2023高考一輪知識(shí)點(diǎn)

精講和最新高考題模擬題同步訓(xùn)練

第二章相互作用

專題09物體平衡條件

第一部分知識(shí)點(diǎn)精講

1.物體平衡條件：所受合外力為零。

2.解決靜態(tài)平衡問題的常用方法

(1)力的合成法；

(2)力的正交分解法；

(3)正弦定理(拉米定理)法；

(4)矢量三角形圖解法。

3.處理平衡問題的三個(gè)技巧

(1)物體受三個(gè)力平衡時(shí)，利用力的分解法或合成法比較簡單。

(2)物體受四個(gè)以上的力作用時(shí)，一般要采用正交分解法。

(3)正交分解法建立坐標(biāo)系時(shí)應(yīng)使盡可能多的力與坐標(biāo)軸重合，需要分解的力盡可能少。

4.動(dòng)態(tài)平衡

(1)動(dòng)態(tài)平衡：通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化，而在這個(gè)過程

中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)，在問題的描述中常用“緩慢”等語言敘述。

(2)處理動(dòng)態(tài)平衡問題的基本思路：化“動(dòng)”為靜，“靜”中求動(dòng)。

(3)解決動(dòng)態(tài)平衡問題的三種方法

方法(一)解析法

如果物體受到多個(gè)力的作用，可進(jìn)行正交分解，利用解析法，建立平衡方程，找函數(shù)

關(guān)系，根據(jù)自變量的變化確定因變量的變化，還可由數(shù)學(xué)知識(shí)求極值或者根據(jù)物理臨界條

件求極值。

應(yīng)用解析法解決動(dòng)態(tài)平衡的解題思路

⑴列平衡方程求出未知量與已知量的關(guān)系表達(dá)式；

(ii)根據(jù)已知量的變化情況來確定未知量的變化情況。

方法(二)圖解法物體受三個(gè)力作用并處于平衡：一個(gè)力恒定，另一個(gè)力的方向恒

定時(shí)可用此法。由三角形中邊長的變化知力的大小的變化，還可判斷出極值。一般按照以

下流程解題。

化“動(dòng)”為“靜〔I畫不同狀態(tài)I“靜”中求“動(dòng)”J確定力I

S遍應(yīng)用圖解法解決動(dòng)態(tài)平衡

的解題思路

⑴根據(jù)已知量的變化情況，畫出平行四邊形邊、角的變化；

(2)確定未知量大小、方向的變化。

方法(三)相似三角形法

物體受三個(gè)力平衡：一個(gè)力恒定，另外兩個(gè)力的方向同時(shí)變化，當(dāng)所作“力的矢量三

角形”與空間的某個(gè)“幾何三角形”總相似時(shí)，利用相似三角形法。

應(yīng)用相似三角形法解決動(dòng)態(tài)平衡的解題思路

(1)根據(jù)已知條件畫出兩個(gè)不同情況對(duì)應(yīng)的力的三角形和空間幾何三角形，確定對(duì)應(yīng)邊,

利用三角形相似知識(shí)列出比例式；

(2)確定未知量大小的變化情況。

5.平衡中的臨界和極值問題

(1).臨界問題：當(dāng)某物理量變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化，從而使物體所

處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”，在問題的描述中常用“剛好”“剛

能”“恰好”等語言敘述。

(2)極值問題：平衡物體的極值問題，一般指在力的變化過程中出現(xiàn)的最大值和最小

值問題。

處理平衡中的臨界和極值問題的方法：

(1)極限分析法

正確進(jìn)行受力分析和變化過程分析，找到平衡的臨界點(diǎn)和極值點(diǎn)；臨界條件必須在變

化中尋找，不能在一個(gè)狀態(tài)上研究臨界問題，要把某個(gè)物理量推向極大或極小。

(2)數(shù)學(xué)分析法

通過對(duì)問題分析，根據(jù)平衡條件列出物理量之間的函數(shù)關(guān)系(畫出函數(shù)圖象)，用數(shù)學(xué)方

法求極值(如求二次函數(shù)極值、公式極值、三角函數(shù)極值)。

(3)圖解法

根據(jù)平衡條件，作出力的矢量圖，通過對(duì)物理過程的分析，利用平行四邊形定則進(jìn)行動(dòng)態(tài)

分析，確定最大值和最小值。第二部分最新高考題精選

1.（2022?高考廣東物理）圖1是可用來制作豆腐的石磨。木柄A5靜止時(shí)、連接A8的

輕繩處于繃緊狀態(tài)。。點(diǎn)是三根輕繩的結(jié)點(diǎn)，尸、片和人分別表示三根繩的拉力大小，F(xiàn)t=F2

且/AQB=60°。下列關(guān)系式正確的是（）

曳1

A.F=F[B.尸=2耳c./=3耳D.F=下）耳

2.（2022高考河北卷）［河北2022—7,4分］如圖，用兩根等長的細(xì)繩將一勻質(zhì)圓柱體懸

掛在豎直木板的P點(diǎn)，將木板以直線"N為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平，繩與木板之間的

夾角保持不變，忽略圓柱體與木板之間的摩擦，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中（）

7NA.圓柱體對(duì)木板的壓力逐漸增大

B.圓柱體對(duì)木板的壓力先增大后減小

C.兩根細(xì)繩上的拉力均先增大后減小

D.兩根細(xì)繩對(duì)圓柱體拉力的方向不變

3.（2021新高考湖南卷）質(zhì)量為M的凹槽靜止在水平地面上，內(nèi)壁為半圓柱面，截面如圖

所示，A為半圓的最低點(diǎn)，8為半圓水平直徑的端點(diǎn)。凹槽恰好與豎直墻面接觸，內(nèi)有一

質(zhì)量為加的小滑塊。用推力F推動(dòng)小滑塊由A點(diǎn)向B點(diǎn)緩慢移動(dòng)，力F的方向始終沿圓弧

的切線方向，在此過程中所有摩擦均可忽略，下列說法正確的是（）

RO

A.推力F先增大后減小

B.凹槽對(duì)滑塊的支持力先減小后增大

C.墻面對(duì)凹槽的壓力先增大后減小

D.水平地面對(duì)凹槽的支持力先減小后增大

第三部分最新模擬題精選

1.（2022河北衡水中學(xué)一模）如圖所示，質(zhì)量均為1kg的長方體物塊甲、乙、丙疊放在水

平地面上，乙、丙用不可伸長的輕繩跨過一光滑輕質(zhì)定滑輪連接，輕繩與地面平行，甲與乙

之間、乙與丙之間以及丙與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.4、0.2和0.1,重力加速度g取

*2

10m/s,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。用力尸沿水平方向拉物塊丙，則下列說法正確

的是（）

IJ3L

2=01乙IF卜.拉力尸為11N時(shí)，丙即將運(yùn)動(dòng)

---------------1丙|——?

B.要使甲、乙保持相對(duì)靜止，拉力尸不能超過23N

C.甲的加速度始終與乙相同

D.拉力廠為17N時(shí)，輕繩的拉力為8N

2.（2022河南名校聯(lián)盟大聯(lián)考）如圖所示為一種新型吊床，用4根輕繩吊在天花板上，天花

板上的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的距離與床的寬度相等，每根繩長都是3繩和床的連接點(diǎn)到天花板的

距離是0.8L,床和床上用品總質(zhì)量是重力加速度為g。當(dāng)一個(gè)質(zhì)量為的人躺在床的

中間時(shí)，每根繩上的彈力大小是（）

5（M+機(jī)）g5（Al+m）g

A.B.

1612

5（M+m）g（M+m）g

xz?L）■

84

3.（2022湖北重點(diǎn)中學(xué)沃雪聯(lián)盟聯(lián)考）如圖所示，直桿AB可繞其中心。在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)

動(dòng)，一根細(xì)繩的兩端分別系于直桿的A、8兩端，重物用光滑掛鉤吊于細(xì)繩上，開始時(shí)重物

處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將直桿從圖示位置繞。點(diǎn)沿順時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)過90。，則此過程中，細(xì)繩

上的張力（）

先增大后減小B.先減小后增大

C.一直減小D.大小不變

4.（2022黑龍江哈爾濱三中一模）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M的物體被兩根長度均為￡=4cm的

輕繩相連，輕繩的另一端分別與兩個(gè)不計(jì)質(zhì)量的輕環(huán)相連，兩輕環(huán)套在粗糙的水平桿上，輕

環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為迫。在保證系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)的情況下，若增大兩輕環(huán)之間的

3

距離，則下列說法正確的是（

A.輕環(huán)所受摩擦力不變

B.桿對(duì)輕環(huán)的作用力不變

C.兩環(huán)之間的最大距離為4cm

D.輕繩上的最大拉力為

5.（2021年高考物理重慶實(shí)戰(zhàn)猜題卷）如圖甲所示，AO為彈性良好的橡皮筋（彈力與伸長

量成正比），80為可繞8點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)細(xì)桿，A、B兩點(diǎn)的高度差為鼠當(dāng)。點(diǎn)不掛

重物時(shí)，80桿水平，橡皮筋恰好處于原長且與BO桿的夾角a=3（r；在。點(diǎn)掛上質(zhì)量為〃?

的重物，橡皮筋長度變?yōu)長（如圖乙所示），則可知橡皮筋的勁度系數(shù)為（）

n2mgk2Gmg

D.-----C.--------

L-2h3(L-2/z)

D.&

L-2h

6.（2022河南高考適應(yīng)性考試）建筑工地上,工人用如圖所示的方式將重物從平臺(tái)運(yùn)到地面。

甲、乙兩人在同一高度手握輕繩，不計(jì)重力的光滑圓環(huán)套在輕繩上，下端吊一重物。甲站在

A點(diǎn)靜止不動(dòng)，乙從8點(diǎn)緩慢向A點(diǎn)移動(dòng)一小段距離。此過程中，下列說法正確的是（）

D.繩對(duì)圓環(huán)拉力的合力變大

7.（2022廣東湛江模擬）如圖甲所示，10個(gè)人用20根等長的繩子拉起一個(gè)鼓，一端系在鼓上，

一端用手拉住，每根繩子與豎直面的夾角均相等，若繩子連接鼓的結(jié)點(diǎn)、拉繩子的手分別在

其所在圓周上均等間距分布，鼓處于靜止?fàn)顟B(tài)且鼓面水平，忽略繩子質(zhì)量，簡化圖如圖乙所

示?，F(xiàn)僅使鼓在繩子的作用下保持鼓面水平沿豎直方向緩慢下降，其他條件不變，則在鼓緩

甲乙

對(duì)鼓的合力變大

B.繩子對(duì)鼓的合力變小

C.每根繩子對(duì)人的作用力增大

D.每根繩子對(duì)人的作用力減小

8.（2022福建莆田二模）“繁燈奪霽華”，掛燈籠迎新春已成為中國人喜慶節(jié)日習(xí)俗。

如圖所示，一輕質(zhì)細(xì)繩上等距懸掛四個(gè)質(zhì)量相等的燈籠，BC段的細(xì)繩是水平的，另外四段

細(xì)繩與水平面所成的角分別為4和%，設(shè)繩子OA段、AB段的拉力分別為Z、心。則（）

B.

)

1_2sin62

T2sinq

T.cos0-,T.cos0.

C.U=—iD.U=一19.（2022廣東名校質(zhì)檢）明代宋應(yīng)星在《天工開物》一書

T2COSaf2cos%

中描述了測量弓力的方法：“以足踏弦就地，秤鈞搭掛弓腰，弦滿之時(shí)，推移秤錘所壓，則

知多少。意思是：可以用腳踩弓弦兩端，將秤鉤鉤住弓的中點(diǎn)往上拉，弦滿之時(shí)，推移秤錘

稱平，就可知道弓力大小。如圖所示，假設(shè)弓滿時(shí)，弓弦彎曲的夾角為。，秤鉤與弦之間的

定，。越小，弓力越大

B.8一定，弓力越大，F(xiàn)越小

C.弓力一定，6越大，F(xiàn)越大

D.。一定，尸越大，弓力越大

10.（2022天津河?xùn)|區(qū)模擬）如圖所示，物體A用輕質(zhì)細(xì)繩與圓環(huán)B連接，圓環(huán)套在固定豎直

桿MN上.現(xiàn)用一水平力F作用在繩上的。點(diǎn)，將O點(diǎn)緩慢向左移動(dòng)，使細(xì)繩與豎直方向

的夾角增大，在此過程中圓環(huán)B始終處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說法正確的是（）

A.水平力F逐漸增大

B.繩對(duì)圓環(huán)B的彈力不變

C.桿對(duì)圓環(huán)B摩擦力變大

D.桿對(duì)圓環(huán)B的彈力不變

11.（2022云南昆明一中質(zhì)檢）5月28日央視新聞報(bào)道：格魯吉亞物理學(xué)家安德里亞不借

助其他外力情況下僅靠摩擦力將25個(gè)網(wǎng)球壘成9層高直立“小塔”。如圖所示，球A位

于“小塔”頂層，下面各層均有3個(gè)網(wǎng)球，球B位于“小塔”的第6層。已知每個(gè)網(wǎng)球質(zhì)量

均為也下列說法正確的是（

僅靠摩擦力

網(wǎng)球壘成“小塔”

A.網(wǎng)球A存在與否對(duì)''小塔"保持平衡沒有影響

B.第8層的三個(gè)網(wǎng)球受到A的壓力均等于;,wg

C.網(wǎng)球B受到周圍其他網(wǎng)球?qū)λ淖饔昧Φ暮狭榱?/p>

D.最底層3個(gè)網(wǎng)球受到桌面作用力大小相等

12.（2022廣東潮州二模）新疆是我國最大的產(chǎn)棉區(qū)，在新疆超出70%棉田都是通過機(jī)械自動(dòng)

化采收，自動(dòng)采棉機(jī)將棉花打包成圓柱形棉包，然后平穩(wěn)將其放下。放下棉包的過程可以筒

化為如圖所示模型，質(zhì)量為，”的棉包放在“V”型擋板上，兩板間夾角為120°固定不變，

“V”型擋板可繞P軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，使BP板由水平位置逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，忽略“V”

型擋板對(duì)棉包的摩擦力，已知重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A.棉包對(duì)AP板的壓力一

直減小

B.棉包始終受到三個(gè)力的作用

C.在4P板轉(zhuǎn)到水平前，BP板與AP板對(duì)棉包的作用力的合力不變

D.當(dāng)8P板轉(zhuǎn)過60°時(shí)，棉包對(duì)8尸板的作用力大小為〃火

13.（2022河南頂級(jí)名校摸底測試）《大國工匠》節(jié)目中講述了王進(jìn)利用“秋千法”在

1000kV的高壓線上帶電作業(yè)的過程。如圖所示，絕緣輕繩0D一端固定在高壓線桿塔上的0

點(diǎn)，另一端固定在兜籃上。另一絕緣輕繩跨過固定在桿塔上C點(diǎn)的定滑輪，一端連接兜籃,

另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王進(jìn)坐在兜籃里，緩慢地從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到處于0點(diǎn)正下方E

點(diǎn)的電纜處。繩勿一直處于伸直狀態(tài)，兜籃、王進(jìn)及攜帶的裝備總質(zhì)量為m,不計(jì)一切阻

力，重力加速度大小為g,關(guān)于王進(jìn)從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過程中，下列說法正確的是

桿塔

B?繩切的拉力一定越來越大

C?繩如、⑺兩繩拉力的合力大小始終等于mg

D?當(dāng)繩C￡＞與豎直方向的夾角為30°時(shí)，工人對(duì)繩的拉力為彳-mg

2023高考一輪知識(shí)點(diǎn)

精講和最新高考題模擬題同步訓(xùn)練

第二章相互作用

專題09物體平衡條件

第一部分知識(shí)點(diǎn)精講

1.物體平衡條件：所受合外力為零。

2.解決靜態(tài)平衡問題的常用方法

(1)力的合成法；

(2)力的正交分解法；

(3)正弦定理(拉米定理)法；

(4)矢量三角形圖解法。

3.處理平衡問題的三個(gè)技巧

(1)物體受三個(gè)力平衡時(shí)，利用力的分解法或合成法比較簡單。

(2)物體受四個(gè)以上的力作用時(shí)，一般要采用正交分解法。

(3)正交分解法建立坐標(biāo)系時(shí)應(yīng)使盡可能多的力與坐標(biāo)軸重合，需要分解的力盡可能少。

4.動(dòng)態(tài)平衡

(1)動(dòng)態(tài)平衡：通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化，而在這個(gè)過程

中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)，在問題的描述中常用“緩慢”等語言敘述。

(2)處理動(dòng)態(tài)平衡問題的基本思路：化“動(dòng)”為靜，“靜”中求動(dòng)。

(3)解決動(dòng)態(tài)平衡問題的三種方法

方法(一)解析法

如果物體受到多個(gè)力的作用，可進(jìn)行正交分解，利用解析法，建立平衡方程，找函數(shù)

關(guān)系，根據(jù)自變量的變化確定因變量的變化，還可由數(shù)學(xué)知識(shí)求極值或者根據(jù)物理臨界條

件求極值。

應(yīng)用解析法解決動(dòng)態(tài)平衡的解題思路

⑴列平衡方程求出未知量與已知量的關(guān)系表達(dá)式；

(ii)根據(jù)已知量的變化情況來確定未知量的變化情況。

方法(二)圖解法物體受三個(gè)力作用并處于平衡：一個(gè)力恒定，另一個(gè)力的方向恒

定時(shí)可用此法。由三角形中邊長的變化知力的大小的變化，還可判斷出極值。一般按照以

下流程解題。

化“動(dòng)”為“靜〔I畫不同狀態(tài)「靜”中求“動(dòng)”J確定力I

1下的平衡圖I1的變化I應(yīng)用圖解法解決動(dòng)態(tài)平衡

的解題a思路

⑴根據(jù)已知量的變化情況，畫出平行四邊形邊、角的變化；

(2)確定未知量大小、方向的變化。

方法(三)相似三角形法

物體受三個(gè)力平衡：一個(gè)力恒定，另外兩個(gè)力的方向同時(shí)變化，當(dāng)所作“力的矢量三

角形”與空間的某個(gè)“幾何三角形”總相似時(shí)，利用相似三角形法。

應(yīng)用相似三角形法解決動(dòng)態(tài)平衡的解題思路

(1)根據(jù)已知條件畫出兩個(gè)不同情況對(duì)應(yīng)的力的三角形和空間幾何三角形，確定對(duì)應(yīng)邊,

利用三角形相似知識(shí)列出比例式；

(2)確定未知量大小的變化情況。

5.平衡中的臨界和極值問題

(1).臨界問題：當(dāng)某物理量變化時(shí)，會(huì)引起其他幾個(gè)物理量的變化，從而使物體所

處的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”，在問題的描述中常用“剛好”“剛

能”“恰好”等語言敘述。

(2)極值問題：平衡物體的極值問題，一般指在力的變化過程中出現(xiàn)的最大值和最小

值問題。

處理平衡中的臨界和極值問題的方法：

(1)極限分析法

正確進(jìn)行受力分析和變化過程分析，找到平衡的臨界點(diǎn)和極值點(diǎn)；臨界條件必須在變

化中尋找，不能在一個(gè)狀態(tài)上研究臨界問題，要把某個(gè)物理量推向極大或極小。

(2)數(shù)學(xué)分析法

通過對(duì)問題分析，根據(jù)平衡條件列出物理量之間的函數(shù)關(guān)系(畫出函數(shù)圖象)，用數(shù)學(xué)方

法求極值(如求二次函數(shù)極值、公式極值、三角函數(shù)極值)。

(3)圖解法

根據(jù)平衡條件，作出力的矢量圖，通過對(duì)物理過程的分析，利用平行四邊形定則進(jìn)行動(dòng)態(tài)

分析，確定最大值和最小值。第二部分最新高考題精選

1.（2022?高考廣東物理）圖1是可用來制作豆腐的石磨。木柄A5靜止時(shí)、連接A8的

輕繩處于繃緊狀態(tài)。。點(diǎn)是三根輕繩的結(jié)點(diǎn)，尸、月和人分別表示三根繩的拉力大小，F(xiàn)t=F2

且/AQB=60°。下列關(guān)系式正確的是（）

支I

￡B.F=2F]C./=3耳D.F=&i

【參考答案】D

【命題意圖】本題考查對(duì)結(jié)點(diǎn)的受力分析、平衡條件。

【解題思路】

以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，分析受力，由平衡條件。可得F=2QCOS3（T=GR,選項(xiàng)D正確。

2.（2022高考河北卷）［河北2022?7,4分］如圖，用兩根等長的細(xì)繩將一勻質(zhì)圓柱體懸

掛在豎直木板的P點(diǎn)，將木板以直線為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平，繩與木板之間的

忽略圓柱體與木板之間的摩擦，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中（）

A.圓柱體對(duì)木板的壓力逐漸增大

B.圓柱體對(duì)木板的壓力先增大后減小

C.兩根細(xì)繩上的拉力均先增大后減小

D.兩根細(xì)繩對(duì)圓柱體拉力的方向不變

【參考答案】A［名師解析】將木板以直線MN為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)直至水平，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程

中，圓柱體對(duì)木板的壓力逐漸增大，兩根細(xì)繩上的拉力均減小，兩根細(xì)繩對(duì)圓柱體拉力方向

變化，選項(xiàng)A正確BCD錯(cuò)誤。

3.（2021新高考湖南卷）質(zhì)量為M的凹槽靜止在水平地面上，內(nèi)壁為半圓柱面，截面如圖

所示，A為半圓的最低點(diǎn)，B為半圓水平直徑的端點(diǎn)。凹槽恰好與豎直墻面接觸，內(nèi)有一

質(zhì)量為加的小滑塊。用推力/推動(dòng)小滑塊由A點(diǎn)向8點(diǎn)緩慢移動(dòng)，力廠的方向始終沿圓弧

的切線方向，在此過程中所有摩擦均可忽略，下列說法正確的是（）

A.推力廠先增大后減小

B.凹槽對(duì)滑塊的支持力先減小后增大

C.墻面對(duì)凹槽的壓力先增大后減小

D.水平地面對(duì)凹槽的支持力先減小后增大

【參考答案】C

【命題意圖】本題設(shè)置光滑凹槽中滑塊在沿圓弧的切線方向力F作用下的運(yùn)動(dòng)情景，

通過考生對(duì)動(dòng)態(tài)變化平衡狀態(tài)的分析、疊加體受力分析，考查科學(xué)思維能力。

【解題思路】本題考查動(dòng)態(tài)變化平衡狀態(tài)的分析、疊加體受力分析，主要考查理

解能力.用推力F推動(dòng)小滑塊由A點(diǎn)向B點(diǎn)緩慢移動(dòng)，力F的方向始終沿圓弧的切線方向，

由平衡條件可知，推力F=mgsin0,凹槽對(duì)滑塊的支持力N=mgcosnO,小滑塊由A點(diǎn)向B點(diǎn)

緩慢移動(dòng)過程中，（）角逐漸增大，力F逐漸增大，力N逐漸減小，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；由牛頓

第三定律，滑塊對(duì)凹槽的壓力N，=N=mgcosO,滑塊對(duì)凹槽的壓力N，在水平方向的分力

N，sinO="?gcos0sin0=0.5mgsin20,對(duì)凹槽分析受力，由平衡條件可知，墻面對(duì)凹槽的壓力為

F.,=0.5mgsin29,當(dāng)0=45。時(shí)最大，所以墻面對(duì)凹槽的壓力先增大后減小，選項(xiàng)C正確；由

于力F的方向始終沿圓弧的切線方向，對(duì)滑塊和凹槽整體受力分析，可知，水平地面對(duì)凹

槽的支持力逐漸減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

【名師點(diǎn)評(píng)】

本題考查的知識(shí)有疊加體受力分析、動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)受力分析、平衡條件等，需要

考生根據(jù)題給信息和所學(xué)知識(shí),選擇合適的研究對(duì)象,用物體平衡條件分析解答。

第三部分最新模擬題精選

1.（2022河北衡水中學(xué)一模）如圖所示，質(zhì)量均為1kg的長方體物塊甲、乙、丙疊放在水

平地面上，乙、丙用不可伸長的輕繩跨過一光滑輕質(zhì)定滑輪連接，輕繩與地面平行，甲與乙

之間、乙與丙之間以及丙與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.4、0.2和0.1,重力加速度g取

lOm/s2.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。用力/沿水平方向拉物塊丙，則下列說法正確

的是（）

I

/=Q|彳|RA.拉力廠為llNil寸，丙即將運(yùn)動(dòng)

B.要使甲、乙保持相對(duì)靜止，拉力廠不能超過23N

C.甲的加速度始終與乙相同

D.拉力b為17N時(shí)，輕繩的拉力為8N

【參考答案】ABD

【名師解析】

丙即將運(yùn)動(dòng)時(shí)，在水平方向受到地面向左的摩擦力久、繩子向左的拉力7、乙給丙向左的

摩擦力力,丙，其中幾=0.1（叫+叫+g-g=3N,丙=0.2（殞+加乙）g=4N

當(dāng)即將滑動(dòng)時(shí)應(yīng)有尸=蘇也+勿丙+丁

對(duì)甲、乙整體受力分析，可知T=九丙=/乙=4N

可解得E=UN,選項(xiàng)A正確；

因?yàn)槔K子不可伸長，則乙和內(nèi)的加速度大小相等，在甲和乙即將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，對(duì)甲受力

分析可得

%甲=0.4叫,g=s*z對(duì)甲、乙整體受力分析可得T'-%丙=（小平+吆）a,對(duì)內(nèi)受力分析

可得/_廠一介丙=%a

代入數(shù)據(jù)并聯(lián)立解得F'=23N,說明要使甲和乙保持相對(duì)靜止，拉力F不能超過23N,選

項(xiàng)B正確；

甲和乙發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，若繼續(xù)增大F,因甲僅受到滑動(dòng)摩擦力作用，加速度為

a=0.4g=4m/s2

則不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)尸=17N時(shí)，甲，乙沒有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)對(duì)甲、乙整體有

丁"-％乙=?+叫）4

對(duì)丙受力分析可得F-T"—勿丙一九=%%，聯(lián)立解得T"=8N,選項(xiàng)D正確。

2.（2022河南名校聯(lián)盟大聯(lián)考）如圖所示為一種新型吊床，用4根輕繩吊在天花板上，天花

板上的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的距離與床的寬度相等，每根繩長都是￡,繩和床的連接點(diǎn)到天花板的

距離是0.8L,床和床上用品總質(zhì)量是重力加速度為g。當(dāng)一個(gè)質(zhì)量為的人躺在床的

中間時(shí)，每根繩上的彈力大小是（）

5(M+m)g5(M+m)g

1612

5(M+m)g(M+m)g

4

【參考答案】A

【名師解析】

由題意知：每根繩長都是L且天花板上的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的距離與床的寬度相等，由對(duì)稱性

可知：每根繩的彈力均相等（設(shè)為T）,同側(cè)的兩根繩的彈力的合力等于總重力（加+/）g

的5。

(m+M)g

設(shè)每根繩與豎直方向的夾角為。，則有

nQr

cos。=±-=0.8由平衡條件可知

2Tcos6=,(加+M)g聯(lián)立解得T=,故選A。

216

3.（2022湖北重點(diǎn)中學(xué)沃雪聯(lián)盟聯(lián)考）如圖所示，直桿AB可繞其中心。在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)

動(dòng)，一根細(xì)繩的兩端分別系于直桿的A、B兩端，重物用光滑掛鉤吊于細(xì)繩上，開始時(shí)重物

處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將直桿從圖示位置繞。點(diǎn)沿順時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)過90。，則此過程中，細(xì)繩

上的張力（)

先增大后減小B.先減小后增大

C.一直減小D.大小不變

【參考答案】A

【名師解析】

掛鉤相當(dāng)于滑輪,因此繩上的張力相等，旦兩邊繩子與豎直方向的夾角相等，設(shè)兩邊繩子與

豎直方向的夾角為仇將宜桿從圖示位置繞。點(diǎn)沿順時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)過90。的過程中，。先

增大后減小，由

2Fcos0=mg

可知繩上的張力先增大后減小，選項(xiàng)A正確。

4.（2022黑龍江哈爾濱三中一模）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M的物體被兩根長度均為L=4cm的

輕繩相連，輕繩的另一端分別與兩個(gè)不計(jì)質(zhì)量的輕環(huán)相連，兩輕環(huán)套在粗糙的水平桿上，輕

環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為史。在保證系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)的情況下，若增大兩輕環(huán)之間的

3

B.桿對(duì)輕環(huán)的作用力不變

C.兩環(huán)之間的最大距離為4cm

D.輕繩上的最大拉力為6Mg

【參考答案】C

【名師解析】

用整體法分析，豎直方向受重力和支持力，水平方向受兩個(gè)反向的靜摩擦力，每個(gè)小環(huán)豎直

方向的支持力始終不變，都為遜，設(shè)繩與水平方向的夾角為。，繩子的拉力為T，對(duì)環(huán)

2

進(jìn)行受力分析可得，豎直方向

Tsin夕=迤水平方向Teos6=/

2

增大兩輕環(huán)之間的距離，0減小，桿對(duì)環(huán)之間的摩榛力增大，桿對(duì)輕環(huán)的作用力增大，A錯(cuò)

誤，B錯(cuò)誤；

對(duì)小環(huán)若靜止，則滿足,解得6>>60°則Amax=2Lcos60°=4cm,

圖,*=qMg,C正確，D錯(cuò)誤；5.（2021年高考物理重慶實(shí)戰(zhàn)猜題卷）如圖甲所示，AO

為彈性良好的橡皮筋（彈力與伸長量成正比），80為可繞B點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)細(xì)桿，A、B

兩點(diǎn)的高度差為從當(dāng)。點(diǎn)不掛重物時(shí)，80桿水平，橡皮筋恰好處于原長且與80桿的夾

角a=30";在。點(diǎn)掛上質(zhì)量為，”的重物，橡皮筋長度變?yōu)長（如圖乙所示），則可知橡皮

筋的勁度系數(shù)為（）

c2mg八2下＞mg

D.-----C.--------

L-2h3(￡—2〃)

甲

【參考答案】A

【名師解析】本題考查共點(diǎn)力平衡中的相似三角形法。由題圖甲可知，橡皮筋的原長為

4=-^=-47=2人掛上重物后，結(jié)點(diǎn)0受力情況如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系有竿=￡，

sinasin3（）hL

解得橡皮筋的彈力?=翠，由胡克定律可知/=刈乙-4），聯(lián)立解得左=77器空，故A

h（L-2n）n

選項(xiàng)正確。

6.（2022河南高考適應(yīng)性考試）建筑工地上，工人用如圖

所示的方式將重物從平臺(tái)運(yùn)到地面。甲、乙兩人在同一高度手握輕繩，不計(jì)重力的光滑圓環(huán)

套在輕繩上，下端吊一重物。甲站在A點(diǎn)靜止不動(dòng)，乙從8點(diǎn)緩慢向A點(diǎn)移動(dòng)一小段距離。

此過程中，下列說法正確的是（

A.繩的拉力大小保持不變

B.甲所受平臺(tái)的支持力不變

C.甲所受平臺(tái)的摩擦力變大

D.繩對(duì)圓環(huán)拉力的合力變大

【參考答案】B

【名師解析】

對(duì)圓環(huán)受力分析如圖所示

甲乙

B根據(jù)受力平衡可知27cos。=/ng

乙從B點(diǎn)緩慢向A點(diǎn)移動(dòng)一小段距離，。變小，由此可知繩的拉力變小，A錯(cuò)誤:

乙從B點(diǎn)緩慢向A點(diǎn)移動(dòng)一小段距離，6變小，甲所受平臺(tái)的摩擦力/變小，甲所受平臺(tái)

的支持力N不變，B正確，C錯(cuò)誤；圓環(huán)受力平衡，繩對(duì)圓環(huán)拉力的合力與重力等大反向，

大小恒定，D錯(cuò)誤。

7.（2022廣東湛江模擬）如圖甲所示，10個(gè)人用20根等長的繩子拉起一個(gè)鼓，一端系在鼓上，

一端用手拉住，每根繩子與豎直面的夾角均相等，若繩子連接鼓的結(jié)點(diǎn)、拉繩子的手分別在

其所在圓周上均等間距分布，鼓處于靜止?fàn)顟B(tài)且鼓面水平，忽略繩子質(zhì)量，簡化圖如圖乙所

示?現(xiàn)僅使鼓在繩子的作用下保持鼓面水平沿豎直方向緩慢下降，其他條件不變，則在鼓緩

慢下降過程中，下列說法正確的是（）

對(duì)鼓的合力變大

B.繩子對(duì)鼓的合力變小

C.每根繩子對(duì)人的作用力增大

D.每根繩子對(duì)人的作用力減小

【參考答案】D

【名師解析】

.鼓緩慢下降，處于動(dòng)態(tài)平衡，繩子對(duì)鼓的合力等于鼓的重力，繩子的合力不變，AB錯(cuò)誤；.根

據(jù)平衡條件得20Fcos6=mg,解得尸=—

20cos。

鼓緩慢下降過程中繩子與豎直方向夾角。變小，COS。變大，F(xiàn)減小，C錯(cuò)誤，D正確。

8.（2022福建莆田二模）“繁燈奪霽華”，掛燈籠迎新春已成為中國人喜慶節(jié)日習(xí)俗。

如圖所示，一輕質(zhì)細(xì)繩上等距懸掛四個(gè)質(zhì)量相等的燈籠，BC段的細(xì)繩是水平的，另外四段

細(xì)繩與水平面所成的角分別為4和。2,設(shè)繩子段、AB段的拉力分別為（、72。則（）

」=COS。4_cosa

D.

.T2COSqT2COS02

【參考答案】BC

【名師解析】

設(shè)每個(gè)燈籠質(zhì)量機(jī)，先將四個(gè)燈籠看成一個(gè)整體，由平衡條件得

27；sina=4〃吆將下面兩個(gè)燈籠看成一個(gè)整體，則有

sin%=2mg對(duì)最左邊的燈籠受力分析，水平方向上有

Ecos0]=T2COS02聯(lián)立可得

T.2sin仇Tcos"

U=.//U}=一片故BC正確，AD錯(cuò)誤。9.（2022廣東名校質(zhì)檢）明代宋應(yīng)星在《天

i2sin”[12cos6*1

工開物》一書中描述了測量弓力的方法：“以足踏弦就地，秤鈞搭掛弓腰，弦滿之時(shí)，推移

秤錘所壓，則知多少。意思是：可以用腳踩弓弦兩端，將秤鉤鉤住弓的中點(diǎn)往上拉，弦滿之

時(shí)，推移秤錘稱平，就可知道弓力大小。如圖所示，假設(shè)弓滿時(shí)，弓弦彎曲的夾角為。，秤

鉤與弦之間的摩擦不計(jì)，弓弦的拉力即弓力，滿弓時(shí)秤鉤的拉力大小為F,則下列說法正確

的是（)

定，。越小，弓力越大

B.e一定,弓力越大，F(xiàn)越小

c.弓力一定，e越大，F(xiàn)越大

D.。一定，尸越大，弓力越大

【參考答案】D

【名師解析】

如圖，對(duì)0點(diǎn)受力分析，受秤鉤的拉力凡弦的拉力丁

可得F一定，。越小，弓力T越??；。一定，弓力越大，F(xiàn)越大；弓力一定，。越大，F(xiàn)越

小；e一定,F越大，弓力越大。故D正確，ABC錯(cuò)誤。

10.（2022天津河?xùn)|區(qū)模擬）如圖所示，物體A用輕質(zhì)細(xì)繩與圓環(huán)B連接，圓環(huán)套在固定豎直

桿MN上.現(xiàn)用一水平力F作用在繩上的O點(diǎn)，將O點(diǎn)緩慢向左移動(dòng)，使細(xì)繩與豎直方向

的夾角增大，在此過程中圓環(huán)B始終處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說法正確的是（）

A.水平力F逐漸增大

B.繩對(duì)圓環(huán)B的彈力不變

C.桿對(duì)圓環(huán)B摩擦力變大

D.桿對(duì)圓環(huán)B的彈力不變

【參考答案】BC

【名師解析】

以結(jié)點(diǎn)0為研究對(duì)象，o點(diǎn)緩慢向左移動(dòng)過程中，合力保持為零.O點(diǎn)受到細(xì)繩的拉力FH

水平力F和重物豎直向下的拉力F2,根據(jù)平衡條件可知，細(xì)繩的拉力Fi、水平力F的合力

與重物的拉力方向F2相反，即豎直向上，而F方向水平，所以細(xì)繩的拉力方向必定斜向右

上方，故O點(diǎn)不可能到達(dá)與圓環(huán)B等高處.故A錯(cuò)誤.設(shè)細(xì)繩與水平方向的夾角為a,物

體的質(zhì)量為m,則由平衡條件得：

Fisina=mg,得Fi=―%一，a減小，則R增大.故B正確.

sinO.

由上可得：F,cosa=F,a減小，F(xiàn)i增大，則F增大.斜桿與水平方向的夾角為由對(duì)B環(huán)、

細(xì)繩和重物組成的整體進(jìn)行研究，設(shè)總重力為G.由平衡條件有：

RFcosP=Gsinp,F增大，其他量不變，則桿對(duì)圓環(huán)B的摩擦力f減小.

N=Fsinp+Gcosp,F增大，其他量不變，則桿對(duì)圓環(huán)B的彈力N增大.故C正確，D錯(cuò)誤.

故選BC

丁【名師點(diǎn)評(píng)】本題采用隔離法和整體法相結(jié)合研究動(dòng)態(tài)平衡問題，由于不分

析系統(tǒng)的內(nèi)力，運(yùn)用整體法分析桿對(duì)圓環(huán)的摩擦力和彈力比較簡便.

11.（2022云南昆明一中質(zhì)檢）5月28日央視新聞報(bào)道：格魯吉亞物理學(xué)家安德里亞不借

助其他外力情況下僅靠摩擦力將25個(gè)網(wǎng)球壘成9層高直立“小塔”。如圖所示，球A位

于“小塔”頂層，下面各層均有3個(gè)網(wǎng)球，球B位于“小塔”的第6層。已知每個(gè)網(wǎng)球質(zhì)量

均為，小下列說法正確的是（）

窗

Q隨QA.網(wǎng)球A存在與否對(duì)“小塔”保持平衡沒有影響

僅靠摩擦力

網(wǎng)球壘成“小塔”

B.第8層的三個(gè)網(wǎng)球受到A的壓力均等于;mg

C.網(wǎng)球B受到周圍其他網(wǎng)球?qū)λ淖饔昧Φ暮狭榱?/p>

D.最底層3個(gè)網(wǎng)球受到桌面作用力大小相等

【參考答案】D

【名師解析】

拿走A網(wǎng)球后，每個(gè)網(wǎng)球的受力就將不均衡，合力不為0,不能保持平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；

A網(wǎng)球受重力和第8層三個(gè)網(wǎng)球的支持力作用，三個(gè)支持力方向不是豎直向上，所以三個(gè)支

持力在豎直方向的分力之和等于重力，則第8層三個(gè)網(wǎng)球分別對(duì)A的支持力大于第8

層的三個(gè)網(wǎng)球受到A的壓力均大于;〃際，故B錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件知，其他網(wǎng)球?qū)網(wǎng)