专题02破解力与平衡冲刺2023年高考物理小题限时集训(解析版)

02破解力与平衡难度：★★★☆☆建议用时：30分钟正确率：/151．（2023·福建泉州·校考二模）(多选)两个物体相互接触，关于接触处的弹力和摩擦力，以下说法正确的是（）A．一定有弹力，但不一定有摩擦力B．如果有弹力，不一定有摩擦力C．如果有摩擦力，则一定有弹力D．如果有摩擦力，则其大小一定与弹力成正比【答案】BC【解析】A．两个物体相互接触，但不一定有挤压发生形变，故不一定有弹力，故A错误；B．有弹力不一定有摩擦力，因为物体之间不一定粗糙也不一定有相对运动或相对运动趋势，故B正确；C．有摩擦力物体之间一定有挤压，因此一定有弹力，故C正确；D．摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力，静摩擦力大小与物体之间弹力无关，滑动摩擦力才与弹力成正比，故D错误。故选BC。2．（2023·辽宁沈阳·统考一模）(多选)中国的杂技艺术种类繁多、底蕴深厚。如图所示，男、女演员均处于静止状态。下列说法正确的是（）A．男演员对女演员的作用力竖直向上B．女演员对男演员的作用力斜向左下方C．男演员对地面有向右的摩擦力作用D．男演员对地面的作用力等于两人的总重力【答案】AD【解析】A．女演员处于静止状态，由平衡条件可知，男演员对女演员的作用力竖直向上，与女演员受到的重力是一对平衡力，A正确；B．女演员对男演员的作用力竖直向下，大小等于女演员的重力，B错误；CD．对男、女演员整体进行受力分析可知，地面对男演员的作用力方向竖直向上，大小等于两人的总重力，故男演员对地面的作用力等于两人的总重力，男演员与地面间没有摩擦力，C错误，D正确。故选AD。3．（2023·福建·一模）如图所示为某粮库输送小麦的示意图。麦粒离开传送带受重力作用在竖直方向上掉落后，形成圆锥状的麦堆。若麦堆底面半径为r，麦粒之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑麦粒的滚动。则形成的麦堆的最大高度为（）A．rμ B．C．1−μ2r 【答案】B【解析】当麦堆达到最大高度h后，堆面的倾角α达到最大值，此时位于堆面上的麦粒恰好不会滚下，则μmg根据几何关系有tan联立以上两式可得ℎ=rμ故选B。4．（2023·湖南长沙模拟）如图所示，水平地面上有重力均为20N的A、B两木块，它们之间夹有被压缩了2.0cm的轻质弹簧，已知弹簧的劲度系数k=200N/m，两木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.25，系统处于静止状态。现用F=9N的水平力推木块B，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则力A．弹簧的压缩量变为2.5cm B．木块B所受静摩擦力为0C．木块A所受静摩擦力大小为5N D．木块B所受静摩擦力大小为5N【答案】D【解析】ABD．根据胡克定律可知F弹木块B受外力为9N，故木块B所受摩擦力为f=F−故木块B能够继续保持静止，故弹簧的压缩量仍为2.0cm，A、B错误，D正确；C．木块A受力平衡，故其所受静摩擦力大小为fA=故选D。5．（2023·山东日照·统考一模）(多选)如图所示，质量为M的三角形斜劈B放置在水平地面上，质量为m的木块A放在三角形斜劈B上，现用大小相等、方向相反的水平力F分别推A和B，木块A和斜劈B均静止不动，重力加速度为g。则（）A．斜劈B对木块A的摩擦力方向可能沿斜面向上B．地面对斜劈B的摩擦力方向水平向右C．斜劈B对木块A的支持力一定小于mgD．地面对斜劈B的支持力的大小等于M+m【答案】AD【解析】A．以A为研究对象受力分析，若水平推力F较小，则木块A有相对斜面下滑的趋势，则斜劈B对木块A的摩擦力方向沿斜面向上，故A正确；B．以A和B作为整体研究分析，水平方向大小相等、方向相反的两个水平力F刚好是一对平衡力，即地面对斜劈B的摩擦力为0，故B错误；C．以A为研究对象受力分析，若水平推力F恰好合适，斜劈B与木块A之间无摩擦力，则受力分析如图所示有几何关系可知，此时斜劈B对木块A的支持力大于mg，故C错误；D．以A和B作为整体研究分析，竖直方向只受重力G=M+mg，以及支持力FN故选AD。6．（2022·广东）图是可用来制作豆腐的石磨。木柄静止时，连接的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、和分别表示三根绳的拉力大小，且。下列关系式正确的是（）A． B． C． D．【答案】D【解析】以点为研究对象，受力分析如图由几何关系可知由平衡条件可得联立可得故D正确，ABC错误。故选D。7．（2023·安徽模拟）如图所示，顶端有定滑轮O的斜面体A固定在水平面上，跨过滑轮细绳一端接物块B，另一端与竖直杆相连，另有轻质动滑轮O′跨过细绳与重物C相连，整个系统处于静止状态。现缓慢地向右移动竖直杆，B保持不动，下列说法正确的是（

A．细绳的拉力一直增大 B．B受到的摩擦力一直增大C．B受到的摩擦力一直减小 D．B受到的摩擦力可能先增大后减小【答案】A【解析】A．斜面体A和物块B均不动，设定滑轮右侧绳子长度为L不变，杆到斜面体间距离d，绳子与竖直方向的夹角为θ。由几何关系可知sin缓慢地向右移动竖直杆，杆到斜面体间距离d增大，则θ增大；选动滑轮O′为研究对象，进行受力分析，由平衡关系可知θ增大则F增大，故A正确；BCD．物块B平衡时，B与斜面间摩擦力情况有三种，可能不受摩擦力，可能受沿斜面向上摩擦力，也可能受沿斜面向下的摩擦力，当F增大时，物块B的摩擦力对应三种情况，可能增大，可能减小，也可能先减小后增大，故B、C、D都错误。故选A。8．（2023·武汉·模拟）“V”形吊车在港口等地有重要的作用.如图所示，底座支点记为O点，OA为“V”形吊车的左臂，OA上端A处固定有定滑轮，OB为活杆且为“V”形吊车的右臂，一根钢索连接底座与B点，另一根钢索连接B点后跨过定滑轮吊着一质量为M的重物，重物静止.已知左臂OA与水平面的夹角为α，左臂OA与钢索AB段的夹角为θ，且左臂OA与右臂OB相互垂直，左臂OA、右臂OB总质量为m，钢索质量忽略不计，不计一切摩擦，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A．定滑轮对钢索的支持力为2MgB．AB段钢索所受到的拉力为2MgC．右臂OB对钢索的支持力为MgD．底座对左臂OA、右臂OB、重物整体的支持力为(M+m)g【答案】A【解析】A．OA是固定杆，OB是活动杆，作示意图如图1所示，设重物所在位置为C点，则钢索在A点夹角为∠CAB=90°−α+θ=定滑轮只改变钢索拉力的方向，不改变力的大小，则钢索对滑轮的作用力方向沿着∠CAB的角平分线，即F由牛顿第三定律可知，滑轮对钢索的作用力F′合B．由题意可知，物体缓慢向上运动，钢索拉力F=Mg故B错误；C．以B点为研究对象，受力分析如图2所示，可知Mg解得FB=Mgcos(D．以整体为研究对象，钢索也与底座接触，底座对整体的支持力大于M+mg故选A。9．（2023·湖北·模拟预测）一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板与木板不接触。现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度v运动，同时方形木板以大小相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，物块的质量为A．竖直挡板对物块的摩擦力大小0B．竖直挡板对物块的摩擦力大小2C．只增大木板向左运动的速度，竖直挡板对物块的摩擦力将变小D．只增大物块沿挡板运动的速度，木板对物块的摩擦力将增大【答案】B【解析】D．根据题意可知，物块与木板之间的弹力的大小等于物块的重力，由公式f=μFN可知，木板对物块的摩擦力为只增大物块沿挡板运动的速度，木板对物块的摩擦力不变，故D错误；AB．根据题意，物体相对于木板的运动方向如图所示根据运动的合成和分解规律可知tan解得θ=45°由平衡条件可知，挡板对物体的支持力为N竖直挡板对物块的摩擦力大小f故A错误，B正确；C．结合AB分析可知，只增大木板向左运动的速度，θ增大，则N1故选B。10．（2023·内蒙古通辽·校考模拟预测）如图，在竖直平面内，有一直角三角形金属框架，底边水平，底角分别为30°和60°，质量为M的小球a和质量为m的小球b套在框架上，可以无摩擦地滑动，a、b之间用不可伸长的细线连接，当系统处于平衡时，细线与金属框架形成的夹角θ=53°，已知sin53°=0.8,cos53°=0.6，则小球a、bA．334 B．433 C．【答案】A【解析】分别对两小球受力分析由图可得Mgsin30°=F解得M故选项A正确，BCD错误。故选A。11．（2023·湖南邵阳模拟）如图所示，粗细均匀的直杆倾斜固定，杆与水平面间的夹角α=30°，质量为2m的小球A套在杆上，绕过光滑的轻质滑轮的细线一端连接在小球A上，另一端系在杆上，滑轮下吊着质量为m的小球B，系在杆上的细线与杆间的夹角θ=30°，两个小球均处于静止状态，重力加速度大小为g，则小球A与杆间的摩擦力大小为（）A．12mg B．mg C．32【答案】B【解析】由几何关系可知，连接杆的细线与竖直方向的夹角为30°，因此滑轮两边细线间的夹角为60°，因此连接小球A的细线与杆垂直；以A球为对象，根据受力平衡可得，A球受到的摩擦力大小为f故选B。12．（2022·上海·模拟预测）如图所示，细绳一端固定在A点，另一端跨过与A等高的光滑定滑轮B后悬挂一个砂桶Q（含砂子）。现有另一个砂桶P（含砂子）通过光滑挂钩挂在A、B之间的细绳上，稳定后挂钩下降至C点，∠ACB＝120°，下列说法正确的是（）A．若只增加Q桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不变B．若只增加P桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不变C．若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后P桶位置不变D．若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后Q桶位置上升【答案】C【解析】AB．对砂桶Q分析有，Q受到细绳的拉力大小T=设AC、BC之间的夹角为θ，对C点分析可知C点受三个力而平衡，由题意知，C点两侧的绳张力相等，故有2T联立可得2故只增加Q桶中的砂子，即只增加GQ，夹角θ变大，P桶上升，只增加P桶中的砂子，即只增加GP，夹角θ变小，P桶下降，故AB错误；CD．由2可知，当θ＝120°时有G此时若在两砂桶内增加相同质量的砂子，上式依然成立，则P桶的位置不变，故C正确，D错误。故选C。13．（2023·河北·模拟预测）如图所示，B球在地面上，A球与B球用弹簧Q连接、A球与天花板用弹簧P连接，A、B球的球心及两弹簧轴线在同一竖直线上，P的弹力是Q的弹力的2倍，A、B两球的质量均为0.5kg，重力加速度大小为10m/sA．两弹簧可能都处于压缩状态B．可能P弹簧压缩，Q弹簧拉伸C．B球对地面的压力不可能为零D．P弹簧对天花板的作用力可能为10【答案】D【解析】A．若两弹簧都处于压缩状态，对A球研究，根据平衡条件可推知Q的弹力大于P的弹力，与题目条件相矛盾，故A错误；B．若Q弹簧拉伸，对A球研究，根据平衡条件可推知P弹簧一定拉伸，故B错误；C．若P拉伸、Q也拉伸，对A、B球及Q弹簧整体研究，根据平衡条件可得P的拉力为10N，则Q的拉力为5N；对B球研究，根据平衡条件可得B对地面的压力恰好为零，故C错误；D．若P拉伸、Q压缩，设这时P的拉力为F，对A球受力分析，根据平衡条件有3解得F=故D正确。故选D。14．（2022·浙江）如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角°。一重为的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（）A．作用力为 B．作用力为C．摩擦力为 D．摩擦力为【答案】B【解析】设斜杆的弹力大小为，以水平横杆和重物为整体，竖直方向根据受力平衡可得解得以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示可知每根斜杆受到地面的作用力应与平衡，即大小为，每根斜杆受到地面的摩擦力为B正确，ACD错误；故选B。15．（2022·辽宁