2024年高考物理專項(xiàng)訓(xùn)練-力和物體平衡（解析版）

2024年高考物理題型突破限時(shí)精練小題精練02力和物體平衡（解析版）

小題精練02力和物體平衡

?知已切假

公式、后識點(diǎn)日*（時(shí)間：5分針）

1、哽力分析的方法步驅(qū)

2,處理平衡問地常用的“三種”方法處理平衡問迎的常用方法

①合成法：物體味三個(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.

3.喳界問趙

當(dāng)某物理量變化時(shí)，會引起其他幾個(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)”，在問理的描述中常用“剛好”、“剛能”、“恰好”等語言敘述.

常見的臨界狀態(tài)有：

①兩接觸物體脫離與不脫離的臨界條件是相互作用力為W主要體現(xiàn)為兩物體間的彈力為0）.

②繩子所與不斷的臨界條件為繩中的張力達(dá)到最大值：繩子繃緊與松馳的臨界條件為繩中的張力為

0.

③存在母擦力作用的兩物體間發(fā)生相對滑動(dòng)支和時(shí)靜止的臨界條件為靜摩擦力達(dá)到最大.

研究的基本思維方法：假設(shè)推理法.，

二一蹌通5蹌曲

【例跋】（2023?黃山一模）如圖所示，傾角30。的固定斜面上質(zhì)量為m的物塊和質(zhì)量為M的光滑

球如圖放置，已知球體半徑R為物塊厚度h的2倍，兩者均處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g,則以

A.球?qū)π泵鎵毫Υ笮?/p>

B.物塊對斜面壓力大小為*mg

C.物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)可能等于?

D.適當(dāng)減小物塊厚度且兩物體仍能靜止，物塊對球的支持力將減小

~專翹堤升

靖度：★★★定議時(shí)同：30分鐘正項(xiàng)率：/15

1.（2024?安徽二模）如圖所示，一質(zhì)量為M的半球面放在粗糙的水平面上，球心為O,輕繩一

端固定在天花板上、另一端系一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），小球放在半球面上，小球靜

止時(shí)輕繩與豎直方向的夾角為45。，小球與半球球心O連線與豎直方向成30°角，此時(shí)半球

面靜止。已知半球面與水平面的接觸面粗糙，其余摩擦不計(jì)，重力加速度為g,則半球面與水

平面的摩擦力大小為（）

r（舊T）-9nI近一⑸mg

22

2.（2023■朝陽區(qū)一模）如圖所示，質(zhì)量為m的手機(jī)放置在支架斜面上，斜面與水平面的夾角為

9,手機(jī)與接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)為U,重力加速度為g。手機(jī)始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確

的是（）

手機(jī)

7）7777"77"7方7，

A.手機(jī)對支架的壓力大小為mg,方向垂直于斜面向下

B.手機(jī)受到的摩擦力大小為iimgcosB,方向沿斜面向上

C.若8增大，則支架對手機(jī)的摩擦力隨之減小

D.若婚大，則支架對手機(jī)的作用力保持不變

3.（2023?徐州模擬》如圖所示，一曬衣架靜置于水平地面上，水平橫桿與四根相同的輕質(zhì)斜桿

垂直，兩斜桿間的夾角為8當(dāng)。緩慢熠大時(shí)，每根斜桿受到地面的（）

A.支持力增大B.支持力減小

C.摩擦力增大D.摩擦力減小

4.（2023?鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬）圖甲為家庭常用的燃?xì)庠顚?shí)物圖，灶面上有一個(gè)支架。共有四個(gè)均

勻分布的支承面，對放在上面的廚具起到支撐作用?，F(xiàn)把一個(gè)蒸鍋放在支架上，并抽象成示意

圖乙，已知支架的每個(gè)支面與水平方向成a角。蒸鍋和里面的食物總計(jì)重為G,則每個(gè)支承面

給蒸鍋的支持力為（忽略蒸鍋和支承面之間的摩擦力）（）

圖甲圖乙

GGGG

A.-B.-------C.------D.-------

44cosa4sina4tana

5.（2023?長沙二模）如圖甲所示，用瓦片做屋頂是我國建筑的特色之一。鋪設(shè)瓦片時(shí)，屋頂結(jié)

構(gòu)可簡化為圖乙所示，建筑工人將瓦片輕放在兩根相互平行的檀條正中間，若瓦片能靜止在檀

條上。已知檀條間距離為d,以下說法正確的是（）

d

A.減小梗條間的距離d時(shí)，瓦片可能會下'滑

B.減小硬條的傾斜角度8時(shí)，瓦片與梗條間的彈力變小

C.增大梗條間的距離d時(shí)，瓦片與檀條間的摩擦力變大

D.增大梗條間的距離d時(shí)，瓦片與硬條間的彈力變小

6.（2023秋?玄武區(qū)校級月考）中國勞動(dòng)人民在長期的實(shí)踐中總結(jié)了大量的智彗結(jié)晶。工人師傅

想要將一質(zhì)量比較大表面光滑的圓柱體物件（質(zhì)量為M）推上斜面，并需要物件靜止在斜面

上圖示位置，工人師傅堂一塊小的半圓柱體（質(zhì)量為m,且m遠(yuǎn)小于M）墊在大圓柱體物件

的下面，但發(fā)現(xiàn)墊上小半圓柱體后，大圓柱體物件依然會沿斜面下滑，于是工人師傅采用了一

種操作方式，順利的讓大圓柱體物件靜止在斜面上，那么工人師傅的操作是下面幾種操作中的

哪一種（〉

A.換一個(gè)半徑稍大的同材質(zhì)的半圓柱體

B.換一個(gè)半徑稍小的同材質(zhì)的半圓柱體

C.換一個(gè)長度更長一點(diǎn)的同材質(zhì)的半圓柱體

D.在小半圓柱體和大圓柱形物件接觸部位墊上一塊輕薄的粗糙毛巾

7.（2023?麗江一模）如圖，質(zhì)量分別為M、m的兩個(gè)木塊A、B通過輕彈雷連接，木塊A放在

水平桌面上，木塊B用輕繩通過定滑輪在力F的作用下整體恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩與水平方

向成a角。不計(jì)滑輪與繩間的摩擦。則下列正確的是（）

A.木塊A對桌面的壓力（M+m）g-F

B.木塊A與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=益篝f

c.彈簧與水平方向的夾角的正切值tons=史黑泮

D.彈雷的彈力大小為F.事=y/（Fsina）2+（Fcosa-mg）2

8.（2023?高新區(qū)模擬）如圖，用筷子夾起一塊重為G的小球靜止在空中，球心與兩根筷子在同

一豎直面內(nèi)，且筷子根部（校粗目緊靠的一端）與球心連線在豎直方向，筷子張角為。。若已

知每根筷子對小球的壓力大小為N,則每根筷子對小球的摩擦力大小為（）

B

2cos0-彘

2

G+2Ncos^G-V2Nsin-

C，f=2sin^D.,「

2cos-

2

9.（2024?佛山一模）“人體旗幟”指的是用手抓著支撐物，使身體與地面保持平行的高難度動(dòng)作。

某同學(xué)重為G,完成此動(dòng)作時(shí)其受力情況如圖所示，已知兩手受力Fi、F2方向與豎直方向夾

角均為60°，則其中Fi大小為（）

A.—GB.—GC.GD.2G

22

10.（2024?甘肅模擬》如圖甲為汽車的機(jī)械式手剎（駐車器）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)構(gòu)對稱。其

原理可簡化為乙圖，當(dāng)駐車時(shí)拉動(dòng)手剎拉桿，手剎拉索（不可伸縮）就會拉緊，拉索OB、OC

的作用力分別作用于兩邊輪子的制動(dòng)器上，從而實(shí)現(xiàn)駐車的目的。則以下說法正確的是（）

B.拉動(dòng)手剎拉桿時(shí)，拉索OB和OC中的拉力一定小于AO上的拉力

C.若保持OB、OC兩拉索拉力不變，OB、OC兩拉索夾角越小，拉動(dòng)拉索AO越省力

D.當(dāng)OB、OC兩拉索夾角為60°時(shí)，三根拉索的拉力大小相等

11.（2023?九龍坡區(qū)模擬）某瓜子破殼機(jī)如圖甲，將瓜子放入兩圓柱體所夾的凹槽之間，按壓瓜

子即可破殼。破殼機(jī)截面如圖乙，瓜子的剖面可視作頂角為e的扇形，將其豎直放入兩完全相

同的水平等高圓柱體A、B之間，并用豎直向下的恒力F按壓瓜子目保持靜止，若此時(shí)瓜子殼

未破開，忽略瓜子自重，不計(jì)摩擦，則（）

A.若僅增大A、B距離，瓜子對圓柱體A的壓力增大

B.若僅增大A、B距離，瓜子對圓柱體A的壓力減小

C.若A、B距離不變，頂角娥大，瓜子對圓柱體B的壓力越小

D.若A、B距離不變，頂角6越大，瓜子對圓柱體B的壓力越大

12.（2023?龍華區(qū)校級四模）三個(gè)相同的建筑管材（可看作圓柱體）靜止矗放于水平地面上，其

截面示意圖如圖所示，每個(gè)管材的質(zhì)量均為m。各管材間接觸，設(shè)管材間光滑、管材與地面間

粗糙。對此下列說法中正確的是（）

A.管材與地面接觸處的壓力大小為梟g

B.上下管材接觸處的壓力大小為/g

C.管材與地面接觸處沒有摩擦力

D.下方兩管材之間一定有彈力

13.（2023?青羊區(qū)校級模擬）工人用如圖所示的裝置勻速吊起石球，裝貴底部ABCD為圓形繩套,

A、B、C、D是圓上四等分點(diǎn)，側(cè)面OA、OB、OC、OD是四條完全相同、不可伸長的輕繩。

O點(diǎn)在石球球心正上方0.5m處，石球半徑為0.3m,石球表面光滑、重力大小為G。下列說法

正確的是（）

A.0A繩的張力大小為行

B.若側(cè)面繩長不變，減小繩套的半徑，OA繩的張力瀛小

C.若繩套不變，將側(cè)面四根繩子各增加相同的長度，OA繩的張力增大

D.若加速向上提升石球，OA繩的張力大于努

14.（2023?五華區(qū)校級模擬）如圖所示，將三根完全相同的輕質(zhì)細(xì)桿，兩兩互成90°,連接到同

一個(gè)頂點(diǎn)O,另一端分別連接到豎直墻壁上的A、B、C三個(gè)點(diǎn)，BC連線沿水平方向，AABC

是等邊三角形，0、A、B、C點(diǎn)處，分別是四個(gè)可以向各個(gè)方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)光滑餃謔（未

畫出）。在。點(diǎn)用細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，則AO桿對墻壁的作用力為（）

D吧

■V3V6

15.（2023?河南模擬〉如圖是戶外活動(dòng)時(shí)常用的一種使攜式三腳架，它由三根長度均為1的輕桿

通過錢璉組合在一起，每根輕桿均可繞錢椎自由轉(zhuǎn)動(dòng)。將三腳架靜止放在水平地面上，吊鍋通

過一根細(xì)鐵道靜止懸掛在三腳架正中央，三腳架頂點(diǎn)離地的高度方=加。吊鍋和細(xì)鐵鏈的總質(zhì)

量為m,支架與較徒間的摩擦忽略不計(jì)。則（）

A.每根輕桿中的彈力大小為9mg

B.每根輕桿對地面的摩擦力大小為［mg

C.減小h時(shí)，每根輕桿對地面的壓力增大

D.減小h時(shí)，每根輕桿對地面的摩擦力減小

小題精練02力和物體平衡

?知已切假

公式、后識點(diǎn)日*（時(shí)間：5分針）

1、哽力分析的方法步驅(qū)

2、處理平衡問地常用的“三種”方法處理平衡問逸的常用方法

①合成法：物體哽三個(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.

3.喳界問趙

當(dāng)某物理量變化時(shí)，會引起其他幾個(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)”，在問超的描述中常用“剛好”、“剛能”、“恰好”等語言敘述.

常見的臨界狀態(tài)有：

①兩接觸物體脫離與不脫離的臨界條件是相互作用力為0（主要體現(xiàn)為兩物體間的彈力為0）.

②繩子斷與不斷的臨界條件為繩中的張力達(dá)到最大值：繩子繃緊與松馳的臨界條件為繩中的張力為

0.

③存在摩擦力作用的兩物體間發(fā)生相對滑動(dòng)式,相時(shí)靜止的臨界條件為靜摩擦力達(dá)到最大.

研究的基本思維方法：假設(shè)推理法.

二一蹌通5蹌曲

【例跋】(2023?黃山一模)如圖所示，傾角30。的固定斜面上質(zhì)量為m的物塊和質(zhì)量為M的光滑

球如圖放置，已知球體半徑R為物塊厚度h的2倍，兩者均處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g,則以

A.球?qū)π泵鎵毫Υ笮榱薓g

B.物塊對斜面壓力大小為2

C.物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)可能等于程

D.適當(dāng)減小物塊厚度且兩物體仍能靜止，物塊對球的支持力將減小

【解答】解：A.根據(jù)幾何條件分析可知，物塊對球的支持力F重與斜面間夾角為30。，對小球

受力分析如圖：

垂直于斜面方向有：FN+F費(fèi)sin30。=Mgcos300

沿斜面方向有：F,cos30°=Mgsin30°

解得尸等=苧"Mg，F(xiàn),v=^-Mg

根據(jù)牛頓第三定律可知，球?qū)π泵鎵毫Υ笮?Mg,故A正確；

B.對物塊和球構(gòu)成的整體受力分析，根據(jù)平衡條件可知，垂直于斜面方向有FN+氐，=

(M*m)gcos300

沿斜面方向有：4(M+m)gsin30°

解得FJV'=縝用。+亭

f=^Mg+右mg

根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊對斜面壓力大小為”■Mg+fmg,故B錯(cuò)誤；

o2

C.由于兩者均處于平衡狀態(tài)，故有住

由上述分析可知〃>黑爵=/抖

故C錯(cuò)誤;

D.適當(dāng)減小物塊厚度時(shí)，物塊對球的支持力F:與斜面間夾角增大，設(shè)為8,根據(jù)平衡條件有F

/cos0=Mgsin3O°

解得F/=兀總

可知F/隨皤大而增大，故D錯(cuò)誤。

故選：Ao

難度：★★★速議時(shí)同：30分鐘正硝率：/15

1.（2024?安徽二模）如圖所示，一質(zhì)量為M的半球面放在粗糙的水平面上，球心為O,輕繩一

端固定在天花板上、另一端系一質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），小球放在半球面上，小球靜

止時(shí)輕繩與豎直方向的夾角為45。，小球與半球球心0連線與豎直方向成30°角，此時(shí)半球

面靜止。已知半球面與水平面的接觸面粗糙，其余摩擦不計(jì)，重力加速度為g,則半球面與水

平面的摩擦力大小為（）

（V5-&）mg（y[6-l）mg（yf3-l）mg一五）mg

^2B.-2C.—2口.一2

【解答】解：以小球?yàn)檠芯繉ο?，受力分析如圖所示，同時(shí)將力分解到水平和豎直的方向上

設(shè)當(dāng)半球面靜止時(shí)繩子的拉力大小為F,半球面對小球的支持力大小為氐，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡

條件有

Fcos450=FNsin30°

Fsin450+Fkcos30°=mg

聯(lián)立解得：F=（④；2）mg

再將小球和半球面看成一個(gè)整體，由整體受力平衡易知，半球面與水平面的摩擦力

Ff=Fsin45°

聯(lián)立解得：.=（、與叫故C正確，ABD錯(cuò)誤；

故選:Co

2.（2023■朝陽區(qū)一模）如圖所示，質(zhì)量為m的手機(jī)放置在支架斜面上，斜面與水平面的夾角為

明手機(jī)與接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)為U,重力加速度為g。手機(jī)始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確

A.手機(jī)對支架的壓力大小為mg,方向垂直于斜面向下

B.手機(jī)受到的摩擦力大小為umgcosB,方向沿斜面向上

C.若8增大，則支架對手機(jī)的摩擦力隨之減小

D.若婚大，則支架對手機(jī)的作用力保持不變

【解答】解：AB、對手機(jī)受力分析，手機(jī)受到重力mg、支持力N和摩擦力f,如圖:

由平衡條件得：f=mgsin0

N=mgcos0

手機(jī)受到的摩擦力大小為mgsmB,方向沿斜面向左上，支持力大小為mgcosB,方向垂直斜面向

右上，根據(jù)牛頓第三定律得，手機(jī)對斜面的壓力等于支持力F==N=mgcose

方向垂直于斜面斜向坐下，故AB錯(cuò)誤；

C、支架對手機(jī)的摩擦力為f=mgsin0

若墉大，sm端大，摩擦力增大，故C錯(cuò)誤；

D、手機(jī)始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，支架對手機(jī)的作用力與手機(jī)的重力等大反向，若8增大，支架對手

機(jī)的作用力不變，故D正確。

故選：Do

3.（2023?徐州模擬》如圖所示，一曬衣架靜置于水平地面上，水平橫桿與四根相同的輕質(zhì)斜桿

垂直，兩斜桿間的夾角為8,當(dāng)e緩慢增大時(shí)，每根斜桿受到地面的（）

A.支持力增大B.支持力減小

C.摩擦力增大D.摩擦力減小

【解答】解：AB、對衣架、橫桿、衣服組成的整體受力分析，設(shè)整體所受重力為mg,則每根

斜桿受到地面的支持力Ev=竽，8變化不影響支持力大小，故AB錯(cuò)誤；

CD、設(shè)橫桿對每一根斜桿的壓力為N,對一根斜桿受力分析如圖：

G—0mgtan-

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有：f^Nsin-=^-.stn-=-

隨著角度修緩增大，貝人如霜大，f也增大，故c正確，D錯(cuò)誤;

故選：Co

4.（2023?鎮(zhèn)海區(qū)校級模擬）圖甲為家庭常用的燃?xì)庠顚?shí)物圖，灶面上有一個(gè)支架。共有四個(gè)均

勻分布的支承面，對放在上面的廚具起到支撐作用?，F(xiàn)把一個(gè)蒸鍋放在支架上，并抽象成示意

圖乙，已知支架的每個(gè)支面與水平方向成a角。蒸鍋和里面的食物總計(jì)重為G,則每個(gè)支承面

給蒸鍋的支持力為（忽略蒸鍋和支承面之間的摩擦力）（）

【解答】解：四個(gè)支撐面對蒸鍋的支持力的合力與蒸鍋包括食物的重力相等，設(shè)其中一個(gè)支撐

面對蒸鍋的支持力為N,則其方向與豎直方向夾角為a,

其受力分析圖如圖

根據(jù)平衡條件可得4Ncosa=G

解得N=磊■，故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選：Bo

5.（2023?長沙二模）如圖甲所示，用瓦片做屋頂是我國建筑的特色之一。鋪設(shè)瓦片時(shí)，屋頂結(jié)

構(gòu)可簡化為圖乙所示，建筑工人將瓦片輕放在兩根相互平行的檀條正中間，若瓦片能靜止在檀

條上。已知檀條間距離為d,以下說法正確的是（）

A.減小檀條間的距離d時(shí)，瓦片可能會下滑

B.減小梗條的傾斜角度8時(shí)，瓦片與梗條間的彈力變小

C.增大梗條間的距離d時(shí)，瓦片與檀條間的摩擦力變大

D.增大硬條間的距離d時(shí)，瓦片與硬條間的彈力變小

【解答】解：A.在垂直檀條方向的剖面上，瓦片受力示意圖如下

兩根梗條給瓦片的支持力與垂直穆條方向的夾角為a,則有

2Fcosa=mgcos0

減小梗條間的距離d時(shí)，夾角a；咸小，兩檀條給瓦片的支持力F變小，故瓦片與檀條間的彈力變

小，最大靜摩擦力變小，則梗條可能下滑，故A正確；

CD.同理，增大梗條間的距離d時(shí)，夾角播大，兩檀條給瓦片的支持力F變大，故瓦片與檀

條間的彈力變大，最大靜摩擦力變大；瓦片處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件可知，瓦片與檀條間的

摩擦力等于mgsinG,且保持不變，故CD錯(cuò)誤；

B.根據(jù)2Fcosa=mgcos8,減小硬條的傾斜角度8時(shí)，則mgcosB熠大，瓦片與梗條間的彈力變

大，故B錯(cuò)誤。

故選：Ao

6.（2023秋?玄武區(qū)校級月考）中國勞動(dòng)人民在長期的實(shí)踐中總結(jié)了大量的智彗結(jié)晶。工人師傅

想要將一質(zhì)量比較大表面光滑的圓柱體物件（質(zhì)量為M）推上斜面，并需要物件靜止在斜面

上圖示位置，工人師傅里一塊小的半圓柱體（質(zhì)量為m,且m遠(yuǎn)小于M）墊在大圓柱體物件

的下面，但發(fā)現(xiàn)墊上小半圓柱體后，大圓柱體物件依然會沿斜面下滑，于是工人師傅采用了一

種操作方式，順利的讓大圓柱體物件靜止在斜面上，那么工人師傅的操作是下面幾種操作中的

哪一種（）

A.換一個(gè)半徑稍大的同材質(zhì)的半圓柱體

B.換一個(gè)半徑稍小的同材質(zhì)的半圓柱體

C.換一個(gè)長度更長一點(diǎn)的同材質(zhì)的半圓柱體

D.在小半圓柱體和大圓柱形物件接觸部位墊上一塊輕蒲的粗糙毛巾

【解答】解：對圓柱體物件受力分析

根據(jù)平衡條件

mgsin0=N2COsa

mgcos0=Nisina-Ni

當(dāng)那大，cosS咸小，sma增大，Nz增大，Ni減小，即物件更不易滑動(dòng)，所以換一個(gè)半徑稍小的

同材質(zhì)的半圓柱體可以增大a,從而增大N2。

故B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選：Bo

7.（2023?麗江一模）如圖，質(zhì)量分別為M、m的兩個(gè)木塊A、B通過輕彈蓄連接，木塊A放在

水平桌面上，木塊B用輕繩通過定滑輪在力F的作用下整體恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩與水平方

向成a角。不計(jì)滑輪與繩間的摩擦。則下列正確的是（）

A.木塊A對桌面的壓力（M+m）g-F

B.木塊A與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=惹黑7

c.彈蓄與水平方向的夾角的正切值tan夕=需泮

D.彈雷的彈力大小為F津=y/CFsina）2+（Fcosa-mg）2

【解答】解：A.對A、B物塊和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)整體受力分析可知:

Fsina+N（Mm）g

根據(jù)牛頓第三定律可知木塊A對地面的壓力為（Mxn）g-Fsina,故A錯(cuò)誤；

B.題中未說明最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等,所以無法計(jì)算動(dòng)摩擦因數(shù)，故B錯(cuò)誤；

CD.對B物塊受力分析，正交分解：

F與sinp=Fsina-mg

Fjecosp=cosa

兩式相比解得：tanp=Fsi^9

兩式平方相加解得：

F沮=^（Fcosd）2+（Fsina—mg）2

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選：Co

8.（2023?高新區(qū)模擬）如圖，用筷子夾起一塊重為G的小球靜止在空中，球心與兩根筷子在同

一豎直面內(nèi)，目筷子根部（較粗且緊靠的一端）與球心連線在豎直方向，筷子張角為6。若已

知每根筷子對小球的壓力大小為N,則每根筷子對小球的摩擦力大小為（）

GG

A.--------B?-&

2cos32cos-

G+2Ncos?G+2Nsbi3

D八2

u-9

-2sir^―2cos-

2

【解答】解：小球受力如圖所示

IG

由平衡條件可得

2fcos|=G+2Nsin^

解得了=巴盧挈，故ABC錯(cuò)誤；故D正確。

2cosj

故選：D。

9.（2024?佛山一模）“人體旗幟”指的是用手抓著支撐物，使身體與地面保持平行的高難度動(dòng)作。

某同學(xué)重為G,完成此動(dòng)作時(shí)其受力情況如圖所示，已知兩手受力Fi、B方向與豎直方向夾

角均為60°,則其中Fi大小為（）

1V3

A.-GB.—GC.GD.2G

22

【解答】解：對身體受力分析如圖：

兩個(gè)力的夾角為120。，根據(jù)力的平衡條件可知

F=G

故ABD錯(cuò)誤，C正確;

故選：Co

10.（2024?甘肅模擬〉如圖甲為汽車的機(jī)械式手剎（駐車器）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)構(gòu)對稱。其

原理可簡化為乙圖，當(dāng)駐車時(shí)拉動(dòng)手剎拉桿，手剎拉索（不可伸縮）就會拉緊，拉索OB、OC

的作用力分別作用于兩邊輪子的制動(dòng)器上，從而實(shí)現(xiàn)駐車的目的。則以下說法正確的是（〉

B.拉動(dòng)手剎拉桿時(shí)，拉索OB和OC中的拉力一定小于AO上的拉力

C.若保持OB、OC兩拉索拉力不變，OB、OC兩拉索夾角越小，拉動(dòng)拉索AO越省力

D.當(dāng)OB、OC兩拉索夾角為60°時(shí)，三根拉索的拉力大小相等

【解答】解：A.若汽車處于駐車狀態(tài)，拉索OB、OC的作用力變大，拉索OB、OC是拉緊的，

故A正確；

BD.拉動(dòng)手剎拉桿時(shí)，由：FAO=F^.=2FCOS^,可得8=120。時(shí)，F(xiàn)AO=F,即當(dāng)OB、OC兩

拉索夾角大于120。時(shí)，拉索AO上拉力比拉索OB和OC中任何一個(gè)拉力小，當(dāng)6=120。時(shí)，

三個(gè)力大小相等，故BD錯(cuò)誤。

C.令NBOC=e,則若保持OB、OC兩拉索拉力不變，OB、OC兩拉索夾角越小，合力大小為:

F令=2Fcos*夾角越小，合外力越大，即拉動(dòng)拉索AO越費(fèi)力，故C錯(cuò)誤；

故選：Ao

11.（2023?九龍坡區(qū)模擬）某瓜子破殼機(jī)如圖甲，將瓜子放入兩圓柱體所夾的凹槽之間，按壓瓜

子即可破殼。破殼機(jī)截面如圖乙，瓜子的剖面可視作頂角為e的扇形，將其豎直放入兩完全相

同的水平等高圓柱體A、B之間，并用豎直向下的恒力F按壓瓜子且保持靜止，若此時(shí)瓜子殼

未破開，忽略瓜子自重，不計(jì)摩擦，則（）

甲乙

A.若僅增大A、B距離，瓜子對圓柱體A的壓力增大

B.若僅增大A、B距離，瓜子對圓柱體A的壓力減小

C.若A、B距離不變，頂角然大，瓜子對圓柱體B的壓力越小

D.若A、B距離不變，頂角8越大，瓜子對圓柱體B的壓力越大

【解答】解：AB、瓜子處于平衡狀態(tài)，若僅增大A、B距離，A、B對瓜子的彈力方向始終垂直

于接觸面，由平行四邊形定則得已知豎直向下的F大小和方向均不變，兩分力即兩彈力的方向

也不變，可得唯一解，故彈力的大小也不變，故AB錯(cuò)誤；

CD、若A、B距離不變，頂角醴大，則A、B對瓜子壓力的夾角減小，合力大小和方向均不變,

則由平行四邊形定則可得兩大小相等且與瓜子表面垂直的兩彈力F夾角減小，則兩彈力減小，

即瓜子對圓柱體B的壓力越小，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選：Co

12.（2023?龍華區(qū)校級四模）三個(gè)相同的建筑管材（可看作圓柱體）靜止嶷放于水平地面上，其

截面示意圖如圖所示，每個(gè)管材的質(zhì)量均為m。各管材間接觸，設(shè)管材間光滑、管材與地面間

粗糙。對此下列說法中正確的是（）

A.管材與地面接觸處的壓力大小為V學(xué)3ng

B.上下管材接觸處的壓力大小為Jmg

C.管材與地面接觸處沒有摩擦力

D.下方兩管材之間一定有彈力

【解答】解：A、由對稱性知，上面管材的受力情況左右對稱，下面兩個(gè)管材的受力情況相同,

整體分析三個(gè)管材豎直方向受力平衡，有則F^n^ng,即管材與地面接觸處的壓

3

力大小為嚴(yán)g,故A錯(cuò)誤；

B、隔離上面管材，其受力如圖所示，

則2Fcos30°=mg,解得：F=^mg,故B正確；

CD、隔離下面管材，左右兩管材間不擠壓，則下方兩管材之間沒有彈力，左右兩管材相對于地

面有向外的運(yùn)動(dòng)趨勢，所以地面對兩管材有摩擦力，故CD錯(cuò)誤。

故選：Bo

13.（2023?青羊區(qū)校級模擬）工人用如圖所示的裝置勻速吊起石球，裝貴底部ABCD為圓形繩套,

A、B、C、D是圓上四等分點(diǎn)，側(cè)面OA、OB、OC、OD是四條完全相同、不可伸長的輕繩。

O點(diǎn)在石球球心正上方0.5m處，石球半徑為0.3m,石球表面光滑、重力大小為G。下列說法

正確的是（）

A.0A繩的張力大小為行

B.若側(cè)面繩長不變，減小繩套的半徑，OA繩的張力瀛小

C.若繩套不變，將側(cè)面四根繩子各增加相同的長度，OA繩的張力增大

D.若加速向上提升石球，OA繩的張力大于努

【解答】解：A.石球受力如圖所示，D'為球心，0A，繩與石球相切于點(diǎn)A，設(shè)0A繩與豎

直方向夾角為6

E-rpI口\八2一廠2.0.52—0,3-4

所以cos8=――=―53一=5

對結(jié)點(diǎn)O受力分析，由平衡條件得4TACOS8=G

解得，OA繩的張力大小為匕=衣，=

故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)上述式子「,=島

若側(cè)面繩長不變，減小繩套的半徑，則渡大，cos8變小，則OA繩的張力增大，故B錯(cuò)誤；

C.若繩套不變，將側(cè)面四根繩子各增加相同的長度，e變小，cose變大，由TA=衣，

可得，OA繩的張力減小，故C錯(cuò)誤；

D.若加速