2025屆高考物理二輪復(fù)習(xí)：力與物體的平衡習(xí)題

模塊一力與運(yùn)動(dòng)

專題一力與物體的平衡

［專題復(fù)習(xí)定位］

1.該專題主要解決力學(xué)和電學(xué)中的受力分析和共點(diǎn)力的平衡問題，涉及的力主要有重

力、彈力、摩擦力、電場力和磁場力等。2.掌握力的合成法和分解法、整體法與隔離法、

解析法和圖解法等的應(yīng)用。

高考真題再現(xiàn)

命題點(diǎn)1力的合成與分解

1.（2022?遼寧卷，T4）如圖所示，蜘蛛用蛛絲將其自身懸掛在水管上，并處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)。蛛絲璇與豎直方向夾角分別為a、￡（。>￡）。用￡、片分別表示徽郵的拉力,

則（D）

A.月的豎直分力大于K的豎直分力

B.月的豎直分力等于K的豎直分力

C.月的水平分力大于A的水平分力

D.月的水平分力等于用的水平分力

解析：對結(jié)點(diǎn)。受力分析，水平方向Asina=KsinB,即R的水平分力等于用的

水平分力，C錯(cuò)誤，D正確；因a〉B,且a、￡均為銳角，則用〈月，又cos<z<cos￡,

則R在豎直方向的分力Acos。小于“在豎直方向的分力“cos￡,A、B錯(cuò)誤。

命題點(diǎn)2受力分析和靜態(tài)平衡

2.（2023?廣東卷，T2）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

測船體。壁面可視為斜面，與豎直方向夾角為0.船和機(jī)器人保持靜止時(shí)，機(jī)器人僅受重

力G、支持力R、摩擦力A和磁力尸的作用，磁力垂直于壁面，下列關(guān)系式正確的是（C）

A.F,=GB.F=R

C.Ft—Gcos0D.F=Gsin9

解析：

如圖所示，將重力垂直于斜面方向和沿斜面方向分解，沿斜面方向，由平衡條件得A

=Gcos9,故A錯(cuò)誤，C正確；垂直于斜面方向，由平衡條件得QGsin0+H,故B、

D錯(cuò)誤。

3.（2024?遼寧、吉林、黑龍江卷，T3）利用硯臺(tái)將墨條磨成墨汁，墨條速度方向水平向

左時(shí)，貝MC）

A.硯臺(tái)對墨條的摩擦力方向水平向左

B.桌面對硯臺(tái)的摩擦力方向水平向左

C.桌面和墨條對硯臺(tái)的摩擦力是一對平衡力

D.桌面對硯臺(tái)的支持力與墨條對硯臺(tái)的壓力是一對平衡力

解析：滑動(dòng)摩擦力方向與物體間的相對運(yùn)動(dòng)方向相反，墨條相對硯臺(tái)水平向左運(yùn)動(dòng)，則

硯臺(tái)對墨條的摩擦力方向水平向右，A錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第三定律結(jié)合A項(xiàng)分析可知，硯臺(tái)受

到墨條水平向左的摩擦力，而硯臺(tái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，其水平方向上受力平衡，則桌面對硯臺(tái)的

摩擦力方向水平向右，桌面和墨條對硯臺(tái)的摩擦力是一對平衡力，B錯(cuò)誤，C正確；對硯臺(tái)

受力分析，豎直方向上，硯臺(tái)受到自身重力、墨條的壓力和桌面的支持力，因此桌面對硯臺(tái)

的支持力與墨條對硯臺(tái)的壓力不是一對平衡力，D錯(cuò)誤。

4.（2024?廣西卷，T2）工人卸貨時(shí)常利用斜面將重物從高處滑下。如圖，三個(gè)完全相

同的貨箱正沿著表面均勻的長直木板下滑，貨箱各表面材質(zhì)和粗糙程度均相同。若1、2、3

號(hào)貨箱與直木板間摩擦力的大小分別為國、民和凡，貝U（D）

A.Fn<Ff2<Ft3B.RA=FM%

C.芯1=芯3<石2D.Fg=握2=

解析：根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的公式可知滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積無關(guān)，只與

接觸面的粗糙程度和壓力大小有關(guān)，由題可知三個(gè)貨箱各表面材質(zhì)和粗糙程度均相同，壓力

大小也相同，故摩擦力相同，即用=&=凡。

5.（2024?河北卷，T5）如圖，彈簧測力計(jì)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(jì)位于豎直方向，讀數(shù)為1.0N,g取lOm/s?,擋板對球體支持力的大小為（A）

6（r>5

何。

B.1.0N

D.2.0N

解析:

對球體受力分析如圖所示，由幾何關(guān)系易得力尸與力A與豎直方向的夾角均為30。，

而

則Asin30°=Fsin30°,Acos30°+Fcos30°+T=mg,解得分=人=方-N。

u

6.（2023?江蘇卷，T7）如圖所示，“嫦娥五號(hào)”探測器靜止在月球平坦表面處。已知探

測器質(zhì)量為如四條腿與豎直方向的夾角均為9,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（D）

4cos9

6cos9

解析：對“嫦娥五號(hào)”探測器受力分析有A=儂月，則對一條腿有品=（儂月=膏，

根據(jù)牛頓第三定律可知每條腿對月球表面的壓力為翳o

7.（2024?湖北卷，T6）如圖所示，兩拖船只0拉著無動(dòng)力貨船S一起在靜水中沿圖中

虛線方向勻速前進(jìn)，兩根水平纜繩與虛線的夾角均保持為30。。假設(shè)水對三艘船在水平方

向的作用力大小均為f,方向與船的運(yùn)動(dòng)方向相反，則每艘拖船發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力大小為

B)

p

A.f/

C.2fD.3f

解析：根據(jù)題意對S受力分析如圖1,正交分解可知27cos300=f,所以有7=個(gè)￡

0

對盧受力分析如圖2,則有（Tsin30°）2+（r+7cos30°丫=戶,解得尸="1立'。

命題點(diǎn)3動(dòng)態(tài)平衡問題

8.（2024?山東卷，T2）如圖所示，國產(chǎn)人形機(jī)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(dòng)摩擦力，則它的

腳和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不能小于（B）

1

-民

2V3

A.

C.虛

D

2

解析：斜坡傾角越大，“天工”越容易下滑，只要保證“天工”在30。傾角的斜坡上不

下滑，在小于30°傾角的斜坡上更不會(huì)下滑，對斜坡上的“天工”受力分析，有〃儂cos

30°2%gsin30°,解得〃B正確。

9.（2023?海南卷，T3）如圖所示，工人利用滑輪組將重物緩慢提起，下列說法正確的是

B)

A.工人受到的重力和支持力是一對平衡力

B.工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力

C.重物緩慢提起的過程中，繩子拉力變小

D.重物緩慢提起的過程中，繩子拉力不變

解析：工人受到三個(gè)力的作用，即繩的拉力、地面的支持力和自身重力，三力平衡，A

錯(cuò)誤；工人對繩的拉力和繩對工人的拉力是一對作用力與反作用力，B正確；對動(dòng)滑輪受力

e

分析，由平衡條件有27bos萬=mg,其中7為繩子拉力的大小、。為與動(dòng)滑輪相連的兩段

繩的夾角、0為重物與動(dòng)滑輪的總質(zhì)量，隨著重物的上升，。增大，則繩的拉力變大，C、D

錯(cuò)誤。

命題點(diǎn)4電學(xué)中的平衡問題

10.（2022?湖南卷，T3）如圖（a）,直導(dǎo)線廨被兩等長且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸

00'上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向的磁場，與。。距離相等位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小相等且不隨時(shí)間變化，其截面圖如圖（b）所示。導(dǎo)線通以電流I,靜止后，懸線偏離豎直

方向的夾角為下列說法正確的是（D）

A.當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖（a）右側(cè)位置時(shí)，導(dǎo)線中電流方向由"指向〃

B.電流/增大，靜止后，導(dǎo)線對懸線的拉力不變

C.tan夕與電流/成正比

D.sin。與電流/成正比

解析：當(dāng)導(dǎo)線靜止在右側(cè)時(shí)，直導(dǎo)線敗在重力、拉力和安培力的作用下處于平衡

狀態(tài)，由平衡條件可知，直導(dǎo)線所受安培力指向右側(cè)，又安培力與磁場方向垂直，所以安培

力垂直于輕繩指向右上方，由左手定則可知，導(dǎo)線中電流方向由〃指向4A錯(cuò)誤；由平衡

條件有輕繩拉力（儂■）2—（瓦Z）2,則戶隨著/的變化而變化，又sin夕=箸，tan9

=一丁,故sin。與電流/成正比，tan夕與電流/不成正比，B、C錯(cuò)誤，D正確。

r

題型分類講練

題型一力的合成與分解

考向1力的合成

1有一列滿載的火車，以一定的初速度在水平軌道上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，它的

加速度大小為例（衣1）,則裝滿礫石的某節(jié)車廂中，位于中間位置的一個(gè)質(zhì)量為必的礫石受

到的周圍其他礫石對它的總作用力大小應(yīng)是（C）

A.mgB.kmg

11

C.儂（1+左）2D.mg（1一必）2

［解析］礫石隨火車一起在水平方向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小與火車相同，對

此礫石受力分析可知，在水平方向上，其他礫石對它的作用力大小區(qū)=而修，在豎直方向上,

此礫石受力平衡，則其他礫石對它的作用力大小Fy=mg,那么此礫石受到的周圍其他礫石對

1

它的總作用力大小分=儂（1+*）2,故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。

考向2力的分解

典例?（2024?湛江市二模）如圖所示，國產(chǎn)C919飛機(jī)正在沿機(jī)身所在直線勻速斜向

上飛行，機(jī)身與水平方向的夾角為9,飛機(jī)受到的重力大小為G,垂直于機(jī)身向上的空氣升

力為沿飛機(jī)前進(jìn)方向的動(dòng)力大小為空氣阻力與飛機(jī)運(yùn)動(dòng)方向相反、大小為凡。下列

關(guān)系式正確的是（D）

A.R=GB.Fi=Gsin0

G

C-D.F力&

［解析］

對飛機(jī)受力分析，如圖所示，根據(jù)平衡條件，在水平方向否cose=Asine+Acos。，

Asin9

在豎直方向G+Asin好Ksin夕+Ecos夕,聯(lián)立解得用一4=花丁丁〉0,R=Gcos夕。

題型二受力分析和靜態(tài)平衡

1.受力分析的方法

(1)基本思路

在分析兩個(gè)或兩個(gè)以上物體間的相互作用時(shí)，一般采用整體法與隔離法進(jìn)行分析。

(2)分析方法

①整體法：將加速度相同的幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體作為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析。

②隔離法：將所研究的對象從周圍的物體中分離出來，單獨(dú)進(jìn)行受力分析。

2.靜態(tài)平衡問題的處理方法

(1)合成法：物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，則任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大

小相等、方向相反。

(2)效果分解法：物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，將某一個(gè)力按力的效果分解，則其

分力和其他兩個(gè)力滿足平衡條件。

(3)正交分解法：物體受到三個(gè)或三個(gè)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。

考向1受力分析

典例目一智能機(jī)器人協(xié)助派件員分揀快遞的場景如圖所示，派件員將包裹放在機(jī)器

人的水平托盤上后，機(jī)器人通過掃碼讀取目的地信息，并生成最優(yōu)路線，將不同目的地的包

裹送至不同的位置，從而實(shí)現(xiàn)包裹的分揀功能。關(guān)于機(jī)器人和包裹，下列說法正確的是

(A)

k一

二_金r

A.機(jī)器人加速前進(jìn)則包裹對水平托盤的摩擦力方向向后

B.包裹受到向上的支持力是包裹發(fā)生形變產(chǎn)生的

C.包裹對機(jī)器人的壓力和機(jī)器人對包裹的支持力是一對平衡力

D.包裹隨著機(jī)器人一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，包裹受到向前的摩擦力

［解析］機(jī)器人加速前進(jìn)時(shí)，相對于包裹機(jī)器人有向前運(yùn)動(dòng)的趨勢，故此時(shí)包裹對水平

托盤的摩擦力方向向后，A正確；包裹受到向上的支持力是托盤發(fā)生形變產(chǎn)生的，B錯(cuò)誤；

包裹對機(jī)器人的壓力和機(jī)器人對包裹的支持力是一對相互作用力，C錯(cuò)誤；包裹隨著機(jī)器人

一起做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，包裹加速度為零，故此時(shí)不受摩擦力，D錯(cuò)誤。

考向2靜態(tài)平衡問題

典例EJ(2023?山東卷，T2)餐廳暖盤車的儲(chǔ)盤裝置示意圖如圖所示，三根完全相同

的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接托盤。托盤上疊放若干相同的盤子，取

走一個(gè)盤子，穩(wěn)定后余下的正好升高補(bǔ)平。已知單個(gè)盤子的質(zhì)量為300g,相鄰兩盤間距為

1.0cm,重力加速度大小g取10m/s2o彈簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧的勁度系數(shù)為

(B)

A.10N/mB.100N/m

C.200N/mD.300N/m

［解析］由題意知，取走一個(gè)盤子，穩(wěn)定后余下的正好升高補(bǔ)平，則說明一個(gè)盤子所受

的重力可以使彈簧形變相鄰兩盤間距，貝I有儂=3而，解得A=100N/m。

5梅州的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)有不少，興寧花燈就是其中一種，它與北京宮燈是一

脈相承，始于宋代，流行于明清，傳承了上千年的客家傳統(tǒng)習(xí)俗。花燈用四條長度相同、承

受能力相同的繩子高高吊起，如圖所示，繩子與豎直方向夾角為9,花燈質(zhì)量為處則下列

說法正確的是（C）

A.每條繩子的拉力均相同

B.增大繩子與豎直方向的夾角，花燈受的合外力增大

C.繩子拉力的合力方向?yàn)樨Q直方向

D.繩子長一些更易斷

［解析］每條繩子的拉力的大小相等，但力的方向不一樣，A錯(cuò)誤；由于花燈處于靜止

狀態(tài)，所以合外力始終為零，所以增大繩子與豎直方向的夾角，花燈受的合外力不變，B錯(cuò)

誤；合外力始終為零，繩子拉力的合力與重力等大反向，故繩子拉力的合力方向?yàn)樨Q直方向,

C正確；設(shè)繩子拉力為7,則47cos。=哨,解得T=八嗯°,繩子長一些，夾角。減

4cosB

小，則拉力變小，不容易斷，D錯(cuò)誤。

題型三動(dòng)態(tài)平衡問題

1.解析法

先受力分析，再建立直角坐標(biāo)系，正交分解力，列平衡方程或在力的三角形中結(jié)合三角

形知識(shí)列平衡方程，然后分析方程中的變量有哪些，分析題目信息，得到這些物理量是如何

變化的，得到平衡條件下的受力動(dòng)態(tài)變化情況。

2.圖解法

(1)先受力分析，得出物體受幾個(gè)力而處于平衡狀態(tài)。

(2)分析題目給出的信息，判斷物體受力的變化方式。

(3)把受力對應(yīng)到幾何圖形中，結(jié)合幾何知識(shí)分析。

說明：此法一般應(yīng)用于物體受3個(gè)共點(diǎn)力或者可以等效為3個(gè)共點(diǎn)力的情況，并且常用

于定性分析。

3.力的三角形法

對受三個(gè)力作用而平衡的物體,將力的矢量圖平移使三個(gè)力組成一個(gè)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(xué)知識(shí)求解未知力。

考向1解析法的應(yīng)用

6如圖所示，某同學(xué)將一橡皮擦輕放在塑料尺的一端，并將該端伸出桌面邊緣,

塑料尺緩慢向外移動(dòng)，彎曲程度變大，橡皮擦相對于塑料尺始終保持靜止，則在此過程中橡

皮擦對尺子的(B)

A.壓力增大B.壓力減小

C.摩擦力不變D.摩擦力減小

［解析］

［任一

mg

將橡皮擦所在位置等效為沿塑料尺切線方向的一個(gè)斜面，設(shè)斜面傾角為e,對橡皮擦

進(jìn)行分析，如圖所示，則有/'=Rgsin9,N=mgcos夕，根據(jù)牛頓第三定律有f'=f,N

=N,在橡皮擦離桌邊越來越遠(yuǎn)，塑料尺也越來越彎曲的過程中，等效斜面傾角e逐漸增大,

可知/增大，N'減小，即橡皮擦對尺子的壓力減小，摩擦力增大。

考向2圖解法的應(yīng)用

7如圖所示，用光滑鐵絲彎成的四分之一圓弧軌道豎直固定在水平地面上，。為

圓心，/為軌道上的一點(diǎn)，一中間帶有小孔的小球套在圓弧軌道上，對小球施加一個(gè)拉力，

若在拉力方向從水平向左在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)至豎直向上的過程中，小球始終靜止在4點(diǎn)，則

拉力網(wǎng)B)

A.先變大，后變小B.先變小，后變大

C.一直變大D.一直變小

［解析］

小球始終靜止在/點(diǎn)，對小球受力分析可知，小球受重力、彈力及拉力，三力平衡，三

力可組成一個(gè)閉合的三角形，如圖所示，則拉力方向從水平向左在紙面內(nèi)順時(shí)針轉(zhuǎn)至豎直向

上的過程中，拉力尸先變小，后變大，所以B正確，A、C、D錯(cuò)誤。

考向3正弦定理的應(yīng)用

8新疆是我國最大的產(chǎn)棉區(qū)，在新疆超過70%的棉田都通過機(jī)械自動(dòng)化采收。自

動(dòng)采棉機(jī)能夠在采摘棉花的同時(shí)將棉花打包成圓柱形棉包，通過采棉機(jī)后側(cè)可以旋轉(zhuǎn)的支架

平穩(wěn)將其放下，如圖甲所示。放下棉包的過程可以簡化為如圖乙所示的模型，質(zhì)量為0的棉

包放在“V”形擋板上，兩板間夾角為120°固定不變，“V”形擋板可繞戶點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)

動(dòng)，忽略“V”形擋板對棉包的摩擦力，在使如板由水平位置逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)60°的過程

中，下列說法正確的是（B）

f減,一r一力

圖甲圖乙

A.當(dāng)/產(chǎn)板水平時(shí)，棉包受到三個(gè)力的作用

B.棉包對/尸板的壓力一直增大

C.棉包對彼板的壓力先減小后增大

D.當(dāng)初板轉(zhuǎn)動(dòng)30°時(shí)，棉包對力尸板的壓力大于棉包對如板的壓力

［解析］當(dāng)/「板水平時(shí)，若在板對棉包有彈力，則棉包受向左的合外力，不能夠保持

平衡，因此在板對棉包沒有彈力作用，可知當(dāng)"戶板水平時(shí)，棉包受到重力與/P板的彈力

兩個(gè)力的作用，A錯(cuò)誤；對棉包受力分析如圖所示，則飛行NANB

sinQsin8

棉包在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，夾角a由0°逐漸增大到60°,￡由60°逐漸減小到0°,可知作用

力N增大，M減小，根據(jù)牛頓第三定律可知棉包對/戶板的壓力一直增大，棉包對跖板的壓

力一直減小，B正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)彼板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)30°時(shí)，根據(jù)上述受力分析圖可知a=

￡=30。，此時(shí)棉包對/產(chǎn)板的壓力等于棉包對露板的壓力，D錯(cuò)誤。

1.基本思路

要堅(jiān)持“電學(xué)問題、力學(xué)方法”的基本思路，結(jié)合電學(xué)的基本規(guī)律和力學(xué)中的受力分析

及平衡條件解決問題。

2.注意事項(xiàng)

(1)點(diǎn)電荷間的作用力大小要用庫侖定律求解。

(2)安培力方向的判斷要先判斷磁場方向、電流方向，再用左手定則判斷，同時(shí)注意將

立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖。

(3)電場力或安培力的出現(xiàn)，可能會(huì)對彈力或摩擦力產(chǎn)生影響。

(4)涉及電路問題時(shí)，要注意閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。

考向1電場中的平衡

9用絕緣細(xì)線a、6將兩個(gè)帶電小球1和2連接并懸掛，已知小球2受到的重力

為G,如圖所示，兩小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線a與豎直方向的夾角為30°,兩小球連線與水

平方向夾角為30°,細(xì)線6水平，貝U(B)

A.小球1帶電量一定小于小球2的帶電量

B.細(xì)線a拉力大小為2/G

C.細(xì)線人拉力大小為千G

D.小球1與2的質(zhì)量比為1：2

［解析］由尸庫=不可知，不能確定小球1與小球2的帶電量，故A不符合題意；對

r

小球2,由平衡條件可得見=尸庫cos30°,G=尸庫sin30°,解得細(xì)線6拉力大小Fb=

----正二=y［3G,故C不符合題意；對小球1,由平衡條件可得凡sin30°=F^cos30°,

tan30Y

仍g+尸庫sin30°=凡cos30°,解得細(xì)線a拉力大小費(fèi)=2/G,小球1與2的質(zhì)量比周：

施=2：1,故B符合題意，D不符合題意。

考向2磁場中的平衡

H如圖所示，一寬為/的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角為夕的斜面上，在導(dǎo)軌上端

接入電源和滑動(dòng)變阻器兄電源電動(dòng)勢為￡、內(nèi)阻為r,一質(zhì)量為0的金屬棒加靜止在導(dǎo)軌

上，與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為反方向垂直于斜面向上的

勻強(qiáng)磁場中，金屬棒接入電路的電阻為顯，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬導(dǎo)軌與金屬棒之間的最大靜

摩擦力為￡重力加速度為g。閉合開關(guān)后，下列判斷正確的是（C）

A.金屬棒受到的安培力方向沿斜面向上

B.金屬棒受到的摩擦力方向可能沿斜面向下

BIF

C.若金屬棒恰好不運(yùn)動(dòng)，則滑動(dòng)變阻器的阻值為7---------7-r-R

I—mgsin00

D.要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，滑動(dòng)變阻器N接入電路中的最小阻值為——：―六7

mgsin〃十/

-r—Tio

［解析］根據(jù)左手定則可知，金屬棒受到的安培力方向沿斜面向下，由于金屬棒受到的

重力分力也沿斜面向下，則金屬棒受到的摩擦力方向一定沿斜面向上，故A、B錯(cuò)誤；若金

屬棒恰好不運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)金屬棒受到的靜摩擦力達(dá)到最大，此時(shí)是保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止

E

受到的最大安培力，根據(jù)受力平衡可得力gsin分安=F,又F長=BIL=B工工pL,聯(lián)

BLE

立可得仁=」一品可知要保持金屬棒在導(dǎo)軌上靜止，滑動(dòng)變阻器-接入電

mF

路中的最小阻值為一儂sin9-故C正確，D錯(cuò)誤。

考向3電磁感應(yīng)中的平衡

11（多選）依附建筑物架設(shè)的磁力緩降高樓安全逃生裝置，具有操作簡單、無需

電能、逃生高度不受限制及下降速度可調(diào)、可控等優(yōu)點(diǎn)。該裝置原理如圖，可等效為間距工

=0.5m的兩根豎直導(dǎo)軌上部連通，人和磁鐵固定在一起，沿導(dǎo)軌共同下滑，磁鐵產(chǎn)生磁感

應(yīng)強(qiáng)度8=0.2T的勻強(qiáng)磁場。人和磁鐵所經(jīng)位置處，可等效為有一固定導(dǎo)體棒cd與導(dǎo)軌相

連，整個(gè)裝置總電阻始終為衣=4X10-在某次逃生試驗(yàn)中，質(zhì)量450kg的測試者利

用該裝置最終以丫=2m/s的速度勻速下降，已知與人一起下滑部分裝置的質(zhì)量0=20kg,

重力加速度g取10m/s?,貝U（AC）

H--------H

R

XXXX

XXgXX

XXX

c

XXXX

XXXX

A.導(dǎo)體棒cd中電流的方向從d到c

B.導(dǎo)體棒cd中電流的方向從c到"

C.下落過程中除安培力外的阻力大小為200N

D.下落過程中除安培力外的阻力大小為1200N

［解析］磁場向下運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于導(dǎo)體棒cd向上運(yùn)動(dòng)，由右手定則可知，導(dǎo)體棒cd中電

流的方向從d到c,故A正確，B錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒兩端電動(dòng)勢￡=應(yīng)匕感應(yīng)電流/=［=筆，

KK

安培力牛，由左手定則可判斷，導(dǎo)體棒cd所受安培力方向向下，根據(jù)牛頓第

n

三定律可知磁鐵受力向上，大小=—r-,對〃和處由平衡條件有（"㈤+f,

K

解得f=200N,故C正確，D錯(cuò)誤。

專題強(qiáng)化練

4....................................................................................................................................————一.一…一

1.（2024?惠州市期末）目前很多教室里的黑板都采用鐵質(zhì)材料制成，用磁性材料做的黑

板擦可以吸附在黑板上，如圖所示。下列關(guān)于黑板擦受力說法正確的是（A）

A.黑板擦與黑板間存在三對作用力與反作用力

B.黑板擦一共受到3個(gè)力的作用

C.黑板擦受到的磁吸引力大于黑板對它的彈力

D.黑板對黑板擦的作用力為零

解析：黑板擦受到的磁吸引力與黑板對它的彈力，大小相等、方向相反，故C錯(cuò)誤；黑

板擦受到重力、支持力、摩擦力和吸引力，黑板擦一共受到4個(gè)力的作用，故B錯(cuò)誤；黑板

與黑板擦間存在三對作用力與反作用力，相互作用的彈力、相互作用的磁力，相互作用的靜

摩擦力，故A正確；黑板對黑板擦的作用力與其自身重力等大反向，不為零，故D錯(cuò)誤。

2.（2024?潮州市期末）如圖所示，沿豎直方向懸掛著一鐵制棋盤，具有磁性的棋子能被

吸附在棋盤上保持靜止?fàn)顟B(tài)，忽略棋子間的相互作用力。對于被吸附在棋盤上由不同材質(zhì)制

成的棋子，下列說法正確的是（A）

A.越重的棋子所受摩擦力越大

B.磁性越大的棋子所受摩擦力越大

C.與棋盤接觸面積越大的棋子所受摩擦力越大

D.接觸面越粗糙的棋子所受摩擦力越大

解析：根據(jù)棋子受力平衡可知棋子所受到的摩擦力大小始終等于棋子的重力，與磁性強(qiáng)

弱無關(guān)，故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)前面分析可知棋子所受到的摩擦力大小等于棋子的重力，

故棋子與棋盤間接觸面積越大，棋子所受的摩擦力不一定越大，同理接觸面越粗糙的棋子所

受摩擦力不一定越大，故C、D錯(cuò)誤。

3.（多選）（2024?佛山市質(zhì)檢）如圖所示的“空氣彈簧”是由多個(gè)充氣橡膠圈疊加制

成，其''勁度系數(shù)”與圈內(nèi)充氣的多少有關(guān)。橡膠圈內(nèi)充氣越多，則（BC）

充氣口

A.橡皮圈越容易被壓縮

B.橡皮圈越不容易被壓縮

C.空氣彈簧的“勁度系數(shù)”越大

D.空氣彈簧的“勁度系數(shù)”越小

解析：橡膠圈內(nèi)充氣越多，橡膠圈內(nèi)氣體的壓強(qiáng)越大，橡皮圈越不容易被壓縮，則空氣

彈簧的“勁度系數(shù)”越大。

4.（2024?廣東省二模）家用燃?xì)鉅t架如圖甲所示，其有四個(gè)對稱分布的爪，若將總質(zhì)

量一定的鍋放在爐架上，如圖乙所示（側(cè)視圖），忽略爪與鍋之間的摩擦力，若鍋是半徑為A

的球面，正對的兩爪間距為d,則下列說法正確的是（A）

圖甲圖乙

A.印越大，爪與鍋之間的彈力越小

B.7?越大，爪與鍋之間的彈力越大

C.d越大，鍋受到的合力越大

D.d越大，爪與鍋之間的彈力越小

解析:

對鍋進(jìn)行受力分析如圖所示，爐架的四個(gè)爪對鍋的彈力的合力與鍋受到的重力大小相

故A正確，B錯(cuò)誤；同理d越大，爪與鍋之間彈力越大，鍋受到的合力為零，故C、D錯(cuò)誤。

5.圖甲所示的是一直角斜槽，斜槽的棱仞V與水平面的夾角為0,兩槽面關(guān)于豎直面

對稱。圖乙是斜槽的截面圖，一個(gè)橫截面為正方形的物塊恰能沿此斜槽勻速下滑。若兩槽面

的材料相同，則物塊和槽面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（B）

^M(N)

圖乙

A.-tan9

C.tan9

解析：物塊恰能沿斜槽勻速下滑，根據(jù)平衡條件有儂sin9=2f,\[2mgcos6,

、歷

f—NR,聯(lián)立可得Ptan0?

6.（2024?廣東四校期末）筷子夾球游戲深受人們的喜愛，選手用筷子夾起乒乓球從一

個(gè)容器放到另一個(gè)容器，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)搬運(yùn)多者勝。某同學(xué)水平持筷（兩根筷子及球心在同

一水平面內(nèi)）夾著乒乓球的俯視圖如圖所示，則下列說法正確的是（C）

A.乒乓球受到四個(gè)力的作用

B.如果乒乓球靜止，則乒乓球受到筷子的摩擦力方向豎直向上

C.如果乒乓球靜止，減小筷子間夾角9,筷子對乒乓球的作用力大小不變

D.如果乒乓球加速運(yùn)動(dòng)，筷子對乒乓球的彈力大小大于乒乓球?qū)曜拥膹椓Υ笮?/p>

解析：

乒乓球受到重力、兩個(gè)筷子對它的彈力、兩個(gè)筷子對它的摩擦力共五個(gè)力的作用，故A

錯(cuò)誤；如圖所示，如果乒乓球靜止，兩個(gè)筷子對乒乓球的彈力的合力水平向左，所以兩個(gè)摩

擦力在水平方向都有分量，分量的合力向右，即Asin個(gè)=7水平cos9,乒乓球受到筷子的

摩擦力方向不是豎直向上，故B錯(cuò)誤；如果乒乓球靜止，兩筷子夾角。無論怎么變化，筷

子給乒乓球的作用力總是與乒乓球的重力抵消，大小相等，即筷子給乒乓球的作用力保持不

變，C正確；筷子對乒乓球的彈力和乒乓球?qū)曜拥膹椓κ且粚ψ饔昧εc反作用力，無論乒

乓球是否有加速度，這兩個(gè)力的大小總是相等的，故D錯(cuò)誤。

7.如圖所示，質(zhì)量為0的木箱在大小為尸的水平外力作用下，沿傾角為。的斜面勻速

向上運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（C）

A.木箱所受合力大小為儂sin0+Fcos9

B.斜面對木箱的支持力大小為儂cos9

C.斜面對木箱的摩擦力大小為bcos9—mgsin9

D.斜面對木箱作用力的合力大小為尸+儂

解析：由于木箱沿著斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)，根據(jù)木箱受力平衡得木箱所受合力大小為0,

A錯(cuò)誤；由于垂直于斜面方向木箱受力平衡，可得斜面對木箱的支持力大小4=6sin&+

mgcos9,B錯(cuò)誤；由于沿斜面方向木箱受力平衡，有尸cos0—f+mgsin9,得斜面

對木箱的摩擦力大小/=6cos9—mgsin9,C正確；斜面對木箱作用力的合力大小與重

力和外力廣的合力大小相同，即夕合=、/戶+（儂＞,D錯(cuò)誤。

8.（多選）如圖所示，一內(nèi)表面光滑的半圓形凹槽放在粗糙的水平地面上，物塊（可看作

質(zhì)點(diǎn)）靜置于槽內(nèi)最底部的4點(diǎn)處?，F(xiàn)用一方向不變的斜向上的推力/把物塊從4點(diǎn)沿著凹

形槽緩慢推至6點(diǎn)，整個(gè)過程中，凹槽始終保持靜止。設(shè)物塊受到凹槽的支持力為A,則在

上述過程中，下列說法正確的是（BC）

A.6和A都一直增大

B.6一直增大，A先減小后增大

C.地面對凹槽的支持力一直減小

D.地面對凹槽的摩擦力保持不變

解析：

mg

由題意可知，在力尸緩慢推動(dòng)物塊的過程中，物塊處于動(dòng)態(tài)平衡，且重力為恒力始終不

變，推力的方向始終不變，重力、推力、圓弧面對物塊的彈力三力始終平衡，合力為零，則

可做出力的矢量三角形，如圖所示，根據(jù)動(dòng)態(tài)變化過程中的矢量三角形可知，推力尸逐漸增

大，圓弧面對物塊的彈力A先減小后增大，故A錯(cuò)誤，B正確；將小物塊和凹槽看成一個(gè)整

體，由整體法分析可知，推力戶斜向右上方，方向不變，但大小始終在增大，因此力尸在豎

直方向和水平方向的分力都在增大，由平衡條件可得，豎直方向有(人4g=bsin夕+京,

水平方向有/'=6cose,則地面對凹槽的支持力一直減小，地面對凹槽的摩擦力一直增大,

故C正確，D錯(cuò)誤。

9.如圖所示，木板方放置在粗糙水平地面上，。為光滑錢鏈。輕桿一端與錢鏈。固定連

接，另一端固定連接一質(zhì)量為0的小球上現(xiàn)將輕繩一端拴在小球力上，另一端通過光滑的

定滑輪。'由力尸牽引，定滑輪位于。的正上方，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)改變力尸的大

小使小球力和輕桿從圖示位置緩慢運(yùn)動(dòng)到。正下方，木板始終保持靜止，則在整個(gè)過程中

(D)

A

A.外力廠大小不變

B.輕桿對小球的作用力大小變小

C.地面對木板的支持力逐漸減小

D.地面對木板的摩擦力逐漸減小

解析：

mg

對小球/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)系可知矢量三角

mwFF'

形與的相似，因此蒲-,緩慢運(yùn)動(dòng)過程中0'/越來越小，則尸逐漸

UUU/IU/1

減小，故A錯(cuò)誤；由于力長度不變，桿對小球的作用力大小不變，故B錯(cuò)誤；對木板，桿

對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

面對木板的支持力逐漸增大，地面對木板的摩擦力逐漸減小，故C錯(cuò)誤，D正確。

10.如圖所示，傾角為&的斜面體c置于水平地面上，小物塊6置于斜面上，通過絕

緣細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與帶正電小球〃連接,定滑輪左側(cè)連接物塊b的一段細(xì)繩與斜面平

行，帶負(fù)電的小球“用絕緣細(xì)線懸掛于戶點(diǎn)。設(shè)兩帶電小球在緩慢漏電的過程中，兩球心始

終處于同一水平面上，并且力。都處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（