2025年高考物理復習壓軸題：凈力學問題（原卷版）

壓軸題01凈力學問題

稿一、考向分析

縱觀2023各地高考的考情分析，綜合近幾年的高考物理真題，2024高考在力學這

一方面仍然有較高的命題量，在選擇題方面高考經常會考查重力、摩擦力、彈力這

三大性質的力，以及對牛頓三大定律，共點力等問題，一般情況下此處命題較難，

模型一般比較復雜，需要學生具備物理學科的綜合素養(yǎng)以及靈活應變能力。命題人

一般將此題作為選擇壓軸題。

二、壓軸題要領

1.五種常見模型中彈力的方向

隘共

過點垂直

于面

—（點與點x551

2.根據共點力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向.

3.彈力大小計算的三種方法

⑴根據胡克定律進行求解.（2）根據力的平衡條件進行求解.（3）根據牛頓第二定律進行求

解.

4.三類?？嫉摹叭o態(tài)平衡”問題

熱點題型一三個力中，有兩個力互相垂直，第三個力角度（方向）已知。

解決平衡問題常用的方法有以下五種

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相似三角形法⑤矢量三角形圖

1

解法

5.牛頓第一定律的理解和應用

慣性的兩種表現(xiàn)形式

（1）物體的慣性總是以保持“原狀”或反抗“改變”兩種形式表現(xiàn)出來.（2）物體在不受外力或所

受的合外力為零時，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運動狀態(tài)不變（靜止或勻速直線運動）.

與牛頓第二定律的對比

牛頓第一定律是經過科學抽象、歸納推理總結出來的，而牛頓第二定律是一條實驗定律.

6,超重與失重現(xiàn)象

對超重和失重的理解

（1）不論超重、失重或完全失重，物體的重力都不變，只是“視重”改變.（2）在完全失重的狀

態(tài)下，一切由重力產生的物理現(xiàn)象都會完全消失.（3）盡管物體的加速度不是豎直方向，但

只要其加速度在豎直方向上有分量，物體就會處于超重或失重狀態(tài).（4）盡管整體沒有豎直

方向的加速度，但只要物體的一部分具有豎直方向的分加速度，整體也會出現(xiàn)超重或失重現(xiàn)

象.

判斷超重和失重的方法

從受力的角度當物體所受向上的拉力（或支持力）大于重力時，物體處于超重狀態(tài)；

判斷小于重力時，物體處于失重狀態(tài)；等于零時，物體處于完全失重狀態(tài)

當物體具有向上的加速度時，物體處于超重狀態(tài)；具有向下的加速度

從加速度的角

時，物體處于失重狀態(tài)；向下的加速度等于重力加速度時，物體處于

度判斷

完全失重狀態(tài)

從速度變化的①物體向上加速或向下減速時，超重

角度判斷②物體向下加速或向上減速時，失重

三、壓軸題速練

題型一；三大性質的力問題

1彈力的有無及方向判斷

【例如圖所示，小車內一根輕質彈簧沿豎直方向和一條與豎直方向成a角的細繩拴接

一小球.當小車和小球相對靜止，一起在水平面上運動時，下列說法正確的是（）

2

A.細繩一定對小球有拉力的作用B.輕彈簧一定對小球有彈力的作用

C.細繩不一定對小球有拉力的作用，但是輕彈簧對小球一定有彈力

D.細繩不一定對小球有拉力的作用，輕彈簧對小球也不一定有彈力

【變式1］（多選）如圖所示為位于水平面上的小車，固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的

夾角為仇在斜桿

的下端固定有質量為小的小球.下列關于桿對球的作用力廠的判斷中，正確的是（）

A.小車靜止時，F(xiàn)^mgsind,方向沿桿向上

B.小車靜止時，F(xiàn)—mgcos6,方向垂直于桿向上

C.小車向右勻速運動時，一定有F=mg,方向豎直向上

D.小車向右勻加速運動時，一定有尸〉mg,方向可能沿桿向上

2輕繩模型中的，死結”和“活結”問題

【例2】.（多選）如圖所示，用滑輪將質量為"小加2的兩物體懸掛起來，忽略滑輪和繩的重

力及一切摩擦,使得0<0<180。,整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),關于加1、機2的大小關系應為（）

7712

A.加1必大于加2B.加1必大于二C.冽1可能等于加2D.%可能大于加2

一2一一

【變式】如圖所示，兩個輕環(huán)〃和b套在位于豎直面內的一段固定圓弧上一細線穿過兩輕

環(huán)，其兩端各系一質量為加的小球.在Q和b之間的細線上懸掛一小物塊.平衡時，a、b

間的距離恰好等于圓弧的半徑.不計所有摩擦.小物塊的質量為（）

mW

A.—B.—mC.mD.2m

22

3.輕彈簧模型中胡克定律的應用

【例3】如圖，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊尸，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現(xiàn)

用一豎直向上的力尸作用在P上，使其向上做勻加速直線運動.以尤表示尸離開靜止位置

的位移，在彈簧恢復原長前，下列表示尸和x之間關系的圖象可能正確的是（）

3

0x0x

BD

【變式】如圖所示，質量均為加的/、8兩球，由一根勁度系數為人的輕彈簧連接靜止于半

徑為R的光滑

半球形碗中，彈簧水平，兩球間距為R且球半徑遠小于碗的半徑.則彈簧的原長為()

D6mg

,3k

+R

4輕桿模型中的錢鏈問題

【例4】.如圖甲所示，輕桿08可繞8點自由轉動，另一端。點用細繩04拉住，固定在

左側墻壁上，質量為加的重物用細繩OC懸掛在輕桿的。點，與輕桿的夾角N8ON=30。.

乙圖中水平輕桿。2一端固定在豎直墻壁上，另一端。裝有小滑輪，用一根繩跨過滑輪后懸

掛一質量為加的重物，圖中/2。/=30。，求：

AAAA

30以10

(1)甲、乙兩圖中細繩CM的拉力各是多大？

⑵甲圖中輕桿受到的彈力是多大？

(3)乙圖中輕桿對滑輪的作用力是多大？

【變式】如圖為兩種形式的吊車的示意圖，04為可繞。點轉動的輕桿，重量不計，AB為

纜繩，當它們吊起相同重物時，桿。4在圖(a)、(b)中的受力分別為居、及，則下列關系正

確的是()

O

(a)

A.Fa=FbFa>FbC.Fa<FbD.大小不確定

4

5.靜摩擦力的有無和方向的判斷方法

【例1】.如圖所示，某糧庫使用電動傳輸機向糧垛上輸送麻袋包，現(xiàn)將一麻袋包放置在傾

斜的傳送帶上，與傳送帶一起斜向上勻速運動，其間突遇故障，傳送帶減速直至停止.若上

述勻速和減速過程中，麻袋包與傳送帶始終保持相對靜止，則下列說法正確的是（）

A.勻速運動時，麻袋包只受重力與支持力作用B.勻速運動時，麻袋包受到的摩擦力一

定沿傳送帶向上

C.減速運動時，麻袋包受到的摩擦力一定沿傳送帶向下

D.減速運動時，麻袋包受到的摩擦力一定沿傳送帶向上

【變式】如圖所示，物體/置于傾斜的傳送帶上，它能隨傳送帶一起向上或向下做勻速運

動，下列關于物體N在上述兩種情況下的受力描述，正確的是（）

A.物體/隨傳送帶一起向上運動時，/所受的摩擦力沿斜面向下

B.物體/隨傳送帶一起向下運動時，/所受的摩擦力沿斜面向下

C.物體/隨傳送帶一起向下運動時，/不受摩擦力作用

D.無論/隨傳送帶一起向上還是向下運動，傳送帶對物體/的作用力均相同

6.摩擦力大小計算的思維流程

【例5】.如圖，一物塊在水平拉力廠的作用下沿水平桌面做勻速直線運動.若保持下的大

小不變，而方向與水平面成60。角，物塊也恰好做勻速直線運動.物塊與桌面間的動摩擦因

數為（）

H

nti6o°

口--

A.2一電B.A.—D.—

632

【變式1】如圖所示，滑塊4置于水平地面上，滑塊2在一水平力作用下緊靠滑塊/（/、接

觸面豎直），此

時/恰好不滑動，8剛好不下滑.已知/與8間的動摩擦因數為〃1，/與地面間的動摩擦

因數為〃2,最大靜

摩擦力等于滑動摩擦力.4與2的質量的比值為（）

5

一也A

11—JLl^U21+〃儲2+〃勿2

A.——B.—^—C.—D.——

題型二：共點力平衡問題

一、三類?？嫉摹叭o態(tài)平衡”問題

熱點題型一三個力中，有兩個力互相垂直，第三個力角度（方向）已知。

【例1】如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，。為球心，一質量為加的小滑塊,

在水平力廠的作用下靜止尸點。設滑塊所受支持力為a。0E與水平方向的夾角為。。下

列關系正確的是（）

A.F=~~B.F=mgtan^C.FN=~~D.FN=mgtan6

【變式1】物塊在輕繩的拉動下沿傾角為30。的固定斜面向上勻速運動，輕繩與斜

面平行。己知物塊與斜面之間的動摩擦因數為火，重力加速度取10m/s2。若輕繩能承受的

3

最大張力為1500

N,則物塊的質量最大為（）

A.150kgB.100A/3kgC.200kgD.200右kg

熱點題型二三個力互相不垂直，但夾角（方向）已知。

【例2】一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內，環(huán)上套著兩個小球/和8（中央有孔），/、8間由細

繩連接，它們處于如圖2—2—24所示位置時恰好都能保持靜止狀態(tài)。此情況下，5球與環(huán)

中心。處于同一水平面上，48間的細繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30。夾角。已知8球的質

量為小，求細繩對8球的拉力大小和/球的質量。

【變式】如圖所示，四分之一光滑圓弧面N5與傾角為60。的光滑斜面NC頂部相接，/處有

一光滑的定滑輪，跨過定滑輪用輕質細繩連接質量分別為加1、加2的兩小球，系統(tǒng)靜止時連

接的繩子與水平方向的夾角為60。.兩小球及滑輪大小可忽略，則兩小球質量的比值叫：加2

為（）

6

A.1：2B.3：2C.2：3D小:2

熱點題型三三個力互相不垂直，且夾角（方向）未知但存在幾何邊長的變化關系。

【例3】如圖所示，表面光滑為R的半球固定在水平地面上，球心0的正上方0'處有一個

無摩擦定滑輪，

輕質細繩兩端各系一個小球掛在定滑輪上，兩小球平衡時，若滑輪兩側細繩的長度分別為

l2=2.4R,

4=2.5A.則這兩個小球的質量之比7%：隙2為（不計小球大?。ǎ?/p>

【變式】如圖所示，質量均為優(yōu)的小球/、8用勁度系數為后的輕彈簧相連，2球用長為工

的細繩懸于。點，/球固定在。點正下方/處，當小球8平衡時，繩子所受的拉力為Pn，

彈簧的彈力為尸1；現(xiàn)把/、2間的彈簧換成原長相同但勁度系數為后的＞質）的另一輕彈簧,

在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡，此時繩子所受的拉力為號2,彈簧的彈力為凡.下列

關于尸T1與尸T2、尸1與尸2大小之間的關系，正確的是（）

A尸H＞HT2B.FT1=^T2C.尸］＜尸2D.F\=7*2

二、三類?？嫉摹皠討B(tài)平衡”模型

熱點題型四矢量三角形法類

方法：矢量三角形法分析第三個力的方向變化引起的物體受力的動態(tài)變化情況。

【例4】半圓柱體P放在粗糙的水平地面上，其右端有豎直擋板MN。在尸和之間放有

一個光滑均勻的小圓柱體。，整個裝置處于靜止狀態(tài)。如圖所示是這個裝置的縱截面圖，若

用外力使保持豎直并緩慢地向右移動，在。落到地面以前，發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止。在

此過程中，下列說法中正確的是（）

7

A.P、。間的彈力逐漸增大B.地面對尸的摩擦力先增大后減小

C.MV對。的彈力逐漸減小D.。受到尸和的合力逐漸增大

【變式1】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)處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)用水平向左的

拉力緩慢拉動M直至懸掛N的細繩與豎直方向成45。。已知”始終保持靜止，則在此過

程中（）

A.水平拉力的大小可能保持不變B.M所受細繩的拉力大小一定一直增加

C.”所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加

題型三：牛頓運動定律

熱點題型一超重與失重現(xiàn)象

【例1】電梯的頂部掛一個彈簧秤，秤下端掛了一個重物，電梯勻速直線運動時，彈簧秤的

示數為10N,在某時刻電梯中的人觀察到彈簧秤的示數變?yōu)?N,關于電梯的運動（如圖所示）,

以下說法正確的是（g取10m/s2（）

A.電梯可能向上加速運動，加速度大小為4m/s2B.電梯可能向下加速運動，加速

度大小為4m/s2

C.電梯可能向上減速運動，加速度大小為4m/s2D.電梯可能向下減速運動，加速

度大小為4m/s2

【變式1].如圖所示，在教室里某同學站在體重計上研究超重與失重.她由穩(wěn)定的站姿變化

到穩(wěn)定的蹲姿

稱為“下蹲”過程；由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為“起立”過程.關于她的實驗現(xiàn)象，下

列說法中正確的

是

8

A.只有“起立”過程，才能出現(xiàn)失重現(xiàn)象B.只有“下蹲”過程，才能出現(xiàn)超重現(xiàn)象

C.“下蹲”的過程，先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象

D.“起立”“下蹲”的過程，都能出現(xiàn)超重和失重現(xiàn)象

熱點題型二動力學中的連接體問題

輕繩連接體問題

【例2】如圖所示，粗糙水平面上放置2、C兩物體，/疊放在C上，/、2、C的質量分別

為加、2他和3根，物體8、C與水平面間的動摩擦因數相同，其間用一不可伸長的輕繩相連,

輕繩能承受的最大拉力為居.現(xiàn)用水平拉力尸拉物體3,使三個物體以同一加速度向右運動，

則（）

A.此過程中物體C受五個力作用B.當尸逐漸增大到&時，輕繩剛好被拉斷

C.當產逐漸增大到1.5月時，輕繩剛好被拉斷

嚴

D.若水平面光滑，則繩剛斷時，/、C間的摩擦力為一

6

【變式1］（多選）如圖所示，已知。加，不計滑輪及繩子的質量，物體M和加恰好做勻速

運動，若將M與加互換，M、加與桌面的動摩因數相同，則（）

A.物體M與機仍做勻速運動B.物體M與機做加速運動，加速度a=---------------

M

（M—m）p-

C.物體M與加做加速運動，加速度a=---------------D.繩子中張力不變

M

接觸連接體問題

【例3】（多選）在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤連接好的車廂.當機

車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加速度向東行駛時，連接某兩相鄰車廂的掛鉤P和。

間的拉力大小為

2

F；當機車在西邊拉著車廂以大小為子的加速度向西行駛時，尸和。間的拉力大小仍為E

9

不計車廂與鐵軌

間的摩擦，每節(jié)車廂質量相同，則這列車廂的節(jié)數可能為（）

A.8B.10C.15D.18

【變式工如圖所示，在傾角為6的固定斜面上有兩個靠在一起的物體/、B,兩物體與斜面

間的動摩擦因數

〃相同，用平行于斜面的恒力E向上推物體/使兩物體沿斜面向上做勻加速運動，且8對N

的壓力平行于

斜面，則下列說法中正確的是（）

A.只減小工的質量，2對/的壓力大小不變

B.只減小2的質量，2對/的壓力大小會增大

C.只減小斜面間的傾角，8對/的壓力大小不變

D.只減小兩物體與斜面間的動摩擦因數〃，8對/的壓力會增大

彈簧連接體問題

【例4】如圖所示，光滑水平面上，質量分別為加、〃的木塊/、5在水平恒力廠作用下一

起以加速度。向右做勻加速運動，木塊間的輕質彈簧勁度系數為左，原長為右）,則此時木塊

4、2間的距離為)

V/////////////////////

Mama

A.ZH——B.LQ~\——

0kk

MFF-ma

C.LOH--;--rD.----------

k（Af+m）k

【變式】.物體/、8放在光滑水平面上并用輕質彈簧做成的彈簧秤

相連，如圖所示，今對物體N、8分別施以方向相反的水平力丹、尸2,且為大于尸2,則彈

簧秤的示數（）

A.一定等于尸1一月2B.一定大于尸2小于8

C.一定等于Q+BD.條件不足，無法確定

加速度相同與加速度不相同的連接體問題對比

加速度相同的連接體問題

【例5］如圖所示，質量為M的小車放在光滑的水平面上，小車上用細線懸吊一質量為加

10

的小球，M>m,用一力產水平向右拉小球，使小球和車一起以加速度Q向右運動時，細線

與豎直方向成。角，細線的拉力為尸1.若用一力9水平向左拉小車，使小球和其一起以加速

度"向左運動時，細線與豎直方向也成。角，細線的拉力為尸1.則（）

A.a'=a,F\=Fx