2020-2024年高考物理試題分類匯編：力與物體的平衡（解析版）

專題01力導(dǎo)麴體的不衡

?二

5年考情?探規(guī)律

1.考情分析

考點(diǎn)要求|考題統(tǒng)計(jì)

物體的受力分析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

及靜態(tài)平衡

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

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，探究兩個(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。

5年真題?分點(diǎn)精準(zhǔn)練

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)，ZaOb=90°,半徑Ob與重力的夾角為37。。已知$也37。=0.6,cos37°=0.8,則圓柱體

受到的支持力Fa、Fb大小為（）

A.Fa=0.6G,Fb=0AGB.Fa=0AG,Fb=0.6G

C.工=0.8G,Fb=0.6GD,《=0.6G,居=0.8G

【考點(diǎn)】直接合成法解決三力平衡問題

【答案】D

【詳析】對(duì)光滑圓柱體受力分析如圖

由題意有工=Gsin37。=0.6G,Fb=Gcos370=0.8G

故選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

【考點(diǎn)】質(zhì)點(diǎn)分析物體受到幾個(gè)力作用牛頓第三定律慣性

【答案】B

【詳析】A.在研究如何踢出“香蕉球”時(shí)，需要考慮踢在足球上的位置與角度，所以不可以把足球看作

質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；

B.慣性只與質(zhì)量有關(guān)，足球在飛行和觸網(wǎng)時(shí)質(zhì)量不變，則慣性不變，故B正確；

C.足球在飛行時(shí)腳已經(jīng)離開足球，故在忽略空氣阻力的情況下只受重力，故C錯(cuò)誤；

D.觸網(wǎng)時(shí)足球?qū)W(wǎng)的力與網(wǎng)對(duì)足球的力是相互作用力，大小相等，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

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),

輕繩的拉力為務(wù)，墻壁對(duì)足球的支持力為心，則（）

A.耳<綜

C.FT>GD.Fr=G

【考點(diǎn)】正交分解法解共點(diǎn)力平衡

【答案】C

【詳析】對(duì)網(wǎng)兜和足球受力分析，設(shè)輕繩與豎直墻面夾角為e,由平衡條件

FT=-^—=^~,FN=Gland

cos6sin0

可知耳>G,FT>FN

故選Co

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

【考點(diǎn)】判斷物體重心的移動(dòng)

【答案】D

【詳析】水管口持續(xù)有水流出而過一段時(shí)間桶會(huì)翻轉(zhuǎn)一次，說明主要原因是裝的水到一定量之后，導(dǎo)致

水桶與水整體的重心往上移動(dòng)，豎直向下的重力作用線偏離中心轉(zhuǎn)軸，導(dǎo)致水桶不能穩(wěn)定平衡，發(fā)生翻

轉(zhuǎn)，故選D?

5.（2020?浙江?高考真題）如圖是"中國天眼"500m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氮?dú)馇蚶?，?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)，氧氣球?qū)ζ溆写笮椤?，咫、方向豎直向上的拉力作用，使其有"人類在月球上行走”的感覺，若將人

0

視為質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)工作人員（

A.受到的重力大小為。咫

D.對(duì)球面的作用力大小為:機(jī)g

C.對(duì)球面的壓力大小為

O6

【考點(diǎn)】重力的概念、大小和方向牛頓第三定律平衡狀態(tài)的定義及條件

【答案】D

【詳析】A.工作人員的質(zhì)量為加，則工作人員受到的重力6=.

A錯(cuò)誤；

B.工作人員在球面上緩慢行走，處于平衡狀態(tài)，合力為0,B錯(cuò)誤；

C.工作人員站在的球面位置不水平，對(duì)球面的壓力不等于:機(jī)g,C錯(cuò)誤；

O

D.由平衡條件可得球面對(duì)工作人員的作用力尸滿足F=■相g

00

再由牛頓第三定律可得，工作人員對(duì)球面的作用力大小為F=g

6

D正確。

故選Do

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)推力月、

與速度方向垂直的升力F?和與速度方向相反的空氣阻力耳。下列受力分析示意圖可能正確的是（)

【考點(diǎn)】分析物體受到幾個(gè)力作用

【答案】A

【詳析】由題意可知所受重力G豎直向下，空氣阻力Ff與速度方向相反，升力F2與速度方向垂直，發(fā)

動(dòng)機(jī)推力F1的方向沿噴口的反方向，對(duì)比圖中選項(xiàng)可知只有A選項(xiàng)符合題意。

故選Ao

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50g,細(xì)線c、d平行

且與水平成。=30°（不計(jì)摩擦），則細(xì)線a、b的拉力分別為（）

A.2N,1NB.2N,IN,0.5N

【考點(diǎn)】整體法與隔離法結(jié)合處理物體平衡問題

【答案】D

【詳析】由題意可知細(xì)線c對(duì)A的拉力和細(xì)線d對(duì)B的拉力大小相等、方向相反，對(duì)A、B整體分析可

知細(xì)線a的拉力大小為方=（〃ZA+，"B）g=lN

設(shè)細(xì)線b與水平方向夾角為a,對(duì)A、3分析分別有45畝1+7；5也6=〃么8，Tbcosa=Tdcos0

解得￡=0.5N

故選Do

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6=60。，一重為G的物體懸掛在橫桿中點(diǎn)，則每根斜桿受到地面的（）

A.作用力為也GB.作用力為3G

36

C.摩擦力為立G摩擦力為白

D.

4

【考點(diǎn)】整體法與隔離法結(jié)合處理物體平衡問題

【答案】B

【詳析】設(shè)斜桿的彈力大小為尸，以水平橫桿和重物為整體，豎直方向根據(jù)受力平衡可得4斤cos3（F=G

解得尸=當(dāng)

6

以其中一斜桿為研究對(duì)象，其受力如圖所示

可知每根斜桿受到地面的作用力應(yīng)與/平衡，即大小為3G,每根斜桿受到地面的摩擦力為

6

f=Fsin30°=—G

12

B正確，ACD錯(cuò)誤;

故選Bo

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Gp和GQ。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Gp

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GQ+F

D.電子秤對(duì)Q的支持力大小等于Gp+GQ

【考點(diǎn)】整體法與隔離法結(jié)合處理物體平衡問題

【答案】D

【詳析】AB.由題意可知，因手使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，

即Q對(duì)P有水平向左的磁力；P與擋板接觸后放開手，P處于"磁懸浮"狀態(tài)，則說明Q對(duì)P有豎直向上

的磁力，則Q對(duì)P的磁力方向斜向左上方向，其磁力F大小大于Gp,選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；

CD.對(duì)PQ的整體受力分析，豎直方向電子秤對(duì)Q的支持力大小等于GP+GQ,即Q對(duì)電子秤的壓力大

小等于GP+GQ,選項(xiàng)c錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

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凡則

下列說法正確的是（）

A.輕繩的合拉力大小為電

COS”

B.輕繩的合拉力大小為

cos0+〃sin夕

C.減小夾角0,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)】正交分解法解共點(diǎn)力平衡平衡問題的動(dòng)態(tài)分析

【答案】B

【詳析】AB.對(duì)石墩受力分析，由平衡條件可知？cosO=/,f=^N,TsmO+N=mg

聯(lián)立解得丁=

cos0+jUsin0

故A錯(cuò)誤，B正確;

國71g國71g

c.拉力的大小為T=

cose+〃sin<9Jl+〃2sin(e+(p)

其中tane=L,可知當(dāng)夕+。=90。時(shí)，拉力有最小值，即減小夾角凡輕繩的合拉力不一定減小，故C

錯(cuò)誤；

jLimgcos0

D.摩擦力大小為f=Tcos0=

cos9+〃sin91+〃tan0

可知增大夾角。，摩擦力一直減小，當(dāng)。趨近于90。時(shí)，摩擦力最小，故輕繩的合拉力最小時(shí)，地面對(duì)石

墩的摩擦力不是最小，故D錯(cuò)誤；

故選Bo

1年模擬?精選模考題

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A?？衫@。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0,桿的質(zhì)量為相，圓柱體的質(zhì)量為桿與圓柱體在接觸點(diǎn)尸處的作

用力為尸，則檔板對(duì)圓柱體的作用力為（）

A.Fsm0B.mgcos0

C.mgcosO+MgD.bsin9+加geos。

【考向】正交分解法解共點(diǎn)力平衡

【答案】A

【詳析】根據(jù)題意可知，桿對(duì)圓柱體的作用力大小為尸，圓柱體受力分析如圖所示

N\

水平方向根據(jù)平衡條件可得M=Fsine

故選A。

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mg

D.5左端對(duì)地面的壓力為*機(jī)g

4

【考向】利用平衡推論求力牛頓第三定律

【答案】D

【詳析】分別對(duì)6個(gè)瓦片受力分析如圖所示（僅畫出瓦片1）

13

F

%=63=-（Fi3+mg）=-mg

13

F42=F52=-（Fn+mg）=~mg

17

%4左=%4右=;（醒+工4）=不醒

Zo

%5左=%5右=g（mg+乙5+舄5）=

17

%6左=%6右=-^mg+片6）=-mg

zo

7

A.根據(jù)牛頓第三定律，4右端對(duì)地面的壓力與左端的一樣大，均等于月左地=月右地=石，咫

O

故A錯(cuò)誤；

5

F二作5

B.5右端受到的支持力是2右端受到支持力的關(guān)系為乎=4—=-

二33

52~mg

故B錯(cuò)誤；

3

C.根據(jù)牛頓第三定律，4頂端受到的壓力大小為工4=居2=W機(jī)g

故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)牛頓第三定律，5左端對(duì)地面的壓力為月左地=55左咫

故D正確。

故選D。

3.（2024?浙江?模擬預(yù)測）用二根細(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30。，細(xì)線c水平。則（）

\\\\\\\\

C廣2D.既不能確定

【考向】整體法與隔離法結(jié)合處理物體平衡問題

【答案】C

【詳析】ABC.將兩小球看作一個(gè)整體，對(duì)整體受力分析，如圖所示

2G

根據(jù)平衡條件可得Facos30。=2G,工sin300=Fc

聯(lián)立得￡=孚6,Fc=^-G

F2

聯(lián)立可得言=7

故AB錯(cuò)誤，C正確；

D.對(duì)2小球隔離分析，利用平衡條件可得耳=JG?+E，=[1G

則細(xì)線b對(duì)小球2和小球1的拉力都為叵G，故D錯(cuò)誤。

3

故選Co

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0=37。。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（）

左側(cè)斜面對(duì)桿AB的支持力為丁陪

右側(cè)斜面體受到地面的摩擦力為77加g

保持細(xì)桿水平，減小傾角0,兩斜面體對(duì)桿的作用力增大

保持細(xì)桿水平，縮短長度，兩斜面體受到的摩擦力均減小

【考向】正交分解法解共點(diǎn)力平衡

【答案】B

【詳析】A.對(duì)細(xì)桿受力分析，如圖所示

4

根據(jù)幾何關(guān)系可知左側(cè)斜面對(duì)桿AB的支持力為巳=，〃gcos37。=二砥

右側(cè)斜面對(duì)桿AB的支持力為既=mgsin37。=-mg

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)牛頓第三定律，桿AB對(duì)右側(cè)斜面的壓力為〉陪，其水平分力為《='《）537。=工7照

12

根據(jù)平衡條件可知右側(cè)斜面體受到的摩擦力為不：咫，故B正確；

C.對(duì)細(xì)桿受力分析，兩斜面體對(duì)桿的作用力與小球重力平衡，大小為儂，恒定不變，故C錯(cuò)誤；

D.保持細(xì)桿水平，縮短長度，細(xì)桿平行下移，細(xì)桿及兩斜面受力情況不變，則兩斜面體受到的摩擦力

均不變，故D錯(cuò)誤。

故選Bo

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mg

B.給花澆水后支架對(duì)墻面的作用力變大

C.改變鐵鏈的長度，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

【考向】正交分解法解共點(diǎn)力平衡

【答案】B

【詳析】A.設(shè)每根繩子和豎直方向的夾角為凡則有3bcos8=3叫

解得尸=」號(hào)

cost/

A錯(cuò)誤;

B.對(duì)支架、吊籃、花盆整體進(jìn)行受力分析可知，給花澆水后整體重力變大，故支架對(duì)墻面的作用力變大,

B正確；

C.由尸

COS。

可知改變鐵鏈的長度，每根繩子和豎直方向的夾角為。發(fā)生改變，則鐵鏈的拉力大小改變，c錯(cuò)誤；

D.吊籃架對(duì)花盆的支持力與花盆的重力是一對(duì)平衡力，D錯(cuò)誤。

故選B。

6.（2024?浙江?模擬預(yù)測）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

【考向】分析物體受到幾個(gè)力作用

【答案】B

【詳析】AB.手機(jī)和支架受到重力、大氣壓力、玻璃的彈力和玻璃的摩擦力，共4個(gè)力，故選項(xiàng)A錯(cuò)

誤，選項(xiàng)B正確；

C.擋風(fēng)玻璃給支架的作用力為彈力和摩擦力的合力，與大氣壓力和重力的合力等大反向，不可能豎直向

上，故選項(xiàng)c錯(cuò)誤；

D.受前擋風(fēng)玻璃的摩擦力方向一定是與玻璃相切，不可能豎直向上，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選B?

7.（2024?浙江?模擬預(yù)測）如圖所示，一個(gè)重為10N的小球。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

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5N

C.斜面AC對(duì)小球的彈力為106N

D.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

【考向】直接合成法解決三力平衡問題平衡問題的動(dòng)態(tài)分析彈力定義及產(chǎn)生條件

【答案】B

【詳析】A.斜面對(duì)小球的彈力是由斜面的形變產(chǎn)生的，A錯(cuò)誤；

B正確，C錯(cuò)誤；

D.畫出力的動(dòng)態(tài)變化圖，如圖

FC按照箭頭方向變化，則FB在逐漸增大，D錯(cuò)誤。

故選Bo

8.（2024?浙江?模擬預(yù)測）如圖所示是一個(gè)"11”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

【考向】利用平衡推論求力

【答案】D

【詳析】A.鉛筆可能受到重力、支持力、磁鐵B的靜摩擦力3個(gè)力的作用，故A錯(cuò)誤；

B.無法判斷A的下端和B的上端的極性，故B錯(cuò)誤；

C.底板對(duì)鉛筆的支持力與摩擦力的矢量和與鉛筆的重力是一對(duì)平衡力，故C錯(cuò)誤；

D.對(duì)整體分析可知，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，故D正確。

故選D。

9.（2024?浙江金華?模擬預(yù)測）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。"g

4

B.鋼圓筒以大小為。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十"）

12

C.鋼圓筒以大小為。的加速度水平向左勻加速直線運(yùn)動(dòng)，無論起吊繩長或短，所有起吊繩對(duì)鋼圓筒的總

作用力總是mg

D.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

【考向】直接合成法解決三力平衡問題

【答案】B

【詳析】A.設(shè)每根起吊繩與豎直方向的夾角為0,每根繩的中點(diǎn)掛在掛鉤上，鋼圓筒豎直向上勻速運(yùn)

動(dòng)時(shí)，根據(jù)平衡條件有4x2尸cose=7〃g

.R=1

根據(jù)幾何關(guān)系有~丁丁-2

—X

2

每根起吊繩的拉力大小為F=^-mg

故A錯(cuò)誤；

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)，根據(jù)牛頓第二定律4x2與cos8-mg=〃以

每根起吊繩的拉力大小為月=6m（g+研

112

故B正確；

CD.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)，無論起吊繩長或短，所有起吊繩對(duì)鋼圓筒的

總作用力總是鳥=+（〃KZ）2=niyjg2+a2

故CD錯(cuò)誤。

故選Bo

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

【考向】平衡問題的動(dòng)態(tài)分析

【答案】C

【詳析】A.地面對(duì)直梯的支持力是由于地面發(fā)生形變而產(chǎn)生的，故A錯(cuò)誤；

B.地面對(duì)直梯的支持力垂直地面向上，而地面對(duì)直梯的靜摩擦力平行地面向左，則根據(jù)力的合成可知,

地面對(duì)直梯的作用力斜向左上方，故B錯(cuò)誤；

CD.對(duì)人和梯子整體受力分析如圖所示

整體受重力G、豎直墻壁的支持力M、地面的支持力也和地面的摩擦力了,圖中尸為牝與了的合力,

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知，F(xiàn),G和N1三力平衡，三個(gè)力的延長線交于一點(diǎn)0,人站在梯子上，緩慢爬

到梯子的頂端的過程中，梯子和人整體的重心大致向左上移動(dòng)，則三力交匯點(diǎn)。水平向左平移，則可知

F與豎直方向的夾角增大，設(shè)該夾角為0,而F在豎直方向的分量牝始終與重力G平衡，即始終有

Fcos3=N2=G

顯然，夾角增大，力F必然增大，而力F的水平分量/=Asin。

則可知地面對(duì)直梯的摩擦力增大，而水平方向始終有f=M

由此可知，人站的位置越高，直梯受到地面的摩擦力越大，豎直墻壁對(duì)直梯的作用力越大，故C正確,

D錯(cuò)誤。

故選C。

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?/p>

們都是在一個(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

【考向】正交分解法解共點(diǎn)力平衡

【答案】D

【詳析】AB.因?yàn)閍款支架與球面鍋的接觸點(diǎn)的彈力始終垂直于支架的斜面，方向不變，設(shè)每個(gè)支架

齒對(duì)鍋的支持力與豎直方向的夾角為0,鍋靜止，根據(jù)平衡條件可得5&8$。=3鍋

故鍋的尺寸越大，a款每個(gè)支架齒受到的壓力不變，故AB錯(cuò)誤;

CD.因?yàn)閎款支架與球面鍋的接觸點(diǎn)的彈力始終垂直于公切面，故鍋的尺寸越大，b款每個(gè)支架齒對(duì)鍋

的支持力與豎直方向的夾角變小，由力的分解的知識(shí)可知b款每個(gè)支架齒受到的壓力越小，故C錯(cuò)誤,

D正確。

故選Do

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

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耳；BC繩與豎直方向的夾角為廣，繩中張力大小為E，則（）

A.Fl<3F2

B.若將懸掛點(diǎn)A往E靠近少許，耳的大小保持不變

C.若在C處再增加一盞質(zhì)量較大的燈籠，平衡時(shí)a可能等于月

D.若在B、。處各增加一盞質(zhì)量較大的燈籠，平衡時(shí)力可能等于90°

【考向】整體法與隔離法結(jié)合處理物體平衡問題平衡問題的動(dòng)態(tài)分析

【答案】A

【詳析】A.由對(duì)稱性可知AB繩和DE繩張力大小相等，大小為月。對(duì)三個(gè)燈籠的整體分析可知

2Kcosa-3mg

同理，對(duì)中間的燈籠受力分析，可得2Ecos〃=mg

聯(lián)立，可得心斗，3與=鼻

2cosa2cosp

因?yàn)閍<6

所以耳<3底

故A正確；

B.若將懸掛點(diǎn)A往E靠近少許，則a減小，由￡=要口

zcoscr

可知片的大小減小。故B錯(cuò)誤；

C.對(duì)結(jié)點(diǎn)B受力分析，有Ksina=7^sin￡,的cosa=叫+居cos?

聯(lián)立，解得3tane=tan#

若在C處再增加一盞質(zhì)量較大的燈籠，平衡時(shí)。不可能等于廣。故C錯(cuò)誤；

D.若在B、D處各增加一盞質(zhì)量較大的燈籠，假設(shè)平衡時(shí)力等于90。，則對(duì)結(jié)點(diǎn)C受力分析，如圖

c

可知其受力不平衡。所以假設(shè)不成立。故D錯(cuò)誤。

故選A。

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)上的等長細(xì)繩

下端連接的燈籠處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(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（）

f

A.桿對(duì)八環(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

【考向】平衡問題的動(dòng)態(tài)分析牛頓第三定律

【答案】C

【詳析】兩個(gè)輕環(huán)始終靜止，說明兩根繩子和橫桿的夾角不變。

ABD.初始狀態(tài)，兩細(xì)繩拉力的合力與燈籠的重力等大，燈籠受到垂直紙面的恒定風(fēng)力作用重新靜止后，

重力與風(fēng)力的合力等于此時(shí)兩細(xì)繩拉力的合力，即兩細(xì)繩拉力的合力變大，則兩細(xì)繩的拉力均變大，桿

對(duì)A環(huán)的力變大，桿對(duì)B環(huán)的彈力變大，故ABD錯(cuò)誤；

C.桿對(duì)A環(huán)的摩擦力與細(xì)繩對(duì)A環(huán)的拉力沿桿方向的分力等大，則桿對(duì)A環(huán)的摩擦力變大，根據(jù)牛頓

第三定律，A環(huán)對(duì)桿的摩擦力變大，故C正確。

故選Co

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。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（）

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