高中物理題型解題技巧之力學(xué)篇-秒解動態(tài)平衡

一、必備知識與應(yīng)用技巧

1、“一恒一定向”

“一恒一定向”即為物體所受的三力中有一個力恒定，一個力的方向恒定。如圖所示，04

OB.0C為三根細(xì)繩，保持。點不動，5繩順時針旋轉(zhuǎn)，分析兩繩中的拉力變化情況？

（1）常規(guī)解法一圖解法，對0點受力分析如圖1所示

觀察圖形可知，3繩的拉力先減小后增大，/繩中的拉力一直減小。

（2）方法升級理解（口決：不轉(zhuǎn)的力隨方向變化的兩力的夾角增大而增大，減小而減小，

當(dāng)方向變化的兩力垂直時轉(zhuǎn)動的力最小，往兩邊都增大）

認(rèn)真分析可知，隨著3繩順時針旋轉(zhuǎn)，兩繩的夾角減小，同時觀察4繩的力也在減小，而

當(dāng)8繩也/繩垂直時，5繩中的拉力最小，所以可以得到規(guī)律，N繩的拉力（即不轉(zhuǎn)的力）

隨兩繩夾角的增大而增大（或夾角的減小而減?。?繩的拉力（轉(zhuǎn)動的力）在8繩也4繩

垂直時最小，只要分析2繩轉(zhuǎn)動過程中會不會出現(xiàn)垂直即可判斷，用此方法則不用畫三角

形而快速解決此類問題。

例1.如圖所示，把一個光滑圓球放在兩塊擋板N2和/C之間與NC之間的夾角為30。.現(xiàn)

將/C板固定，而使48板沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動90。，貝lj（）

A.球?qū)B板的壓力逐漸減小B.球?qū)Π宓膲毫ο葴p小后增大

C.球?qū)?C板的壓力逐漸增大D.球?qū)?C板的壓力先減小后增大

解析：畫出小球的受力如圖

由題意可知TAB從水平方向轉(zhuǎn)到豎直方向，TAB與TAC夾角一直減小，則不轉(zhuǎn)的力TAC一直

減小，TAB在轉(zhuǎn)動過程中一定經(jīng)歷與TAC垂直的位置，垂直時最小，則TAB先增大后減小，

故選Bo

2、“兩變力恒定夾角”

“兩變力恒定夾角”即為兩個變力的夾角恒定，如圖所示，三根細(xì)繩連接同一點0,且在C

繩上吊一個重物，保持A、B繩夾角a不變，A、B兩繩順時針轉(zhuǎn)動30°過程中，A、B繩上

由“拉密定理”可知

sin/3sin0sina

由于G,a角不變，則一強不變，在轉(zhuǎn)動過程中萬角從90°f120°,貝Usin尸減小，所以

sina

FA一直減小，同理可知，。從鈍角變到90°,所以FB一直增大。

（2）方法升級理解（口決：“對角垂直時拉力最大”）

7-17~>

由正弦函數(shù)知，sin90°=1為最大，再由==——可知，對角垂直時力最大，

sinsin0sina

即當(dāng)尸=90°時，3最大,同理，=90°時，居最大，因此處理此類問題時只要分析兩個

變化的夾角的變化情況即可得出結(jié)論，可以快速的解決問題；

例2.如圖所示，豎直面內(nèi)有一圓環(huán)，輕繩O/的一端0固定在此圓環(huán)的圓心，另一端A拴

一球，輕繩的一端拴球，另一端固定在圓環(huán)上的B點。最初，兩繩均被拉直，夾角為

0且CM水平，現(xiàn)將圓環(huán)繞圓心O順時針緩慢轉(zhuǎn)過90。的過程中（夾角。始終不變）,

以下說法正確的是（）

A.CU上的張力逐漸增大B.O/上的張力先增大后減小

C./5上的張力逐漸增大D.N8上的張力先增大后減小

解：受力分析如圖

在轉(zhuǎn)動過程中尸從90°—180°,由對角垂直時拉力最大可知，工-一直減小，同理。從鈍

角變成銳角，其間一直經(jīng)歷直角的狀態(tài)，由對角垂直時拉力最大可知，%先增大后減小,

故選Bo

3、“大Y模型”

“大Y模型”即為晾衣服模型，如圖所示，一根細(xì)繩A、B兩端分別栓在兩根固定的桿上,

兩桿間的距離為d,重物的重力為G

（1）常規(guī)解法：

對O點受力分析如圖所示

由平衡可知

2Tcostz=G

即

2cosa

由幾何關(guān)系可知

LOAsina+LBOsina=d

其中

T+T-T

nOA+LOB一乙繩長

得

.d

sma=-----

L繩長

根據(jù)題意逐步分析解答。

（2）方法升級理解（口決：“近小遠(yuǎn)大，縱不變”）

分析總結(jié)規(guī)律

①.縱移，即A點或B點上、下移動時，由于d不變，繩長不變，則a不變，則繩中拉力不

變；

②.遠(yuǎn)離，即兩桿距離增大，a變大，繩中拉力變大，

③.靠近，即兩桿距離增大，a變小，繩中拉力變小；

口決：對于a和T的變化情況滿足：“近小遠(yuǎn)大，縱不變”，其中“近”和“遠(yuǎn)”指的是距

離d,d小，a小，繩中拉力?。籨大，a大,繩中拉力大，“縱”指的是A點或B點上、下

移動，此時繩中拉力不變。

例3.如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛

衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài).如果只改變一個條件，當(dāng)衣架靜止時，下

列說法正確的是（）

B.繩的兩端高度差越小，繩子拉力越大

C.將桿N向右移一些，繩子拉力變大

D.若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣服架懸掛點右移

解：ABC.利用口決：“近小遠(yuǎn)大，縱不變”可知，繩的右端上移到b，，即為縱移，則繩子

拉力不變，將桿N向右移一些，即遠(yuǎn)離，則繩子拉力變大，繩的兩端高度差越小，即縱移,

則繩子拉力不變，故AB錯誤，C正確；

D.若換掛質(zhì)量更大的衣服，仍然平衡，則位置不變，只是繩子拉力變大，故D錯誤。

三、實戰(zhàn)應(yīng)用（應(yīng)用技巧解題，提供解析僅供參考）

1.如圖所示，用一輕繩將光滑小球P系于豎直墻壁上的。點，在墻壁和球尸之間夾有一長

方體物塊0,P、。均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)有一鉛筆緊貼墻壁從。點開始緩慢下移，則在鉛筆

緩慢下移的過程中（）

A.細(xì)繩的拉力逐漸變小

B.。受到墻壁的摩擦力逐漸變大

C.。將從墻壁和小球之間滑落

D.0受到墻壁的彈力逐漸變大

2.如題圖所示，重量為G的物塊靜置于水平地面上，用大小不變的力尸（尸＜G）拉該物塊,

在力尸與水平方向的夾角。從0。緩慢增大到90。過程中，該物塊始終靜止不動，則水平地面

對該物塊的作用力（）

F

//////////////

A.一直減小B.一直增大C.先減小后增大D.先增大后減小

3.如圖甲工人正使用"涂料滾"給墻壁粉刷涂料。如圖乙粉刷時工人手持撐桿使涂料滾沿豎

直墻壁緩慢移動，若涂料滾在向上緩慢移動過程中對墻壁的壓力大小保持不變，則（）

涂

料

滾

墻

壁

撐桿

甲乙

A.涂料滾受到的摩擦力方向向上，大小不變

B.涂料滾受到的摩擦力方向向上，大小變大

C.涂料滾受到的摩擦力方向向下，大小變大

D.涂料滾受到的摩擦力方向向下，大小變小

4.如圖甲所示是空軍飛行員防眩暈訓(xùn)練器，若某飛行員調(diào)練時，左右手拉住圓環(huán)，處于平

衡狀態(tài)，左手剛好在水平狀態(tài)，右手與水平方向有一定夾角，不考慮腿部受到的作用力，等

效為如圖乙模型，在圓環(huán)順時針緩慢旋轉(zhuǎn)90。過程中，保持兩手臂伸直狀態(tài)，則（）

A.兩手的拉力均變小

B.左手拉力先變大再變小，右手拉力一直變小

C.左手拉力一直變小，右手拉力先變小再變大

D.左手拉力先變大再變小，右手拉力先變大再變小

5.如圖，一重力不計的梯子斜靠在光滑豎直墻壁上，重為G的工人由地面沿梯子上爬，在

上爬過程中，梯子保持靜止。設(shè)墻壁對梯子的作用力為B，地面對梯子的支持力為尸2,摩擦

力為則在上爬過程中（）

A.E由大變小B.乙由大變小C.B由小變大D.B由小變大

6.晾曬衣服的繩子兩端分別固定在兩根豎直桿上的/、3兩點，/點高于3點，原來無風(fēng)

狀態(tài)下衣服保持靜止。某時一陣恒定的風(fēng)吹來，衣服受到水平向右的恒力而發(fā)生滑動，并在

新的位置保持靜止，如圖所示。不計繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間的摩擦，下列說法正確的

是（）

A.有風(fēng)時，掛鉤左、右兩側(cè)繩子的拉力大小不相等

B.無風(fēng)時，掛鉤左側(cè)繩子與豎直方向的夾角大于右側(cè)繩子與豎直方向的夾角

C.在有風(fēng)且風(fēng)力不變的情況下，繩子右端由/點沿桿向下移到C點，繩子的拉力變小

D.相比無風(fēng)時，在有風(fēng)的情況下大

7.哥倫比亞大學(xué)的工程師研究出一種可以用于人形機器人的合成肌肉，可模仿人體肌肉做

出推、拉、彎曲和扭曲等動作。如圖所示，用合成"肌肉"做成的"手臂"ced的"端固定:一滑

輪，c端固定于墻壁，足夠長的細(xì)繩繞過d端滑輪，一端也固定于墻壁，另一端連接質(zhì)量為

%的物體，合成"肌肉"的。和e處類似于人手臂的關(guān)節(jié)，由"手臂"合成"肌肉"控制。設(shè)cd的

連線與豎直墻壁比夾角為，不計滑輪與細(xì)繩的摩擦，下列說法不正確的是（）

e

b

A.撤除輕質(zhì)細(xì)桿ce瞬間物體的下落加速度為重力加速度g

B.若保持0=90。，增大cd長度，細(xì)繩對滑輪的力始終沿公方向

C.若保持ac等于。力增大cd長度，細(xì)繩對滑輪的力始終沿de方向

D.若6從90。逐漸變?yōu)榱?，cd長度不變，且保持ac>cd,則細(xì)繩對滑輪的力先增大后減小

8.圖示桿秤用3根長度相同細(xì)繩對稱地系于圓形秤盤上，細(xì)繩的另一端匯聚后系在桿秤小

吊環(huán)上的。點。用該秤來稱質(zhì)量為加（含秤盤）的物品，重力加速度為g,則平衡時（）

B.每根細(xì)繩的拉力小于等

C.細(xì)繩越長，細(xì)繩的拉力越大

D.細(xì)繩越長，細(xì)繩的拉力越小

9.如圖所示，某健身者右手拉著抓把沿圖示位置8水平緩慢移動到位置/,他始終保持靜

止，不計繩子質(zhì)量，忽略繩子和重物與所有構(gòu)件間的摩擦，A,3、重物共面，則重物上升

過程（）

A.繩子的拉力逐漸增大B.該健身者所受合力逐漸減小

C.該健身者對地面的壓力逐漸減小D.該健身者對地面的摩擦力逐漸增大

10.新疆是我國最大的產(chǎn)棉區(qū)，在新疆超出70%棉田都是通過機械自動化采收，自動采棉機

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簡化為如圖所示模型，

質(zhì)量為優(yōu)的棉包放在"V"型擋板上，兩板間夾角為120。固定不變，"V"型擋板可繞尸軸在豎

直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，使B尸板由水平位置逆時針緩慢轉(zhuǎn)動60。的過程中，忽略"V"型擋板對棉包的摩

擦力，已知重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A.在/尸板轉(zhuǎn)到水平前，BP板與/P板對棉包的作用力的合力不變

B.棉包始終受到三個力的作用

C.棉包對/尸板的壓力先增大后減小

D.當(dāng)8尸板轉(zhuǎn)過60。時，棉包對2P板的作用力大小為mg

11.如圖，質(zhì)量為機的小球用一輕繩豎直懸吊于。點?，F(xiàn)用一光滑的金屬掛鉤向右緩慢拉

動輕繩至虛線位置，在此過程中，下列說法正確的是（）

A.鉤子對繩的作用力水平向右

B.鉤子對繩的作用力逐漸增大

C.繩子的張力逐漸增大

D.鉤子對繩的作用力可能等于2mg

12.如圖（a）,直導(dǎo)線MN被兩等長且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸O。，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)強度大小相等且不隨時間變化，

其截面圖如圖1）所示。導(dǎo)線通以電流/,靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為。。下列說

法正確的是（）

當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖（°）右側(cè)位置時，導(dǎo)線中電流方向由N指向M

B.電流/增大，靜止后，導(dǎo)線對懸線的拉力不變

C.tanO與電流/成正比

D.sinO與電流/成正比

13.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尸點，將木板以底邊為

軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動直至水平，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)動過程中（）

A.圓柱體對木板的壓力逐漸增大

B.圓柱體對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)繩對圓柱體拉力的合力保持不變

14.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一圓環(huán)，圓心為。，半徑為R,為水平直徑，為傾斜

直徑，尸。與MN間的夾角為。，一條不可伸長的輕繩長為乙兩端分別固定在圓環(huán)的"、N

兩點，輕質(zhì)滑輪連接一個質(zhì)量為〃，的重物，放置在輕繩上，不計滑輪與輕繩間的摩擦。現(xiàn)

將圓環(huán)從圖示位置繞圓心。順時針緩慢轉(zhuǎn)過20角，下列說法正確的是（）

B.直徑A/N水平時，輕繩的張力大小為7^=^

C.輕繩與豎直方向間的夾角先增大再減小

D.圓環(huán)從圖示位置順時針緩慢轉(zhuǎn)過2。的過程中，輕繩的張力逐漸減小

15.在生活中人們?yōu)榱烁奖愕叵蚋咛庍\送貨物，經(jīng)常使用如圖所示的方法提升重物。圖中

甲、乙兩名工人分別位于兩棟樓的三樓和二樓窗口，兩人各用一根輕繩與質(zhì)量為根的重物

相連。初始時重物在甲的正下方地面上，此時工人甲的繩長為￡、甲、乙兩人間的距離也為

L,樓間距為力現(xiàn)甲拉住繩端不動的同時乙緩慢收短手中的輕繩，最終將重物拉至乙處。

重力加速度取g,則在將重物由地面拉至乙的過程中下列說法正確的是（）

A.甲繩的拉力先增大后減小

B.乙繩的拉力先增大后減小

c.當(dāng)重物接近乙處時甲繩的拉力接近些也王

L

D.當(dāng)重物接近乙處時乙繩的拉力接近〃嚕

16.如圖所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為班的照相機，三腳架的三根輕質(zhì)

支架等長，與豎直方向均成37。角，該夾角及支架長短均可以調(diào)節(jié)，但三根支架的長度及它

們與豎直方向的夾角始終相等，照相機的重心始終在支架的豎直軸上。已知sin37（＞=0.6,

cos370=0.8o則下列說法正確的是（）

A.每根支架受到地面的摩擦力大小為加

B.照相機對每根支架的壓力大小為

C.若將每根支架與豎直方向夾角變小，則每根支架受到的地面的支持力將不變

D.若將每根支架與豎直方向夾角變小，則每根支架受到的地面的摩擦力將變大

高中物理題型解題技巧之力學(xué)篇01秒解動態(tài)平衡

一、必備知識與應(yīng)用技巧

1、“一恒一定向”

“一恒一定向”即為物體所受的三力中有一個力恒定，一個力的方向恒定。如圖所示，04

OB.OC為三根細(xì)繩，保持。點不動，5繩順時針旋轉(zhuǎn)，分析兩繩中的拉力變化情況？

（1）常規(guī)解法一圖解法，對O點受力分析如圖1所示

觀察圖形可知，3繩的拉力先減小后增大，/繩中的拉力一直減小。

（2）方法升級理解（口決：不轉(zhuǎn)的力隨方向變化的兩力的夾角增大而增大，減小而減小，

當(dāng)方向變化的兩力垂直時轉(zhuǎn)動的力最小，往兩邊都增大）

認(rèn)真分析可知，隨著3繩順時針旋轉(zhuǎn)，兩繩的夾角減小，同時觀察4繩的力也在減小，而

當(dāng)8繩也/繩垂直時，5繩中的拉力最小，所以可以得到規(guī)律，N繩的拉力（即不轉(zhuǎn)的力）

隨兩繩夾角的增大而增大（或夾角的減小而減小），8繩的拉力（轉(zhuǎn)動的力）在8繩也4繩

垂直時最小，只要分析2繩轉(zhuǎn)動過程中會不會出現(xiàn)垂直即可判斷，用此方法則不用畫三角

形而快速解決此類問題。

例1.如圖所示，把一個光滑圓球放在兩塊擋板N2和/C之間與NC之間的夾角為30。.現(xiàn)

將/C板固定，而使48板沿順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動90。，貝lj（）

A.球?qū)B板的壓力逐漸減小B.球?qū)Π宓膲毫ο葴p小后增大

C.球?qū)?C板的壓力逐漸增大D.球?qū)?C板的壓力先減小后增大

解析：畫出小球的受力如圖

由題意可知TAB從水平方向轉(zhuǎn)到豎直方向，TAB與TAC夾角一直減小，則不轉(zhuǎn)的力TAC一直

減小，TAB在轉(zhuǎn)動過程中一定經(jīng)歷與TAC垂直的位置，垂直時最小，則TAB先增大后減小，

故選Bo

2、“兩變力恒定夾角”

“兩變力恒定夾角”即為兩個變力的夾角恒定，如圖所示，三根細(xì)繩連接同一點0,且在C

繩上吊一個重物，保持A、B繩夾角a不變，A、B兩繩順時針轉(zhuǎn)動30°過程中，A、B繩上

由“拉密定理”可知

sin/3sin0sina

由于G,a角不變，則一強不變，在轉(zhuǎn)動過程中萬角從90°f120°,貝Usin尸減小，所以

sina

FA一直減小，同理可知，。從鈍角變到90°,所以FB一直增大。

（2）方法升級理解（口決：“對角垂直時拉力最大”）

7-17~>

由正弦函數(shù)知，sin90°=1為最大，再由==——可知，對角垂直時力最大，

sinsin0sina

即當(dāng)尸=90°時，3最大,同理，=90°時，居最大，因此處理此類問題時只要分析兩個

變化的夾角的變化情況即可得出結(jié)論，可以快速的解決問題；

例2.如圖所示，豎直面內(nèi)有一圓環(huán)，輕繩O/的一端0固定在此圓環(huán)的圓心，另一端A拴

一球，輕繩的一端拴球，另一端固定在圓環(huán)上的B點。最初，兩繩均被拉直，夾角為

0且CM水平，現(xiàn)將圓環(huán)繞圓心O順時針緩慢轉(zhuǎn)過90。的過程中（夾角。始終不變）,

以下說法正確的是（）

A.CU上的張力逐漸增大B.O/上的張力先增大后減小

C./5上的張力逐漸增大D.N8上的張力先增大后減小

解：受力分析如圖

在轉(zhuǎn)動過程中尸從90°—180°,由對角垂直時拉力最大可知，工-一直減小，同理。從鈍

角變成銳角，其間一直經(jīng)歷直角的狀態(tài)，由對角垂直時拉力最大可知，%先增大后減小,

故選Bo

3、“大Y模型”

“大Y模型”即為晾衣服模型，如圖所示，一根細(xì)繩A、B兩端分別栓在兩根固定的桿上,

兩桿間的距離為d,重物的重力為G

（1）常規(guī)解法：

對O點受力分析如圖所示

由平衡可知

2Tcostz=G

即

2cosa

由幾何關(guān)系可知

LOAsina+LBOsina=d

其中

T+T-T

nOA+LOB一乙繩長

得

.d

sma=-----

L繩長

根據(jù)題意逐步分析解答。

（2）方法升級理解（口決：“近小遠(yuǎn)大，縱不變”）

分析總結(jié)規(guī)律

①.縱移，即A點或B點上、下移動時，由于d不變，繩長不變，則a不變，則繩中拉力不

變；

②.遠(yuǎn)離，即兩桿距離增大，a變大，繩中拉力變大，

③.靠近，即兩桿距離增大，a變小，繩中拉力變??；

口決：對于a和T的變化情況滿足：“近小遠(yuǎn)大，縱不變”，其中“近”和“遠(yuǎn)”指的是距

離d,d小，a小，繩中拉力??；d大，a大,繩中拉力大，“縱”指的是A點或B點上、下

移動，此時繩中拉力不變。

例3.如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點，懸掛

衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài).如果只改變一個條件，當(dāng)衣架靜止時，下

列說法正確的是（）

B.繩的兩端高度差越小，繩子拉力越大

C.將桿N向右移一些，繩子拉力變大

D.若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣服架懸掛點右移

解：ABC.利用口決：“近小遠(yuǎn)大，縱不變”可知，繩的右端上移到b,即為縱移，則繩子

拉力不變，將桿N向右移一些，即遠(yuǎn)離，則繩子拉力變大，繩的兩端高度差越小，即縱移,

則繩子拉力不變，故AB錯誤，C正確；

D.若換掛質(zhì)量更大的衣服，仍然平衡，則位置不變，只是繩子拉力變大，故D錯誤。

三、實戰(zhàn)應(yīng)用（應(yīng)用技巧解題，提供解析僅供參考）

1.如圖所示，用一輕繩將光滑小球P系于豎直墻壁上的。點，在墻壁和球尸之間夾有一長

方體物塊。，P、。均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)有一鉛筆緊貼墻壁從。點開始緩慢下移，則在鉛筆

緩慢下移的過程中（）

A.細(xì)繩的拉力逐漸變小

B.。受到墻壁的摩擦力逐漸變大

C.0將從墻壁和小球之間滑落

D.。受到墻壁的彈力逐漸變大

【答案】D

【詳解】A.對尸受力分析如圖所示,

o

尸受到重力機g、繩的拉力廠和。對P的支持力N處于平衡狀態(tài)，設(shè)拉力與豎直方向的夾角

為0,根據(jù)共點力平衡有：繩的拉力

F=a

COS0

Q對P的支持力

N=mgtan0

鉛筆緩慢下移的過程中，。增大，則繩的拉力/增大，。對尸的支持力增大，故A錯誤；

BCD.對。受力分析，在水平方向上受到尸對。的壓力和墻壁對。的彈力，二力平衡，根

據(jù)牛頓第三定律知，0對尸的支持力增大，則尸對。的壓力增大，所以墻壁對0的彈力增

大；在豎直方向上受到重力與墻壁的摩擦力，二力平衡，重力不變，所以。受到墻壁的摩

擦力不變，0不會從墻壁和小球之間滑落，故D正確，BC錯誤。

故選Do

2.如題圖所示，重量為G的物塊靜置于水平地面上，用大小不變的力尸（尸＜G）拉該物塊,

在力尸與水平方向的夾角。從0。緩慢增大到90。過程中，該物塊始終靜止不動，則水平地面

對該物塊的作用力（）

//////////////

A.一直減小B.一直增大C.先減小后增大D.先增大后減小

【答案】A

【詳解】把力尸分解，由平衡條件可得地面的支持力N和地面的靜摩擦力,為

f=Fcos0,N=mg-Fsin

當(dāng)力尸與水平方向的夾角。從0。緩慢增大到90。過程中，二力均減小。則可知二力的合力，

即水平地面對該物塊的作用力也隨之減小

心="+解

故選Ao

3.如圖甲工人正使用〃涂料滾〃給墻壁粉刷涂料。如圖乙粉刷時工人手持撐桿使涂料滾沿豎

直墻壁緩慢移動，若涂料滾在向上緩慢移動過程中對墻壁的壓力大小保持不變，則（)

A.涂料滾受到的摩擦力方向向上，大小不變

B.涂料滾受到的摩擦力方向向上，大小變大

C.涂料滾受到的摩擦力方向向下，大小變大

D.涂料滾受到的摩擦力方向向下，大小變小

【答案】C

【詳解】由題意可知，工人手持撐桿使涂料滾沿豎直墻壁緩慢移動，涂料滾相對于墻壁由向

上運動的趨勢，所以涂料滾受到的摩擦力方向向下，且涂料滾豎直方向平衡，有

工=mg+f

tana

其中a為撐桿與墻壁的夾角，a角減小，所以摩擦力變大，故C正確，ABD錯誤。

故選C。

4.如圖甲所示是空軍飛行員防眩暈訓(xùn)練器，若某飛行員調(diào)練時，左右手拉住圓環(huán)，處于平

衡狀態(tài)，左手剛好在水平狀態(tài)，右手與水平方向有一定夾角，不考慮腿部受到的作用力，等

效為如圖乙模型，在圓環(huán)順時針緩慢旋轉(zhuǎn)90。過程中，保持兩手臂伸直狀態(tài)，則（）

圖甲

A.兩手的拉力均變小

B.左手拉力先變大再變小，右手拉力一直變小

C.左手拉力一直變小，右手拉力先變小再變大

D.左手拉力先變大再變小，右手拉力先變大再變小

【答案】B

【詳解】在圓環(huán)順時針緩慢旋轉(zhuǎn)90。過程中，保持兩手臂伸直狀態(tài)，兩手拉力夾角不變，由

三力平衡推論知三力平移后會組成一閉合三角形，如下圖所示：黑色線表示重力，紅色線表

示左手拉力，藍(lán)色線表示右手拉力。

則由圖可知：左手拉力先變大后變小，右手拉力一直變小。

故選Bo

5.如圖，一重力不計的梯子斜靠在光滑豎直墻壁上，重為G的工人由地面沿梯子上爬，在

上爬過程中，梯子保持靜止。設(shè)墻壁對梯子的作用力為地面對梯子的支持力為色，摩擦

力為B，則在上爬過程中（）

A.B由大變小B.乙由大變小C.B由小變大D.B由小變大

【答案】D

【詳解】A.對梯子和人整體受力分析，如圖所示

在人上爬的過程中，力的作用線的交點水平向左移動，廠和豎直方向的夾角變大，有幾何關(guān)

系可知

耳=N=Gtand

COS。

即B由小變大，A錯誤；

BC.

=Fcos0=Gcos0=G

cos0

即B保持不變，B錯誤，C錯誤;

D.

Fi-Fsmd-Gtan0

即B由小變大，D正確；

故選D。

6.晾曬衣服的繩子兩端分別固定在兩根豎直桿上的/、3兩點，/點高于3點，原來無風(fēng)

狀態(tài)下衣服保持靜止。某時一陣恒定的風(fēng)吹來，衣服受到水平向右的恒力而發(fā)生滑動，并在

新的位置保持靜止，如圖所示。不計繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間的摩擦，下列說法正確的

是（）

A.有風(fēng)時，掛鉤左、右兩側(cè)繩子的拉力大小不相等

B.無風(fēng)時，掛鉤左側(cè)繩子與豎直方向的夾角大于右側(cè)繩子與豎直方向的夾角

C.在有風(fēng)且風(fēng)力不變的情況下，繩子右端由/點沿桿向下移到。點，繩子的拉力變小

D.相比無風(fēng)時，在有風(fēng)的情況下大

【答案】C

【詳解】A.由于不計繩子的質(zhì)量及繩與衣架掛鉤間的摩擦，則掛鉤相當(dāng)于動滑輪，兩端繩

子的拉力總是相等，所以A錯誤；

B.無風(fēng)時，根據(jù)平衡條件可得，兩細(xì)繩拉力的合力等于重力，則有

Fcosa+Fcos/3=mg

兩細(xì)繩拉力水平方向的分力大小相等，方向相反，有

Fsina=Fsin/3

可知

a=p

所以掛鉤左右兩側(cè)繩子與豎直方向的夾角相同，則B錯誤；

D.設(shè)繩長為乙兩桿之間的距離為d,根據(jù)幾何關(guān)系可得

.八d

sinc/=—

L

無風(fēng)時，根據(jù)平衡條件可得

2Fcos0=mg

解得

F="唔

2cos。

有風(fēng)后，衣服受力增加一個風(fēng)力，四力平衡，兩個繩子的拉力的合力與重力、風(fēng)力的合力相

此時通過/點和8點做平行于合力方向的直線，相對于兩根桿的方向（如圖紅線所示），根

據(jù)圖中幾何關(guān)系可知兩根桿（即兩紅線）之間的距離d不能確定，則。不能確定，故//O8

不確定，D錯誤；

C.當(dāng)在有風(fēng)的情況下，將/點沿桿稍下移到。點，根據(jù)圖像可以看出，兩端繩子之間的夾

角變小，但是兩細(xì)繩拉力的合力為恒力，則拉力尸變小，C正確。

故選Co

7.哥倫比亞大學(xué)的工程師研究出一種可以用于人形機器人的合成肌肉，可模仿人體肌肉做

出推、拉、彎曲和扭曲等動作。如圖所示，用合成"肌肉"做成的"手臂"ced的d端固定一滑

輪，c端固定于墻壁，足夠長的細(xì)繩繞過4端滑輪，一端也固定于墻壁，另一端連接質(zhì)量為

m的物體，合成"肌肉"的c和e處類似于人手臂的關(guān)節(jié)，由"手臂"合成"肌肉"控制。設(shè)cd的

連線與豎直墻壁ac夾角為，不計滑輪與細(xì)繩的摩擦，下列說法不正確的是（）

e

1b

A.撤除輕質(zhì)細(xì)桿ce瞬間物體的下落加速度為重力加速度g

B.若保持6=90。，增大cd長度，細(xì)繩對滑輪的力始終沿de方向

C.若保持ac等于泅，增大cd長度，細(xì)繩對滑輪的力始終沿de方向

D.若。從90。逐漸變?yōu)榱悖琧d長度不變，且保持ac>cd,則細(xì)繩對滑輪的力先增大后減小

【答案】B

【詳解】A.撤除輕質(zhì)細(xì)桿ce瞬間，細(xì)繩泅的拉力也瞬時變?yōu)榱?，則物體的下落加速度為

重力加速度g,選項A正確；

B.保持6=90。，增大加長度，則4仍變小，繩中張力大小不變，因細(xì)繩對滑輪的力沿4g

的平分線，可知細(xì)繩對滑輪的力的方向要改變，則B錯誤；

C.保持ac等于溫，Nacd=Zadc=Ncdb,即de為的角平分線，繩中張力不變，方向

沿著de,C正確；

D.cd長度不變，d點的軌跡如圖虛線所示，為一段圓弧

7a

7

7

7

7

7

70

7

7

77

7

7

7

Y7

7^

Cnt

b

當(dāng)d的位置滿足ad與圓相切時，Nadb最小,此時細(xì)繩對滑輪的力最大，因此。從90。逐漸

變?yōu)榱?，?xì)繩對滑輪的力先增大后減小，D正確。

故選Bo

8.圖示桿秤用3根長度相同細(xì)繩對稱地系于圓形秤盤上，細(xì)繩的另一端匯聚后系在桿秤小

吊環(huán)上的。點。用該秤來稱質(zhì)量為機（含秤盤）的物品，重力加速度為g,則平衡時（）

A.每根細(xì)繩的拉力等于等

B.每根細(xì)繩的拉力小于胃

C.細(xì)繩越長，細(xì)繩的拉力越大

D.細(xì)繩越長，細(xì)繩的拉力越小

【答案】D

【詳解】設(shè)細(xì)繩與豎直方向夾角為。，細(xì)繩拉力為7,根據(jù)平衡條件可得

3Tcos0=mg

解得

3cos03

細(xì)繩越長，8越小，則T越小，故D正確，ABC錯誤。

故選Do

9.如圖所示，某健身者右手拉著抓把沿圖示位置8水平緩慢移動到位置/,他始終保持靜

止，不計繩子質(zhì)量，忽略繩子和重物與所有構(gòu)件間的摩擦，A.B,重物共面，則重物上升

過程（

A.繩子的拉力逐漸增大B.該健身者所受合力逐漸減小

C.該健身者對地面的壓力逐漸減小D.該健身者對地面的摩擦力逐漸增大

【答案】D

【詳解】AB.由題意可知，重物和健身者一直處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，健身者所

受合力等于零；繩上的拉力大小不變，其大小等于重物的重力mg,AB錯誤；

CD.對健身者受力分析，如圖所示，由平衡條件可知，在豎直方向，則有

mgsin0+FN=Mg

可得

FN=Mg-fflgsin3

在水平方向，則有

mgcos6-F{

當(dāng)從2水平緩慢移到工時，。角逐漸變小，地面對健身者的支持力變大，地面對健身者的摩

擦力變大，由牛頓第三定律可知，健身者對地面的壓力逐漸增大，健身者對地面的摩擦力逐

漸增大，C錯誤，D正確。

故選D。

10.新疆是我國最大的產(chǎn)棉區(qū)，在新疆超出70%棉田都是通過機械自動化采收，自動采棉機

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簡化為如圖所示模型，

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"型擋板可繞尸軸在豎

直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，使3尸板由水平位置逆時針緩慢轉(zhuǎn)動60。的過程中，忽略"V"型擋板對棉包的摩

擦力，已知重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A.在AP板轉(zhuǎn)到水平前，8尸板與/尸板對棉包的作用力的合力不變

B.棉包始終受到三個力的作用

C.棉包對/P板的壓力先增大后減小

D.當(dāng)AP板轉(zhuǎn)過60。時，棉包對AP板的作用力大小為mg

【答案】A

【詳解】A.在工尸板轉(zhuǎn)到水平前，2尸板與/P板對棉包的作用力的合力始終與棉包的重力

平衡，所以合力不變，故A正確；

B.當(dāng)3尸板或/P板處于水平狀態(tài)時，棉包受重力和支持力這兩個力作用，故B錯誤；

C.如圖所示

mg

設(shè)AP板轉(zhuǎn)動的角度為。（0<6<60。），棉包的重力為mg,根據(jù)正弦定理有

片=F[=mg

sin（60°-3）sin。sin120°

當(dāng)e從o。增到60。的過程中，/月板對棉包的支持力乃一直增大，則棉包對力尸板的壓力一直

增大，故C錯誤；

D.當(dāng)3尸板轉(zhuǎn)過60。時，/尸處于水平狀態(tài)，此時棉包對3P板的作用力大小為零，故D錯

誤。

故選Ao

11.如圖，質(zhì)量為加的小球用一輕繩豎直懸吊于。點?，F(xiàn)用一光滑的金屬掛鉤向右緩慢拉

動輕繩至虛線位置，在此過程中，下列說法正確的是（）

o\"

A.鉤子對繩的作用力水平向右

B.鉤子對繩的作用力逐漸增大

C.繩子的張力逐漸增大

D.鉤子對繩的作用力可能等于2〃?g

【答案】B

【詳解】A.鉤子對繩的力與繩子對鉤子的力是相互作用力，方向相反，兩段繩子對鉤子的

作用力的合力是向左下方的，故鉤子對細(xì)繩的作用力向右上方，故A錯誤；

B.兩段繩子拉力大小相等，均等于夾角在減小，根據(jù)平行四邊形定則可知，合力變大,

故根據(jù)牛頓第三定律，鉤子對細(xì)繩的作用力也是逐漸變大，故B正確；

C.物體受重力和拉力而平衡，故拉力7=mg,而同一根繩子的張力處處相等，繩子的拉力

大小一直為加g,大小不變，故C錯誤；

D.因為鉤子與細(xì)繩的接觸點Z始終在一條水平線上，兩段繩子之間的夾角不可能達(dá)到90。,

細(xì)繩對鉤子的作用力小于國g,鉤子對細(xì)繩的作用力也不可能等于2加g,故D錯誤。

故選Bo

12.如圖（a）,直導(dǎo)線MN被兩等長且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸上，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)強度大小相等且不隨時間變化，

其截面圖如圖1）所示。導(dǎo)線通以電流/,靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為凡下列說

法正確的是（）

0(0)

6oM(N)

左右

圖(b)

A.當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖（°）右側(cè)位置時，導(dǎo)線中電流方向由N指向M

B.電流/增大，靜止后，導(dǎo)線對懸線的拉力不變

C.tan。與電流/成正比

D.sinO與電流/成正比

【答案】D

【詳解】A.當(dāng)導(dǎo)線靜止在圖（a）右側(cè)位置時，對導(dǎo)線做受力分析有

@0(0)

可知要讓安培力為圖示方向，則導(dǎo)線中電流方向應(yīng)由M指向N,A錯誤；

BCD.由于與。。距離相等位置的磁感應(yīng)強度大小相等且不隨時間變化，有

.八BIL

sm8=--,FT=mgcosO

mg

則可看出sin?與電流/成正比，當(dāng)/增大時。增大,則cosd減小，靜止后，導(dǎo)線對懸線的拉

力/7■減小，BC錯誤、D正確。

故選D。

13.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尸點，將木板以底邊為

軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動直至水平，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)動過程中（）

A.圓柱體對木板的壓力逐漸增大

B.圓柱體對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)繩對圓柱體拉力的合力保持不變

【答案】B

【詳解】設(shè)兩繩子對圓柱體的拉力的合力為T,木板對圓柱體的支持力為N,繩子與木板

sina_sin，_siny

mgNT

在木板以直線MV為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動直至水平過程中，。不變，7從90。逐漸減小到0,

又

y+y5+a=180°

且

a<90°

可知

90°<y+^<180°

則

0</?<180°

可知尸從銳角逐漸增大到鈍角，根據(jù)

sinasin，siny

mgNT

由于siny不斷減小，可知T不斷減小，sin〃先增大后減小，可知N先增大后減小，結(jié)合牛

頓第三定律可知，圓柱體對木板的壓力先增大后減小，設(shè)兩繩子之間的夾角為20,繩子拉

力為T’,則

27cos。=7

可得

T'=--------

2cos6

。不變，T逐漸減小，可知繩子拉力不斷減小，故B正確，ACD錯誤。

故選Bo

14.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一圓環(huán)，圓心為0,半徑為貝，為水平直徑，“N為傾斜

直徑，P。與MN間的夾角為0,一條不可伸長的輕繩長為乙兩端分別固定在圓環(huán)的M、N

兩點，輕質(zhì)滑輪連接一個質(zhì)量為加的重物，放置在輕繩上，不計滑輪與輕繩間的摩擦?，F(xiàn)

將圓環(huán)從圖示位置繞圓心。順時針緩慢轉(zhuǎn)過20角，下列說法正確的是（）

A.圖示位置時，輕繩的張力大小為一汽

2sin"

msL

B.直徑水平時，輕繩的張力大小為/,。

〃2一4及2

C.輕繩與豎直方向間的夾角先增大再減小

D.圓環(huán)從圖示位置順時針緩慢轉(zhuǎn)過2。的過程中，輕繩的張力逐漸減小

【答案】C

【詳解】AB.左右為同一根繩子，拉力相等，設(shè)繩子與豎直方向夾角為并作出輔助線,

如圖所示

由幾何關(guān)系可知

ME=2Rcos0

又

ME=MDsina+DNsma=Lsina

整理得

sincz=寧'cos6①

對物體進(jìn)行受力分析

2Tcosa=mg

因此

T=mg=______mg=______mgL

"飛一苧.一2后一4.高0②

當(dāng)轉(zhuǎn)到水平位