决胜2021全国百所名校高考物理试题分项汇编（第01期）专题02彼此作用共点力的平衡（含解析）

［决胜2021］全国百所名校高考物理试题分项汇编（第01期）专题02彼此作用共点力的平衡（含解析）TOC\o"1-5"\h\z一二曲导法:一精选一2021年五、6月份全国各省市模拟题、考前押题中的优质试题，原创 ''； ■I r性、押题性十足，每道题都凝聚着命题老师对考纲的理解，她们是对考纲的最好解读，是上 ：I一届备考师生集体智慧的结晶。期望2021届备考师生能够站在一个更高的起点上。1【山东省潍坊市2021年高考模拟训练试题理科综合（一）】水平面上有倾角为&质量为M的斜面体，质量为m的小物块放在斜面上，现用一平行于斜面、大小恒定的拉力F作用于小物块上，绕小物块旋转一周，这个进程中斜面体和木块始终维持静止状态。下列说法中正确的是A.小物块受到斜面的最大摩擦力为F+mgsinB B.小物块受到斜面的最大摩擦力为F-mgsinOC.斜面体受到地面的最大摩擦力为F D,斜面体受到地面的最大摩擦力为FcosO【解析】当力F方向沿箝面向下时，斜面体对物块的静摩擦力最大，此时小物块受到斜面的最大摩撅力?『NF-叫鸵n巴选项A正确，3错误；当力F沿水平方向时，对斜面体和 丝夬的整体而言,地面;高面体的静摩擦力最大,最大值是囚】选项心正确,口错误5故选AC【考点】物体的平衡；摩擦力.【四川省雅安市高中2021级第三次诊断性考试理科综合】将三根伸长可不计的轻绳AB、BC、CD如图连接，此刻B点悬挂一个质量为m的重物，为使BC绳维持水平且AB绳、CD绳与水平天花板夹角别离为60o与30。，需在C点再施加一作使劲，则该力的最小值为A.mgB.1mg C..L3mg D.Qmg2 3 6【解析】对三点，由平衡可知，tw60：=等,解得蜃=殍对。点分析一为应力方向一工，& vJFF二展兑口30:二追w当外力的方向与CD垂直时，外力尸最小，根据平行四边形定则知闻!1观:=葭， 6心亡【考点】物体的平衡.【山东省潍坊市2021年高考模拟训练试题理科综合】如图所示，一质量为m的小球套在滑腻竖直杆上，轻质弹簧一端固定于。点，另一端与该小球相连。现将小球从A点由静止释放，沿竖直杆运动到B点，已知。A长度小于OB长度，弹簧处于0AsOB两位置时弹力大小相等，弹簧的形变量相同时弹性势能相同。小球在此进程中A.加速度等于重力加速度g的位置有两个.弹簧弹力的功率为零的位置有两个C.弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功D.弹簧弹力做正功进程中小球运动的距离等于小球弹簧弹力做负功进程中小球运动的距离1解析】因弹簧处于6、3两位置时弹力大小相等，故可件唯上位置时算蓄压缩,在S位关时，强蕃伸长,且压缩量等于伸长量,由此可知弹箸原长位置有一个在一点上方F另一个在一点下方对称的位置,在这两个位置小球的重力加速度均为加选项A正确m一处速度为零，弹力功率为零M下涓过程弹蓄弹力与杆子垂直，弹力功率为零$当原长时弹力为零,功率为零，故弹力功率为。共有3处•故三错误5因.二点与3点弹替的弹性势能相同,则弹篝弹力对小球所做的正功等于小球克服弹蓄弹力所做的功.故。正确$因做负功时弹力大，则弹蓄弹力做正功过程中小球运动的距离大于小球克服弹篝弹力做功过程中小球运动的距离.故口错误？故选且口.【考点】物体的平衡；功和功率.[2021届石家庄市高中毕业班第二次模拟考试试卷理科综合能力测试】竖直放置的口形支架上，一根不可伸长的轻绳通太轻质滑轮悬挂一重物G,现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从与A点等高的B点沿支架缓慢地向C点移动，则绳中拉力大小转变的情况是

A.先变小后变大B.A.先变小后变大B.先不变后变小C.先不变后变大 D.先变大后变1解析】当轻绳的右端从3点移到直杆最上端时』设两冤的夹用为2%若绳的廿八度为/严间距为工则由几何知识可得：win6二二,则当轻绳的右端从营点移到直杆最上端时，3保九二笠,以滑轮为时允a对象，分析受力情况，根据平衡条件得3FS小璞乎所以在 泾绳的右揣从5点移到直杆最上端时的过程中，F不变.当轻绳的右端从直杆最上端移到。点时，设两绳的夹角逐渐减小.由生可知「变小；故选项与正确；故选三【考点】物体的平衡；.【广东省汕头市潮南区2021届高三5月高考模拟理科综合试题】质量为m的四只完全相同的足球叠成两层放在水平面上，底层三只足球恰好接触成三角形，上层一只足球放在底层三只足球的正上面，系统维持静止.若最大静摩擦等于滑动摩擦力，贝人A.底层每一个足球对地面的压力为mgB.底层每一个足球之间的弹力为零C.基层每一个足球对上层足球的支持力大小为告C.1。D.不D.水平面的摩擦因数至少为—6【解析】以整体为研究对象，整体的重力为4mg，每一个足球对地面的压力为4mg，所以v16A项错误;设上面的球与底面球之间的支持力为N，支持力N与竖直方向夹角的余弦值为年

正弦值为:以上面的球为的究对象，根据平衡条件三n"£占=3一=明目，得出X二与阴2,加以C项正确三以下层其中j 6一个足球为研究对象，下层足球时底面的正压力为—，水平方向平衡条件工位 二一••二二U—,，3 3J解得“二二，所以二项错误；下层足球之间没有外力使它们之间挤压，底层每个足球之间的弹力为零,8所以3项正确考点：本题考查了物体的平衡和整体隔离法.【山东省淄博市2021届高三5月阶段性诊断考试（二模）理科综合试题】如图所示，质量均为ni的两个小球A、B固定在轻杆的两头，将其放入滑腻的半圆形碗中，杆的长度等于碗的半径，当杆与碗的竖直半径垂直时，两小球恰好能平衡，则小球A对碗的压力大小为—mg2<33-mgC.—mg2<33-mgC.mgD.2mg【解析】对A受力分析，水平向左的杆对A的弹力，沿AO方向的碗对球的弹力和小球的重力,由平衡条件可知，个应厂mg,解得/二嬴二~2rmg，故选B.【考点】物体的平衡；.【唐山一中2021年高考仿真试卷】如图所示，在半圆形滑腻凹槽内，两轻质弹簧的下端固定在槽的最低点，另一端别离与小球P、Q相连。已知两球在图示P、Q位置静止。则下列说法中正确的是A.若两球质量相同，则P球对槽的压力较小 B.若两球质量相同，则两球对槽的压力大小相等C.若P球的质量大，则6P弹簧的劲度系数大 D.若P球的质量大，则6P弹簧的弹力大【解析】对两小球受力分析如图所示,都是受重力、支持力和强箸的涯力三个力，两小球静止，受力平衡,根据平行四边形定则作平行四边形，有几何关系可知:AQGp产工口也，APGpNpS'。。巧詈=咨=±=-'=迫产-=b-- ,, Q00衣与00工即支持力始终与重力相等，若两球质量相等口重力相等，则所受--‘支持力相等,对槽的压力必然相等,故也错误.3正确5底=等［得己=Q,强,三=丝,得及=G「空，由图可知。<J? 00 - _RGpOO K又6尸下行［，则为>1.，故口正确；根据胡克定律F二小、两鹿蕾的形变量丰知，则初度系姓的十小关系无法确定,故口错误。【考点】物体的平衡；胡克定律。8.【河南省南阳市一中2021级高三春期第三次模拟考试】用质量为M的吸铁石，将一张质量为ni的白纸压在竖直固定的磁性黑板上。某同窗沿着黑板面，用水平向右的恒力F轻拉吸铁石，吸铁石和白纸均未移动，则下列说法中正确的是巴A.吸铁石受到的摩擦力大小为MgB.吸铁石受到的摩擦力大小为+(Mg)2C.白纸受到两个摩擦力的作用D.白纸受到黑板的摩擦力大小为、/F2+(mg+Mg)2【解析】吸铁石在纸面内受竖直向下的重力mg,水平拉力F和摩擦力f作用，由平衡知识可知吸铁石受到的摩擦力大小为f=、:F2+(Mg)2，选项A错误，B正确；白纸受到吸铁石对它的摩擦力和黑板对它的摩擦力的作用，选项B正确；对白纸和吸铁石的整体而言，由平衡知识可知白纸受到黑板的摩擦力大小为、F2+(mg+Mg)2，选项D正确；故选BCD.【考点】物体的平衡；摩擦力9.【海南省文昌中学2021—2021学年度第二学期物理试题】如图所示，小车静止在滑腻水平地面上，小车的上表面由滑腻的斜面AB和粗糙的平面BC组成(它们在B处由极短的滑腻圆弧光滑连接)，小车右边与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当传感器受压力时，其示数为正值；当传感器受拉力时，其示数为负值。一个小滑块(可视为质点)从A点由静止开始下滑，经B至C点的进程中，传感器记录到的力F随时间t转变的关系如下面四图表示，其中可能正确的是()【解析】当物块沿一丝下滑时，物块对斜面有大小及方向均不变的压力，则小之对传感器二人小不空的压力，即F为正j当物块沿粗糙的9r面滑动时，物块对小车由向左的摩攥力，于是传感器受到大小不变的拉力作用；故选顼月正确.

【考点】物体的平衡;10.【海南省文昌中学2021—2021学年度第二学期物理试题】如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上维持静止，F的取值应有必然的范围，已知其最大值和最小值别离为％和Fjr和F"勺方向均沿斜面向上）。由此可求出物块与斜面间的最大静摩擦力为（ ）C.A.二2C.A.二2DF+FD.—t 222F2【解析】当力【解析】当力F为向上的最大时，由平衡关系可知：F1=mgsina+fm；当力F为向上的最小时，由平衡关系可知：F+f=mgsina；联立两式解得：f=F二二，选项C正确。2m m 2【考点】物体的平衡；11.【贵州省遵义航天高级中学2021〜2021学年第二学期高三最后一次模拟】在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一滑腻圆球B,整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心，设墙对B的作使劲为F1，B对A的作使劲为F2,地面对A的作使劲为F3。若F缓慢增大而整个装置仍维持静止，截面如图所示，在此进程中维持不变，F3缓慢增大 缓慢增大，F3缓慢增大缓慢增大，F3维持不变 缓慢增大，F3维持不变

【解析】对于分析，可知墙对3的作用力及上对理的作用力的合力与F及重步的音力大£相等，;同相反，故当F增大时，3对总的压力增大弓即毛增大；同理可知，墙对3的作用力F*大二对整体分析,整体受重力、支持力、摩擦力及压力F而处于平衡,故当F增大时，境面对上的支持力增±s故是增大j抽选三【考点】物体的平衡；12.【贵州省遵义航天高级中学2021〜2021学年第二学期高三最后一次模拟】如图，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面滑腻。已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为a。B与斜面之间的动摩擦因数是A.tanab.cotac.—tanad.—cota3 3【解析】B与斜面之间的动摩擦因数是口，则A与斜面之间的动摩擦因数是2口，对AB的c - . 2整体，2日mgcosa+从mgcosa=2mgsina，解得从=3tana，故选C.【考点】物体的平衡;13.【陕西省西安市西北工业大学附属中学2021届高三下学期5月模拟】如图所示，倾角为e的斜面体C置于水平地面上，小物块B置于斜面上，通过细绳跨过滑腻的定滑轮与物体A相连接，连接物体B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C都处于静止状态。则A.物体B受到斜面体C的摩擦力必然不为零B.斜面体C受到水平面的摩擦力必然为零C.斜面体C有沿地面向右滑动的趋势，必然受到地面向左的摩擦力D.将细绳剪断，若B物体仍然静止在斜面上，此时水平面对斜面体C的摩擦力必然不为零【解析】当物块B满足啊3皿日=啊耳时」物体B受到斜面体C的摩擦力为零,运页A错误；对因的整体而言，受到斜向右上方的绳子的拉力，故斜面体C有沿地面向右滑动的趋势,一定受到地面向左的摩擦力］选项B错误，，正确J将细绳翦断,若B物体依然静止在斜面上,此时对次的整体水平E向合力为零,即水平面对斜面体C的摩擦力为零，选项D错误/故选C.【考点】物体的平衡；14.【淮南一中蒙城一中颍上一中怀远一中2021届高三“四校”联考】如图所示，质量为m,电量为q的带正电的物体，在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为口的水平面向左运动，则（ ）KXXXXBA.若另加一个电场强度为口（mg+qvB）/q,方向水平向右的匀强电场，物体做匀速运动B.若另加一个电场强度为（mg+qvB）/q,方向竖直向上的匀强电场，物体做匀速直线运动C物体的速度由v减小到零所用的时间等于mv/口（mg+qvB）D.物体的速度由v减小到零所用的时间小于mv/口（mg+qvB）【解析】对物体进行受力分析，物体的正压力为明田-野£,物体受到滑动摩擦力的方向向右，如果物体做匀速直线运动】向右的滑动摩擦力与向左的电场力平衡，根据平衡条件/附g+小网=9万」得出电场强度E二史空二色纪，物体带正电受力方向与电场强度方向相同，所以A项错误：如果方向竖直向上与电场力与物体受到竖直向下的力平衡」中£=皆日上“/，得出电场强度E=N3』地面和物体间没有q弹力不受摩擦力，物体保持原来的状态匀速直线运动，所以三项正确w物体如果是匀洞述,「./加速度□=""3一"叫根据速度公式工=上='^由于物体的速度在同小加速度淑小，所以附W aHl叨官一《炉及!间大于—一-,所以c项错误j口项错误。以叨g-£JVBI【考点】物体的平衡；洛伦兹力15.【山东省滕州市第十一中学2021届高三5月份模拟训练理综】如图所示，斜面上固定有一与斜面垂直的挡板，还有一截面为1/4圆的滑腻柱状物体甲放置于斜面上，半径与甲相等的滑腻球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态.此刻从球心Q处对甲施加一平行于斜面向下的力F,使甲沿斜面方向缓慢向下移动少量，设乙对挡板的压力大小为F,甲对斜面的压力大小为〜甲对乙的弹力为F；.小为F,A-rA-r逐渐增大，％逐渐增大，％逐渐增大小B.F1逐渐减小，F2维持不变，F3逐渐减D.F1逐渐减小，F2维持不变，F3先减小C.F1D.F1逐渐减小，F2维持不变，F3先减小后增大【解析】先对物体乙受力分析j受重力、挡板的支持力F：和甲物体的支持力三】如图mgmg根据平衡条件,结合几何关系可以看出挡板的支持力“不断减小,甲对乙的强力其不断减小,根据牛顿第三定律，乙对挡板的压力F不断SJ小，甲对乙的弹力只不断腼小3再对甲与乙整体受力分析，受重力、斜面眇 支持力、挡板的支持力和已知」J汽如呼门」一赳.，&■ '根据平衡条件，有工方向：F- 根血子＞口；了方向：，hm*解得：*=m等口双即f二保持不变.结合牛顿第三定律，物体甲对斜面的压力.叱不变.拔弓正确，nco错误.故选：工【考点】物体的平衡；牛顿定律16.【山东省文登市2021届高三第二次模拟考试理科综合试题】在学校体育器材室里，篮球水平放在如图所示的球架上.已知球架的宽度为0.15m,每一个篮球的质量为0.4kg,直径为0.25m,不计球与球架之间的摩擦，则每一个篮球对球架一侧的压力大小为（重力加速度g=10m/s2）4N5NC.D.3N4N5NC.D.3N【解析】设每个篮球对球架一侧的压力大小为'则球架对球的支持力的大小也是'对球进行受力分析可知』球受重力和球架对球的支持力作用，它们平衡，板球的受力情况如图所示。mg一昌二淀二因为球的直径为2=1二心球架的宽度为方口」三叫故m2心一工=势上用。一由力的：D-2 DmP 4、7衡知识可知2V：口年川昌,故'三〜q=——-=3.5.\；故C正确。2coscr2x0.8【考点】物体的平衡；17.【福建省龙岩一中2021届高三校模拟考试理科综合能力测试】如图所示，质量为M的三角形木块A静止在水平面上，其左右两斜面滑腻。一质量为m的物体B沿倾角a=30。的右边斜面加速下滑时，三角形木块A恰好维持静止。则当物块B沿倾角8=60。的左侧斜面下滑时，下列说法中正确的是A.A仍然静止不动，地面对A的摩擦力两种情况劣等大B.若a=45。角，物块沿右边斜面下滑时，A将不会滑动A将向右滑动，若使A仍然静止需对施加向左侧的作使劲A仍然静止不动，对地面的压力比沿右边下滑时对地面的压力小

1解析】物体B沿着右侧斜面下滑时，对斜面的压力等于重力的垂直分力，为F=mgc053(/j对物体1受力分析，受重力、压力、支持力和向右的静摩擦力，如图所示二60L60L物优M恰好不滑动，损静摩撞力达到最大值，等于滑动摩摭力，根据平衡条件，有二m方向二/=Fsin33Djy方向：N二〃g+Fn:三对)其中：，二心解得：邪酬A二---加一似物体占从左侧下滑，先假设斜面体上不动，受重力、支持力、压力和向左的摩擦力，如图所示:竖直方向一定平衡,支持力为d超一Fm对:=-^g--用吕4J3w 1故最大静摩擦力木=色=3 G姐--嘀3w-4J/ 4压力的水平分力为Fcos30压力的水平分力为Fcos30故必然滑动，要使A静止，需要对其施加向左的推力，故C正确，A、D错误.若a=45°,物块沿右边斜面下滑时，先假设A不滑动，B对A的压力为mgcos45°,该压力的水平分量为mgsin45°,竖直分力为mgcos245°,与a=30。时相较，B对A压力的水平分力变大了，B对A压力的竖直分力也变小了，故最大静摩擦力减小了，故必然滑动，故B正确.故选：BC.【考点】物体的平衡；18.【天津市和平区2021届高三下学期第四次模拟考试】如图所示，两个截面半径均为r、质量均为m的半圆柱体A、B放在粗糙水平面上，A、B截面圆心间的距离为L.在A、B上放一个截面半径为r、质量为2m的滑腻圆柱体C,A、B、C始终都处于静止状态，则A.B对地面的压力大小为3mgB.地面对A的作使劲沿AC圆心连线方向C.L越小，A、C间的弹力越小 D.L越小，地面对A、B的摩擦力越大E解析】对一睡仃的整体而言,整体对地面的压力为由船，故孑对地面的压力力/3加显快干』也误宁地面对W的作用力竖直向上，选项3错误5对匚,若设.4对C的支持力的方向与竖直面的夹角为小则2鼠35值=而一则％=的_,则工越小…角越小,则3c间的强力护一选项」正确;地固cosM对从君的摩擦力为『二心如"=解四邺3故工越小,口角越小，地面对卫、营为摩擦力越小/选项二错误J故选C.【考点】物体的平衡；19.【安徽省安庆一中2021届高三年级第三次模拟】如下图所示是某校在高考前为给高三考生加油，用横幅打出的祝愿语。下面咱们来研究横幅的受力情况，如右图所示，横幅的质量为m且质量散布均匀，由竖直面内的四条轻绳A、B、C、D固定在滑腻的竖直墙面内，四条绳索与水平方向的夹角均为e，其中绳A、B是不可伸长的钢性绳；绳C、D是弹性较好的弹性绳且对横幅的拉力恒为7,重力加速度为g。0（1）求绳A、B所受力的大小；（2）在一次卫生打扫除中，楼上的小明同窗不慎将一质量为m的抹布滑落，正好落在横幅0上沿的中点位置。已知抹布的初速度为零，下落的高度为h，忽略空气阻力的影响。抹布与横幅撞击后速度变成零，且撞击时间为t,撞击进程横幅的形变极小，可忽略不计。求撞击进程中，绳A、B所