛技术，1 600 t起重船“振浮8号”吊起巨型钢筒直接固定在海床上插入到海底，然后在中间填土形成人工岛，如图甲，每个圆钢筒的直径为22.5 m，高度为55 m，质量为550 t，由若干根特制起吊绳通过液压机械抓手连接钢筒。某次试吊将一个圆钢筒吊在空中，每根绳与竖直方向的夹角为30°，如图乙所示，每根绳所能承受的最大拉力为8.0×105 N，图乙中仅画出两根起吊绳，则至少需要多少根绳子才能成功起吊(＝1.732，g＝10 m/s2)(　　) A.7根 B.8根 C.9根 D.10根 答案　B 解析　设n根绳拉力在竖直方向的分量之和与重力大小相等、方向相反，则mg＝nFcos 30°，由题知F≤8.0×105 N，得n≥＝≈7.94，即至少需要8根绳子才能成功起吊，故B正确。 5.(多选)(2025·广东东莞高三月考)如图3所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有(　　) A.三条绳中的张力大小都相等 B.杆对地面的压力大于自身重力 C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D.绳子拉力的合力与地面对杆的支持力是一对平衡力 答案　BC 解析　三条绳的长度不同，说明三条绳中的张力与竖直方向的夹角不相同，由于杆保持静止，因此三条绳中张力在水平方向的分力的合力应为零，三力的大小不可能相等，故A错误，C正确；由于杆在竖直方向合力为零，三绳中张力在竖直方向有分力，所以杆对地面的压力大于重力，故B正确；由于杆受绳的拉力、重力及支持力，因此绳拉力在竖直方向分力与重力的合力等于支持力，故D错误。 6.如图所示，质量为M、半径为R的光滑匀质球，用一根长度也为R的细线悬挂在互相垂直的两竖直墙壁交线处的P点，则球对任一墙壁的压力大小为(　　) A.Mg B.Mg C.Mg D.Mg 答案　B 解析　对球进行受力分析，球受重力Mg、绳子的拉力T及两个墙壁对它的支持力，两个支持力大小相等，夹角为90°，设支持力的大小为FN、绳子与竖直墙壁交线的夹角为θ，根据几何知识可知球心到竖直墙壁交线的垂直距离为d＝＝R，故sin θ＝＝，解得θ＝45°，在竖直方向上根据受力平衡可得Tcos θ＝Mg，解得T＝Mg，在水平方向上根据受力平衡可知两个墙壁对球的支持力的合力大小等于绳子拉力T的水平分力的大小，即＝Tsin θ，解得FN＝Mg，根据牛顿第三定律可得球对任一墙壁的压力大小为Mg，故B正确。 7.孔府是中国传统建筑的杰出代表，采用了瓦片屋顶，屋顶结构可简化为如图，弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，重力加速度为g，则(　　) A.每根椽子对瓦片的摩擦力大小为0.5mgsin θ B.每根椽子对瓦片的支持力大小为0.5mgcos θ C.椽子对瓦片支持力的合力大小为mg D.椽子对瓦片作用力的合力大小为mgcos θ 答案　A 解析　摩擦力方向与椽子平行，两根椽子对瓦片的摩擦力的合力为mgsin θ，所以每根椽子对瓦片的摩擦力大小为0.5mgsin θ，故A正确；两根椽子对瓦片的支持力的合力为mgcos θ，瓦片有弧度，所以每根椽子对瓦片的支持力大小不是0.5mgcos θ，故B、C错误；椽子对瓦片的作用力包括支持力和摩擦力，合力大小为mg，故D错误。 8.(多选)张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后，把衣服挂在如图所示的晾衣架上晾晒，A、B为竖直墙壁上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB＝60°，∠DOC＝30°，衣服质量为m，重力加速度为g。则(　　) A.CO杆所受的压力大小为2mg B.CO杆所受的压力大小为mg C.AO绳所受的拉力大小为mg D.BO绳所受的拉力大小为mg 答案　AD 解析　以O点为研究对象，O点受到衣服的拉力FT、CO杆的支持力F1和绳AO、BO的拉力，设绳AO和绳BO拉力的合力为F，作出O点的受力示意图如图甲所示，根据平衡条件得F1＝＝2mg，由牛顿第三定律知CO杆所受的压力大小为2mg，故A正确，B错误；由图甲分析可知F＝mgtan 60°＝mg，将F沿OA、OB方向分解，如图乙所示，设绳AO和绳BO所受拉力的大小为FAO和FBO，则FAO＝FBO，F＝2FAOcos 30°，解得FAO＝mg，故C错误，D正确。 10 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 专项03 摩擦力的“四类”突变问题 立体空间共点力的平衡问题 目录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 摩擦力的“四类”突变问题 1 ⏳题型02 竖直分力与重力平衡 2 ⏳题型03 立体空间变平面 4 重难·创新演练 5 真题·实战演练 7 模拟·基础演练 考查重点：图像问题、追及问题 ⏳题型01 摩擦力的“四类”突变问题 1. 如图所示，水平地面上有重力均为20 N的A、B两木块，它们之间夹有被压缩了2.0 cm的轻质弹簧，已知弹簧的劲度系数k=200 N/m，两木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.25，系统处于静止状态。现用F=9 N的水平力推木块B，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则力F作用后(　　) A.弹簧的压缩量变为2.5 cm B.木块B所受静摩擦力为0 C.木块A所受静摩擦力大小为5 N D.木块B所受静摩擦力大小为5 N 2.如图所示，一箱子放在水平地面上，现对箱子施加一斜向上的拉力F，保持拉力的方向不变，在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中(箱子未离开地面)，关于摩擦力f的大小随拉力F的变化关系，下列四幅图可能正确的是(　　) 3.如图所示，质量为1 kg的物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2，从t=0时刻开始以初速度v0沿水平地面向右滑行，同时受到一个水平向左的恒力F=1 N的作用，取向右为正方向，该物体受到的摩擦力f随时间变化的图像是下列图中的(g取10 m/s2)(　　) 4. (多选)如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ，则下列选项中能客观地反映小木块所受的摩擦力和运动情况的是(　　) ⏳题型02 竖直分力与重力平衡 5.如图所示的家用燃气炉架有四个爪，若将总质量为m的锅放在炉架上，忽略爪与锅之间的摩擦力，重力加速度为g，设锅为半径为R的球面，下列说法正确的是(　　) A.每个爪对锅的弹力方向竖直向上 B.每个爪与锅之间的弹力大于mg C.R越大，燃气炉架对锅的弹力越大 D.R越大，燃气炉架对锅的弹力越小 6. 如图1所示，用杆秤称量中药。三根长度相同的细绳对称地系于圆形秤盘上。中药和秤盘的总质量为m，则当杆秤稳定时(　　) 图1 A.每根细绳的拉力大小为 B.增加细绳长度时每根绳拉力均减少 C.增加细绳长度时秤砣应向右移动 D.增加细绳长度时手对秤拉力增大 7.如图2所示，篝火晚会中某同学用三根等长的轻杆交叉做成简易的烧烤架放在水平地面上，交叉固定点为O，再用一根轻绳将质量为m的烧水锅静止悬挂在O点。已知三根轻杆与竖直方向的夹角均为30°，重力加速度为g，则每根轻杆对O点的作用力为(　　) 图2 A.mg B.mg C.mg D.mg ⏳题型03 立体空间变平面 8.如图甲所示为一直角斜槽，斜槽的棱MN与水平面的夹角为θ，两槽面关于竖直面对称。图乙是斜槽的截面图，一个横截面为正方形的物块恰能沿此斜槽匀速下滑。若两槽面的材料相同，则物块和槽面之间的动摩擦因数为(　　) A.tan θ B.tan θ C.tan θ D.tan θ 9.(2025·广东湛江模拟)如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间后，瓦片静止在檩条上。已知檩条间距离为d，檩条与水平面夹角均为θ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是(　　) A.仅减小θ时，瓦片与每根檩条间的摩擦力的合力变大 B.仅减小θ时，瓦片与每根檩条间的弹力的合力变小 C.仅减小d时，瓦片与每根檩条间的弹力变大 D.仅减小d时，瓦片可能会下滑 10.(多选)(2025·广东深圳高三月考)张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后，把衣服挂在如图所示的晾衣架上晾晒，A、B为竖直墙壁上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB=60°，∠DOC=30°，衣服质量为m，重力加速度为g。则(　　) A.CO杆所受的压力大小为2mg B.CO杆所受的压力大小为mg C.AO绳所受的拉力大小为mg D.BO绳所受的拉力大小为mg 重难·创新演练 设题创新:结合科技考查;结合生活实际;新角度考查研究方法; 1.(2025·北京海淀模拟)如图所示，木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面间的动摩擦因数均为0.20，夹在A、B之间的弹簧被压缩了1 cm，弹簧的劲度系数为400 N/m，系统置于水平地面上静止不动(可认为木块与水平地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。现用F=2 N的水平拉力作用在木块B上，此时木块A、B所受摩擦力分别记为fA和fB，弹簧弹力大小为F1，则(　　) A.fA=10 N B.fA的方向水平向左 C.fB=6 N D.F1=6 N 2.把一重力为G的物体，用一个水平的推力F=kt(k为恒量，t为时间)压在竖直的足够高的平整墙面上(如图)，从t=0开始，物体所受的摩擦力f随t的变化关系是(　　) 3.如图所示，完全相同的A、B两物体放在水平地面上，与水平地面间的动摩擦因数均为μ=0.2，每个物体重G=10 N，设物体A、B与水平地面间的最大静摩擦力均为fmax=2.5 N。若对A施加一个向右的由0均匀增大到6 N的水平推力F，有四位同学将A物体所受到的摩擦力fA随水平推力F的变化情况在图中表示出来。其中表示正确的是(　　) 4.如图所示，斜面固定在地面上，倾角为θ=37°(sin 37°=0.6，cos 37°=0.8)。质量为1 kg的滑块以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑行(斜面足够长，该滑块与斜面间的动摩擦因数为0.8)，假设滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相同，则该滑块所受摩擦力f随时间变化的图像是下列选项图中的(取初速度v0的方向为正方向，g=10 m/s2)(　　) 5.如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ,则下面四个图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是 (　 ) 6.图甲为某口罩生产车间实景图,可简化为图乙所示模型。水平皮带在电动机带动下保持恒定速度v向右运动。现将一盒口罩由静止轻放在皮带A端,过一会儿能保持与水平皮带相对静止,到达B端。关于口罩受到的摩擦力,下列说法正确的是(忽略空气阻力)(　　) A.因为口罩相对于地面是运动的,所以口罩受到的一定是滑动摩擦力 B.当口罩与皮带相对静止时,口罩受到静摩擦力 C.当口罩受到摩擦力作用时,口罩不一定受到弹力作用 D.当口罩受到摩擦力作用时,摩擦力方向与口罩运动方向相同 7.如图所示,一箱子放在水平地面上,现对箱子施加一斜向上的拉力F,保持拉力的方向不变,在拉力F的大小由零逐渐增大的过程中(箱子未离开地面),关于摩擦力Ff的大小随拉力F的变化关系,下列四幅图可能正确的是(　　) A B C D 真题·实战演练 高频考点：突变问题、空间受力分析问题 1.(2023·江苏卷)如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。每条腿对月球表面压力的大小为(　　) A. B. C. D. 答案　D 解析　由于探测器静止在月球平坦表面处，月球表面对每条腿的支持力都竖直向上，则4FN=m·g，解得FN=，根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力大小为，D正确，A、B、C错误。 2.(2025·广东广州模拟)如图为挂在架子上的双层晾衣篮示意图。上、下篮子完全相同且保持水平，每个篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图所示，则图中上、下各一根绳中的张力大小之比为(　　) A.1∶1 B.2∶1 C.5∶2 D.5∶4 3.(2025·福建泉州模拟)港珠澳大桥的人工岛创新围岛填土在世界范围内首次提出深插式圆钢筒快速成岛技术，1 600 t起重船“振浮8号”吊起巨型钢筒直接固定在海床上插入到海底，然后在中间填土形成人工岛，如图甲，每个圆钢筒的直径为22.5 m，高度为55 m，质量为550 t，由若干根特制起吊绳通过液压机械抓手连接钢筒。某次试吊将一个圆钢筒吊在空中，每根绳与竖直方向的夹角为30°，如图乙所示，每根绳所能承受的最大拉力为8.0×105 N，图乙中仅画出两根起吊绳，则至少需要多少根绳子才能成功起吊(＝1.732，g＝10 m/s2)(　　) A.7根 B.8根 C.9根 D.10根 5.(多选)(2025·广东东莞高三月考)如图3所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有(　　) A.三条绳中的张力大小都相等 B.杆对地面的压力大于自身重力 C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D.绳子拉力的合力与地面对杆的支持力是一对平衡力 6.如图所示，质量为M、半径为R的光滑匀质球，用一根长度也为R的细线悬挂在互相垂直的两竖直墙壁交线处的P点，则球对任一墙壁的压力大小为(　　) A.Mg B.Mg C.Mg D.Mg 7.孔府是中国传统建筑的杰出代表，采用了瓦片屋顶，屋顶结构可简化为如图，弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，重力加速度为g，则(　　) A.每根椽子对瓦片的摩擦力大小为0.5mgsin θ B.每根椽子对瓦片的支持力大小为0.5mgcos θ C.椽子对瓦片支持力的合力大小为mg D.椽子对瓦片作用力的合力大小为mgcos θ 8.(多选)张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后，把衣服挂在如图所示的晾衣架上晾晒，A、B为竖直墙壁上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB＝60°，∠DOC＝30°，衣服质量为m，重力加速度为g。则(　　) A.CO杆所受的压力大小为2mg B.CO杆所受的压力大小为mg C.AO绳所受的拉力大小为mg D.BO绳所受的拉力大小为mg 10 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 专项03 摩擦力的“四类”突变问题 立体空间共点力的平衡问题 ⏳题型01 摩擦力的“四类”突变问题 1. 答案　D 2.答案　B 3.答案　A 4. 答案　BD ⏳题型02 竖直分力与重力平衡 5.答案　B 6. 答案　B 7.答案　A ⏳题型03 立体空间变平面 8.答案　B 9.答案　D 10.答案　AD 重难·创新演练 1.答案　C 2.答案　B 3.答案　D 4.答案　B 5.答案　D 6.答案 D 7.答案 B 真题·实战演练 1.答案　D 2.答案　C 3.答案　B 5.答案　BC 6.答案　B 7.答案　A 8.答案　AD 10 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $