重難點1力與物體的平衡【課標要求】1.熟練應用整體法和隔離法進行受力分析,熟悉力的合成與分解的方法。2.會分析物體靜態(tài)平衡問題，會選擇合適的方法處理靜態(tài)平衡問題。3.會分析動態(tài)平衡問題,掌握常見的處理動態(tài)平衡問題的方法，并會處理動態(tài)平衡中的臨界與極值問題。【考查方向】本章屬于基礎熱點內容，單獨命題時突出以輕繩、桿、彈簧為模型,以連接體、疊加體為載體,結合實際生活,設計平衡問題,而且以動態(tài)平衡問題為重點，也常與電場和磁場相結合進行考查，多以選擇題形式出現(xiàn)。【備考建議】復習本章時，要理解力和力的運算法則，會正確受力分析。在連接體問題和動態(tài)平衡問題中體會優(yōu)選研究對象(整體或隔離)的便捷，在處理物體受不同個數(shù)的力的平衡問題中體會優(yōu)選平衡條件的合適形式解決問題的便捷，同時體會臨界極值法、函數(shù)法、圖像法、整體法、隔離法等解題方法,多聯(lián)系生活中的平衡現(xiàn)象，提高應用物理知識解決實際問題的能力。【考點概覽】【高分技巧】一、整體法與隔離法在受力分析中的應用1.整體法和隔離法①整體法：將運動狀態(tài)相同的幾個物體作為一個整體進行受力分析的方法。②隔離法：將研究對象與周圍物體分隔開進行受力分析的方法。2.整體法和隔離法選用原則①整體法的選用原則：研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力，受力分析時不要再考慮系統(tǒng)內物體間的相互作用。②隔離法的選用原則：研究單個物體所受的作用力，一般隔離受力較少的物體。3.整體法和隔離法應用時受力分析的基本方法和步驟①明確研究對象：在進行受力分析時，研究對象可以是某一個物體，也可以是保持相對靜止的若干個物體（整體）。研究對象確定以后，只分析研究對象以外的物體施予研究對象的力（既研究對象所受的外力），而不分析研究對象施予外界的力。②隔離研究對象，按順序找力：把研究對象從實際情景中分離出來，按先已知力，再重力，再彈力，然后摩擦力（只有在有彈力的接觸面之間才可能有摩擦力），最后其它力的順序逐一分析研究對象所受的力，并畫出各力的示意圖。③只畫性質力，不畫效果力：畫受力圖時，只能按力的性質分類畫力，不能按作用效果（拉力、壓力、阻力等）畫力，否則將出現(xiàn)重復。二、靜態(tài)平衡靜態(tài)平衡的分析思路和解決方法方法內容合成法物體受三個共點力的作用而平衡，則任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等，方向相反。分解法物體受三個共點力的作用而平衡，將某一個力按力的效果分解，則其分力和其他兩個力滿足平衡條件。正交分解法物體受到三個或三個以上力的作用而平衡，將物體所受的力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件。力的三角形法對受三個力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三個力組成一個首尾依次相接的矢量三角形，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學知識求解未知力。三、動態(tài)平衡動態(tài)平衡的分析思路和解決方法方法內容解析法對研究對象的任一狀態(tài)進行受力分析，建立平衡方程，求出已知力與未知力的函數(shù)式，進而判斷各個力的變化情況圖解法①分析物體的受力及特點；②利用平行四邊形定則，作出矢量四邊形；③根據(jù)矢量四邊形邊長大小作出定性分析；相似三角形法①分析物體的受力及特點；②利用平行四邊形定則，作三力矢量三角形；③根據(jù)矢量三角形和幾何三角形相似作定性分析；拉密定理法①分析物體的受力及特點；②利用平行四邊形定則，作三力矢量三角形；③利用正弦或拉密定理作定性分析；四、平衡中的臨界極值問題1.臨界或極值條件的標志有些題目中有“剛好”、“恰好”、“正好”等字眼，明顯表明題述的過程存在著臨界點。若題目中有“取值范圍”、“多長時間”、“多大距離”等詞語，表明題述的過程存在著“起止點”，而這些起止點往往就對應臨界狀態(tài)。若題目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明題述的過程存在著極值，這個極值點往往是臨界點。若題目要求“最終加速度”、“穩(wěn)定加速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度。2.解決動力學臨界、極值問題的常用方法極限分析法一種處理臨界問題的有效方法，它是指通過恰當選取某個變化的物理量將問題推向極端（“極大”、“極小”、“極右”、“極左”等），從而把比較隱蔽的臨界現(xiàn)象暴露出來，使問題明朗化，便于分析求解。臨界條件必須在變化中去尋找，不能停留在一個狀態(tài)來研究臨界問題，而要把某個物理量推向極端，即極大和極小，并依次做出科學的推理分析，從而給出判斷或導出一般結論。假設分析法臨界問題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時，或變化過程中可能出現(xiàn)臨界條件，也可能不出現(xiàn)臨界條件時，往往用假設法解決問題。數(shù)學極值法通過對問題的分析，依據(jù)物體的平衡條件寫出物理量之間的函數(shù)關系或畫出函數(shù)圖像，用數(shù)學方法求極值如求二次函數(shù)極值、公式極值、三角函數(shù)極值，但利用數(shù)學方法求出極值后，一定要依據(jù)物理原理對該值的合理性及物理意義進行討論和說明。物理分析方法根據(jù)物體的平衡條件，作出力的矢量圖，通過對物理過程的分析，利用平行四邊形定則進行動態(tài)分析，確定最大值與最小值。1.臨界或極值條件的標志有些題目中有“剛好”、“恰好”、“正好”等字眼，明顯表明題述的過程存在著臨界點。若題目中有“取值范圍”、“多長時間”、“多大距離”等詞語，表明題述的過程存在著“起止點”，而這些起止點往往就對應臨界狀態(tài)。若題目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明題述的過程存在著極值，這個極值點往往是臨界點。若題目要求“最終加速度”、“穩(wěn)定加速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度。2.解決動力學臨界、極值問題的常用方法極限分析法一種處理臨界問題的有效方法，它是指通過恰當選取某個變化的物理量將問題推向極端（“極大”、“極小”、“極右”、“極左”等），從而把比較隱蔽的臨界現(xiàn)象暴露出來，使問題明朗化，便于分析求解。臨界條件必須在變化中去尋找，不能停留在一個狀態(tài)來研究臨界問題，而要把某個物理量推向極端，即極大和極小，并依次做出科學的推理分析，從而給出判斷或導出一般結論。假設分析法臨界問題存在多種可能，特別是非此即彼兩種可能時，或變化過程中可能出現(xiàn)臨界條件，也可能不出現(xiàn)臨界條件時，往往用假設法解決問題。數(shù)學極值法通過對問題的分析，依據(jù)物體的平衡條件寫出物理量之間的函數(shù)關系或畫出函數(shù)圖像，用數(shù)學方法求極值如求二次函數(shù)極值、公式極值、三角函數(shù)極值，但利用數(shù)學方法求出極值后，一定要依據(jù)物理原理對該值的合理性及物理意義進行討論和說明。物理分析方法根據(jù)物體的平衡條件，作出力的矢量圖，通過對物理過程的分析，利用平行四邊形定則進行動態(tài)分析，確定最大值與最小值。（建議用時：40分鐘）一、單選題1．（2024·陜西安康·一模）圖甲為某人發(fā)明的自動叉秸稈工具。捆成圓柱形的秸稈從地上被叉起后，長直桿逆時針轉動，秸稈被與長直桿夾角小于的另一短直桿擋住，簡化圖如圖乙所示，不計摩擦。若長直桿由水平緩慢轉至豎直，則下列說法正確的是（）A．短直桿對秸稈的彈力先減小后增大B．短直桿對秸稈的彈力一直增大C．長直桿對秸稈的彈力一直增大D．長直桿對秸稈的彈力先減小后增大【答案】B【知識點】動態(tài)平衡問題【詳解】對秸稈受力分析可知，秸稈受到重力mg，短直桿彈力F2，長直桿彈力F1，如圖題意知長直桿與短直桿的角小于不變，則F2與F1的夾角不能變，故圖中不能變，由于秸稈受三力平衡，作出力的矢量三角形如上圖所示，當長直桿由水平緩慢轉至豎直時，圖像可知F2一直增大，F(xiàn)1一直減小，故短直桿對秸稈的彈力一直增大，長直桿對秸稈的彈力一直減小，故B正確，ACD錯誤。故選B。2．（2024·河南·模擬預測）如圖所示，一根輕繩繞過光滑定滑輪，一端固定在天花板的A點，另一端吊著一個裝有砂子的砂桶乙，同樣裝有砂子的砂桶甲通過光滑掛鉤掛在輕繩上，通過增加桶中砂子的質量，可以改變砂桶的總重，則下列判斷正確的是（）A．若AB繩和BC繩間夾角大于120°，則乙桶的總重大于甲桶的總重B．若緩慢增大甲桶的總重，則輕繩對乙桶的拉力增大C．若緩慢增大乙桶的總重，則輕繩對甲桶掛鉤的作用力增大D．若將懸點A緩慢向右移，則AB繩和BC繩間的夾角會逐漸減小【答案】A【知識點】直接合成法解決三力平衡問題【詳解】A．因B點兩邊繩子的拉力是相等的，設細繩與豎直方向夾角為θ，對乙桶對甲桶若AB繩和BC繩間夾角大于120°，則可得即乙桶的總重大于甲桶的總重，選項A正確；B．若緩慢增大甲桶的總重，則輕繩對乙桶的拉力不變，總為，選項B錯誤；C．輕繩對甲桶掛鉤的作用力等于甲桶的總重，則若緩慢增大乙桶的總重，則輕繩對甲桶掛鉤的作用力不變，選項C錯誤；D．若將懸點A緩慢向右移，因繩子的拉力不變（等于乙桶的總重），兩個拉力的合力不變（等于甲桶的總重）則AB繩和BC繩間的夾角不變，選項D錯誤。故選A。3．（2024·四川瀘州·一模）如圖所示，充滿氣的籃球放在由a、b兩根光滑桿組成的架子上。已知兩根桿相距、其所在平面與水平面間的夾角為，籃球的半徑為R、重力為G。則a桿對籃球的支持力大小為（）A． B． C． D．【答案】C【知識點】正交分解法解共點力平衡、直接合成法解決三力平衡問題【詳解】畫出籃球的受力分析如圖所示，兩根桿相距根據(jù)勾股定理，兩力之間的夾角為，與方向如圖所示，與的合力豎直向上，與重力等大反向，可知a桿對籃球的支持力大小為故選C。4．（2024·全國·模擬預測）半圓弧槽固定在地面上，圓心為，一根可動直桿一端固定在圓弧槽底端的鉸鏈上并用手支撐，一個圓心為、質量分布均勻的A球和一個圓心為、質量分布均勻的球疊放在如圖位置，在可動直桿的支撐下保持靜止狀態(tài)，半圓弧槽半徑和A球半徑、B球半徑三者關系為。將直桿逆時針緩慢轉動直至B球的圓心與半圓弧槽圓心在同一水平線上，B球始終只與A球和半圓弧槽接觸，則直桿轉動過程中（）A．半圓弧槽對B球的彈力一直減小B．半圓弧槽對B球的彈力先增大后減小C．A球對B球的彈力一直增大D．A球對B球的彈力先增大后減小【答案】C【知識點】動態(tài)平衡問題【詳解】對B球進行受力分析，如圖所示，將直桿逆時針緩慢轉動直至B球的圓心與半圓弧槽圓心在同一水平線上的過程中，由于、、的長度均不變，所以中不變，所以A球對B球的彈力和半圓弧槽對B球的彈力的夾角也保持不變，作出輔助圓如圖中虛線圓所示，當B球的圓心與半圓弧槽的圓心在同一水平線上時，A球對B球的彈力恰好為輔助圓的直徑，所以半圓弧槽對B球的彈力一直增大，A球對B球的彈力也一直增大。故選C。5．（2024·全國·模擬預測）如圖為一位練武者表演武功中的平衡術。將一根剛性桿斜立在水平地面上，他迅速將一只腳踩在桿上，用另一只腳的腳背在桿上部的某處勾住，整個身體能在桿上處于靜止狀態(tài)。不計桿的質量，以下說法正確的是（）A．地面對桿的摩擦力方向水平向左B．人的重心一定在桿下端的正上方C．人的兩腳對桿的摩擦力的合力方向沿桿向上D．桿對人的兩腳的作用力方向相同【答案】B【知識點】利用平衡推論求力、找物體重心的方法、整體法與隔離法結合處理物體平衡問題、牛頓第三定律【詳解】A．將桿與人視為整體，根據(jù)平衡條件可知，整體只受到重力與水平地面提供的豎直向上的支持力作用，地面對桿的摩擦力為零，A錯誤；B．因不計桿的質量，且水平地面提供的支持力的作用點在桿的下端，故人的重心一定在桿下端的正上方，B正確；C．人整體相對桿有向下滑的趨勢，故人的兩腳受到的摩擦力的合力方向沿桿向上，根據(jù)牛頓第三定律可知人的兩腳對桿的摩擦力的合力方向沿桿向下，C錯誤；D．人受到豎直向下的重力、桿對人兩腳的作用力，根據(jù)平衡的三力匯交原理可知，桿對人的兩腳的作用力方向不同，D錯誤。故選B。【點睛】桿對某腳的作用力即為桿對該腳所施加的各個力的合力。桿對下腳的摩擦力方向是沿桿向上的，但桿對上腳的摩擦力可能沿桿向上，也可能沿桿向下，還可能恰好沒有摩擦力，研究人的受力，根據(jù)平衡的三力匯交原理，可能有如下三種情況。6．（2024·全國·模擬預測）2024年7月24日，隨著最后一方混凝土澆筑完成，濟南黃河大橋新橋實現(xiàn)了主體結構南北向貫通，新橋主橋長1028米，主橋南北兩端均設有引橋，是黃河上跨徑最大、鋼橋總長最長的公軌分層合建橋梁。濟南黃河大橋新橋的引橋相當于從岸上搭到主橋上的一個斜面，如圖乙所示。一輛汽車停在濟南黃河大橋新橋的引橋上，如果黃河大橋新橋主橋高度不變，增大引橋的長度，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是（

）A．汽車所受的合力變小 B．汽車對橋面的壓力變小C．汽車所受的摩擦力變小 D．汽車所受最大靜摩擦力變小【答案】C【知識點】利用平衡推論求力【詳解】A．汽車停在濟南黃河大橋新橋的引橋上，處于靜止狀態(tài)，增大引橋的長度，汽車所受合力始終為零，則汽車所受的合力不變，A錯誤；BC．如果黃河大橋新橋主橋高度不變，增大引橋的長度后引橋橋面的傾角減小，汽車停在引橋橋面上時受重力、橋面對汽車的支持力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件可得，汽車所受靜摩擦力大小則靜摩擦力減小，橋面對汽車的支持力根據(jù)牛頓第三定律可知，汽車對橋面的壓力則汽車對橋面的壓力增大，B錯誤，C正確；D．汽車與橋面之間的最大靜摩擦力則汽車所受最大靜摩擦力增大，D錯誤。故選C。7．（2024·江蘇淮安·一模）如圖所示，質量分布均勻、不可伸長的繩兩端分別固定在豎直桿M、N的P、Q兩等高點，兩桿間距為d，則（）A．繩中各點所受拉力大小相等 B．繩中位置越低的點所受拉力越大C．若d減小，P點所受拉力減小 D．若d減小，最低點所受拉力增大【答案】C【知識點】動態(tài)平衡問題、正交分解法解共點力平衡、直接合成法解決三力平衡問題【詳解】AB．因為繩子的自重會導致繩子在不同位置的拉力不同。靠近固定點的繩子段需要支撐更多繩子的重力，因此拉力更大，反之拉力越小，故AB錯誤；C．根據(jù)平衡條件可知P點拉力當兩桿間距d減小時，減小，增大，因此P點處所受拉力減小，C正確；C．將繩子的一半作為研究對象，受力分析可知，最低點的拉力當d減小時，由于減小，減小,因此最低點所受的拉力也會減小，D錯誤。故選C。8．（2024·廣東·模擬預測）如圖甲所示的“懸浮桌”，其圓形桌面（及“桌面支架”）完全靠4條鋼繩維系。底座“支撐支架”上端（位于桌面中心正下方）通過一根豎直輕質“承重鋼繩”連接“桌面支架”下端，將桌面和“桌面支架”懸掛起來；為了防止桌面?zhèn)确烂孢吘増A周線上三等分處，分別用完全相同的輕質“平衡鋼繩”與底座上的圓周三等分點拉緊；三條“平衡鋼繩”與地面夾角均為θ（如圖乙所示），且其拉力大小均為T。已知桌面及“桌面支架”的總重力為G。則“承重鋼繩”的張力大小為（）A． B． C． D．【答案】A【知識點】正交分解法解共點力平衡【詳解】桌面及“桌面支架”受到豎直向下的重力G、三條與水平方向成角的鋼繩的斜向下方的拉力T和承重鋼繩的豎直向上的拉力F，根據(jù)豎直方向受力平衡有故選A。9．（2024·浙江臺州·一模）2024年巴黎奧運會10米氣步槍決賽中，中國臺州射擊運動員黃雨婷發(fā)揮出色，勇奪奧運首金，下列說法正確的是（

）A．子彈在空中飛行時只受重力B．子彈射出槍口后做勻速直線運動C．研究子彈在空中運行路徑時可將子彈看成質點D．子彈出槍口速度可達，該速度是平均速度【答案】C【知識點】平衡狀態(tài)的定義及條件、分析物體受到幾個力作用、平均速度、質點【詳解】A．子彈在空中飛行時除受重力外還受空氣阻力作用，選項A錯誤；B．子彈射出槍口后除受重力外還受空氣阻力作用，即合外力不為零，不可能做勻速直線運動，選項B錯誤；C．研究子彈在空中運行路徑時，子彈大小可忽略不計，可將子彈看成質點，選項C正確；D．子彈出槍口速度可達，該速度是瞬時速度，選項D錯誤。故選C。10．（24-25高三上·廣東深圳·階段練習）如圖所示，男、女同學共提一桶水靜止站在水平地面上，男同學提桶方向與豎直夾角為，受到的地面摩擦力大小為f。保持女同學對桶作用力方向不變，為了讓女同學省些力氣，男同學應（）A．減小角，摩擦力f將減小 B．增大角，摩擦力f將減小C．減小角，摩擦力f將增大 D．增大角，摩擦力f將增大【答案】A【知識點】動態(tài)平衡問題【詳解】根據(jù)題意，作出水桶的受力分析圖，如圖所示由圖可知，女同學對桶作用力方向不變，為了讓女同學省些力氣，即F1減小，則θ減小，F(xiàn)2增大，而男同學受到地面的摩擦力大小等于F1在水平方向的分量，由于F1減小，其水平分量減小，f減小。故選A。11．（2024·浙江杭州·一模）如圖所示，甲在高處，乙在地面，兩人通過系在重物上的輕繩P、Q將重物吊起。當重物處于靜止狀態(tài)時，兩繩拉力大小分別為、，與豎直方向夾角分別為、。重物重力大小為G，下列說法中正確的是（）A．可能等于 B．可能等于C．一定大于G D．一定大于G【答案】C【知識點】正交分解法解共點力平衡【詳解】AB．對重物受力分析，由平衡條件，水平方向有豎直方向有若等于，則等于，則，顯然不滿足條件，故不可能等于，不可能等于，故AB錯誤；CD．根據(jù)可得所以根據(jù)題目條件無法確定與G的關系，故C正確，D錯誤。故選C。12．（2024·貴州遵義·一模）如圖所示，輕繩穿過懸掛著物體的光滑輕環(huán)，一端固定在豎直墻壁上，另一端固定在智能機械臂的末端，緩慢移動機械臂來調節(jié)物體的空間位置。已知輕繩可承受的最大拉力為，輕繩的總長度為L，物體的質量為m，重力加速度為g。為保證繩子不被拉斷，機械臂末端與墻面的最大垂直距離為（）A． B． C． D．【答案】A【知識點】正交分解法解共點力平衡【詳解】對圓環(huán)O點受力分析，如圖所示，設作用在輕繩上的拉力為F，與豎直方向的夾角為θ則有當時，解得設此時機械臂末端到輕環(huán)之間輕繩的長度為x，根據(jù)幾何知識可得，機械臂末端與墻面的最大垂直距離故選A。13．（2024·河北邯鄲·一模）“草長鶯飛二月天，拂堤楊柳醉春煙。兒童散學歸來早，忙趁東風放紙鳶。”這是詩人高鼎的《村居》。詩人勾勒出一幅春光明媚，喜放風箏的美麗春景圖。若兒童將風箏放飛到空中后，拉著風箏線盤靜止于水平地面上，風箏在如圖所示的風的吹拂下恰好也靜止在空中，風對兒童的作用力忽略不計。若風對風箏的作用力可認為垂直于風箏面向上，則（）A．拉直的風箏細線可能垂直于風箏面B．地面對兒童的支持力的大小等于風箏和兒童的總重力C．兒童相對地面具有向右運動的趨勢D．兒童所受合外力大于風箏所受合外力【答案】C【知識點】整體法與隔離法結合處理物體平衡問題【詳解】A．對風箏受力分析可知，風箏受豎直向下的重力、垂直于風箏面斜向右上方的風力、細線的拉力，風箏靜止在空中，受力平衡，根據(jù)平衡條件可知，細線的拉力與重力和風力的合力等大，反向共線，故拉直的風箏細線不可能垂直于風箏面，故A錯誤；B．將兒童和風箏看成一個整體，受力分析，可知整體受豎直向下的總重力、垂直于風箏面斜向右上方的風力和地面豎直向上的支持力，將風力正交分解，其豎直方向的分力與地面提供的支持力方向相同，故地面對兒童的支持力大小小于風箏和兒童的總重力，故B錯誤；C．對人受力分析，可知人受重力、地面的支持力、細線的拉力作用，將細線的拉力正交分解，可知，若地面對人沒有靜摩擦力作用，在細線沿水平方向的拉力作用下，人將向右運動，而現(xiàn)在人沒運動，故人還受到地面對人水平向左的靜摩擦力作用，所以兒童相對地面具有向右運動的趨勢，故C正確；D．兒童所受合外力等于風箏所受合外力，都為零，故D錯誤。故選C。14．（2024·湖北黃岡·一模）如圖所示，某教室內，一根長為a的輕質細繩穿過光滑固定的環(huán)，將重為G的高考倒計時牌豎直懸掛在環(huán)下。細繩兩端點固定在倒計時牌上，端點連線處于水平狀態(tài)，間距為0.8a，則細繩張力大小為（）A． B． C． D．【答案】A【知識點】正交分解法解共點力平衡【詳解】設細繩與豎直方向的夾角為θ，則對牌子受力分析可知可得故選A。15．（2024·全國·模擬預測）端午節(jié)的一個重要習俗是包粽子，是為了緬懷偉大的楚國詩人屈原。如圖，將包好的粽子放置于由四根細繩懸掛的水平圓盤中央，細繩等間隔系在水平圓盤邊緣，已知水平圓盤和粽子的重力為G，細繩長度均為L，圓盤直徑為1.2L，每根細線對圓盤的拉力大小為（）A． B． C． D．【答案】A【知識點】正交分解法解共點力平衡【詳解】設細繩與豎直方向的夾角為，根據(jù)幾何關系可得對圓盤，根據(jù)平衡條件可得解得每根細線對圓盤的拉力大小為故選A。二、多選題16．（2024·貴州貴陽·模擬預測）如圖，一車手以8.0m/s的速度騎著自行車在粗糙水平道路上沿直線勻速前行，所受阻力恒為17.0N，后輪與地面不打滑，車手與自行車的總質量為65kg。在s時，車手看到正前方9m處紅燈亮起，并立即剎車制動使自行車勻減速直線前行，最終在s時停下，已知車手的反應時間為0.2s。下列關于自行車和車手的說法正確的是（）A．自行車勻速前進時，后輪與地面接觸點所受的摩擦力與其前進方向相反B．自行車勻速前進時，車手所提供的機械功率為136WC．車手和自行車勻減速直線前行過程受到的阻力大小為325ND．自行車剛停下，車與紅燈的距離為1m【答案】BCD【知識點】判斷是否存在靜摩擦力及其方向、勻變速直線運動速度與位移的關系、牛頓定律與直線運動-簡單過程、平均功率與瞬時功率的計算【詳解】A．自行車勻速前進時，后輪與地面接觸點所受的摩擦力向前，與其前進方向相同，選項A錯誤；B．自行車勻速前進時，車手所提供的機械功率為選項B正確；C．車手和自行車勻減速直線時由逆向思維可知則前行過程受到的阻力大小為選項C正確；D．反應時間內自行車的位移自行車剛停下，車與紅燈的距離為選項D正確。故選BCD。17．（2024·廣東肇慶·一模）如圖，老虎車是一種很實用的搬運工具，老虎車平面與擋板垂直，某一次在運貨時老虎車平面與水平地面的夾角為，貨物與老虎車保持相對靜止，忽略貨物與車平面之間的摩擦力。g取，，，下列說法正確的是（）A．無論老虎車怎么運動，老虎車對貨物的作用力方向總是豎直向上B．老虎車停止時，若由37°緩慢增大到90°，則老虎車對貨物的作用力不變C．若不變時，車平面對貨物的作用力總是大于擋板對貨物的作用力D．若不變時，為使貨物不離開擋板，老虎車水平向右的加速度不能超過【答案】BD【知識點】牛頓第二定律的簡單應用、動態(tài)平衡問題【詳解】A．加速運動時，貨物所受合外力不為零，老虎車對貨物的作用力方向不是豎直向上，A錯誤；B．若夾角由37°緩慢增大到90°，老虎車對貨物的作用力大小與貨物重力大小相等，方向豎直向上，因此老虎車對貨物的作用力不變，B正確；C．加速向左運動時，若擋板對貨物作用力F2，老虎車平面對貨物的作用力F1，則有由于加速度未知，故老虎車平面對貨物的作用力與擋板對貨物作用力的大小無法比較，C錯誤；D．為使貨物不離開擋板，臨界狀態(tài)時有得故老虎車向右的加速度不能超過，D正確。故選BD。18．（2024·海南省直轄縣級單位·模擬預測）如圖所示，質量相等的小球A、B用輕桿連接，小球B用不可伸長的細線懸掛在墻壁上的O點，小球A在豎直向上的力F作用下從圖示位置（）開始沿豎直光滑墻壁向上移動，直至輕桿水平，整個過程細線始終處于繃緊狀態(tài)。下列說法正確的是（）A．若小球A緩慢上移，則在上移過程中細線的張力逐漸增大B．若小球A緩慢上移，則在上移過程中力F做的功等于小球A的機械能的增量C．若小球A勻速上移，則在上移過程中輕桿對小球B做的功等于小球B的重力勢能的增量D．小球A勻速上移和緩慢上移兩個過程相比較，在緩慢上移過程中，力F做的功多【答案】AD【知識點】用細繩連接的系統(tǒng)機械能守恒問題、用相似三角形解決平衡問題【詳解】A．小球B受三個力，處于平衡狀態(tài)，這三個力構成如圖所示的矢量三角形：根據(jù)相似三角形法有小球A緩慢上升的過程中，只有減小，因此細線的張力和輕桿的彈力均增大，選項A正確；B．若小球A緩慢上移，則小球B也在緩慢上移，力F做的功等于系統(tǒng)的機械能的增量，它大于小球A的機械能的增量，選項B錯誤；C．若小球A是勻速上移，則在上移過程中輕桿對小球B做的功等于小球B的機械能的增量，由于小球B的動能減小（當輕桿與墻面垂直時，小球A的速度沿桿方向的分速度為零，小球B的速度為零，可見，在小球A上升的過程中，小球B的速度逐漸減小，動能減小），因此上移過程中輕桿對