五年（2020-2024）高考物理真題分類匯編 專題01 力與物體的平衡（原卷版）

2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題01力與物體的平衡1.考情分析考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)物體的受力分析及靜態(tài)平衡2023?浙江?高考真題、2023?浙江?高考真題、2023?浙江?高考真題、2022?浙江?高考真題、2020?浙江?高考真題、2020?浙江?高考真題整體法與隔離法的應(yīng)用2024?浙江?高考真題、2022?浙江?高考真題、2022?浙江?高考真題動(dòng)態(tài)平衡及極值問題2022?浙江?高考真題2.試題情境：生活中的摩擦力的應(yīng)用，索橋、千斤頂、刀、木楔的工作原理（如2024·浙江1月選考·T6，2023·浙江1月選考·T2，2023·浙江6月選考·T6）3.常見問題模型：探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系，探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，共點(diǎn)力平衡條件及應(yīng)用，平衡中的臨界問題。（如2023·浙江6月選考·T17）4.命題方向：本章作為基礎(chǔ)知識(shí)中的熱點(diǎn)內(nèi)容，在獨(dú)立命題時(shí)，強(qiáng)調(diào)以輕繩、桿、彈簧等為基礎(chǔ)模型，并以連接體和疊加體為載體進(jìn)行深入探究。這不僅要求我們結(jié)合日常生活中的實(shí)例進(jìn)行受力分析，還要求我們分析動(dòng)態(tài)平衡問題，同時(shí)，本章節(jié)多以選擇題的形式出現(xiàn)，檢驗(yàn)學(xué)生的應(yīng)用能力和理解深度。5.備考策略：本部分是高中物理學(xué)習(xí)中不可或缺的基石，涵蓋了眾多重要的思想方法。這些方法的應(yīng)用不僅廣泛涉及高中物理的各個(gè)領(lǐng)域，而且對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的物理思維至關(guān)重要。因此，對(duì)于本章的學(xué)習(xí)，我們必須給予充分的重視，并確保對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)有深入的理解和掌握。在備考的過程中，我們需要深入理解力以及力的運(yùn)算法則，學(xué)會(huì)正確地進(jìn)行受力分析。同時(shí)，我們還要能夠熟練地運(yùn)用力的平衡的各種表達(dá)形式來解決具體問題，并在此過程中形成清晰的解決物理問題的基本思路。對(duì)于連接體問題和動(dòng)態(tài)平衡問題的研究，我們應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì)如何選擇研究對(duì)象，即整體法與隔離法的靈活運(yùn)用，以提升解題效率。在處理物體受到不同數(shù)量力作用的平衡問題時(shí)，我們也需要挑選合適平衡條件以便快捷地解決問題。熟練掌握臨界極值法、函數(shù)法、圖像法、整體法、隔離法等解題技巧，并嘗試將生活中的平衡現(xiàn)象與所學(xué)知識(shí)相聯(lián)系，以增強(qiáng)運(yùn)用物理知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。考點(diǎn)01物體的受力分析及靜態(tài)平衡1．（2023·浙江·高考真題）如圖所示，水平面上固定兩排平行的半圓柱體，重為G的光滑圓柱體靜置其上，a、b為相切點(diǎn)，，半徑Ob與重力的夾角為37°。已知，，則圓柱體受到的支持力Fa、Fb大小為（

）A．， B．，C．， D．，2．（2023·浙江·高考真題）在足球運(yùn)動(dòng)中，足球入網(wǎng)如圖所示，則（）

A．踢香蕉球時(shí)足球可視為質(zhì)點(diǎn) B．足球在飛行和觸網(wǎng)時(shí)慣性不變C．足球在飛行時(shí)受到腳的作用力和重力 D．觸網(wǎng)時(shí)足球?qū)W(wǎng)的力大于網(wǎng)對(duì)足球的力3．（2023·浙江·高考真題）如圖所示，輕質(zhì)網(wǎng)兜兜住重力為G的足球，用輕繩掛于光滑豎直墻壁上的A點(diǎn)，輕繩的拉力為，墻壁對(duì)足球的支持力為，則（）A． B．C． D．4．（2022·浙江·高考真題）如圖所示，公園里有一仿制我國古代欹器的U形水桶，桶可繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，水管口持續(xù)有水流出，過一段時(shí)間桶會(huì)翻轉(zhuǎn)一次，決定桶能否翻轉(zhuǎn)的主要因素是（）A．水桶自身重力的大小B．水管每秒出水量的大小C．水流對(duì)桶撞擊力的大小D．水桶與水整體的重心高低5．（2020·浙江·高考真題）如圖是“中國天眼”口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡維護(hù)時(shí)的照片。為不損傷望遠(yuǎn)鏡球面，質(zhì)量為m的工作人員被懸在空中的氦氣球拉著，當(dāng)他在離底部有一定高度的望遠(yuǎn)鏡球面上緩慢移動(dòng)時(shí)，氦氣球?qū)ζ溆写笮椤⒎较蜇Q直向上的拉力作用，使其有“人類在月球上行走”的感覺，若將人視為質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)工作人員（）A．受到的重力大小為 B．受到的合力大小為C．對(duì)球面的壓力大小為 D．對(duì)球面的作用力大小為6.（2020·浙江·高考真題）矢量發(fā)動(dòng)機(jī)是噴口可向不同方向偏轉(zhuǎn)以產(chǎn)生不同方向推力的一種發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)殲20隱形戰(zhàn)斗機(jī)以速度v斜向上飛行時(shí)，其矢量發(fā)動(dòng)機(jī)的噴口如圖所示。已知飛機(jī)受到重力G、發(fā)動(dòng)機(jī)推力、與速度方向垂直的升力和與速度方向相反的空氣阻力。下列受力分析示意圖可能正確的是（）A． B．C． D．考點(diǎn)02整體法與隔離法的應(yīng)用7．（2024·浙江·高考真題）如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，小球A、B上系有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線a、b、c和d，其中a的上端懸掛于豎直固定的支架上，d跨過左側(cè)定滑輪、c跨過右側(cè)定滑輪分別與相同配重P、Q相連，調(diào)節(jié)左、右兩側(cè)定滑輪高度達(dá)到平衡。已知小球A、B和配重P、Q質(zhì)量均為，細(xì)線c、d平行且與水平成（不計(jì)摩擦），則細(xì)線a、b的拉力分別為（）A．， B．， C．， D．，8．（2022·浙江·高考真題）如圖所示，一輕質(zhì)曬衣架靜置于水平地面上，水平橫桿與四根相同的斜桿垂直，兩斜桿夾角，一重為的物體懸掛在橫桿中點(diǎn)，則每根斜桿受到地面的（）A．作用力為 B．作用力為C．摩擦力為 D．摩擦力為9．（2022·浙江·高考真題）如圖所示，水平放置的電子秤上有一磁性玩具，玩具由啞鈴狀物件P和左端有玻璃擋板的凹形底座Q構(gòu)成，其重量分別為和。用手使P的左端與玻璃擋板靠近時(shí)，感受到P對(duì)手有靠向玻璃擋板的力，P與擋板接觸后放開手，P處于“磁懸浮”狀態(tài)（即P和Q的其余部分均不接觸），P與Q間的磁力大小為F。下列說法正確的是（）A．Q對(duì)P的磁力大小等于B．P對(duì)Q的磁力方向豎直向下C．Q對(duì)電子秤的壓力大小等于＋FD．電子秤對(duì)Q的支持力大小等于＋考點(diǎn)03動(dòng)態(tài)平衡及極值問題10．（2022·浙江·高考真題）如圖所示，學(xué)校門口水平地面上有一質(zhì)量為m的石墩，石墩與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，工作人員用輕繩按圖示方式勻速移動(dòng)石墩時(shí)，兩平行輕繩與水平面間的夾角均為，則下列說法正確的是（）A．輕繩的合拉力大小為B．輕繩的合拉力大小為C．減小夾角，輕繩的合拉力一定減小D．輕繩的合拉力最小時(shí)，地面對(duì)石墩的摩擦力也最小考點(diǎn)01物體的受力分析及靜態(tài)平衡1．（2024·浙江嘉興·一模）如何堆放重物件常是建筑工人需要考慮的問題。如圖所示，重桿可繞軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，使桿壓在置于水平地面的光滑圓柱體上，又使圓柱體緊靠在豎直檔板上而保持平衡。已知桿與水平地面的傾角為，桿的質(zhì)量為，圓柱體的質(zhì)量為，桿與圓柱體在接觸點(diǎn)處的作用力為，則檔板對(duì)圓柱體的作用力為（）A． B．C． D．2．（2024·浙江湖州·二模）圖甲是傳統(tǒng)民居建筑材料瓦片，相同的質(zhì)量為m的瓦片緊靠在一起靜止豎直疊放在水平地面上如圖乙所示。下方瓦片的受力點(diǎn)均在其頂端，則瓦片（）A．4右端對(duì)地面的壓力比左端的大B．5右端受到的支持力是2右端受到支持力的2倍C．4頂端受到的壓力大小為mgD．5左端對(duì)地面的壓力為3．（2024·浙江·模擬預(yù)測(cè)）用三根細(xì)線a、b、c將重力均為G的兩個(gè)小球1和2連接，并懸掛如圖所示。兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線a與豎直方向的夾角為，細(xì)線c水平。則（）A． B．C． D．不能確定4．（2024·浙江·一模）如圖所示，兩相同光滑斜面體放置在粗糙水平面上，兩斜邊緊靠且垂直，左側(cè)斜面體與水平面的夾角。一輕質(zhì)細(xì)桿AB穿有質(zhì)量為m的小球C，將桿水平置于兩斜面體之間，系統(tǒng)恰好處于平衡狀態(tài)。則（

）A．左側(cè)斜面對(duì)桿AB的支持力為B．右側(cè)斜面體受到地面的摩擦力為C．保持細(xì)桿水平，減小傾角，兩斜面體對(duì)桿的作用力增大D．保持細(xì)桿水平，縮短長(zhǎng)度，兩斜面體受到的摩擦力均減小5．（2024·浙江溫州·三模）現(xiàn)代家居常用吊籃美化室內(nèi)環(huán)境。如圖所示，三根等長(zhǎng)的輕質(zhì)鐵鏈對(duì)稱地懸掛在吊籃架上，另一端接在一起，懸掛在支架上。已知吊籃、花和花盆的總質(zhì)量為3m。下列說法正確的是（）A．每根鐵鏈的拉力均為mgB．給花澆水后支架對(duì)墻面的作用力變大C．改變鐵鏈的長(zhǎng)度，鐵鏈的拉力大小不變D．吊籃架對(duì)花盆的支持力與花盆的重力是一對(duì)相互作用力6．（2024·浙江·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，在水平路面上勻速直線行駛的汽車內(nèi)，一個(gè)手機(jī)通過吸盤式支架固定在傾斜的前擋風(fēng)玻璃上。若吸盤和玻璃間的空氣已被排空，則手機(jī)和支架（）

A．共受3個(gè)力作用B．共受4個(gè)力作用C．受前擋風(fēng)玻璃的作用力方向一定豎直向上D．受前擋風(fēng)玻璃的摩擦力方向一定豎直向上7．（2024·浙江·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，一個(gè)重為10N的小球O被夾在兩光滑斜面間，斜面AB和AC與水平面的夾角分別為60°和30°，下列說法正確的是（）

A．斜面AB對(duì)小球的彈力是由小球的形變產(chǎn)生的B．斜面AB對(duì)小球的彈力為5NC．斜面AC對(duì)小球的彈力為10ND．保持斜面AB傾角不變，緩慢增大斜面AC傾角，斜面AB對(duì)小球的彈力不變8．（2024·浙江·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示是一個(gè)“”形玩具支架，其底板置于水平桌面上，頂部固定一磁鐵A。鉛筆尾部套一環(huán)形磁鐵B后，置于A的正下方。鉛筆保持豎直狀態(tài)，且筆尖沒有離開水平底板。若鉛筆與B之間的最大靜摩擦力大于鉛筆的鉛筆重力，則（

）A．鉛筆受到2個(gè)力的作用B．A的下端和B的上端是同名磁極C．底板對(duì)鉛筆的支持力和鉛筆的重力是一對(duì)平衡力D．桌面對(duì)底板的支持力大小等于支架、鉛筆和兩磁鐵的總重9．（2024·浙江金華·模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示，是深插鋼圓筒快速成島技術(shù)，即起重船吊起巨型鋼圓筒插入海床固定，然后在中間填土形成人工島。如圖乙所示，每個(gè)鋼圓筒的半徑為R，質(zhì)量為m，由4根長(zhǎng)度均為4R的特制起吊繩通過液壓機(jī)械抓手連接在鋼圓筒邊緣的8個(gè)等分點(diǎn)處，每根繩的中點(diǎn)掛在掛鉤上（圖乙中僅畫出一根起吊繩）。不考慮起吊繩和機(jī)械抓手的重力，已知重力加速度為g，則（

）A．鋼圓筒豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，每根起吊繩的拉力大小為B．鋼圓筒以大小為a的恒定加速度豎直向下減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，每根起吊繩的拉力大小為C．鋼圓筒以大小為a的加速度水平向左勻加速直線運(yùn)動(dòng)，無論起吊繩長(zhǎng)或短，所有起吊繩對(duì)鋼圓筒的總作用力總是mgD．鋼圓筒以大小為a的加速度水平向左勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如果起吊繩越短，則所有起吊繩對(duì)鋼圓筒的總作用力越大10．（2024·浙江·一模）如圖，一直梯斜靠在豎直光滑墻壁，人站在梯子上，緩慢爬到梯子的頂端，關(guān)于此過程，直梯受力情況（）

A．地面對(duì)直梯的支持力是由于直梯發(fā)生形變產(chǎn)生的B．地面對(duì)直梯的作用力始終沿直梯向上C．人站的位置越高，直梯受到地面的摩擦力越大D．豎直墻壁對(duì)直梯的作用力保持不變11．（2024·浙江·二模）燃?xì)庠钪Ъ苡泻芏喾N規(guī)格和款式。如圖所示，這是a、b兩款不同的燃?xì)庠钪Ъ埽鼈兌际窃谝粋€(gè)圓圈底座上等間距地分布有五個(gè)支架齒，每一款支架齒的簡(jiǎn)化示意圖在對(duì)應(yīng)的款式下方。如果將含有食物的球面鍋置于兩款支架上，假設(shè)鍋和鍋內(nèi)食物的總重量總是維持不變，則（）A．如果鍋的尺寸越大，則a款每個(gè)支架齒受到的壓力越大B．如果鍋的尺寸越大，則a款每個(gè)支架齒受到的壓力越小C．如果鍋的尺寸越大，則b款每個(gè)支架齒受到的壓力越大D．如果鍋的尺寸越大，則b款每個(gè)支架齒受到的壓力越小考點(diǎn)02整體法與隔離法的應(yīng)用12．（2024·浙江金華·三模）新春佳節(jié)，大街小巷總會(huì)掛起象征喜慶的中國紅燈籠。如圖所示，由4根等長(zhǎng)輕質(zhì)細(xì)繩AB、BC、CD、DE懸掛起3盞質(zhì)量相等的燈籠，繩兩端的結(jié)點(diǎn)A、E等高，AB繩與豎直方向的夾角為，繩中張力大小為；BC繩與豎直方向的夾角為，繩中張力大小為，則（）A．B．若將懸掛點(diǎn)A往E靠近少許，的大小保持不變C．若在C處再增加一盞質(zhì)量較大的燈籠，平衡時(shí)可能等于D．若在B、D處各增加一盞質(zhì)量較大的燈籠，平衡時(shí)可能等于90°考點(diǎn)03動(dòng)態(tài)平衡及極值問題13．（2024·浙江臺(tái)州·二模）如圖所示，一根粗糙的水平橫桿上套有A、B兩個(gè)輕環(huán)，系在兩環(huán)上的等長(zhǎng)細(xì)繩下端連接的燈籠處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)在燈籠受到垂直紙面的恒定風(fēng)力作用重新靜止，兩個(gè)輕環(huán)始終靜止，則（）A．桿對(duì)A環(huán)的力不變B．桿對(duì)B環(huán)的彈力不變C．A環(huán)對(duì)桿的摩擦力變大D．與B環(huán)相連的細(xì)繩對(duì)燈籠的拉力變小14．（2024·浙江寧波·二模）如圖，質(zhì)量為m的小球用一輕繩豎直懸吊于O點(diǎn)?，F(xiàn)用一光滑的金屬掛鉤向右緩慢拉動(dòng)輕繩至虛線位置，在此過程中，下列說法正確的是（）A．鉤子對(duì)繩的作用力始終不變B．掛鉤與O點(diǎn)間的繩子拉力先變大后變小C．繩子對(duì)掛鉤的作用力方向始終水平向左D．鉤子對(duì)繩的作用力大小不可能等于15．（2024·浙江·三模）一架質(zhì)量為m的直梯斜靠在光滑的豎直墻壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯處于靜止?fàn)顟B(tài)，與水平地面夾角為。則下列說法正確的