專題01力與物體的平衡

目錄

01模擬基礎(chǔ)練..................................................................2

題型一：物體的受力分析及靜態(tài)平衡.............................................2

題型二：整體法與隔離法.......................................................4

題型三：活結(jié)與死結(jié)、動桿與定桿的彈力.........................................6

題型四：動態(tài)平衡問題.........................................................7

題型五：動態(tài)平衡問題中的臨界與極值問題.......................................9

02重難創(chuàng)新練.................................................................10

題型六：力電綜合平衡問題....................................................10

題型七：力熱綜合平衡問題....................................................13

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題型一：物體的受力分析及靜態(tài)平衡

1.（2024?遼寧?高考真題?摩擦力）利用硯臺將墨條研磨成墨汁時講究“圓、緩、勻”，如圖，在研磨過程中,

硯臺始終靜止在水平桌面上。當墨條的速度方向水平向左時，（）

A.硯臺對墨條的摩擦力方向水平向左

B.桌面對硯臺的摩擦力方向水平向左

C.桌面和墨條對硯臺的摩擦力是一對平衡力

D.桌面對硯臺的支持力與墨條對硯臺的壓力是一對平衡力

2.（2024?河北?高考真題?共點力平衡）如圖，彈簧測力計下端掛有一質(zhì)量為0.20kg的光滑均勻球體，球體

靜止于帶有固定擋板的斜面上，斜面傾角為30。，擋板與斜面夾角為60。.若彈簧測力計位于豎直方向，讀

數(shù)為1.ON,g取10面小,擋板對球體支持力的大小為（）

AB.1.0NC.空ND.2.0N

-TN3

3.（2025屆高三上學期?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工、FQ,與豎直方向夾角分別為。、0。重

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物重力大小為G,下列說法中正確的是（）

A.c可能等于戶B.心可能等于外

C.算一定大于GD.外一定大于G

4.（2024?安徽?一模）如圖，長為乙的輕質(zhì)光滑細桿N3上穿有一個小球C,將桿水平置于相互垂直的固定

光滑斜面上，系統(tǒng)恰好處于平衡狀態(tài)。已知左側(cè)斜面與水平面成30。角，則由此可知小球C與/端的距離為

5.（2024?湖南長沙?模擬預(yù)測）如圖，一小孩在玩躲貓貓游戲時，徒手靠摩擦爬上墻壁（地面有保護措施）,

已知該屋角兩側(cè)的豎直墻壁互相垂直，她爬升墻壁時利用手腳交替即雙腳支撐時雙手上移，雙手支撐時雙

腳上移的方法，最后靠雙腳與墻面作用停在某高度，假設(shè)此時雙手不受力，雙腳兩個受力點受力均等，小

孩重力為G,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）

A.小孩單只腳受到墻壁的摩擦力大小為g

B.小孩受到墻壁的摩擦力方向豎直向上

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C.小孩腳與墻壁間的動摩擦因數(shù)大于1

D.若對稱增加腳與墻壁的擠壓力，則摩擦力不改變

題型二：整體法與隔離法

6.（2023?江蘇?高考真題?整體法與隔離法）如圖所示，“嫦娥五號”探測器靜止在月球平坦表面處。已知探

測器質(zhì)量為機，四條腿與豎直方向的夾角均為仇月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的：。每

6

條腿對月球表面壓力的大小為（）

加gmgmgmg

.D.L.JU?

44cos66cos。24

7.（2022?海南?高考真題?整體法與隔離法）我國的石橋世界聞名，如圖，某橋由六塊形狀完全相同的石塊

組成，其中石塊1、6固定，2、5質(zhì)量相同為"?，3、4質(zhì)量相同為“，不計石塊間的摩擦，則TH:那為（）

8.（2025屆高三上學期?浙江金華?一模）如圖四位質(zhì)量均為60kg的演員表演“疊羅漢”。其中B豎直站立在

A的肩上，雙手拉著C和D且雙臂與豎直方向夾角均為30。，A撐開雙手水平撐著C和D,四人均靜止。

則（）

A.演員B右手臂受到的拉力為400N

B.演員A右手臂受到的壓力為200N

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C.演員B對演員A雙肩的壓力為1800N

D.地面對演員A的作用力為1200N

9.（2024?湖北?模擬預(yù)測）國慶期間，秋風送爽，桂花飄香。小明注意到小區(qū)里有四個固定連接起來的大燈

籠被吹起來處于靜止狀態(tài)，如圖所示，懸掛最上面燈籠的繩子與豎直方向的夾角為30。，燈籠序號自上往下

依次標記為1、2、3、4,燈籠質(zhì)量均為加，每個燈籠所受的風力相等，風向水平，重力加速度大小為g,

則（）

A.每根繩與豎直方向的夾角均相同

B.四個燈籠所受到的風力之和等于4〃?g

C.2號燈籠與3號燈籠之間的作用力等于殍機g

D.若再掛上一個同樣的燈籠，最上面燈籠的繩子與豎直方向夾角會變化

10.（2024?江蘇鎮(zhèn)江?一模）如圖所示，兩個質(zhì)量均為根的小球通過兩根輕彈簧A、B連接，在水平外力廠

作用下，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，此時彈簧實際長度相等。彈簧A、B的勁度系數(shù)未知，且原長相等。彈簧A、

B與豎直方向的夾角分別為6與45。。設(shè)A、B中的拉力分別為此、入，小球直徑相比彈簧長度可以忽略。

求:

（1）彈簧A與豎直方向的夾角的正切值;

（2）彈簧A中的拉力片的大小。

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題型三：活結(jié)與死結(jié)、動桿與定桿的彈力

11.（2024?江蘇南京?模擬預(yù)測）抖空竹是一種傳統(tǒng)雜技。如圖所示，表演者一只手控制/不動，另一只手

控制8分別沿圖中的四個方向緩慢移動，忽略空竹轉(zhuǎn)動的影響，不計空竹和輕質(zhì)細線間的摩擦，且認為細

線不可伸長。下列說法正確的是（）

A.沿虛線°向左移動，細線的拉力減小

B.沿虛線6向上移動，細線的拉力增大

C.沿虛線c斜向上移動，細線的拉力不變

D.沿虛線“向右移動，細線對空竹的合力增大

12.（2024?陜西西安?一模）如圖N。、為不可伸長的輕繩，80為可繞8點自由轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)細桿，桿長

為L,/、2兩點的高度差也為在。點用輕繩C。懸掛質(zhì)量為機的重物，桿與繩子的夾角a=30。，下列

說法正確的是（）

A.輕繩N。、C。對。點作用力的合力沿桿由。指向3

B.輕桿對。點的力垂直斜向右上

C.輕繩AO對。點的拉力大小為mg

D.輕桿2。對2點的力大小為3加g

13.（2024?河北保定?三模）如圖所示，水平輕桿一端固定在豎直墻內(nèi)、另一端固定一個光滑輕滑輪，一

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不可伸長的輕繩C端固定在豎直墻上，另一端繞過滑輪懸掛一重物，整個裝置處于靜止狀態(tài)，若將繩的C

端沿墻緩慢向下移，則墻對輕桿的作用力（）

A.不斷變大，方向與豎直墻面的夾角不斷變小

B.不斷變小，方向與豎直墻面的夾角不斷變大

C.不斷變大，方向與豎直墻面的夾角不斷變大

D.不斷變小,方向與豎直墻面的夾角不斷變小

題型四：動態(tài)平衡問題

14.（2022?湖南?高考真題?動態(tài)平衡）2022年北京冬奧會跳臺滑雪空中技巧比賽場地邊，有一根系有飄帶的

風力指示桿，教練員根據(jù)飄帶的形態(tài)提示運動員現(xiàn)場風力的情況。若飄帶可視為粗細一致的勻質(zhì)長繩，其

所處范圍內(nèi)風速水平向右、大小恒定且不隨高度改變。當飄帶穩(wěn)定時，飄帶實際形態(tài)最接近的是（）

15.（2024?安徽?模擬預(yù)測）如圖所示，質(zhì)量〃=5kg的物體靜止在地面上，用輕繩通過光滑、輕質(zhì)定滑輪

與質(zhì)量加=2kg的小球Q連接在一起，初始時刻滑輪與P間的輕繩與豎直方向的夾角為37。，小球Q剛好位

于豎直方向，現(xiàn)在用一水平向左的力/緩慢拉動小球Q,直到物塊P剛要在地面上滑動。已知P與地面的

動摩擦因數(shù)〃=0.5,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6o下列說法中正

確的是（）

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3代

A.此過程中Q受到的力尸最大值為15N

B.即將滑動時，P受到的摩擦力大小為17N

C.小球Q與滑輪間的輕繩與豎直方向的夾角最大為53。

D.即將滑動時，軸對滑輪的作用力大小為25&N

16.（2025屆高三上學期?福建?模擬預(yù)測）（多選）如圖所示為一小朋友放風箏的示意圖。穩(wěn)定時風箏懸浮

在空中，地面上的人用輕繩拉住風箏，為了讓風箏沿同一豎直線緩慢升高，地面上的人緩慢地放繩，整個

過程人始終沒有走動，假設(shè)空氣對風箏作用力的方向不變。則風箏緩慢上升時（）

A.空氣對風箏的作用力逐漸增大B.輕繩的拉力逐漸減小

C.人對地面的壓力逐漸增大D.地面對人的摩擦力逐漸增大

17.（2024?四川南充?一模）如圖所示，半徑相同、質(zhì)量分布均勻的圓柱體E和半圓柱體M靠在一起，E、

M之間無摩擦力，E的重力為G,M下表面粗糙，E、M均靜止在水平地面上，現(xiàn)過E的軸心施以水平作

用力凡可緩慢地將E拉離地面一直滑到M的頂端，整個過程中，M始終處于靜止狀態(tài)，從E離開地面一

直滑到M頂端的過程，下列說法正確的是（）

A.地面所受M的壓力逐漸增大

B.地面對M的摩擦力逐漸減小

C.拉力下的大小從2G逐漸減小為0

D.E、M間的壓力從2G逐漸減小到G

18.（2024?陜西銅川?三模）如圖所示，送水工人用推車運桶裝水，到達目的地后，工人抬起把手，帶動

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板ON轉(zhuǎn)至水平即可將水桶卸下。若桶與接觸面之間的摩擦不計，//O8為銳角，板3、03對水桶的壓

力大小分別為B、F2,保持08不動，使CM由豎直緩慢轉(zhuǎn)到與垂直的過程中（）

A.水桶受到的合力不變B.Fi,此都在減小

C.B不斷減小，尸2先增大后減小D.B先減小后增大，仍不斷減小

題型五：動態(tài)平衡問題中的臨界與極值問題

19.（2024?山東?高考真題?摩擦力臨界問題）如圖所示，國產(chǎn)人形機器人“天工”能平穩(wěn)通過斜坡。若它可以

在傾角不大于30。的斜坡上穩(wěn)定地站立和行走，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則它的腳和斜面間的動摩

擦因數(shù)不能小于（）

20.（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(diào)節(jié)物體的空間位置。已知輕繩可承受的最大拉力為停機g,

輕繩的總長度為心物體的質(zhì)量為相，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（)

B.gL

AD.L

-123

21.（2025屆高三上學期?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lOm/s?,sin37°=0.6,cos37°=0.8,下列說法正確的是（）

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平面

擋板

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a由37。緩慢增大到90。，則老虎車對貨物的作用力不變

C.若。=37。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a=37。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7.5m/s2

題型六：力電綜合平衡問題

22.（2024?新疆河南?高考真題?力電綜合）如圖，兩根不可伸長的等長絕緣細繩的上端均系在天花板的。點

上，下端分別系有均帶正電荷的小球P、Q；小球處在某一方向水平向右的勻強電場中，平衡時兩細繩與豎

直方向的夾角大小相等。則（）

A.兩繩中的張力大小一定相等

B.P的質(zhì)量一定大于Q的質(zhì)量

C.P的電荷量一定小于Q的電荷量

D.P的電荷量一定大于Q的電荷量

23.（2024?山東?高考真題?力電綜合）（多選）如圖所示，帶電量為+g的小球被絕緣棒固定在。點，右側(cè)有

固定在水平面上、傾角為30。的光滑絕緣斜面。質(zhì)量為加、帶電量為+g的小滑塊從斜面上/點由靜止釋放,

滑到與小球等高的8點時加速度為零，滑到。點時速度為零。已知/C間的距離為S,重力加速度大小為g,

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靜電力常量為后，下列說法正確的是（）

C.從/到C,靜電力對小滑塊做功W=-mgS

D./C之間的電勢差〃c=-竽

2q

24.（2023?浙江?高考真題?力電綜合）48、CD兩塊正對的平行金屬板與水平面成30。角固定，豎直截面如

圖所示。兩板間距10cm,電荷量為1.0xl0-8c、質(zhì)量為3.0xl（）Tkg的小球用長為5cm的絕緣細線懸掛于/

點。閉合開關(guān)S,小球靜止時，細線與N3板夾角為30。；剪斷細線，小球運動到CD板上的M點（未標出）,

A.MC距離為56cmB.電勢能增加了3行xICT，J

4

C.電場強度大小為gxlO,N/CD.減小R的阻值，的距離將變大

25.（2023?浙江?高考真題,力電綜合）如圖所示，質(zhì)量為M、電阻為R、長為上的導(dǎo)體棒，通過兩根長均為

K質(zhì)量不計的導(dǎo)電細桿連在等高的兩固定點上，固定點間距也為小細桿通過開關(guān)S可與直流電源4或理

想二極管串接。在導(dǎo)體棒所在空間存在磁感應(yīng)強度方向豎直向上、大小為3的勻強磁場，不計空氣阻力和

其它電阻。開關(guān)S接1,當導(dǎo)體棒靜止時，細桿與豎直方向的夾角固定點。=￡；然后開關(guān)S接2,棒從右

4

側(cè)開始運動完成一次振動的過程中（）

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B.棒消耗的焦耳熱0=（1-豐）蛛/

TT

C.從左向右運動時，最大擺角小于］D.棒兩次過最低點時感應(yīng)電動勢大小相等

26.（2024?四川德陽?模擬預(yù)測）如圖所示，一根輕質(zhì)的不可伸長的細線兩端分別系在水平天花板上的/、B

兩點，有一質(zhì)量及大小均不計的光滑動滑輪跨在細線上，滑輪通過絕緣細線懸掛一帶正電且可視為質(zhì)點的

物塊。空間存在豎直向下的勻強電場，物塊處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)將電場強度方向由豎直向下緩慢逆時針轉(zhuǎn)動

到水平向右，/、2間細線的張力大小為滑輪與物塊之間細線張力大小為則（）

A.B逐漸增大

C.尸2逐漸增大D.B先減小后增大

27.（2024?福建漳州?三模）如圖，在傾角為a（小于45。）的光滑絕緣斜面上固定一擋板，一根與斜面平行

的絕緣輕質(zhì)彈簧一端固定在擋板上，另一端與均勻帶電小球A連接，等大的均勻帶電小球B置于圖示位置。

靜止時A、B兩球間的距離為〃彈簧長度為X。下列說法正確的是（）

A.A球共受到3個力的作用

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B.斜面對B球的支持力大于B球所受庫侖力

C.若A球電荷量加倍，適當調(diào)整B球位置，平衡時彈簧長度仍為x

D.若A球電荷量加倍，適當調(diào)整B球位置，平衡時A、B兩球間的距離為2￡

題型七：力熱綜合平衡問題

28.（2024?河北?高考真題?力熱綜合）（多選題）如圖，水平放置的密閉絕熱汽缸被導(dǎo)熱活塞分成左右兩部

分，左側(cè)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，右側(cè)為真空，活塞與汽