2025年高考物理專項(xiàng)復(fù)習(xí)：相互作用-力（講義篇）（解析版）

專題02相互作用—力

內(nèi)容概覽

01專題網(wǎng)絡(luò)?思維腦圖

02考情分析?解密高考

03高頻考點(diǎn)?以考定法

04核心素養(yǎng)?難點(diǎn)突破

05創(chuàng)新好題?輕松練習(xí)

彈圈建網(wǎng)絡(luò)-思維腦圖

共點(diǎn)力.

廣合力與分力

、平衡

/狀態(tài)I合力的范圍

I運(yùn)算法則

、平衡,

,條件

步驟方法

⑥事情分析?SHE高考

考點(diǎn)內(nèi)容要求考情

力的合成與分解基本運(yùn)算C

2023?重慶?1、廣東?2、山東?2、浙江6月?6

浙江1月?2、海南?3、江蘇?7

牛頓運(yùn)動(dòng)第一第三定律的運(yùn)用C2022?遼寧?4、浙江1月?4（?5和?7）、浙

江6月70、廣東?1、河北?7、湖南?5、重

慶7、海南?7、

對(duì)研究對(duì)象的受力分析C

2021?重慶?1、廣東?3、湖南?5、浙江1月?4

2020?海南?2、北京71、山東?8、浙江1月?2、

共點(diǎn)力的靜態(tài)平衡分析方法C浙江6月?3（?10）、全國(guó)III-2

2019?天津?2、全國(guó)I?6、全國(guó)II-3、全國(guó)

III-3、浙江6月?6（?11）

共點(diǎn)力的動(dòng)態(tài)平衡分析方法C

1.熟悉掌握力的合成與分解的基本計(jì)算，熟練掌握利用三角函數(shù)求解合力或分力的大小。

學(xué)2.清楚牛頓第一第三定律的內(nèi)容，理解平衡力或相互作用力的區(qū)別。

習(xí)3.掌握受力分析的方法，清楚對(duì)各種性質(zhì)力的分析步驟，理解整體法和隔離法的使用條件，能做到對(duì)判別

目不同題型優(yōu)先使用哪種受力分析方法和各研究對(duì)象的優(yōu)先受力分析次序。

標(biāo)4.清楚靜態(tài)平衡的分析方法：合成法或分解法，正交分解法的使用條件。

5.熟練掌握動(dòng)態(tài)平衡分析方法，即解析法、圖解法、相似三角形法、輔助圓法等的使用條件。

瑟蕾辣考點(diǎn)*以考定法

【典例1】（2023?廣東）如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的機(jī)器人通過磁鐵吸附在船舷外壁面檢測(cè)船體。壁面可視

為斜面，與豎直方向夾角為。。船和機(jī)器人保持靜止時(shí)，機(jī)器人僅受重力G、支持力風(fēng)、摩擦力Ff和磁力F的

作用，磁力垂直壁面。下列關(guān)系式正確的是（）

尸=鳳C.Ff=Gcos3D.F=Gsin0

【答案】C

【詳解】如圖所示，將重力垂直于斜面方向和沿斜面方向分解

AC.沿斜面方向，由平衡條件得

Ff=Geos。

故A錯(cuò)誤，C正確；

BD.垂直斜面方向，由平衡條件得

F=Gsin。+FN

故BD錯(cuò)誤。

故選C。

【典例2】（2023?浙江）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),

輕繩的拉力為瓦,墻壁對(duì)足球的支持力為風(fēng)，則（）

A.Fy<鳳B.%=FN

C.FT>GD.FT=G

【答案】C

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

GFN

FT=-----=-7—^，匹=GtanJ

cos0sin0

可知

F-y>G，F(xiàn)-y>珠

故選C。

初技巧第密。

1.受力分析方法和步驟

受力分析）

2.靜態(tài)平衡之正交分解法的運(yùn)用

三個(gè)以上力

以少分解和容易

P尸—=0

原則、yXa

分解的力方向

_個(gè)力旅魚/1止父—出列式I%合=0

建立直角坐標(biāo)系

不成特殊角

3.靜態(tài)平衡之合成法或分解法的運(yùn)用

4.動(dòng)態(tài)平衡之解析法

受三個(gè)力一般重力為已知量

條件皿醫(yī)）

已知其中兩個(gè)力用三角函數(shù)表示另外兩個(gè)力，則

夾角的變化情況

可根據(jù)角度判斷力的變化情況

5.動(dòng)態(tài)平衡之相似三角形法

一個(gè)力大小方向

不變（一般指重

力）另外兩個(gè)力

大小方向變化

由繩、活桿或

球面等產(chǎn)生的

作用力構(gòu)成

6.拉密定理

如圖所示，在同一平面內(nèi)，當(dāng)三個(gè)共點(diǎn)力的合力為零時(shí)，其中任一個(gè)力與其他兩個(gè)力夾角正弦值的比

值相等，即

sin。sin/?sin/

一盒

考向01靜態(tài)平衡之合成法或分解法

【針對(duì)練習(xí)1】如圖所示，與豎直墻壁成53。角的輕桿一端斜插入墻中并固定，另一端固定一個(gè)質(zhì)量為力的

3

小球，水平輕質(zhì)彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力大小為1機(jī)g,則輕桿對(duì)小球的彈力大小為

【詳解】以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，如圖所示

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，輕桿對(duì)小球的彈力大小為

F="ng[+盤=J(mg)2+(|mg)2=5

4mg

方向不沿桿方向。

【針對(duì)練習(xí)2】生活中常用兩根拉著懸吊重物的繩索來改變或固定懸吊物的位置。如圖，懸吊重物的細(xì)繩,

其。點(diǎn)被一水平繩8。牽引，使懸繩A0段和豎直方向成6=60。角。懸吊物所受重力G為10N。

（1）懸繩AO和水平繩80所受的拉力各等于多少？

（2）一個(gè)人，性格最差的一面影響其前程；一根鏈條，最脆弱的一環(huán)決定其強(qiáng)度；一只木桶到底能盛多少

水，取決于桶壁最短的那塊木板，這就是所謂的“短板效應(yīng)”。這個(gè)定律在靜力學(xué)中也有淋漓盡致的體現(xiàn)。若

懸吊物細(xì)繩。4所承受的最大拉力為17N,所承受的最大拉力為15N,則這套裝置的“短板”是誰？能懸

【答案】（l）O=20N,9=10圓；（2）這套裝置的“短板”是細(xì)繩。4,能懸吊的重物最大重力為8.5N

【詳解】（1）以。點(diǎn)為對(duì)象，受力如圖所示

根據(jù)受力平衡可得懸繩4。所受的拉力為

水平繩3。所受的拉力為

G=Gtan8=10j^N

（2）根據(jù)

T.=-^-<17N

COS。

可得

G48.5N

根據(jù)

7i=Gtan6?<15N

可得

G<5A/3N

由于

8.5N<5A/3N

可知?jiǎng)t這套裝置的“短板”是細(xì)繩。4,能懸吊的重物最大重力為8.5No

考向02正交分解法解決平衡問題

【針對(duì)練習(xí)3】如圖所示，半徑為r圓柱體B、C固定在兩個(gè)不計(jì)質(zhì)量、不計(jì)厚度的相同水平底座上，且B、

C靠在一起，底座與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，圓柱體A（半徑為r）放在圓柱體B、C的上方，三者處

于靜止?fàn)顟B(tài)，質(zhì)量關(guān)系為加A=2:協(xié)=2相0=2加，三個(gè)圓柱面間均光滑，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力

加速度為go

（1）求B對(duì)A的支持力FN。

（2）要使系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)，求〃的最小值。

【答案】（1）mg;(2)

36

對(duì)A受力分析,由對(duì)稱性可知C對(duì)A的作用力與B對(duì)A的作用力大小相等,

2&cos30°=2mg

解得求B對(duì)A的支持力

如圖

f=FM3sin3

豎直方向

N=%cos0+mg

由最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則

于="N

解得

V3

【針對(duì)練習(xí)4】如圖所示，質(zhì)量為7〃=O.6kg的物塊通過一段細(xì)繩懸掛在輕繩PA和PB的結(jié)點(diǎn)P上并處于靜

止?fàn)顟B(tài)，力與豎直方向的夾角為a=53。，PB沿水平方向。質(zhì)量為25kg的木塊與PB相連，恰好靜止在

傾角為6=37。的斜面上，已知重力加速度取g=10m/s2,物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。

(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

（1）輕繩抬和輕繩P8各自產(chǎn)生張力的大小;

（2）木塊M跟斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。（該結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

【詳解】（1）如圖1所示，分析結(jié)點(diǎn)P的受力

根據(jù)平衡條件得

F='%

Acos53°

FB=mgtan53°

解得輕繩以、尸3的張力分別為

fx=10N,FB=8N

（2）對(duì)斜面上的物體受力分析，如圖2所示

根據(jù)平衡條件得

Ff=Mgsin37°+F*Scos37°

FN+F\sin37°=Mgcos37°

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得

N-0.80

考向03動(dòng)態(tài)平衡之解析法

【針對(duì)練習(xí)5】如圖所示，用繩將重球掛在墻上，設(shè)繩的拉力為T,墻對(duì)球的支持力為N,則當(dāng)繩的長(zhǎng)度增

加后兩力的變化情況是（）

A.T減小，N增大B.T增大，N減小

C.T、N均增大D.T、N均減小

【答案】D

【詳解】對(duì)小球受力分析如圖所示

根據(jù)平衡條件可得

7

cosO

N=mgtan0

當(dāng)繩的長(zhǎng)度增加后，。減小，故八N均減小。

故選D。

【針對(duì)練習(xí)6】如圖所示，在固定好的水平和豎直的框架上，42兩點(diǎn)連接著一根繞過光滑輕小滑輪的不

可伸長(zhǎng)的細(xì)繩，重物懸掛于滑輪下，處于靜止?fàn)顟B(tài)。若按照以下的方式緩慢移動(dòng)細(xì)繩的端點(diǎn)，則下列判斷

正確的是（）

B.只將繩的左端移向4點(diǎn)，拉力不變

C.只將繩的右端移向9點(diǎn)，拉力變小

D.只將繩的右端移向9點(diǎn)，拉力變大

【答案】BD

【詳解】AB.設(shè)滑輪兩側(cè)繩子與豎直方向的夾角為a,繩子的長(zhǎng)度為L(zhǎng)B點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為s,根據(jù)幾何

知識(shí)和對(duì)稱性，得

.s

sina=—

L

以滑輪為研究對(duì)象，設(shè)繩子拉力大小為凡根據(jù)平衡條件得

2Fcosa—mg

mg

當(dāng)只將繩的左端移向4點(diǎn)，s不變，可知/不變，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.當(dāng)只將繩的右端移向夕點(diǎn)，s增加，可知尸增大，故C錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。

故選BD。

考向04動(dòng)態(tài)平衡之相似三角形法

【針對(duì)練習(xí)7】如圖所示，木板B放置在粗糙水平地面上，。為光滑較鏈。輕桿一端與錢鏈。連接，另一

端連接一質(zhì)量為根的小球A?，F(xiàn)將輕繩一端拴在小球A上，另一端通過光滑的定滑輪0'由力廠牽引，定滑

輪位于O的正上方，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)改變力F的大小使小球A和輕桿從圖示位置緩慢運(yùn)動(dòng)到0'

B.輕桿對(duì)小球的作用力大小變小

C.地面對(duì)木板的支持力逐漸變小

D.地面對(duì)木板的摩擦力逐漸變大

【答案】A

【詳解】AB.對(duì)小球A進(jìn)行受力分析，三力構(gòu)成矢量三角形，如圖所示

根據(jù)幾何關(guān)系可知兩三角形相似，因此

mg_F_F'

oo7-04

緩慢運(yùn)動(dòng)過程o'A越來越小，則尸逐漸減小，由于。1長(zhǎng)度不變，桿對(duì)小球的作用力大小不變，故A正確;

B錯(cuò)誤；

CD.對(duì)木板，由于桿對(duì)木板的作用力大小不變，方向向右下，但桿的作用力與豎直方向的夾角越來越小,

所以地面對(duì)木板的支持力逐漸增大，地面對(duì)木板的摩擦力逐漸減小。故CD錯(cuò)誤。

故選Ao

【針對(duì)練習(xí)8】如圖所示為一簡(jiǎn)易起重裝置，AC是上端帶有滑輪的固定支架，8C為質(zhì)量不計(jì)的輕桿，桿的

一端C用錢鏈固定在支架上，另一端B懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，并用鋼絲繩跨過滑輪A連接在卷揚(yáng)機(jī)上。

開始時(shí)，桿與AC的夾角N3C4>90。，現(xiàn)使緩緩變小，直到NBC4=30。。在此過程中，（不計(jì)

B.桿對(duì)B點(diǎn)的作用力大小不變

C.桿對(duì)B點(diǎn)的作用力先減小后增大

D.繩子對(duì)滑輪A的作用力變小

【答案】BD

【詳解】BC.對(duì)結(jié)點(diǎn)B受力分析，由平衡條件可畫出力的示意圖

mgNT

AB

可得桿8C對(duì)2點(diǎn)的作用力大小為

zBC

N=弁mg

AC

在/BC4變小的過程中，由于AC、長(zhǎng)度不變，故N不變，故B正確，C錯(cuò)誤;

A.同理可得繩上的拉力大小為

TAB

T=^-mg

在NBC4變小的過程中，由于AC不變，A3縮短，故T減小，故A錯(cuò)誤;

D.設(shè)滑輪兩邊繩子的夾角為凡根據(jù)幾何關(guān)系可知。變大，繩子對(duì)滑輪A的作用力為

0

F=2Tcos-

2

T變小，cos。變小，則尸變小，故D正確。

故選BD?

-M

岳核心素養(yǎng)?難點(diǎn)突破

考向05動(dòng)態(tài)平衡之圖解法

【典例1】（2019?全國(guó)）如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪.一細(xì)繩跨過滑輪,

其一端懸掛物塊M另一端與斜面上的物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動(dòng)M

直至懸掛N的細(xì)繩與豎直方向成45。.已知〃始終保持靜止，則在此過程中（）

A.水平拉力的大小可能保持不變

B.M所受細(xì)繩的拉力大小一定一直增加

C.〃所受斜面的摩擦力大小一定一直增加

D.M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加

【答案】BD

【詳解】如圖所示，以物塊N為研究對(duì)象，它在水平向左拉力F作用下，緩慢向左移動(dòng)直至細(xì)繩與豎直方

向夾角為45。的過程中，水平拉力F逐漸增大，繩子拉力T逐漸增大；

對(duì)M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，則隨著繩子拉力T的增加，則摩擦力f也逐漸

增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，則隨著繩子拉力T的增加，摩擦力f可能先減小后增加.故

本題選BD.

?,.含

iX電翌麗

【針對(duì)練習(xí)9］傾角為30。的斜面體C固定，斜面上有一物塊B通過一根輕繩繞過光滑定滑輪與小球A相

連，B與滑輪間的細(xì)繩與斜面平行，。與滑輪間的細(xì)繩水平，A、B的質(zhì)量均為機(jī)，初始時(shí)a=135。，如圖

所示，現(xiàn)將作用于。點(diǎn)的拉力P逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至豎直方向，此過程中B始終保持靜止。己知重力加速度

B.08繩拉力先變小后變大

C.BC間的摩擦力先減小后增大

D.拉力廠一直增大

【答案】C

【詳解】A.a=135。時(shí)，結(jié)點(diǎn)0的受力情況如圖所示

T=mgtan(l80°-135°)=mg

則根據(jù)平衡條件有

T=mgsin30°+f

可知摩擦力方向沿斜面向下，故A錯(cuò)誤；

BD.畫出結(jié)點(diǎn)所受三個(gè)力的矢量三角形如圖

T

由圖可知繩拉力逐漸減小，拉力廠一直減小，故BD錯(cuò)誤；

C.根據(jù)

T=mgsin300+f

當(dāng)繩拉力逐漸減小時(shí)，2C間的摩擦力先減小后反向增大，故C正確。

故選C。

【針對(duì)練習(xí)10】斜面傾角為30。，重為20N的A物體放在斜面上。平行于斜面的細(xì)線一端系著A物體，另

一端通過光滑定滑輪連著B物體，B物體在方向可變的拉力/作用下靜止在如圖所示位置，已知產(chǎn)最小時(shí),

大小為8N,則有()

B.尸最小時(shí)，A物體受斜面摩擦力大小為kA-10)N

C.尸最小時(shí)，A物體受斜面摩擦力沿斜面向上

D.B物體重力大小為84N

【答案】B

【詳解】設(shè)B物體的質(zhì)量為m,繩中張力為T,物體B受力示意圖如圖所示。

可知當(dāng)拉力廠斜向右上與繩子垂直時(shí)的拉力最小，根據(jù)平衡條件有

。力=mgsin30°

T=mgcos300

解得

mg=16N

T=8^3N

當(dāng)下最小時(shí)繩中張力為7=8聞，根據(jù)平衡條件可知，物體A的摩擦力為

/=r-Gsin300=(8g-10)N

方向沿斜面向下，故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選B。

考向06動(dòng)態(tài)平衡之輔助圓法

以此弦為邊在輔助圓中

畫出矢量三角形則夾角

兩個(gè)力夾角不變

一個(gè)力大小方向不變

另外兩個(gè)力變化'攵入,__________C

產(chǎn)輔助圖法］4：

兩個(gè)力夾角為90°/I

一個(gè)力大小不變

（方向變不變都可以）“以此直徑為邊在輔助圓

另外兩個(gè)力變化中畫出矢量三角形則夾

角為直徑的圓周角，大

小為90°

【典例1】（2017.全國(guó).高考真題）如圖，柔軟輕繩ON的一端。固定，其中間某點(diǎn)M拴一重物，用手拉住

繩的另一端N.初始時(shí)，豎直且MN被拉直，OM與之間的夾角為a（a>“.現(xiàn)將重物向右上方

緩慢拉起，并保持夾角a不變.在OM由豎直被拉到水平的過程中（）

A.上的張力逐漸增大

B.上的張力先增大后減小

C.上的張力逐漸增大

D.0M上的張力先增大后減小

【答案】AD

【詳解】以重物為研究對(duì)象，受重力mg,OM繩上拉力F2,MN上拉力FI，由題意知，三個(gè)力合力始終為

零，矢量三角形如圖所示，

m.

F2

F\

在F2轉(zhuǎn)至水平的過程中，MN上的張力Fi逐漸增大，0M上的張力F2先增大后減小，所以A、D正確；B、

C錯(cuò)誤.

寧韋向郭US產(chǎn)

【針對(duì)練習(xí)H】（多選）如圖，輕繩OA的一端A固定，用手拉住繩的另一端8初始時(shí)，OA與。8之間的

TT

夾角為n（?>y）?，F(xiàn)將燈籠向右上方緩慢拉起，并保持夾角a不變。在0A由圖示位置（0A與豎直方向

A.。2上的張力逐漸增大

B.08上的張力先增大后減小

C.AO上的張力逐漸增大

D.49上的張力先增大后減小

【答案】AD

【詳解】以重物為研究對(duì)象，受重力加g,。4繩上拉力TOA,。2上拉力TOB,由題意知，三個(gè)力合力始終

為零，矢量三角形如圖所示

在TOA轉(zhuǎn)至水平的過程中，OB上的張力TOB逐漸增大，0A上的張力TOA先增大后減小。

故選AD。

【針對(duì)練習(xí)12】（多選）如圖所示，粗糙斜面體C上有一個(gè)物塊A通過輕繩跨過固定在斜面頂端的光滑定

滑輪與質(zhì)量為m的物塊B相連，且均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)給物體B施加一個(gè)與輕繩夾角始終為6=120?的

拉力凡讓輕繩緩慢從豎直變成水平，此過程中物體A和斜面體C始終靜止，則在此過程中，下列說

A.繩子中的拉力T一直變大

B.拉力/的最大值為空/ng

3

C.斜面體C受地面的摩擦力一直減小

D.物塊A受到的摩擦力可能先增大后減小

【答案】BD

【詳解】AB.讓輕繩緩慢從豎直變成水平，且保持的拉力廠與輕繩08夾角始終為。=120?,以物體B

為對(duì)象，根據(jù)受力平衡，結(jié)合三角形定則，畫出如圖所示的輔助圓

4

由圖可知，繩子中的拉力T先增大后減?。焕?一直增大，當(dāng)輕繩變成水平時(shí)，拉力最大，則有

故A錯(cuò)誤，B正確；

C.以A、B、C為整體，根據(jù)受力平衡可知，斜面體C受地面的摩擦力大小等于拉力廠的水平分力，則有

力也=工

由輔助圓可以看成拉力F的水平分力先增大后減小，則斜面體C受地面的摩擦力先增大后減小,故C錯(cuò)誤；

D.由于不清楚斜面體C傾角P的具體值，所以可能存在繩子拉力一直大于物塊A重力沿斜面向下的分力，

則對(duì)于A,沿斜面方向有

T=mAgsin+fA

由于繩子中的拉力T先增大后減小，則物塊A受到的摩擦力先增大后減小，故D正確。

故選BD。

賽淄新好題*輕松練習(xí)

一、單選題

1.殲-35艦載機(jī)在航母上降落，需利用阻攔系統(tǒng)使之迅速停下。如圖，某次著艦時(shí)，飛機(jī)鉤住阻攔索中間

位置，兩段繩索夾角為120。時(shí)阻攔索中張力為尸，此刻飛機(jī)受阻攔索作用力的大小為（）

120°

F\

_______

A.FB.V3FC.|FD.2F

【答案】A

【詳解】由力的合成的平行四邊形法則，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)知，殲-35所受阻攔索的力為

2Fcos60°=F

故選Ao

2.將一長(zhǎng)方形木塊鋸開為相同的A、B兩部分后，按圖示方式疊放并靜止在粗糙水平地面上，A、B接觸

面與豎直方向的夾角為氏A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為四。若A、B的質(zhì)量均為加，重力加速度大小為g,則下

列說法正確的是（）

A.B可能受到5個(gè)力作用

B.A對(duì)B的摩擦力大小為卬ngsin。

C.A對(duì)B的作用力大小為用g

D.A對(duì)B有沿接觸面向上大小為mgcos。的摩擦力

【答案】C

【詳解】A.對(duì)B受力分析，B受到豎直向下的重力，地面豎直向上的支持力，A對(duì)B的壓力和摩擦力，

將A、B看成一個(gè)整體，整體受重力和地面對(duì)整體的支持力而平衡，則可知B不受地面的摩擦力，所以B

受4個(gè)力的作用，故A錯(cuò)誤。

BCD.對(duì)A受力分析，A受到豎直向下的重力mg,B對(duì)A垂直于接觸面斜向左上方的支持力和沿接觸面向

上的靜摩擦力作用，三力作用A處于平衡狀態(tài)，有：

f=mgcosd

FN=7ngsin。

摩擦力與樂的合力與重力等大反向，即B對(duì)A的作用力大小為機(jī)g,根據(jù)牛頓第三定律，A對(duì)B的作用力

大小為mg,故BD錯(cuò)誤，C正確。

故選C。

3.如圖所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上，質(zhì)量為機(jī)的螞蟻能停在圖中的A點(diǎn)，半徑。力與水平線的

夾角為仇則螞蟻所受摩擦力大小為（）

A.mgcosdB.mgsmdC.mgtandD.

【答案】A

【詳解】過A點(diǎn)做切線，切線與水平方向的夾角為a,如圖所示

由平衡條件得螞蟻所受摩擦力大小

Ff=mgsina

又因?yàn)?/p>

sina=cos0

得螞蟻所受摩擦力大小

Ff—mgcosd

故選Ao

4.如圖，小球C置于內(nèi)側(cè)面光滑的半球形凹槽B內(nèi)，B放在長(zhǎng)木板A上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。在緩

慢減小木板的傾角。過程中，下列說法正確的是（）

A.A受到的摩擦力逐漸減小B.A受到的壓力逐漸減小

C.C對(duì)B的壓力逐漸變大D.C受到三個(gè)力的作用

【答案】A

【詳解】AB.對(duì)BC組成的整體進(jìn)行受力分析，可得A受到的壓力與摩擦力為

N=（mB+m^gcosd

f=（mB+m^gsinB

在緩慢減小木板的傾角。的過程中，N增大，/減小，故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.對(duì)C進(jìn)行研究可知C受重力和半球形凹槽對(duì)C的支持力，根據(jù)二力平衡及作用力與反作用力的關(guān)系可

知C對(duì)B的壓力不變，故CD錯(cuò)誤。

故選Ao

5.中國(guó)載人航天工程已闊步走過30年，作為佑護(hù)航天員平安返回的“生命之傘”，為我國(guó)載人航天任務(wù)作出

了突出貢獻(xiàn)。在某次神舟飛船豎直勻速返回地面過程中，假設(shè)返回艙重量為G/（不計(jì)它受到的空氣阻力），

降落傘重量為G2,有96根相同的拉線與返回艙相連，另一端均勻分布在傘的邊緣，每根拉線和豎直方向都

成30。角，則每根拉線上的張力大小為（）

A."B..

48144

CG1+G2D遮（G1+G2）

?48?144

【答案】B

【詳解】對(duì)返回艙受力分析，豎直方向列平衡方程

96Tcos30°=Gi

解得

T_G]_班鼠

—48V3-144

故選B。

6.如圖所示，圓心為。、半徑為R的四分之一圓形光滑軌道豎直固定在水平地面上，在。點(diǎn)正上方有一光

滑的小滑輪，小滑輪到軌道最高點(diǎn)3的距離為輕繩的一端系一質(zhì)量為機(jī)的小球，靠放在光滑圓形軌道

上的A點(diǎn)，A點(diǎn)到小滑輪的距離為L(zhǎng)另一端繞過小滑輪后用力拉住.重力加速度大小為g,則（）

h

L

\B

A\R

o

A.小球靜止在A點(diǎn)時(shí)，圓形軌道對(duì)小球的支持力大小風(fēng)=鬻

B.小球靜止在A點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力大小片=鬻

C.緩慢地拉繩，使小球由A到B的過程中，風(fēng)大小不變，后變小

D.緩慢地拉繩，使小球由A到8的過程中，取變小，B先變小后變大

【答案】C

【詳解】A.小球受力如圖所示

由平衡條件可知，將三個(gè)力按順序首尾相接，可形成圖示所示的閉合三角形，由圖可知力的矢量三角形與

幾何三角形△400'相似，則有

mg=鳳二片

R+h~^~T

解得

mgR

=R+h

mgL

其中mg、R、〃均不變，乙逐漸減小，則由上式可知，Ev不變，F(xiàn)T變小。

故選C。

7.如圖所示，質(zhì)量為機(jī)的小球套在豎直固定的光滑圓環(huán)上，在圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑小孔，一根輕繩的

下端系著小球，上端穿過小孔用力拉住使小球從圖示位置向上緩慢移動(dòng)，關(guān)于繩對(duì)小球的拉力大小與圓環(huán)

對(duì)小球的彈力大小的變化，下列表述正確的是（

F

。產(chǎn)

A.拉力先變大后變小，圓環(huán)對(duì)小球的彈力大小不變

B.拉力變大，圓環(huán)對(duì)小球的彈力變小

C.拉力變小，圓環(huán)對(duì)小球的彈力大小不變

D.拉力先變小后變大，圓環(huán)對(duì)小球的彈力變大

【答案】C

【詳解】小球沿圓環(huán)緩慢上移，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，受到重力G、繩的拉力F、軌道對(duì)小球的彈力FN，三

個(gè)力的合力為零，作出受力分析圖，如圖所示

由相似三角形有

￡=￡=曳

F0~AB~OA

其中

FO=OA=R

當(dāng)A點(diǎn)上移時(shí)，半徑不變，AB長(zhǎng)度減小，所以尸減小，風(fēng)不變。

故選C。

8.如圖，輕繩兩端固定在一硬質(zhì)輕桿上的A、8兩點(diǎn)，在輕繩中點(diǎn)。系一重物，段繩子水平，0A段繩

子傾斜。現(xiàn)將輕桿在豎直面內(nèi)逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直到段繩子豎直，在此過程中，繩的張力片和4

的大小變化情況是（）

A

B/

------------------1O

A.n先減小后增大，F(xiàn)B一直減小B.以先減小后增大，F(xiàn)B先增大后減小

C.也一直減小，F(xiàn)B一直減小D.漢一直減小，4先增大后減小

【答案】C

mg_FA_FB

sinasin。sin￡

初始時(shí)，8=90。。將輕桿在豎直面內(nèi)逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a角大小不變，夕角增大，。角減小，故而可知自一

直減小，⑹一直減小，C正確。

故選C。

二、多選題

9.如圖所示，尸為光滑定滑輪，。為光滑輕質(zhì)動(dòng)滑輪，輕繩跨過滑輪，左端與物體A相連，右端固定在桿

0上，重物B懸掛在動(dòng)滑輪上。將A置于靜止在粗糙水平面的斜面體上，輕繩AP段與斜面平行，系統(tǒng)處

于靜止?fàn)顟B(tài)。若將桿。向右移動(dòng)一小段距離，斜面體與物體A仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，待動(dòng)滑輪靜止后，下列說

法正確的是（）

Q

A.輕繩中拉力增大B.物體A與斜面體之間的摩擦力一定增大

C.斜面體與地面之間的彈力增大D.斜面體與地面之間的摩擦力增大

【答案】AD

【詳解】A.若將桿Q移動(dòng)一段距離，斜面體與物體A仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，待動(dòng)滑輪靜止后，40P變大,

兩繩拉力大小相等，合力與B的重力等大反向，設(shè)繩OP與豎直方向夾角為。，則有

角度8變大，則繩中拉力變大，故A正確；

B.根據(jù)上述，繩中拉力變大，如果開始A受到的摩擦力沿斜面向上，則摩擦力可能減小，也有可能反向，

如果開始A受到的摩擦力沿斜面向下，則摩擦力增大，故B錯(cuò)誤；

C.對(duì)A和斜面整體分析，斜面傾角為a,水平方向有

f=Tcosa

繩的拉力變大，斜面體與地面之間的摩擦力變大，故C錯(cuò)誤，D正確。

故選ADo

10.如圖所示，L形木板置于水平地面上，壓縮的輕質(zhì)彈簧的一端固定在木板上，另一端與置于木板上表面

的物塊Q相連。若木板與Q均保持靜止，則（）

nwwvwwvrol

77777777777777777777777777777777^

A.Q受到4個(gè)力的作用

B.木板受到4個(gè)力的作用

C.Q對(duì)木板的摩擦力水平向左

D.地面對(duì)木板的摩擦力為零

【答案】AD

【詳解】A.物體Q一定受到重力、木板的支持力，彈簧向右的彈力以及木板給物塊向左的摩擦力，故A

正確；

BD.木板受到木板自身重力、地面給木板的支持力、木塊給木板的壓力以及彈簧給木板向左的彈力、木塊

給木板向右的摩擦力共5個(gè)力，地面對(duì)木板沒有摩擦力，整體分析可知，如果有整體無法平衡，故B錯(cuò)誤

D正確；

C.木塊相對(duì)木板有向右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，所以木板給木塊的摩擦力向左，則木塊給木板的摩擦力向右，故C錯(cuò)誤；

故選ADo

11.在一次學(xué)校的升旗儀式中，小明觀察到拴在國(guó)旗上端和下端各有一根繩子，隨著國(guó)旗的徐徐升起，上

端的繩子與旗桿的夾角在變大，下端的繩子幾乎是松弛的，如圖所示。設(shè)風(fēng)力水平，兩繩重力忽略不計(jì)，

由此可判斷在國(guó)旗升起的過程中（）

A.風(fēng)力在逐漸增大

B.上端的繩子的拉力先減小后增大

C.上端的繩子的拉力在逐漸增大

D.國(guó)旗受到的合力增大

【答案】AC

【詳解】由題知下端的繩子幾乎是松弛的，則該段繩子沒有拉力，將國(guó)旗看做質(zhì)點(diǎn)對(duì)其做受力分析有

隨著國(guó)旗的徐徐升起，上端的繩子與旗桿的夾角在變大，根據(jù)圖解法有

由上圖可看出隨著上端的繩子與旗桿的夾角在變大，風(fēng)力/聞也逐漸增大、上端繩子的拉力丹也逐漸增大,

國(guó)旗受到的合力0。

故選ACo

12.如圖甲所示，擋板0M與擋板ON夾角為60。，NM0N的角平分線沿豎直方向，將一個(gè)重G=60N的鉛球

放在兩擋板之間，現(xiàn)將整個(gè)裝置以過。點(diǎn)的水平線為軸沿逆時(shí)針方向緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)，直到ON沿豎直方向位置

如圖乙所示，整個(gè)過程兩擋板的夾角保持不變，忽略一切摩擦力，則（）

A.擋板ON對(duì)小球的作用力逐漸減小

B.擋板。M對(duì)小球的作用力先增大后減小

C.轉(zhuǎn)動(dòng)前擋板。M對(duì)小球的作用力大小為60N

D.圖乙中擋板ON對(duì)小球的作用力大小為30遍N

【答案】AC

【詳解】AB.整個(gè)過程球處于動(dòng)態(tài)平衡，由力的平衡條件可知兩支持力的合力與重力等大反向，兩擋板的

支持力之間的夾角始終為60。，受力分析如圖所示

當(dāng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)到擋板ON豎直時(shí)，由圖可知該過程中擋板ON對(duì)球的作用力逐漸減小，擋板OM對(duì)球的作用力逐

漸增大，故A正確，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)對(duì)稱性可知，轉(zhuǎn)動(dòng)前擋板OM對(duì)球的作用力大小等于擋板ON對(duì)球的作用力大小，根據(jù)受力平衡可得

2%sin300=G

解得轉(zhuǎn)動(dòng)前擋板OM對(duì)球的作用力大小為

FM=60N

故C正確;

D.轉(zhuǎn)動(dòng)后，以球?yàn)閷?duì)象，根據(jù)受力平衡可得

FN=Gtan30°

可得擋板ON對(duì)球的作用力大小為

F'N=20V3N

故D錯(cuò)誤。

故選AC-

13.如圖所示，輕繩輕桿OB的O端與質(zhì)量為機(jī)的小球拴接在一起，輕桿的B端通過錢鏈連接在豎直

墻面上，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且04=08,02與豎直方向的夾角為60。，重力加速度為g,則（）

A.輕繩受到的拉力大小為根g

B.輕桿OB受到的彈力大小為gmg

C.若將A點(diǎn)緩慢向下移動(dòng)一小段距離，則輕繩受到的拉力將變大

D.若將A點(diǎn)緩慢向下移動(dòng)一小段距離，則輕繩OA受到的拉力將變小

【答案】AC

【詳解】AB.對(duì)小球進(jìn)行受力分析，受力三角形如下圖所示

由幾何關(guān)系可知

ToA=TOB=mg

故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.若將A點(diǎn)向下移動(dòng)一小段距離，與豎直方向所成的夾角將增大，則由小球受力分析圖可知輕繩。4

受到拉力變大，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選ACo

14.如圖所示，傾角0=30。的斜面體A固定在水平地面上，一根輕繩跨過斜面體頂端的小滑輪，繩兩端系

有質(zhì)量為25"和根的小物