年高考物理沖破高分瓶頸考前必破：破受力分析和物體平衡選擇題猜押練

1、2021 年高考物理沖破高分瓶頸考前必破破（ 12）受力分析與物體平穩(wěn)挑選題猜押練【真題引領(lǐng)】1.（ 2021 ·全國(guó)卷 i ·t19）如圖 ,一粗糙斜面固定在地面上 ,斜面頂端裝有一光滑定滑輪；一細(xì)繩跨過滑輪 ,其一端懸掛物塊 n；另一端與斜面上的物塊 m 相連 ,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)； 現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動(dòng) n,直至懸掛 n 的細(xì)繩與豎直方向成 45°；已知 m 始終保持靜止 ,就在此過程中 a .水平拉力的大小可能保持不變b.m 所受細(xì)繩的拉力大小肯定始終增加c.m 所受斜面的摩擦力大小肯定始終增加d.m 所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加【答案】 b、

2、d解析：如下列圖,以物塊n 為討論對(duì)象 ,它在水平向左拉力f 作用下 ,緩慢向左移動(dòng)直至細(xì)繩與豎直方向夾角為 45°的過程中 ,水平拉力f 逐步增大 ,繩子拉力t 逐步增大 ,a 錯(cuò)誤 ,b 正確 ;對(duì) m 受力分析可知 ,如起初 m 受到的摩擦力 f 沿斜面對(duì)下 ,就隨著繩子拉力 t 的增加 ,就摩擦力 f 也逐步增大 ;如起初 m 受到的摩擦力 f 沿斜面對(duì)上 ,就隨著繩子拉力 t 的增加 ,摩擦力 f 可能先減小后增加 ,c 錯(cuò)誤 ,d 正確；2.2021 全·國(guó)卷·t16物塊在輕繩的拉動(dòng)下沿傾角為30°的固定斜面對(duì)上勻速運(yùn)動(dòng),輕繩與斜面平行； 已

3、知物,重力加速度取10 m/s塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為332；如輕繩能承擔(dān)的最大張力為1 500 n, 就物塊的質(zhì)量最大為 a.150 kg b.100 3kgc.200 kg d.200 3 kg【答案】 a解析：對(duì)物塊受力分析如下列圖,由平穩(wěn)條件得,沿斜面方向f -mgsin30 °-f f=0, 沿垂直斜面方向f n-mgcos30 °=0,又 f f=fn,聯(lián)立方程解得m=150 kg；故 a 正確 ,b、 c、d錯(cuò)誤；3.2021 ·全國(guó)卷 ·t16 用卡車運(yùn)輸質(zhì)量為 m 的勻質(zhì)圓筒狀工件 ,為使工件保持固定 ,將其置于兩光滑斜面之間,如下列

4、圖；兩斜面 、固定在車上 ,傾角分別為 30°和 60°；重力加速度為 g；當(dāng)卡車沿平直大路勻速行駛時(shí) ,圓筒對(duì)斜面 、壓力的大小分別為 f1、f2 ,就 3333a .f 1= 3 mg,f2= 2 mgb .f1= 2 mg,f2= 3 mg1331c.f 1=2mg,f 2= 2 mgd.f 1= 2 mg,f 2=2mg【答案】 d解析：當(dāng)卡車沿平直大路勻速行駛時(shí),圓筒工件受力平穩(wěn)；對(duì)圓筒進(jìn)行受力分析知圓筒受重力mg 和斜面、 的 支 持 力f1' 、 f2' ； 將 圓 筒 的 重 力mg沿 著 垂 直 于 斜 面 和 垂 直 于 斜 面 分 解

5、, 就3f1' =mgcos30 °= 2 mg,f 2'=mgsin301=°2mg；由牛頓第三定律可知斜面對(duì)圓筒的支持力與圓筒對(duì)斜面的壓力大小相等 ,方向相反；故f 1 31= 2 mg,f2=2 mg,d 正確；4.2021 ·天津高考·t2 2021 年 10 月 23 日,港珠澳跨海大橋正式通車；為保持以往船行習(xí)慣,在航道處建造了單面索 全部鋼索均處在同一豎直面內(nèi)斜拉橋 ,其索塔與鋼索如下列圖；以下說法正確選項(xiàng)a. 增加鋼索的數(shù)量可減小索塔受到的向下的壓力b.為了減小鋼索承擔(dān)的拉力,可以適當(dāng)降低索塔的高度 c.索塔兩側(cè)鋼索對(duì)稱且

6、拉力大小相同時(shí),鋼索對(duì)索塔的合力豎直向下d.為了使索塔受到鋼索的合力豎直向下,索塔兩側(cè)的鋼索必需對(duì)稱分布【答案】 c解析：以橋身為討論對(duì)象,鋼索對(duì)橋身拉力的合力與橋身的重力等大反向,即鋼索對(duì)索塔向下的壓力在數(shù)值上等于橋身的重力,增加鋼索的數(shù)量對(duì)索塔受到的向下的壓力無影響,因此 a 錯(cuò)誤 ;由圖甲可知2tcos=mg ,當(dāng)索塔高度降低后 ,變大 ,cos變小 ,故 t 變大 ,因此 b 錯(cuò)誤 ; 由對(duì)選項(xiàng) b 的分析可知 ,當(dāng)鋼索對(duì)稱分布時(shí),2tcos=mg,鋼索對(duì)索塔的合力豎直向下,因此 c 正確 ;如圖乙進(jìn)行受力分析,由正弦定理可知,只要滿意 .= .,鋼索 ac、sin.sin.ab 的拉

7、力 f ac、fab 按平行四邊形定就進(jìn)行合成,其合力的方向肯定是豎直向下的,所以鋼索不肯定要對(duì)稱分布,故 d 錯(cuò)誤 ;綜上分析可知答案為c；5.2021 江·蘇高考 ·t2 如下列圖 ,一只氣球在風(fēng)中處于靜止?fàn)顟B(tài),風(fēng)對(duì)氣球的作用力水平向右；細(xì)繩與豎直方向的夾角為,繩的拉力為t,就風(fēng)對(duì)氣球作用力的大小為.a .sin.b.cos.c.tsind.tcos【答案】 c解析：依據(jù)平穩(wěn)條件可知繩對(duì)氣球拉力的水平重量與風(fēng)對(duì)氣球的作用力平穩(wěn),由力的分解可知f 風(fēng)=tsin,選項(xiàng) c 正確 ,a 、 b、d 錯(cuò)誤；【高考猜押 】6如下列圖， 與水平面夾角為30°的粗糙斜面上有

8、一質(zhì)量m 1.0 kg 的物體；輕繩的一端與物體相連，另一端經(jīng)摩擦不計(jì)的定滑輪與固定的彈簧測(cè)力計(jì)相連；物體靜止在斜面上，斜面靜止在地面上，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 4.0 n ；關(guān)于斜面和物體受力的判定取 g 10 m/s2，以下說法正確選項(xiàng)a 地 面 對(duì) 斜 面 的 摩 擦 力 大 小 為 零b斜面受到的合力不為零 c斜面對(duì)物體的摩擦力大小為1.0 n ，方向沿斜面對(duì)上d斜面對(duì)物體的支持力大小為53 n，方向豎直向上【答案】 c解析對(duì)斜面、斜面上的物體和定滑輪整體進(jìn)行受力分析，彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)整體的拉力大小為f 4.0 n，方向沿定滑輪右側(cè)的繩子斜向下，可知地面對(duì)斜面的摩擦力大小不為零，選項(xiàng)a 錯(cuò)誤；

9、由于斜面處于平穩(wěn)狀態(tài)，故斜面受到的合力為零，選項(xiàng)b 錯(cuò)誤；對(duì)斜面上的物體受力分析，設(shè)斜面對(duì)物體的摩擦力方向沿斜面向下，由平穩(wěn)條件得f mgsin 30 ° f1，解得 f1 1.0 n ，即斜面對(duì)物體的摩擦力大小為1.0 n ，方向沿斜面對(duì)上，選項(xiàng)c 正確；斜面對(duì)物體的支持力大小為f n mgcos 30向上，選項(xiàng)d 錯(cuò)誤；3°1.0 ×10×2n 53 n ，方向垂直斜面7. 如下列圖，斜面體a 靜置于粗糙水平面上，被一輕繩拴住的小球b 置于光滑的斜面上，輕繩左端固定在 豎直墻面上p 處，此時(shí)小球靜止且輕繩與斜面平行；現(xiàn)將輕繩左端從p 處緩慢沿墻面上移

10、到p處，斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，就在輕繩移動(dòng)過程中a 輕繩的拉力先變小后變大b斜面體對(duì)小球的支持力逐步增大c斜面體對(duì)水平面的壓力逐步增大d斜面體對(duì)水平面的摩擦力逐步減小【答案】 d解析小球受力如下列圖，小球受到斜面體的支持力fn1 及輕繩拉力f 的合力始終與小球重力g1，等大反向，當(dāng)輕繩左端上升時(shí)，f 增大， fn1 減小，故a 、b 錯(cuò)誤；對(duì)斜面體a 進(jìn)行受力分析，如圖2 所示，隨小球?qū)π泵鎵毫 n1 的減小，由受力平穩(wěn)可知，水平面對(duì)斜面體的支持力f n2 逐步減小，摩擦力ff 逐步減小，由牛頓第三定律可知c 錯(cuò)誤、 d 正確；8如下列圖，橫截面為直角三角形的斜劈p，靠在粗糙的豎直墻面上，

11、力f 通過球心水平作用在光滑球q上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)力f 增大時(shí)，系統(tǒng)仍保持靜止，以下說法正確選項(xiàng)a 斜劈 p 所受合外力增大 b球 q 對(duì)地面的壓力不變c墻面對(duì)斜劈p 的摩擦力增大 d斜劈 p 對(duì)豎直墻壁的壓力增大【答案】d解析球 q 和斜劈 p 受力如圖；對(duì)球 q：由平穩(wěn)條件得 f f n2sin fn1 f n2cos gq隨著 f 的增大， fn2 和 fn1 均增大；對(duì)斜劈 p，由于處于靜止?fàn)顟B(tài)，其合外力始終為零；隨著 fn2 的增大， fn2增大， f n3 增大，但由于不知最初摩擦力的方向，所以摩擦力的大小變化不能確定；故只有答案d 正確；9如下列圖，擋板豎直固定在地面上，一

12、滑塊m 放在水平地面上，其上表面呈弧形且左端最薄，一球m擱在擋板與弧形滑塊間，用水平推力f 作用在弧形滑塊上，使球與滑塊均靜止，一切摩擦均不計(jì)；現(xiàn)將滑塊水平向左推過一較小的距離，球仍擱在擋板與滑塊間且處于靜止?fàn)顟B(tài)，就與原先相比a 推力 f 減小b 滑塊對(duì)球的彈力增大 c擋板對(duì)球的彈力減小d水平地面對(duì)滑塊的彈力增大【答案】 b解析畫出 m 的受力圖， 當(dāng)滑塊向左移動(dòng)一小段距離，球 m 受力動(dòng)態(tài)圖如圖；由圖可知變大， f n1 變大、fn2 變大；對(duì)整體，水平方向f f n2 ，可知 f 變大；故b 正確；10如圖甲所示，在粗糙水平面上靜置一個(gè)截面為等腰三角形的斜劈a，其質(zhì)量為m ，兩個(gè)底角均為3

13、0°；兩個(gè)完全相同的、質(zhì)量均為m 的小物塊 p 和 q 恰好能沿兩側(cè)勻速下滑；如現(xiàn)在對(duì)兩物塊同時(shí)各施加一平行于斜劈側(cè)面的力f1、f 2，且 f1<f2，如圖乙所示，就在p 和 q 下滑的過程中，以下說法正確選項(xiàng)a 斜劈 a 仍保持靜止b斜劈 a 受到地面對(duì)右的摩擦力作用c斜劈 a 對(duì)地面的壓力小于m 2m g d斜劈 a 對(duì)地面的壓力大于m 2m g【答案】 a解析甲圖中，三個(gè)物體都處于平穩(wěn)狀態(tài)，故可以對(duì)三個(gè)物體的整體受力分析，受重力和支持力，故支持力為 m 2m g，沒有摩擦力；在圖乙中，物體p、q 對(duì)斜劈的壓力和摩擦力大小不變，故斜劈受力情形不變，故斜劈a 仍保持靜止，斜劈

14、a 對(duì)地面的壓力大小等于m 2m g，與地面間沒有摩擦力；11 多項(xiàng) 如圖，粗糙水平面上a、b、c、 d 四個(gè)相同小物塊用四根完全相同的輕彈簧連接，正好組成一個(gè)等腰梯形，系統(tǒng)靜止；a、 b 之間， a、 c 之間以及b、d 之間的彈簧長(zhǎng)度相同且等于c、 d 之間彈簧長(zhǎng)度的一半， a、b 之間彈簧彈力大小為c、 d 之間彈簧彈力大小的一半；如a 受到的摩擦力大小為f，就a a、b 之間的彈簧肯定是壓縮的b b 受到的摩擦力大小為fc c 受到的摩擦力大小為3f d d 受到的摩擦力大小為2f【答案】 abc解析由題意知a、 b 之間的彈簧不行能處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，即a、b 間的彈簧肯定處于壓縮狀態(tài)，a

15、 正確；由對(duì)稱性可知a、b 兩小物塊的受力類似，就b 受到的摩擦力大小也為f， b 正確；由幾何關(guān)系可知a、b 之間的彈簧與a、c 之間的彈簧夾角為120°，就對(duì)小物塊a 受力分析，受a、b 間彈簧向左的彈力，受 a、 c 間彈簧斜向右上方的彈力，兩彈力的大小相等，且夾角為 120°，因此小物塊a 所受的摩擦力f 等于彈力的大?。粚?duì)小物塊c 受力分析如下列圖，受a、c 間彈簧的彈力f ，受 c、d 間彈簧的拉力2f，就圖中的f 為兩彈簧彈力 的 合 力 ， 由 平 衡 條 件 可 知f的 大 小 等 于 所 受 的 摩 擦 力 大 小 ， 就 由 余 弦 定 理 可 解 得

16、f f2 2f2 2f×2f cos 60 °3f，同理 d 的摩擦力大小與c 相等， c 正確， d 錯(cuò)誤；12 多項(xiàng) 如下列圖，物體a、b 用細(xì)繩與輕彈簧連接后跨過滑輪；a 靜止在傾角為45°的粗糙斜面上，b 懸掛著；已知質(zhì)量ma 3mb，不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45°減小到 30°，那么以下說法中正確選項(xiàng)a 彈簧的彈力將增大b物體 a 對(duì)斜面的壓力將增大c物體 a 受到的靜摩擦力將減小d物體 a 可能被拉動(dòng)【答案】 bc解析對(duì)物體b 受力分析，受重力和拉力，由二力平穩(wěn)得到：tmbg，就知彈簧的彈力不變，故a 錯(cuò)誤；原先有 3mbgsi

17、n 45°mbg f1，后來 3mbgsin 30°mbg<f1，可見物體a 并未滑動(dòng)，而且靜摩擦變??；物體a對(duì)斜面的壓力為：n ma gcos ，減小， n 將增大，故bc 正確；物體a 所受的最大靜摩擦力fm n，由于 n 變大，故最大靜摩擦力變大，而靜摩擦力減小，故物體a 不行能被拉動(dòng)，選項(xiàng)d 錯(cuò)誤；13 多項(xiàng) 如下列圖，傾角 30°的斜面體c 置于水平面上，b 置于斜面上，通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與a 相連接，連接滑輪的輕桿沿豎直方向，連接b 的一段細(xì)繩與斜面平行，a、b、c 都處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知c的質(zhì)量為2m， a、 b 質(zhì)量均為 m，就以下說法正確選項(xiàng)a 定滑輪受到輕桿的作用力為3mgb c 受到水平面的摩擦力為mgmgc b 受到 c 間摩擦力大小為12d水平面對(duì)c 的支持力為【答案】 acd52mg解析對(duì) a 分析， a 受到繩子的拉力和重力作用，故有t mg，同一條繩子上的拉力相同，所以繩子對(duì)b的拉力大小也為mg，對(duì) b 分析， b 受到繩子的