年高考物理冲破高分瓶颈考前必破：破受力分析和物体平衡选择题猜押练

1、2021 年高考物理冲破高分瓶颈考前必破破（ 12）受力分析与物体平稳挑选题猜押练【真题引领】1.（ 2021 ·全国卷 i ·t19）如图 ,一粗糙斜面固定在地面上 ,斜面顶端装有一光滑定滑轮；一细绳跨过滑轮 ,其一端悬挂物块 n；另一端与斜面上的物块 m 相连 ,系统处于静止状态； 现用水平向左的拉力缓慢拉动 n,直至悬挂 n 的细绳与竖直方向成 45°；已知 m 始终保持静止 ,就在此过程中 a .水平拉力的大小可能保持不变b.m 所受细绳的拉力大小肯定始终增加c.m 所受斜面的摩擦力大小肯定始终增加d.m 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【答案】 b、

2、d解析：如下列图,以物块n 为讨论对象 ,它在水平向左拉力f 作用下 ,缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为 45°的过程中 ,水平拉力f 逐步增大 ,绳子拉力t 逐步增大 ,a 错误 ,b 正确 ;对 m 受力分析可知 ,如起初 m 受到的摩擦力 f 沿斜面对下 ,就随着绳子拉力 t 的增加 ,就摩擦力 f 也逐步增大 ;如起初 m 受到的摩擦力 f 沿斜面对上 ,就随着绳子拉力 t 的增加 ,摩擦力 f 可能先减小后增加 ,c 错误 ,d 正确；2.2021 全·国卷·t16物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面对上匀速运动,轻绳与斜面平行； 已

3、知物,重力加速度取10 m/s块与斜面之间的动摩擦因数为332；如轻绳能承担的最大张力为1 500 n, 就物块的质量最大为 a.150 kg b.100 3kgc.200 kg d.200 3 kg【答案】 a解析：对物块受力分析如下列图,由平稳条件得,沿斜面方向f -mgsin30 °-f f=0, 沿垂直斜面方向f n-mgcos30 °=0,又 f f=fn,联立方程解得m=150 kg；故 a 正确 ,b、 c、d错误；3.2021 ·全国卷 ·t16 用卡车运输质量为 m 的匀质圆筒状工件 ,为使工件保持固定 ,将其置于两光滑斜面之间,如下列

4、图；两斜面 、固定在车上 ,倾角分别为 30°和 60°；重力加速度为 g；当卡车沿平直大路匀速行驶时 ,圆筒对斜面 、压力的大小分别为 f1、f2 ,就 3333a .f 1= 3 mg,f2= 2 mgb .f1= 2 mg,f2= 3 mg1331c.f 1=2mg,f 2= 2 mgd.f 1= 2 mg,f 2=2mg【答案】 d解析：当卡车沿平直大路匀速行驶时,圆筒工件受力平稳；对圆筒进行受力分析知圆筒受重力mg 和斜面、 的 支 持 力f1' 、 f2' ； 将 圆 筒 的 重 力mg沿 着 垂 直 于 斜 面 和 垂 直 于 斜 面 分 解

5、, 就3f1' =mgcos30 °= 2 mg,f 2'=mgsin301=°2mg；由牛顿第三定律可知斜面对圆筒的支持力与圆筒对斜面的压力大小相等 ,方向相反；故f 1 31= 2 mg,f2=2 mg,d 正确；4.2021 ·天津高考·t2 2021 年 10 月 23 日,港珠澳跨海大桥正式通车；为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索 全部钢索均处在同一竖直面内斜拉桥 ,其索塔与钢索如下列图；以下说法正确选项a. 增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力b.为了减小钢索承担的拉力,可以适当降低索塔的高度 c.索塔两侧钢索对称且

6、拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下d.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必需对称分布【答案】 c解析：以桥身为讨论对象,钢索对桥身拉力的合力与桥身的重力等大反向,即钢索对索塔向下的压力在数值上等于桥身的重力,增加钢索的数量对索塔受到的向下的压力无影响,因此 a 错误 ;由图甲可知2tcos=mg ,当索塔高度降低后 ,变大 ,cos变小 ,故 t 变大 ,因此 b 错误 ; 由对选项 b 的分析可知 ,当钢索对称分布时,2tcos=mg,钢索对索塔的合力竖直向下,因此 c 正确 ;如图乙进行受力分析,由正弦定理可知,只要满意 .= .,钢索 ac、sin.sin.ab 的拉

7、力 f ac、fab 按平行四边形定就进行合成,其合力的方向肯定是竖直向下的,所以钢索不肯定要对称分布,故 d 错误 ;综上分析可知答案为c；5.2021 江·苏高考 ·t2 如下列图 ,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右；细绳与竖直方向的夹角为,绳的拉力为t,就风对气球作用力的大小为.a .sin.b.cos.c.tsind.tcos【答案】 c解析：依据平稳条件可知绳对气球拉力的水平重量与风对气球的作用力平稳,由力的分解可知f 风=tsin,选项 c 正确 ,a 、 b、d 错误；【高考猜押 】6如下列图， 与水平面夹角为30°的粗糙斜面上有

8、一质量m 1.0 kg 的物体；轻绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连；物体静止在斜面上，斜面静止在地面上，弹簧测力计的示数为 4.0 n ；关于斜面和物体受力的判定取 g 10 m/s2，以下说法正确选项a 地 面 对 斜 面 的 摩 擦 力 大 小 为 零b斜面受到的合力不为零 c斜面对物体的摩擦力大小为1.0 n ，方向沿斜面对上d斜面对物体的支持力大小为53 n，方向竖直向上【答案】 c解析对斜面、斜面上的物体和定滑轮整体进行受力分析，弹簧测力计对整体的拉力大小为f 4.0 n，方向沿定滑轮右侧的绳子斜向下，可知地面对斜面的摩擦力大小不为零，选项a 错误；

9、由于斜面处于平稳状态，故斜面受到的合力为零，选项b 错误；对斜面上的物体受力分析，设斜面对物体的摩擦力方向沿斜面向下，由平稳条件得f mgsin 30 ° f1，解得 f1 1.0 n ，即斜面对物体的摩擦力大小为1.0 n ，方向沿斜面对上，选项c 正确；斜面对物体的支持力大小为f n mgcos 30向上，选项d 错误；3°1.0 ×10×2n 53 n ，方向垂直斜面7. 如下列图，斜面体a 静置于粗糙水平面上，被一轻绳拴住的小球b 置于光滑的斜面上，轻绳左端固定在 竖直墙面上p 处，此时小球静止且轻绳与斜面平行；现将轻绳左端从p 处缓慢沿墙面上移

10、到p处，斜面体始终处于静止状态，就在轻绳移动过程中a 轻绳的拉力先变小后变大b斜面体对小球的支持力逐步增大c斜面体对水平面的压力逐步增大d斜面体对水平面的摩擦力逐步减小【答案】 d解析小球受力如下列图，小球受到斜面体的支持力fn1 及轻绳拉力f 的合力始终与小球重力g1，等大反向，当轻绳左端上升时，f 增大， fn1 减小，故a 、b 错误；对斜面体a 进行受力分析，如图2 所示，随小球对斜面压力f n1 的减小，由受力平稳可知，水平面对斜面体的支持力f n2 逐步减小，摩擦力ff 逐步减小，由牛顿第三定律可知c 错误、 d 正确；8如下列图，横截面为直角三角形的斜劈p，靠在粗糙的竖直墙面上，

11、力f 通过球心水平作用在光滑球q上，系统处于静止状态，当力f 增大时，系统仍保持静止，以下说法正确选项a 斜劈 p 所受合外力增大 b球 q 对地面的压力不变c墙面对斜劈p 的摩擦力增大 d斜劈 p 对竖直墙壁的压力增大【答案】d解析球 q 和斜劈 p 受力如图；对球 q：由平稳条件得 f f n2sin fn1 f n2cos gq随着 f 的增大， fn2 和 fn1 均增大；对斜劈 p，由于处于静止状态，其合外力始终为零；随着 fn2 的增大， fn2增大， f n3 增大，但由于不知最初摩擦力的方向，所以摩擦力的大小变化不能确定；故只有答案d 正确；9如下列图，挡板竖直固定在地面上，一

12、滑块m 放在水平地面上，其上表面呈弧形且左端最薄，一球m搁在挡板与弧形滑块间，用水平推力f 作用在弧形滑块上，使球与滑块均静止，一切摩擦均不计；现将滑块水平向左推过一较小的距离，球仍搁在挡板与滑块间且处于静止状态，就与原先相比a 推力 f 减小b 滑块对球的弹力增大 c挡板对球的弹力减小d水平地面对滑块的弹力增大【答案】 b解析画出 m 的受力图， 当滑块向左移动一小段距离，球 m 受力动态图如图；由图可知变大， f n1 变大、fn2 变大；对整体，水平方向f f n2 ，可知 f 变大；故b 正确；10如图甲所示，在粗糙水平面上静置一个截面为等腰三角形的斜劈a，其质量为m ，两个底角均为3

13、0°；两个完全相同的、质量均为m 的小物块 p 和 q 恰好能沿两侧匀速下滑；如现在对两物块同时各施加一平行于斜劈侧面的力f1、f 2，且 f1<f2，如图乙所示，就在p 和 q 下滑的过程中，以下说法正确选项a 斜劈 a 仍保持静止b斜劈 a 受到地面对右的摩擦力作用c斜劈 a 对地面的压力小于m 2m g d斜劈 a 对地面的压力大于m 2m g【答案】 a解析甲图中，三个物体都处于平稳状态，故可以对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故支持力为 m 2m g，没有摩擦力；在图乙中，物体p、q 对斜劈的压力和摩擦力大小不变，故斜劈受力情形不变，故斜劈a 仍保持静止，斜劈

14、a 对地面的压力大小等于m 2m g，与地面间没有摩擦力；11 多项 如图，粗糙水平面上a、b、c、 d 四个相同小物块用四根完全相同的轻弹簧连接，正好组成一个等腰梯形，系统静止；a、 b 之间， a、 c 之间以及b、d 之间的弹簧长度相同且等于c、 d 之间弹簧长度的一半， a、b 之间弹簧弹力大小为c、 d 之间弹簧弹力大小的一半；如a 受到的摩擦力大小为f，就a a、b 之间的弹簧肯定是压缩的b b 受到的摩擦力大小为fc c 受到的摩擦力大小为3f d d 受到的摩擦力大小为2f【答案】 abc解析由题意知a、 b 之间的弹簧不行能处于伸长状态，即a、b 间的弹簧肯定处于压缩状态，a

15、 正确；由对称性可知a、b 两小物块的受力类似，就b 受到的摩擦力大小也为f， b 正确；由几何关系可知a、b 之间的弹簧与a、c 之间的弹簧夹角为120°，就对小物块a 受力分析，受a、b 间弹簧向左的弹力，受 a、 c 间弹簧斜向右上方的弹力，两弹力的大小相等，且夹角为 120°，因此小物块a 所受的摩擦力f 等于弹力的大小；对小物块c 受力分析如下列图，受a、c 间弹簧的弹力f ，受 c、d 间弹簧的拉力2f，就图中的f 为两弹簧弹力 的 合 力 ， 由 平 衡 条 件 可 知f的 大 小 等 于 所 受 的 摩 擦 力 大 小 ， 就 由 余 弦 定 理 可 解 得

16、f f2 2f2 2f×2f cos 60 °3f，同理 d 的摩擦力大小与c 相等， c 正确， d 错误；12 多项 如下列图，物体a、b 用细绳与轻弹簧连接后跨过滑轮；a 静止在倾角为45°的粗糙斜面上，b 悬挂着；已知质量ma 3mb，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°减小到 30°，那么以下说法中正确选项a 弹簧的弹力将增大b物体 a 对斜面的压力将增大c物体 a 受到的静摩擦力将减小d物体 a 可能被拉动【答案】 bc解析对物体b 受力分析，受重力和拉力，由二力平稳得到：tmbg，就知弹簧的弹力不变，故a 错误；原先有 3mbgsi

17、n 45°mbg f1，后来 3mbgsin 30°mbg<f1，可见物体a 并未滑动，而且静摩擦变小；物体a对斜面的压力为：n ma gcos ，减小， n 将增大，故bc 正确；物体a 所受的最大静摩擦力fm n，由于 n 变大，故最大静摩擦力变大，而静摩擦力减小，故物体a 不行能被拉动，选项d 错误；13 多项 如下列图，倾角 30°的斜面体c 置于水平面上，b 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与a 相连接，连接滑轮的轻杆沿竖直方向，连接b 的一段细绳与斜面平行，a、b、c 都处于静止状态，已知c的质量为2m， a、 b 质量均为 m，就以下说法正确选项a 定滑轮受到轻杆的作用力为3mgb c 受到水平面的摩擦力为mgmgc b 受到 c 间摩擦力大小为12d水平面对c 的支持力为【答案】 acd52mg解析对 a 分析， a 受到绳子的拉力和重力作用，故有t mg，同一条绳子上的拉力相同，所以绳子对b的拉力大小也为mg，对 b 分析， b 受到绳子的