專題01 力與物體的平衡（練習）（原卷版）-2025年高考物理二輪復習講練測（新高考用）

1/16專題01力與物體的平衡目錄TOC\o"1-2"\h\z\u01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 902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

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，擋板與斜面夾角為．若彈簧測力計位于豎直方向，讀數(shù)為取,擋板對球體支持力的大小為（

）A． B． C． D．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、，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G4．（2024·安徽·一模）如圖，長為L的輕質(zhì)光滑細桿AB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A端的距離為（）A． B． C． D．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B．小孩受到墻壁的摩擦力方向豎直向上C．小孩腳與墻壁間的動摩擦因數(shù)大于1D．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m，四條腿與豎直方向的夾角均為θ，月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的。每條腿對月球表面壓力的大小為（

）

A． B． C． D．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m，3、4質(zhì)量相同為，不計石塊間的摩擦，則m:m'為（

A． B． C．1 D．28．（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400NB．演員A右手臂受到的壓力為200NC．演員B對演員A雙肩的壓力為1800ND．地面對演員A的作用力為1200N9．（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m，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4mgC．2號燈籠與3號燈籠之間的作用力等于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m的小球通過兩根輕彈簧A、B連接，在水平外力F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θ與45°。設(shè)A、B中的拉力分別為FA、FB，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FA的大小。

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A不動，另一只手控制B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a向左移動，細線的拉力減小B．沿虛線b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d向右移動，細線對空竹的合力增大12．（2024·陜西西安·一模）如圖AO、CO為不可伸長的輕繩，BO為可繞B點自由轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)細桿，桿長為L，A、B兩點的高度差也為L。在O點用輕繩CO懸掛質(zhì)量為m的重物，桿與繩子的夾角，下列說法正確的是（

）A．輕繩AO、CO對O點作用力的合力沿桿由O指向BB．輕桿對O點的力垂直BO斜向右上C．輕繩AO對O點的拉力大小為mgD．輕桿BO對B點的力大小為13．（2024·河北保定·三模）如圖所示，水平輕桿AB一端固定在豎直墻內(nèi)、另一端固定一個光滑輕滑輪，一不可伸長的輕繩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（）A． B． C． D．15．（2024·安徽·模擬預(yù)測）如圖所示，質(zhì)量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)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度，。下列說法中正確的是（

）A．此過程中Q受到的力最大值為B．即將滑動時，P受到的摩擦力大小為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F，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F的大小從2G逐漸減小為0D．E、M間的壓力從2G逐漸減小到G18．（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，帶動板OA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，∠AOB為銳角，板OA、OB對水桶的壓力大小分別為F1、F2，保持OB不動，使OA由豎直緩慢轉(zhuǎn)到與OB垂直的過程中（）A．水桶受到的合力不變B．F1，F(xiàn)2都在減小C．F1不斷減小，F(xiàn)2先增大后減小D．F1先減小后增大，F(xiàn)2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（）A． B． C． D．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，輕繩的總長度為L，物體的質(zhì)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．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，，，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O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+q的小球被絕緣棒固定在O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m、帶電量為+q的小滑塊從斜面上A點由靜止釋放，滑到與小球等高的B點時加速度為零，滑到C點時速度為零。已知AC間的距離為S，重力加速度大小為g，靜電力常量為k，下列說法正確的是（）A．OB的距離l=B．OB的距離l=C．從A到C，靜電力對小滑塊做功W=﹣mgSD．AC之間的電勢差UAC=﹣24．（2023·浙江·高考真題·力電綜合）AB、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、質(zhì)量為的小球用長為5cm的絕緣細線懸掛于A點。閉合開關(guān)S，小球靜止時，細線與AB板夾角為30°；剪斷細線，小球運動到CD板上的M點（未標出），則（

）

A．MC距離為 B．電勢能增加了C．電場強度大小為 D．減小R的阻值，MC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L的導體棒，通過兩根長均為l、質(zhì)量不計的導電細桿連在等高的兩固定點上，固定點間距也為L。細桿通過開關(guān)S可與直流電源或理想二極管串接。在導體棒所在空間存在磁感應(yīng)強度方向豎直向上、大小為B的勻強磁場，不計空氣阻力和其它電阻。開關(guān)S接1，當導體棒靜止時，細桿與豎直方向的夾角固定點；然后開關(guān)S接2，棒從右側(cè)開始運動完成一次振動的過程中（

）

A．電源電動勢 B．棒消耗的焦耳熱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A、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，A、B間細線的張力大小為F1，滑輪與物塊之間細線張力大小為F2，則（）A．F1逐漸增大 B．F1逐漸減小C．F2逐漸增大 D．F2先減小后增大27．（2024·福建漳州·三模）如圖，在傾角為α（小于）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L，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xD．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熱活塞分