2025年高考物理復習之小題狂練600題（多選題）：相互作用-力（10題）

第1頁（共1頁）2025年高考物理復習之小題狂練600題（多選題）：相互作用——力（10題）一．多選題（共10小題）（多選）1．（2024?涼山州模擬）某同學在家清潔墻面的情景如圖所示，他用力推著一個0.8kg的拖把沿墻豎直向上做勻速直線運動，推力保持在沿輕桿方向上，此時輕桿與豎直墻面的夾角為53°，推力大小為40N。已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2，則（）A．拖把頭對墻的壓力為32N B．拖把頭對墻的壓力為24N C．拖把頭與墻面之間的動摩擦因數為0.5 D．拖把頭與墻面之間的動摩擦因數為0.75（多選）2．（2024?岳麓區(qū)校級模擬）光滑半圓槽的邊緣上固定有一輕質定滑輪，輕質定滑輪軸與一直桿AB一端連接，直桿可繞B在豎直面上轉動，輕繩一端連接一小球P，另一端跨過輕質定滑輪后套著一鐵環(huán)Q，然后固定在直桿的A端，如圖所示。開始時直桿通過外力水平放置并使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，不計任何摩擦阻力，小球可視為質點，則（）A．若輕繩PB段與BQ段均與豎直方向成30°角，小球P和鐵環(huán)Q的質量之比為1：1 B．若小球P的質量足夠大，系統(tǒng)平衡時小球P可能位于半圓弧槽的最低點 C．若通過外力把直桿AB順時針緩慢轉動一小段距離，小球P的位置可能不動 D．若通過外力把直桿AB逆時針緩慢轉動一小段距離，小球P的位置一定下移（多選）3．（2024?荔灣區(qū)校級一模）建筑工地上，工人用如圖所示的方式將重物從平臺運到地面。甲、乙兩人在同一高度手握輕繩，不計重力的光滑圓環(huán)套在輕繩上，下端吊一重物。甲站在A點靜止不動，乙從B點緩慢向A點移動一小段距離。此過程中，下列說法正確的是（）A．繩的拉力大小減小 B．甲所受平臺的支持力增大 C．甲所受平臺的摩擦力變小 D．繩對圓環(huán)拉力的合力變小（多選）4．（2024?江蘇四模）質量均為m的相同物塊P、Q靜止于同一水平面上，它們與水平面間的動摩擦因數均為0.5，現分別給兩物塊施加等大的作用力F，方向如圖所示。設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A．若F＝0.2mg，則P受到的摩擦比Q受到的摩擦小 B．若F＝0.2mg，則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大小相等 C．若F＝0.4mg，則P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小 D．若F＝0.4mg，則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大小相等（多選）5．（2024?茂名一模）某同學上網課時把平板放在傾角為30°的斜面上，平板質量為1kg，平板處于靜止狀態(tài)，示意圖如圖所示，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．斜面對平板的支持力方向豎直向上 B．斜面對平板的支持力小于平板所受的重力 C．斜面對平板的摩擦力大小是5N，方向沿斜面向下 D．斜面對平板的作用力豎直向上（多選）6．（2024?泰安三模）間距為10m的兩根固定的豎直桿間有一根腔衣繩，晾衣繩兩端等高，長度為14m且不可伸長。將一件衣服通過晾衣架掛在晾衣繩上，衣架能沿晾衣繩自由滑動，衣架掛鉤和晾衣繩之間的摩擦力忽略不計。無風時，衣服和衣架的懸掛點剛好位于晾衣繩的中間位置，如圖甲所示；有風時，有水平向右的風作用在衣服上，穩(wěn)定后衣架懸掛點兩側的晾衣繩剛好垂直，如圖乙所示。已知衣服和衣架的總質量為1.4kg，重力加速度g取10m/s2，風對晾衣繩的作用力忽略不計，則下列說法正確的是（）A．無風時，晾衣繩中的拉力大小為7N B．有風時，晾衣繩中的拉力大小為10N C．有風時，風對衣服的作用力大小為2N D．有風時，晾衣繩對衣架的作用力大小為12N（多選）7．（2024?東湖區(qū)校級三模）如圖所示，半圓環(huán)豎直固定在水平地面上，光滑小球套在半圓環(huán)上。對小球施加一始終指向半圓環(huán)最高點B的拉力F，使小球從圓環(huán)最低點A緩緩移動到最高點B。下列說法正確的是（）A．拉力F一直減小 B．拉力F先增大后減小 C．小球對圓環(huán)的壓力大小始終不變 D．小球對圓環(huán)的壓力先增大后減?。ǘ噙x）8．（2024?雨花區(qū)校級三模）一條兩端固定的粗細和質量分布均勻、柔軟、不可伸長的鏈條，在重力的作用下所具有的曲線形狀，稱之為懸鏈線。為探究其特點，現搭建如圖所示的一條懸鏈線，經測量知兩懸點A、B處切線與豎直方向夾角分別為30°和60°，兩切線的交點為C，E是C點正上方鏈條上的點，F為懸鏈線的最低點，則（）A．A、B兩懸點對墻面的拉力大小之比為3：1 B．鏈條AF和鏈條FB長度之比為3：1 C．整個鏈條上拉力最小的點為最低點F D．此時鏈條的重心在鏈條上的E點（多選）9．（2024?菏澤一模）新春佳節(jié)，小強把紅紙鋪在水平桌面上寫“?！弊?，為防止紅紙滑動，在其左側放一鎮(zhèn)紙壓住，如圖所示，下列說法正確的是（）A．在寫最后一個筆畫時紅紙受到7個力 B．在寫最后一個筆畫時鎮(zhèn)紙受到向右的摩擦力 C．用毛筆在紅紙上寫字存在毛細現象 D．在空間站里可以用毛筆寫字（多選）10．（2024?北辰區(qū)三模）圖甲為家用燃氣爐架，其有四個對稱分布的爪，若將總質量一定的鍋放在爐架上，如圖乙所示（側視圖）。忽略爪與鍋之間的摩擦力，若鍋可以看作半徑為R的球面，正對的兩爪間距為d，則下列說法正確的是（）A．R越大，爪與鍋之間的彈力越小 B．R越大，爪與鍋之間的彈力越大 C．d越大，爪與鍋之間的彈力越大 D．d越大，鍋受到的合力越大

2025年高考物理復習之小題狂練600題（多選題）：相互作用——力（10題）參考答案與試題解析一．多選題（共10小題）（多選）1．（2024?涼山州模擬）某同學在家清潔墻面的情景如圖所示，他用力推著一個0.8kg的拖把沿墻豎直向上做勻速直線運動，推力保持在沿輕桿方向上，此時輕桿與豎直墻面的夾角為53°，推力大小為40N。已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2，則（）A．拖把頭對墻的壓力為32N B．拖把頭對墻的壓力為24N C．拖把頭與墻面之間的動摩擦因數為0.5 D．拖把頭與墻面之間的動摩擦因數為0.75【考點】共點力的平衡問題及求解；力的合成與分解的應用．【專題】定量思想；推理法；共點力作用下物體平衡專題；推理能力．【答案】AC【分析】AB：對拖把頭受力分析，水平方向根據平衡條件列式求解墻對拖把頭的彈力，根據牛頓第三定律求解拖把頭對墻的壓力；CD：豎直方向根據平衡條件列式求解拖把頭與墻面之間的動摩擦因數。【解答】解：AB．拖把沿墻豎直向上做勻速直線運動，對拖把頭受力分析根據平衡條件可得墻對拖把頭的彈力為FN＝Fsin53°＝40×0.8N＝32N根據牛頓第三定律，拖把頭對墻的壓力為32N，故A正確，B錯誤；CD．拖把沿墻豎直向上做勻速直線運動，有Fcos53°＝mg+f拖把受到的滑動摩擦力為f＝μFN代入數據聯立解得拖把頭與墻面之間的動摩擦因數為μ＝0.5故C正確，D錯誤。故選：AC?！军c評】本題考查共點力作用下的平衡問題，要求學生能正確選擇研究對象，受力分析，根據平衡條件列式解題。（多選）2．（2024?岳麓區(qū)校級模擬）光滑半圓槽的邊緣上固定有一輕質定滑輪，輕質定滑輪軸與一直桿AB一端連接，直桿可繞B在豎直面上轉動，輕繩一端連接一小球P，另一端跨過輕質定滑輪后套著一鐵環(huán)Q，然后固定在直桿的A端，如圖所示。開始時直桿通過外力水平放置并使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，不計任何摩擦阻力，小球可視為質點，則（）A．若輕繩PB段與BQ段均與豎直方向成30°角，小球P和鐵環(huán)Q的質量之比為1：1 B．若小球P的質量足夠大，系統(tǒng)平衡時小球P可能位于半圓弧槽的最低點 C．若通過外力把直桿AB順時針緩慢轉動一小段距離，小球P的位置可能不動 D．若通過外力把直桿AB逆時針緩慢轉動一小段距離，小球P的位置一定下移【考點】共點力的平衡問題及求解；力的合成與分解的應用．【專題】定量思想；推理法；共點力作用下物體平衡專題；分析綜合能力．【答案】AD【分析】畫出P物體的受力分析圖，由平衡條件解答質量之比等問題；由平衡條件結合正交分解法解答?！窘獯稹拷猓篈、受力分析如下圖所示，若輕繩PB段與BQ段均與豎直方向成30°角，根據水平方向的合力為零可知：α＝β＝30°由幾何關系可得，只有OP與豎直方向的夾角也為30°，水平方向上合力才可能為零，對小球P在豎直方向有：m1g＝FTcos30°+FNcos30°對小球P水平方向有：FTsin30°＝FNsin30°對鐵環(huán)Q豎直方向有：m2g＝2FTcosα聯立可得出小球P和鐵環(huán)Q的質量之比為1：1，故A正確；B、如果小球P在半圓弧槽的最低點，那么連接小球的輕繩拉力應該為零，此時整個系統(tǒng)不可能平衡，故B錯誤；C、假設小球P位置不變，輕繩拉力不變，B端右側的繩長l不變，把直桿AB順時針轉動一小段距離，AB段的水平距離d變小，由：sinα=由此可知，α變小，繩的拉力：FT=m2g2cosα將變小，與小球D、直桿AB逆時針緩慢轉動一小段距離，AB段的水平距離d也是變小，設∠BOP＝θ，如圖建立直角坐標系，對小球P受力進行正交分解后，可得：F變形可得：FT=m1g(2cosθ2故選：AD?！军c評】熟練應用平衡條件及正交分解法解答共點力平衡問題，提高應用數學知識解決物理問題的能力。（多選）3．（2024?荔灣區(qū)校級一模）建筑工地上，工人用如圖所示的方式將重物從平臺運到地面。甲、乙兩人在同一高度手握輕繩，不計重力的光滑圓環(huán)套在輕繩上，下端吊一重物。甲站在A點靜止不動，乙從B點緩慢向A點移動一小段距離。此過程中，下列說法正確的是（）A．繩的拉力大小減小 B．甲所受平臺的支持力增大 C．甲所受平臺的摩擦力變小 D．繩對圓環(huán)拉力的合力變小【考點】解析法求共點力的平衡；力的合成與分解的應用．【專題】比較思想；方程法；共點力作用下物體平衡專題；推理能力．【答案】AC【分析】對結點處受力分析，根據平衡條件列出平衡方程，再根據夾角的變化判斷繩子的拉力如何變化；對甲受力分析，根據平衡條件列出平衡方程，判斷甲所受平臺的支持力是否變化；根據平衡條件列出水平方向的平衡方程，結合角度的變化判斷繩子的拉力如何變化，進而判斷甲所受平臺的摩擦力如何變化；根據兩邊繩子的合力大小等于重物重力大小，判斷繩對圓環(huán)拉力的合力是否變化。【解答】解：A、根據題圖可知，繩子與圓環(huán)構成“活結”，則兩段繩子上的拉力大小始終相同。設繩子與豎直方向的夾角為θ，對結點處受力分析如圖所示。根據平衡條件有：2Tcosθ＝mg得T=當乙從B點緩慢向A點移動一小段距離后，繩子與豎直方向的夾角θ將減小，則知繩子上的拉力T將減小，故A正確；BC、對甲受力分析如圖所示。根據平衡條件有FN＝G甲+Tcosθ，f＝Tsinθ結合T=mg2cosθ，可得FN＝G甲+mg2，可知，當乙從B點緩慢向A點移動一小段距離后，繩子與豎直方向的夾角θ將減小，甲所受平臺的支持力FN不變，而摩擦力f變小，故B錯誤，C正確；D、繩對圓環(huán)的拉力合力的大小始終等于重物的重力，則繩對圓環(huán)拉力的合力不變，故D錯誤。故選：AC?！军c評】本題考查動態(tài)平衡問題，解決本題的關鍵要靈活選擇研究對象，根據平衡條件列出相關的平衡方程，再進行分析。（多選）4．（2024?江蘇四模）質量均為m的相同物塊P、Q靜止于同一水平面上，它們與水平面間的動摩擦因數均為0.5，現分別給兩物塊施加等大的作用力F，方向如圖所示。設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A．若F＝0.2mg，則P受到的摩擦比Q受到的摩擦小 B．若F＝0.2mg，則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大小相等 C．若F＝0.4mg，則P受到的摩擦力比Q受到的摩擦力小 D．若F＝0.4mg，則P受到的摩擦力與Q受到的摩擦力大小相等【考點】判斷是否存在摩擦力；共點力的平衡問題及求解．【專題】學科綜合題；定量思想；推理法；摩擦力專題；推理能力．【答案】BD【分析】判斷P和Q受到的是滑動摩擦力還是靜摩擦力。兩物體均受到靜摩擦力作用，根據共點力平衡分析摩擦力大小。【解答】解：首先判斷P和Q受到的是滑動摩擦力還是靜摩擦力，AB、當F＝0.2mg時，P和Q均受到靜摩擦力作用，fp＝Fcos30°＝0.13mg，fQ＝Fcos30°＝0.13mg，故A錯誤，B正確；CD、當F＝0.4mg時，P和Q均受到靜摩擦力作用，fp'＝Fcos30°＝0.23mg，fQ'＝Fcos30°＝0.23mg，故C錯誤，D正確。故選：BD。【點評】此題考查了摩擦力的判斷與計算，研究多個物體的臨界問題，一要注意靈活選擇研究對象，采用隔離法和整體法結合研究，比較簡潔。二要明確臨界條件：一個相對于另一個物體剛要相對運動時兩者間的靜摩擦力達到最大。（多選）5．（2024?茂名一模）某同學上網課時把平板放在傾角為30°的斜面上，平板質量為1kg，平板處于靜止狀態(tài)，示意圖如圖所示，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．斜面對平板的支持力方向豎直向上 B．斜面對平板的支持力小于平板所受的重力 C．斜面對平板的摩擦力大小是5N，方向沿斜面向下 D．斜面對平板的作用力豎直向上【考點】共點力的平衡問題及求解．【專題】定量思想；推理法；共點力作用下物體平衡專題；推理能力．【答案】BD【分析】分析手機的受力情況，根據平衡條件分析判斷；根據三力平衡分析判斷?！窘獯稹拷猓篈B．設手機的質量為m，斜面傾角為θ。對平板進行受力分析，支持力方向垂直斜面向上，如圖所示根據平衡條件可知，斜面對平板的支持力小于平板所受的重力，故A錯誤，B正確；C．由圖可知，平板受到的摩擦力方向沿斜面向上，根據平衡條件則有Ff＝mgsinθ＝1×10×0.5N＝5N靜摩擦力等于平板重力沿斜面向下的分力，故C錯誤；D．斜面對平板的作用力是支持力和摩擦力的合力，由共點力平衡條件知；斜面對平板的作用力和重力的方向相反，為豎直向上，故D正確。故選：BD。【點評】本題關鍵掌握受力分析的方法和共點力平衡的條件。（多選）6．（2024?泰安三模）間距為10m的兩根固定的豎直桿間有一根腔衣繩，晾衣繩兩端等高，長度為14m且不可伸長。將一件衣服通過晾衣架掛在晾衣繩上，衣架能沿晾衣繩自由滑動，衣架掛鉤和晾衣繩之間的摩擦力忽略不計。無風時，衣服和衣架的懸掛點剛好位于晾衣繩的中間位置，如圖甲所示；有風時，有水平向右的風作用在衣服上，穩(wěn)定后衣架懸掛點兩側的晾衣繩剛好垂直，如圖乙所示。已知衣服和衣架的總質量為1.4kg，重力加速度g取10m/s2，風對晾衣繩的作用力忽略不計，則下列說法正確的是（）A．無風時，晾衣繩中的拉力大小為7N B．有風時，晾衣繩中的拉力大小為10N C．有風時，風對衣服的作用力大小為2N D．有風時，晾衣繩對衣架的作用力大小為12N【考點】共點力的平衡問題及求解；力的合成與分解的應用．【專題】定量思想；推理法；受力分析方法專題；分析綜合能力．【答案】BC【分析】根據幾何關系，結合受力分析可求出各個選項的受力情況?！窘獯稹拷猓篈、無風時，設懸掛點兩側的晾衣繩與豎直方向的夾角為θ，由幾何關系可知sinθ=57，cosθ=267，對懸掛點受力分析，可知2Tcosθ＝mg，解得TB、有風時，設懸掛點左側的晾衣繩長度為L1，右側長度為L2，因為衣架懸掛點兩側的晾衣繩剛好垂直，則根據勾股定理有L12+L22=102m，L1十L2＝14m，解得L1＝8m，L2＝6m，設左側晾衣繩與豎直方向的夾角為θ1，右側晾衣繩與豎直方向的夾角為θ2，由幾何關系可知sinθ1＝0.8，sinθ2＝0.6，設此時細線中的拉力大小為T'，對懸掛點受力分析，豎直方向有T'cosθ1+T'cosθ2＝mgC、水平方向有T'sinθ1＝T'sinθ2+F，解得F＝2N，故C正確；D、衣服和衣架穩(wěn)定后，晾衣繩對其作用力大小等于其重力和風力的矢量和，則FT=F2+m2g2，解得FT故選：BC?！军c評】學生在解答本題時，應注意對于受力分析問題，要與幾何關系結合起來。（多選）7．（2024?東湖區(qū)校級三模）如圖所示，半圓環(huán)豎直固定在水平地面上，光滑小球套在半圓環(huán)上。對小球施加一始終指向半圓環(huán)最高點B的拉力F，使小球從圓環(huán)最低點A緩緩移動到最高點B。下列說法正確的是（）A．拉力F一直減小 B．拉力F先增大后減小 C．小球對圓環(huán)的壓力大小始終不變 D．小球對圓環(huán)的壓力先增大后減小【考點】相似三角形法解決動態(tài)平衡問題；力的合成與分解的應用．【專題】定性思想；圖析法；共點力作用下物體平衡專題；理解能力．【答案】AC【分析】對小球受力分析，作出力的平行四邊形，由相似三角形知識可求得拉力及壓力的變化情況．【解答】解：小球受力如圖所示根據相似三角形法可得mgR從圓環(huán)最低點A緩緩移動到最高點B過程中，小球與B點間的距離l逐漸減小，則拉力F減小，N的大小不變，根據牛頓第三定律可得小球對圓環(huán)的壓力大小始終不變，故AC正確，BD錯誤。故選：AC。【點評】本題考查共點力平衡條件的動態(tài)分析問題，注意使用了相似三角形法；而此類方法在處理共點力的動態(tài)平衡時較為常見，當題目無法找到直角時，應考慮應用此法．（多選）8．（2024?雨花區(qū)校級三模）一條兩端固定的粗細和質量分布均勻、柔軟、不可伸長的鏈條，在重力的作用下所具有的曲線形狀，稱之為懸鏈線。為探究其特點，現搭建如圖所示的一條懸鏈線，經測量知兩懸點A、B處切線與豎直方向夾角分別為30°和60°，兩切線的交點為C，E是C點正上方鏈條上的點，F為懸鏈線的最低點，則（）A．A、B兩懸點對墻面的拉力大小之比為3：1 B．鏈條AF和鏈條FB長度之比為3：1 C．整個鏈條上拉力最小的點為最低點F D．此時鏈條的重心在鏈條上的E點【考點】共點力的平衡問題及求解；重心的概念和物理意義；彈力的概念及其產生條件；力的合成與分解的應用．【專題】信息給予題；比較思想；推理法；共點力作用下物體平衡專題；推理能力．【答案】BC【分析】A.根據“三力匯交”原理對懸鏈線受力分析，再根據共點力的平衡條件分析求解兩懸點處墻壁對鏈條的拉力大小之比，根據牛頓第三定律求解鏈條對墻面的拉力大小之比；B.對兩部分鏈條進行受力分析，根據平衡條件求解兩部分鏈條的質量之比，再求長度之比；C.在鏈條上任取一點D（除F外），取D與F點之間這一部分鏈條為對象，根據平衡條件分析作答；D.根據“三力匯交”原理可知E點在重力作用線上，再根據鏈條的形狀分析重心的位置?！窘獯稹拷猓篈．對懸鏈線受力分析，兩懸點A、B處切線與豎直方向夾角分別為30°和60°受力分析圖如圖1所示：根據平衡條件TTB代入數據聯立解得，A、B兩懸點處墻壁對鏈條的拉力大小之比為得T根據牛頓第三定律，A、B兩懸點鏈條對墻面的拉力大小之比為3：1，故B．設最低點F處的張力為T，左側懸鏈質量為m1，右側質量為m2，兩部分鏈條的受力圖如圖2所示：根據平衡條件，對左側懸鏈m對右側懸鏈m得兩部分鏈條的質量之比m鏈條AF和鏈條FB長度之比為3：1，故B正確；C．在鏈條上任取一點D（除F外），取D與F點之間這一部分鏈條為對象，質量為Δm，D點的張力為TD由于F點的張力處于水平方向，根據平衡條件結合數學知識T可知整個鏈條上拉力最小的點為最低點F，故C正確；D．根據“三力匯交”原理，由題意可知，重力作用線經過E點，但由于鏈條形狀不規(guī)則，重心不在鏈條的E點，故D錯誤。故選：BC。【點評】本題考查了鏈條的平衡，對于鏈條這類物體的平衡可根據“三力匯交”原理結合平衡條件分析作答。（多選）9．（2024?菏澤一模）新春佳節(jié)，小強把紅紙鋪在水平桌面上寫“?！弊?，為防止紅紙滑動，在其左側放一鎮(zhèn)紙壓住，如圖所示，下列說法正確的是（）A．在寫最后一個筆畫時紅紙受到7個力 B．在寫最后一個筆畫時鎮(zhèn)紙受到向右的摩擦力 C．用毛筆在紅紙上寫字存在毛細現象 D．在空間站里可以用毛筆寫字【考點】判斷是否存在摩擦力．【專題】定性思想；解題方法；摩擦力專題；理解能力．【答案】ACD【分析】通過題意，對書寫過程中的紙張進行受力分析，同時需要結合毛細現象及空間站里的真實情況?！窘獯稹拷猓篈.對紙進行受力分析可知，書寫過程中紙張收到筆的壓力、筆的摩擦力、重力、桌面的支持力、桌面的摩擦力、鎮(zhèn)紙的壓力、以及墨水的壓力共7個力，故A正確；B.鎮(zhèn)紙相對于紙既沒有相對運動的趨勢，也未發(fā)生滑動，因此不受來自于紙的摩擦力，故B錯誤；C.紙張內存在縫隙，因此存在毛細現象，故C正確；D.空間站內毛細現象同樣存在，因此在空間站里毛筆可以寫字，故D正確。故選：ACD?！军c評】本題需要找出各部分間的相互作用情況，進而判斷某一物體的受力情況，另外需要了解毛細現象的原理及應用。（多選）10．（2024?北辰區(qū)三模）圖甲為家用燃氣爐架，其有四個對稱分布的爪，若將總質量一定的鍋放在爐架上，如圖乙所示（側視圖）。忽略爪與鍋之間的摩擦力，若鍋可以看作半徑為R的球面，正對的兩爪間距為d，則下列說法正確的是（）A．R越大，爪與鍋之間的彈力越小 B．R越大，爪與鍋之間的彈力越大 C．d越大，爪與鍋之間的彈力越大 D．d越大，鍋受到的合力越大【考點】共點力的平衡問題及求解；力的合成與分解的應用．【專題】定量思想；控制變量法；共點力作用下物體平衡專題；應用數學處理物理問題的能力．【答案】AC【分析】鍋靜止，所受合力為零。對鍋受力分析，受重力、四個對稱分布的爪的支持力，這幾個力為共點力。根據平衡關系、幾何關系可解?！窘獯稹拷猓喝缦聢D所示，鍋靜止，受重力G、四個對稱分布的爪的支持力F。則有：4Fcosθ＝Gsinθ=cosθ=聯立方程解得：F=可知，R越大，爪與鍋之間的彈力F越??；d越大，爪與鍋之間的彈力F越大。故AC正確，BD錯誤。故選：AC。【點評】解答本題，關鍵要列出豎直方向的平衡方程，結合幾何關系、三角函數可解。

考點卡片1．重心的概念和物理意義【知識點的認識】1.概念：一個物體的各部分都要受到重力的作用，從效果上看，我們可以認為各部分受到的重力作用集中于一點，這一點叫做物體的重心．2.性質：重心不是真實存在的，是假象的一個點。3.思想方法：重心概念的提出用到了等效替代法?！久}方向】關于重心的說法中，正確的是（）A、重心是物體所受重力的等效作用點B、重心是物體上最重的一點C、重心的位置一定在物體上D、質量不均勻但形狀規(guī)則的物體的重心在它的幾何中心分析：重心是物體所受重力的等效作用點，物體的重心不一定在物體上，重心不是物體內最重的一點．物體的重心位置與物體的質量分布、物體的形狀有關．用線懸掛的物體靜止時，根據平衡條件分析細線方向與重心的關系．解答：A、我們把物體受到的重力等效與一點，這一點就是重心。重心是物體所受重力的等效作用點。故A正確。B、物體的重心是重力的作用點，不是物體內最重的一點。故B錯誤。C、物體的重心不一定在物體上，也可以在物體之外，比如均勻的圓環(huán)，重心在圓環(huán)之外。故C錯誤。D、物體的重心位置與物體的質量分布、物體的形狀兩個因素有關，質量均勻形狀規(guī)則的物體的重心在它的幾何中心。故D錯誤。故選：A。點評：本題考查對于重心的理解．重心是物體各部分所受重力的合力的作用點，可以用懸掛法確定薄形物體的重心位置．【解題思路點撥】重心是重力的等效作用點，所以只要物體有重力就一定會有重心，但是重心卻不一定在物體的幾何中心，甚至不一定在物體上。2．彈力的概念及其產生條件【知識點的認識】1．彈力（1）定義：發(fā)生彈性形變的物體，由于要恢復原狀，對跟它接觸的物體產生的力叫彈力．（2）彈力的產生條件：①彈力的產生條件是兩個物體直接接觸，②并發(fā)生彈性形變．（3）彈力的方向：力垂直于兩物體的接觸面．①支撐面的彈力：支持力的方向總是垂直于支撐面，指向被支持的物體；壓力總是垂直于支撐面指向被壓的物體．點與面接觸時彈力的方向：過接觸點垂直于接觸面．球與面接觸時彈力的方向：在接觸點與球心的連線上．球與球相接觸的彈力方向：垂直于過接觸點的公切面．②彈簧兩端的彈力方向：與彈簧中心軸線重合，指向彈簧恢復原狀的方向．其彈力可為拉力，可為壓力．③輕繩對物體的彈力方向：沿繩指向繩收縮的方向，即只為拉力．（4）彈力的大小對有明顯形變的彈簧，彈力的大小可以由胡克定律計算．對沒有明顯形變的物體，如桌面、繩子等物體，彈力大小由物體的受力情況和運動情況共同決定．①胡克定律可表示為（在彈性限度內）：F＝kx，還可以表示成△F＝k△x，即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比．式中k叫彈簧的勁度系數，單位：N/m．k由彈簧本身的性質決定（與彈簧的材料、粗細、直徑及原長都有關系）．②“硬”彈簧，是指彈簧的k值較大．（同樣的力F作用下形變量△x較?。蹘追N典型物體模型的彈力特點如下表．項目輕繩輕桿彈簧形變情況伸長忽略不計認為長度不變可伸長可縮短施力與受力情況只能受拉力或施出拉力能受拉或受壓，可施出拉力或壓力同桿力的方向始終沿繩不一定沿桿沿彈簧軸向力的變化可發(fā)生突變同繩只能發(fā)生漸變【知識點的應用及延伸】彈力有無及方向的判斷問題：怎樣判斷彈力的有無？解答：（1）對于形變明顯的情況（如彈簧）可由形變直接判斷．（2）對于接觸處的形變不明顯，判斷其彈力的有無可用以下方法．①拆除法即解除所研究處的接觸，看物體的運動狀態(tài)是否改變．若不變，則說明無彈力；若改變，則說明有彈力．②分析主動力和運動狀態(tài)來判斷是否有彈力．分析主動力就是分析沿彈力所在方向上，除彈力以外其他力的合力．看該合力是否滿足給定的運動狀態(tài)，若不滿足，則存在彈力；若滿足，則不存在彈力．【命題方向】（1）第一類?？碱}型是對概念的考查：關于彈力，下列說法中正確的是（）A．相互接觸的物體之間一定有彈力作用B．不接觸的物體之間也可能有彈力作用C．壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面D．壓力和支持力的方向都平行于物體的接觸面分析：知道彈力產生的條件：1、物體要相互接觸2、物體要發(fā)生彈性形變．清楚彈力的方向．解答：解：A、彈力產生的條件是：1、物體要相互接觸2、物體要發(fā)生彈性形變．兩個條件同時滿足物體間才會產生彈力．故A錯誤．B、根據A選項分析，故B錯誤．C、壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面，指向被壓和被支持的方向，故C正確．D、壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面，故D錯誤．故選C．點評：要注意支持力、壓力屬于彈力．壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面．（2）第二類?？碱}型是對具體事例進行分析：如圖，球A放在斜面上，被豎直擋板擋住而處于靜止狀態(tài)，關于球A所受的彈力，正確的（）A．球A僅受一個彈力作用，彈力方向垂直斜面向上B．球A受兩個彈力作用，一個水平向左，一個垂直斜面向下C．球A受兩個彈力作用，一個水平向右，一個垂直斜面向上D．球A受三個彈力作用，一個水平向右，一個垂直斜面向上，一個豎直向下分析：小球處于靜止狀態(tài)，對擋板和斜面接觸擠壓，擋板和斜面都產生彈性形變，它們對小球產生彈力，彈力的方向垂直于接觸面．解答：解：由于小球對擋板和斜面接觸擠壓，擋板和斜面都產生彈性形變，它們對小球產生彈力，而且彈力的方向垂直于接觸面，所以擋板對小球的彈力方向水平向右，斜面對小球的彈力方向垂直于斜面向上．故選C點評：支持力是常見的彈力，其方向垂直于接觸面并且指向被支持物．基礎題，比較容易．【解題方法點撥】這部分知識難度中等、也有難題，在平時的練習中、階段性考試中會單獨出現，選擇、填空、計算等等出題形式多種多樣，在高考中不會以綜合題的形式考查的，但是會做為題目的一個隱含條件考查．彈力的有無及方向判斷比較復雜，因此在確定其大小和方向時，不能想當然，應根據具體的條件或計算來確定．3．判斷是否存在摩擦力【知識點的認識】1.考點意義：有很多題目會綜合考查摩擦力的相關知識，不區(qū)分靜摩擦力和滑動摩擦力，所以設置本考點。2.對于是否存在摩擦力可以按以下幾個方法判斷：①條件法：根據摩擦力的產生條件進行判斷。a、接觸面粗糙；b、兩物體間存在彈力；c、有相對運動或相對運動的趨勢。②假設法：假設有或者沒有摩擦力，判斷物體運動狀態(tài)是否會改變?！久}方向】如圖，長方體甲乙疊放在水平地面上．水平力F作用在甲上，使甲乙一起向右做勻速直線運動（）A、甲、乙之間一定有摩擦力B、水平地面對乙沒有摩擦力C、甲對乙的摩擦力大小為F，方向水平向右D、水平地面對乙的摩擦力大小為F．方向水平向右分析：首先對甲、乙的整體進行分析，根據平衡力的知識得出乙與地面間的摩擦力；以甲為研究對象，進行受力分析，得出甲與乙之間的摩擦力．解答：A、以甲為研究對象，由于做勻速直線運動，所以受力平衡，水平方向受向右的拉力F，所以受乙對其向左的摩擦力，故A正確；B、以甲、乙的整體為研究對象，由于受向右的拉力作用，所以還受向左的摩擦力作用，B錯誤；C、由A知，甲受乙對其向左的摩擦力，根據力的作用的相互性，所以甲對乙向右的摩擦力作用，故C正確；D、由B知，水平地面對乙的摩擦力大小為F，方向水平向左，故D錯誤。故選：AC。點評：本題關鍵正確選擇研究對象，然后再根據兩物體及整體處于平衡狀態(tài)，由平衡條件分析受力情況即可．【解題思路點撥】對物體受力的判斷常采用的方法之一就是假設法，假設物體受或不受某力會使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，那么假設不成立。4．力的合成與分解的應用【知識點的認識】本考點針對比較復雜的題目，題目涉及到力的合成與分解的綜合應用?！久}方向】假期里，一位同學在廚房里協(xié)助媽媽做菜，對菜刀發(fā)生了興趣．他發(fā)現菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，刀刃前部的頂角小，后部的頂角大（如圖所示），下列有關刀刃的說法合理的是（）A、刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外形美觀，跟使用功能無關B、在刀背上加上同樣的壓力時，分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關C、在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越大，分開其他物體的力越大D、在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越小，分開其他物體的力越大分析：根據力的平行四邊形定則可知，相同的壓力下，頂角越小，分力越大；相同的頂角下，壓力越大，分力越大．解答：把刀刃部分抽象后，可簡化成一個等腰三角劈，設頂角為2θ，背寬為d，側面長為l，如圖乙所示當在劈背施加壓力F后，產生垂直側面的兩個分力F1、F2，使用中依靠著這兩個分力分開被加工的其他物體。由對稱性知，這兩個分力大小相等（F1＝F2），因此畫出力分解的平行四邊形，實為菱形，如圖丙所示。在這個力的平行四邊形中，取其四分之一考慮（圖中陰影部分），根據它跟半個劈的直角三角形的相似關系，由關系式，得F1＝F2由此可見，刀背上加上一定的壓力F時，側面分開其他物體的力跟頂角的大小有關，頂角越小，sinθ的值越小，F1和F2越大。但是，刀刃的頂角越小時，刀刃的強度會減小，碰到較硬的物體刀刃會卷口甚至碎裂，實際制造過程中為了適應加工不同物體的需要，所以做成前部較薄，后部較厚。使用時，用前部切一些軟的物品（如魚、肉、蔬菜、水果等），用后部斬劈堅硬的骨頭之類的物品，俗話說：“前切后劈”，指的就是這個意思。故D正確。故選：D。點評：考查力的平行四邊形定則，體現了控制變量法，同時學會用三角函數來表示力與力的關系．【解題思路點撥】對力的合成與力的分解的綜合應用問題，要首先熟練掌握力的合成和力的分解的相關內容，再選擇合適的合成和分解方法進行解題。5．共點力的平衡問題及求解【知識點的認識】1.共點力（1）定義：如果一個物體受到兩個或更多力的作用，這些力共同作用在物體的在同一點上，或者雖不作用在同一點上，但它們的延長線交于一點，這幾個力叫作共點力。（2）力的合成的平行四邊形定則只適用于共點力。2.共點力平衡的條件（1）平衡狀態(tài)：物體保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。（2）平衡條件：在共點力作用下物體平衡的條件是合力為0。3.對共點力平衡條件的理解及應用合外力等于0，即F合＝0→正交分解法Fx合=0Fy合=0，其中Fx合和Fy4.平衡條件的推論（1）二力平衡：若物體在兩個力作用下處于平衡狀態(tài)，則這兩個力一定等大、反向。（2）三力平衡：若物體在三個共點力作用下處于平衡狀態(tài)，則任意兩個力的合力與第三個力等大、反向。（3）多力平衡：若物體在n個共點力作用下處于平衡狀態(tài)，則其中任意一個力必定與另外（n﹣1）個力的合力等大、反向。5.解答共點力平衡問題的三種常用方法6.平衡中的臨界、極值問題a.臨界問題（1）問題特點：①當某物理量發(fā)生變化時，會引起其他幾個物理量的變化。②注意某現象“恰好出現”或“恰好不出現”的條件。（2）分析方法：基本方法是假設推理法，即先假設某種情況成立，然后根據平衡條件及有關知識進行論證、求解。b.極值問題（1）問題界定：物體平衡的極值問題，一般指在力的變化過程中涉及力的最大值和最小值的問題。（2）分析方法：①解析法：根據物體平衡的條件列出方程，在解方程時，采用數學知識求極值或者根據物理臨界條件求極值。②圖解法：根據物體平衡的條件作出力的矢量圖，畫出平行四邊形或者矢量三角形進行動態(tài)分析，確定最大值或最小值。7.“活結”與“死結”、“活桿”與“死桿”模型（1）“活結”與“死結”模型①“活結”一般是由輕繩跨過光滑滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的。繩雖然因“活結”而彎曲，但實際上是同一根繩，所以由“活結”分開的兩段繩上彈力的大小一定相等，兩段繩合力的方向一定沿這兩段繩夾角的平分線。②“死結”兩側的繩因結而變成了兩根獨立的繩，因此由“死結”分開的兩段繩上的彈力不一定相等。（2）“活桿”與“死桿”模型①“活桿”：指輕桿用轉軸或鉸鏈連接，當輕桿處于平衡狀態(tài)時，輕桿所受到的彈力方向一定沿著桿，否則會引起輕桿的轉動。如圖甲所示，若C為轉軸，則輕桿在緩慢轉動中，彈力方向始終沿桿的方向。②“死桿”：若輕桿被固定，不發(fā)生轉動，則輕桿所受到的彈力方向不一定沿桿的方向。如圖乙所示，水平橫梁的一端A插在墻壁內，另一端B裝有一個小滑輪，繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛重物m?；唽K的作用力應為圖丙中兩段繩中拉力F1和F2的合力F的反作用力，即AB桿彈力的方向不沿桿的方向?！久}方向】例1：在如圖所示的甲、乙、丙、丁四幅圖中，滑輪光滑且所受的重力忽略不計，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過滑輪，a端固定在墻上，b端下面掛一質量為m的重物。當滑輪和重物都靜止不動時，甲、丙、丁圖中木桿P與豎直方向的夾角均為θ，乙圖中木桿P豎直。假設甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD，則以下判斷正確的是（）A.FA＝FB＝FC＝FDB.FD＞FA＝FB＞FCC.FA＝FC＝FD＞FBD.FC＞FA＝FB＞FD分析：對滑輪受力分析，受兩個繩子的拉力和桿的彈力；滑輪一直保持靜止，合力為零，故桿的彈力與兩個繩子的拉力的合力等值、反向、共線。解答：由于兩個繩子的拉力大小等于重物的重力，大小不變，即四個選項中繩子的拉力是大小相等的，根據平行四邊形定則知兩個力的夾角越小，則合力越大，即滑輪兩邊繩子的夾角越小，繩子拉力的合力越大，故丁圖中繩子拉力合力最大，則桿的彈力最大，丙圖中夾角最大，繩子拉力合力最小，則桿的彈力最小，甲圖和乙圖中的夾角相同，則繩子拉力合力相等，則桿的彈力相等，所以甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小順序為：FD＞FA＝FB＞FC，故B正確，ACD錯誤。故選：B。本題考查的是力的合成與平衡條件在實際問題中的應用，要注意桿的彈力可以沿著桿的方向也可以不沿著桿方向，結合平衡條件分析是關鍵。例2：如圖所示，兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上，兩繩與豎直方向的夾角都為45°，日光燈保持水平，所受重力為G。則（）A.兩繩對日光燈拉力的合力大小等于GB.兩繩的拉力和重力不是共點力C.兩繩的拉力大小均為22D.兩繩的拉力大小均為G分析：兩繩的拉力和重力是共點力，根據合力為零分析AB選項；根據對稱性可知，左右兩繩的拉力大小相等，分析日光燈的受力情況，由平衡條件求解繩子的拉力大小。解答：B．對日光燈受力分析如圖：兩繩拉力的作用線與重力作用線的延長線交于一點，這三個力是共點力，故B錯誤；A．由于日光燈在兩繩拉力和重力作用下處于靜止狀態(tài)，所以兩繩的拉力的合力與重力G等大反向，故A正確；CD．由于兩個拉力的夾角成直角，且都與豎直方向成45°角，則由力的平行四邊形定則可知：G=F12+F22，F1＝F2，解得：F1＝F故選：AC。點評：本題主要是考查了共點力的平衡，解答本題的關鍵是：確定研究對象、進行受力分析、進行力的合成，利用平衡條件建立方程進行解答。例3：如圖，三根長度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2l。現在C點上懸掛一個質量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點上可施加力的最小值為（）A.mgB.33C.12D.14分析：根據物體的受力平衡，依據幾何關系求解即可。解答：依題得，要想CD水平，則各繩都要緊繃，根據幾何關系可知，AC與水平方向的夾角為60°，結點C受力平衡，則受力分析如圖所示因此CD的拉力為T＝mg?tan30°D點受CD繩子拉力大小等于T，方向向左。要使CD水平，則D點兩繩的拉力與外界的力的合力為零，則CD繩子對D點的拉力可分解為沿BD繩的F1以及另一分力F2。由幾何關系可知，當F2與BD垂直時，F2最小，F2的大小即為拉力大小，因此有F2min＝T?sin60°=1故ABD錯誤，C正確。故選：C。點評：本題考查的是物體的受力平衡，解題的關鍵是當F2與BD垂直時，F2最小，F2的大小即為拉力大小。例4：如圖甲所示，細繩AD跨過固定的水平輕桿BC右端的輕質光滑定滑輪懸掛一質量為M1的物體，∠ACB＝30°；圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻壁上，另一端G通過細繩EG拉住，EG與水平方向的夾角為30°，在輕桿的G點用細繩GF懸掛一質量為M2的物體（都處于靜止狀態(tài)），求：（1）細繩AC的張力FTAC與細繩EG的張力FTEG之比；（2）輕桿BC對C端的支持力；（3）輕桿HG對G端的支持力。分析：（1）根據力的分解及幾何關系解答。（2）圖甲中對滑輪受力分析，運用合成法求解細繩AC段的張力FAC與輕桿BC對C端的支持力；（3）乙圖中，以C點為研究對象，根據平衡條件求解細繩EG段的張力F2以及輕桿HG對G端的支持力。解答：下圖（a）和下圖（b）中的兩個物體M1、M2都處于平衡狀態(tài)，根據平衡的條件，首先判斷與物體相連的細繩，其拉力大小等于物體的重力；分別取C點和G點為研究對象，進行受力分析如圖（a）和右圖（b）所示，根據平衡規(guī)律可求解。（1）上圖（a）中輕繩AD跨過定滑輪拉住質量為M1的物體，物體處于平衡狀態(tài)，輕繩AC段的拉力FTAC＝FCD＝M1g；上圖（b）中由于FTEGsin30°＝M2g得FEG＝2M2g所以FTAC：FTEG＝M1：2M2。（2）上圖（a）中，根據FAC＝FCD＝