重难强化三 动态平衡问题 平衡中的临界和极值问题（专项训练）（江苏专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦动态平衡与临界极值问题，通过基础到真题的三级训练，构建平衡问题深化理解，培养科学思维中的模型建构与推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|12题|动态平衡（缓慢运动、力变化）、临界极值（最小力、最大距离）|从静态平衡到动态变化，再到临界边界条件，逐步深化平衡条件应用| |重难·创新演练|6题|结合实际情境（拔河、晾衣绳、传感器）|以真实问题为载体，强化物理观念与科学探究的结合| |真题·实战演练|5题|高考高频考点（风动石、艺术灯、机器人斜坡）|对接高考命题趋势，突出科学态度与责任在解题中的体现|

重难强化三 动态平衡问题、平衡中的临界和极值问题 （专项训练） 目录 模拟·基础演练 1 01 动态平衡问题 1 02 平衡中的临界和极值问题 4 重难·创新演练 13 真题·实战演练 17 模拟·基础演练 考查重点：动态平衡问题 平衡中的临界和极值问题 01 动态平衡问题 1. （25-26高三上·江苏淮安·阶段检测）山崖上有一个风动石，无风时地面对风动石的作用力是，当受到一个水平风力时，风动石依然静止，地面对风动石的作用力是，以下正确的是（　　） A．大于 B．小于 C．大于 D．小于 2．（25-26高三上·江苏盐城·开学考试）如图所示，一只蜗牛沿着圆弧形葡萄枝从位置M向位置N缓慢爬行的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．葡萄枝对蜗牛的作用力不变 B．葡萄枝对蜗牛的摩擦力一直减小 C．葡萄枝受到的压力是葡萄枝发生形变产生的 D．葡萄枝对蜗牛的支持力和蜗牛对葡萄枝的压力大小一定不相等 3. （25-26高三上·江苏无锡·阶段检测）如图所示，一个质量为M的物体被两根长度均为L的轻绳相连，轻绳的另一端分别与两个不计质量的轻环相连，两轻环套在粗糙的水平杆上，轻环与杆之间的动摩擦因数为。在保证系统处于静止状态的情况下，若增大两轻环之间的距离，则下列说法正确的是（　　） A．轻环所受摩擦力不变 B．杆对左侧轻环的作用力不变 C．两环之间的最大距离为 D．轻绳上的最大拉力为 4．（24-25高三上·江苏常州·阶段检测）手机折叠支架方便刷短视频，某款支架的支撑杆MN，背部支撑面PQ的倾角都可以改变，底部支撑平面ab与PQ始终垂直，不计摩擦，当逐渐增大时，下列说法正确的是（　　） A．背部支撑平面PQ对手机的弹力逐渐增大 B．手机对底部支撑平面ab的弹力逐渐增大 C．手机对支架的作用力逐渐增大 D．支架对手机的作用力逐渐减小 5. （2026·江苏徐州·模拟预测）如图所示，智能机械手从左右两边夹住物体，使其从图示位置在竖直面内绕点缓慢旋转半周，则（     ） A．图示时刻物体共受到4个力的作用 B．增大对物体的压力，物体所受的摩擦力一定变大 C．转动过程中物体所受摩擦力先减小后增大 D．机械手对物体的作用力大于物体对机械手的作用力 6．（25-26高三上·江苏南通·期中）如图所示，物块在力F作用下作匀速直线运动，力F与水平方向的夹角为，下列说法正确的是（　　） A．当减小时，地面对物块的作用力方向不变 B．当减小时，地面对物块的作用力大小减小 C．当F减小时，地面对物块的作用力方向变化 D．当F减小时，地面对物块的作用力大小减小 02 平衡中的临界和极值问题 7. （25-26高三·江苏徐州·阶段检测）如图所示，半球A固定在水平面上，球B在外力F作用下与A接触离开水平面并处于静止状态（F未画出），A、B两球的球心连线与水平面夹角为37°，已知B球质量为m，重力加速度为g，两球面间光滑，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则外力F的最小值等于（　　） A．mg B．0.8mg C．0.75mg D．0.6mg 8. （25-26高三上·江苏淮安·阶段检测）如图所示，水和桶的总重力大小为G。若两人用同样大小的力F共提一桶水，两人手臂间的夹角为，下列说法中正确的是（　　） A．当时， B．当时， C．越小，越省力 D．越大，越省力 9. （25-26高三上·江苏连云港·阶段检测）如图，光滑的半圆形槽内小球（质量为m）在水平外力F作用下保持静止，已知（g为重力加速度大小），现保持外力大小不变，逆时针缓慢转动90°，该过程中小球高度（　　） A．一直降低 B．保持不变 C．先降低后升高 D．先升高后降低 10．（24-25高三下·江苏扬州·阶段检测）如图所示，OA为遵从胡克定律的弹性轻绳，其一端固定于天花板上的O点，另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连。当绳处于竖直位置时，滑块A对地面有压力作用。B为紧挨绳的一光滑水平小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度。现有一水平力F作用于A，使A向右缓慢地沿直线运动，则在运动过程中（　　） A．水平拉力F保持不变 B．地面对A的摩擦力变大 C．地面对A的摩擦力变小 D．地面对A的支持力保持不变 11. （24-25高三上·江苏常州·阶段检测）如图所示，顶角恒为的型槽的底部用铰链连接在地面上，内部放一光滑的圆柱体，从OM水平的位置逆时针缓慢旋转到ON水平的过程中（　　） A．柱体对OM压力逐渐变小 B．柱体对ON压力逐渐变大 C．ON竖直时，柱体对OM的压力最大 D．OM转过时，柱体对OM的压力等于重力 12. （23-24高三上·江苏淮安·开学考试）如图所示， 保持O点位置及∠AOB=120°不变，将轻绳OA、OB同时逆时针缓慢旋转，直到 OA竖直，关于 OA上拉力TA和OB上拉力 TB的大小说法正确的是（    ）      A．TA一直变大，TB不变 B．TA先变大后变小， TB一直变小 C．TA先变大后变小，TB一直变大 D．TA先变小后变大，TB先变大后变小 重难·创新演练 设题创新:与实际结合的临界与极值问题(T5); 1．（25-26高三上·江苏无锡·阶段检测）如图，一位运动员在拔河时身体缓慢向后倾倒，在此期间运动员与地面的夹角逐渐减小，但仍保持平衡状态，脚与水平地面之间没有滑动，绳子的方向始终保持水平。在运动员缓慢向后倾倒过程中（　　） A．手对绳子的摩擦力方向向左 B．地面对运动员的支持力大小变小 C．地面对运动员的作用力大小变大 D．地面对运动员的作用力大小不变 2. （25-26高三上·江苏常州·期末）如图，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆、上，光滑挂钩悬挂衣服于绳上处于静止状态。因固定竖直杆的螺丝松动，、杆各自绕其底座中心、向后（即图中垂直纸面向内）同步缓慢转过相同角度后静止。此过程，晾衣绳中的拉力（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定 3. （2026·江苏南通·二模）如图所示，光滑斜面固定在水平面上，斜面上的一物体用通过定滑轮的轻绳拉动，沿斜面缓慢上升，则此过程中（　　） A．绳子拉力一直变大 B．斜面对物体的弹力一直变大 C．地面对斜面的弹力一直变大 D．地面对斜面的摩擦力一直变大 4. （25-26高三上·江苏苏州·阶段检测）如图所示，橡皮筋的A端固定，另一端与轻绳的结点拉至O点并保持不动。与竖直方向的夹角分别为和。现保持角不变，水平移动滑轮C，当绳悬挂重物的质量最小时，与满足的关系为（　　） A． B． C． D． 5．（24-25高三上·江苏·阶段检测）如图是老师带领同学们做实验的情景。有顶角不同的圆锥放在桌面上，同学们发现顶角为的圆锥，无论多大的力都不能按图示那样拿起，设手与圆锥体间的动摩擦因数为，若最大静摩擦力大小近似为滑动摩擦力大小， 则角度与满足的关系是（　　） A． B． C． D． 6．（24-25高三上·江苏苏州·阶段检测）如图为一个水平传感器的简易模型，截面为内壁光滑竖直放置的正三角形，内部有一个略小于三角形内切圆的小球，三角形各边有压力传感器，通过测出小球对三边压力的大小，信息处理单元可显示摆放处的倾角。图中BC边恰好处于水平状态，现将其以C为轴在竖直平面内顺时针缓慢转动，直到AB边处于上方的水平位置，则在转动过程中球对BC边的压力先增大后减小是否正确？计算以说明理由。 真题·实战演练 高频考点：动态平衡问题；平衡中的临界与极值问题的理解与计算； 1．（2025·福建·高考真题）“风动石”是福建省著名的自然景观，如图所示。无风时，“风动石”在重力和底部巨石作用力F1的作用下静止不动。若“风动石”受到一水平方向的风力作用时仍保持静止，此时底部巨石对其作用力为F2，则（　　） A．F1的大小比F2的小 B．F1的大小比F2的大 C．F1与F2大小相等 D．F1与F2方向相同 2. （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 3. （2025·河北·高考真题）如图，内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上，左右边沿等高。该截面内，一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球，一端固定于凹槽左边沿，另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径，所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点，则F的最大值为（　　） A． B． C．G D． 4. （2024·山东·高考真题）如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于（　　） A． B． C． D． 5. （多选）（2026·四川·高考真题）如图所示，球心为、半径为的半球体固定于水平地面，质量为的杂技演员依靠双手支撑竖直倒立在球面上。双手对球面压力的作用点的连线是与地面平行、圆心为的小圆的直径，压力大小均为且不超过（为重力加速度大小）。手与球面间动摩擦因数为，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。设长为、则（     ） A．时，演员保持平衡状态，大小可能为 B．时，演员可以通过增大往上移动 C．时，演员不可能保持平衡状态 D．演员要保持平衡状态，的最小值为 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 重难强化三动态平衡问题、平衡中的临界和极值问题 (专项训练) 模拟基础演练 题型【01 动态平衡问题 题号 3 4 6 答案 C D B C 题型02 平衡中的临界和极值问题 题号 10 12 答案 农 C C B 重难·创新演练 题号 y 2 3 答案 C A 0 6.【答案】见解析 【详解】对正三角形内部的小球受力分析，如图所示 B NAC C 7777777777777777777 G 由几何关系可知，随着角度6从0°到60°增大过程中，角a与角9之和保持不变，且α+0=120°，所以角B 也保持不变，B=60°，由平衡条件和正弦定理得 GNAc」 sin B sin0sinl20°-) 所以球对AC边的压力 112 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 G Nc-NAc- sin G sin 0=23 -Gsin 0 sin B sin60 3 球对BC边的压力 Nic=Nac= G psin020-9=6sm020-m=25 GsinQ020-0) sin B sin60 角度0从0°到60°增大过程中，sin(120°-)是先增大后减小，所以球对BC边的压力是先增大后减小，即 正确。 真题实战演练 题号 2 × 答案 A B B B AD 212