2021年新高考大二轮物理1.受力分析和物体的平衡

热点排查练

1.受力分析和物体的平衡

1.（多选）（2020.江苏如皋中学高三三模）如图1所示，在斜面上，木块A与8的接触面是水平

的.连接木块A的绳子呈水平状态，两木块均保持静止.则木块A和木块B可能的受力个数

分别为（）

A.2个和4个B.3个和4个

C.4个和5个D.4个和6个

答案AC

解析B至少受到重力、A对8的压力和静摩擦力、斜面的支持力四个力，而A受到支持力

与重力外，可能受到拉力与3对A的摩擦力，因此A可能受到2个力或4个力，当3对A

有摩擦力时，斜面对物体B可能有静摩擦力，也可能没有静摩擦力，因此8受到4个力或5

个力；A、C正确.

2.（多选）如图2,质量分别为,皿、，班的A、B两个楔形物体叠放在一起，8靠在竖直墙壁上,

在水平力F的作用下，A、8静止不动，贝4（）

A.4物体受力的个数可能为3

B.8受到墙壁的摩擦力方向可能向上，也可能向下

C.力尸增大（A、8仍静止），A对B的压力也增大

D.力尸增大（4、B仍静止），墙壁对B的摩擦力也增大

答案AC

解析隔离4物体，4物体一定受重力、8对A的支持力和外力尸三个力作用；若4、B间

存在静摩擦力，则A受四个力，A正确；将A、B看成一个整体，整体在竖直方向上只受重

力和摩擦力，所以墙对B的摩擦力方向只能向上，B错误；若尸增大，则尸在垂直8斜面方

向的分力增大，则B对A的支持力增大，所以A对8的压力增大，C正确；先对A、8整体

受力分析，由平衡条件知，竖直方向：F^GA+GH,因此当水平力F增大，墙壁对8的摩擦

力仍不变，D错误.

3.（2020•宁夏银川唐徐回民中学高三三模）如图3所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力

的最大值一定，杆的4端用较链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，8端吊一重物G,现将

绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉，在42杆达到竖直前（均未断），关于绳

子的拉力尸和杆受的弹力乐的变化，判断正确的是（）

A.尸变大B.B变小

C.网变大D.乐变小

答案B

解析以8点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力FT（等于重物的重力G）、轻杆的支持

力网和绳子的拉力F,作出受力图如图，

由平衡条件得，心和尸的合力与G大小相等，方向相反，根据三角形相似可得盘=亳=痣,

AD（7£>U/X

解得：FN=A?G,F=7^G;使/BA。缓慢变小时，A8、A。保持不变，B。变小，则FN保

持不变，尸变小，故B正确，A、C、D错误.

4.（2020.内蒙古通辽蒙古族中学高三三模）如图4所示的装置中，在A端用外力尸把一个质量

为〃，的小球沿倾角为30。的光滑斜面匀速向上拉动，已知在小球匀速运动的过程中，拴在小

球上的绳子与水平固定杆之间的夹角从45。变为90。，斜面体与水平地面之间是粗糙的，并且

斜面体一直静止在水平地面上，不计滑轮与绳子之间的摩擦.则在小球匀速运动的过程中，

下列说法正确的是（）

A

岛

〃〃〃/〃〃〃〃〃〃，〃,，〃，

图4

A.地面对斜面体的静摩擦力始终为零

B.绳子对水平杆上的滑轮的合力一定大于绳子的拉力

C.绳子A端移动的速度大小大于小球沿斜面运动的速度大小

D.外力产一定增大

答案D

解析设连接小球的绳子与水平方向的夹角为仇对小球沿斜面方向，由平衡条件有FKOSS

一3O°）=〃?gsin30°,则当。角从45°变为90°的过程中，绳子的拉力再变大，因F=FT,则外

力尸一定增大，选项D正确；对斜面体受力分析知，地面一定对斜面体有静摩擦力且等于小

球对斜面体的压力在水平方向上的分力，由选项D的分析可知，垂直斜面方向由平衡条件有

FTsin（0-3O°）+FN=^cos30°,即FN="gcos30。-AsinS—30。），心不断减小，由牛顿第

三定律知压力不断减小，故地面对斜面体的静摩擦力减小，选项A错误；当6=90°时，滑轮

两边绳子的夹角为120。，根据几何关系和平行四边形定则可知此时刻绳子对水平杆上的滑轮

的合力等于绳子的拉力，选项B错误；将小球的速度。分解可知，绳子的速度。羯=ocos（9

-30°）,可知绳子移动的速度大小小于小球沿斜面运动的速度大小，选项C错误.

5.（多选）（2020.湖南高三三模）如图5所示，倾角为30。的斜面体静止在水平地面上，轻绳一

端连着斜面上一质量为皿的物体A，轻绳与斜面平行，另一端通过两个滑轮连接于天花板上

的尸点.动滑轮上悬挂物体8,开始时悬挂动滑轮的两绳均竖直.现将尸点缓慢向右移动，

直到动滑轮两边轻绳的夹角为120。时，物体A刚好要滑动.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦

力，物体A与斜面间的动摩擦因数喈.整个过程斜面体始终静止，不计滑轮的质量及轻绳

与滑轮间的摩擦.下列说法正确的是（）

图5

A.物体B的质量为1.25,”

B.物体A受到的摩擦力先减小再增大

C.地面对斜面体的摩擦力一直水平向左并逐渐增大

D.斜面体对地面的压力逐渐增大

答案AC

解析随着尸点缓慢向右移动，拉物体B的两边绳子拉力越来越大，当夹角为120。时两边绳

子拉力的合力恰好等于8物体的重力，此时物体A恰好达到最大静摩擦力，则机gsin30°+

〃〃zgcos30°=〃喋，解得加6=1.25，%,A正确；初始时刻，拉物体8的两边绳子竖直时，绳子

拉力FT=%Bg=0.625〃?>〃?gsin30。，此时A受到的摩擦力沿斜面向下，当P缓慢移动过程中，

绳子拉力逐渐增大，A受到的摩擦力一直增大，B错误；将物体A与斜面体作为一个整体，

设拉物体B的绳子与水平方向的夹角为仇则斜面体受地面的摩擦力尸f=ErCOs（9,方向水平

向左，随着P点缓慢移动，绳子拉力再越来越大，绳子与水平方向的夹角。越来越小，地

面对斜面体的摩擦力越来越大，C正确；将物体A、B及斜面体作为一个整体，在P向右缓

慢移动的过程中，绳子拉力的竖直分量为居311。=5如8,始终保持不变，因此地面对斜面体

的支持力保持不变，由牛顿第三定律知，D错误.

6.（2020.黑龙江哈尔滨市第六中学高三二模）如图6所示，两个质量均为m的4、B两小球用

轻杆连接，4球与固定在斜面上的光滑竖直挡板接触，8球放于倾角为。的粗糙斜面上.A、

B两球均处于静止，B球没有滑动趋势，重力加速度为g,则B球对斜面的作用力大小为（）

图6

A.舞B,2〃3anO

C.zngtan0D.2mgcos0

答案A

解析B球相对斜面没有滑动趋势，对A、B整体受力分析，其矢量三角形如图,

F、

则斜面对球的作用力为8=总器，由牛顿第三定律知，A正确，B、C、D错误.

7.（多选）（2020•广东高三三模）如图7所示，带有孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上，与正下

方的小球B通过轻绳连接，处于静止状态.给小球B施加水平力尸使其缓慢上升，直到小球

A刚要滑动.在此过程中（）

A

A.水平力F的大小不变

B.杆对小球A的支持力逐渐增大

C.轻绳对小球B的拉力先变大后变小

D.杆对小球A的摩擦力先变小后变大

答案BD

解析对小球B受力分析，受拉力只重力和轻绳的拉力尸》根据平衡条件，三个力可以构

成首尾相连的矢量三角形，如图甲所示，

mgF

甲乙

设轻绳与竖直方向的夹角为a,随着a的增大，拉力尸和轻绳张力片均增大，故A、C错误；

再对A、B球整体分析，受重力、拉力尸、支持力心和静摩擦力尸f,如图乙所示，设杆与水

平方向的夹角为。，根据平衡条件，在垂直杆方向有：FN=(M+m)gcos6»+Fsin3,随着产的

增大，支持力尺增大；在平行杆方向有：Feose+R=(M+zn)gsin9,故吊=(M+/n)gsin0

-Feos6,随着产的增大，静摩擦力逐渐减小，当(M+，〃)gsinO=Fcos。时，摩擦力为零，此

后静摩擦力反向增大，故B、D正确.

8.如图8所示，一光滑的轻杆倾斜地固定在水平面上，倾角大小为30。，质量分别为机，八