新高考物理二轮复习-模拟力与物体的平衡提升练

2022届新高考二轮复习模拟力与物体的平衡提升练（解析版）

1.（2021江苏苏锡常镇一调）如图所示，两个相同的木模质量均为〃?，靠三根竖直细线连接,

在水平面上按一个“互”字形静置，上方木模呈现悬浮效果，这是利用了建筑学中的“张拉整

体"（Tensegrity）结构原理。图中短线a上的张力耳和水平面所受压力心满足（）

A.F、>mg,F2<2mgB.耳>mg,F2=2mg

C.”<mg，F2<2mgD.F[<mg,F2=2mg

2.（2021福建福州质检）如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上的。点

处，绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。

系统平衡时，。点两侧绳与竖直方向的夹角分别为a和若a=50。，则夕等于（）

A.70°B.650C.50°D.4O0

3.（2022湖南湘潭一模）质量为2兀kg的均匀条形铁链AB在半径R=-m的光滑半球体上

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方保持静止，已知4403=60。，给AB一个微小的扰动使之向右沿球面下滑，当端点A滑

至C处时铁链变为竖直状态且其速度大小为2Em/s，以OC所在平面为参考平面，取

g=10m/s2,则下列关于铁链的说法中正确的是（）

AB

OC

120J

V3m

4滑至C点时其重心下降约2.91m

B滑至C处时其速度大小为3后m/s

4.（2022河南中原名校联考）2021年夏季，河南郑州突如其来的洪涝灾害造成路面塌陷、

桥梁垮塌，一汽车行驶中不慎陷人泥潭，天无绝人之路，碰巧在车前方30m处有一棵大树,

如图甲所示，司机拿出后备箱里的绳索一端系在车上，一端系在树上，他在绳索中点垂直绳

子施加F=10°N的水平恒力，将绳索中点拉离原位置x=30cm,如图乙所示，结果就把车

拉了出来。则车被拉出时绳子对车的拉力约为（）（9角很小时，sinJatan。）

A.500NB.1000ND.5000N

5.（2022浙江一模）轻绳两端分别固定在两根等高的竖直杆上，在水平恒定风力作用下,

重力为G的衣服处于静止状态，如图所示。若风力大小为衣服重力的0.75倍，不计轻绳与

衣架挂钩间的摩擦，则（）

«i=a2A=Pi

5G5G

%+a,+A

8ocos-------8。cos———

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6.（2022浙江预测模拟）如图所示，一工作人员在两个电塔之间的C点无接触就业。其

中A、8两点等高，且用电线（可看作细绳）连接。对此，下列说法不正确的是（）

A.C点一定在48两点的连线的中垂线上

B.增加电线的长度，电线对工作人员的拉力增大

A点的高度，工作人员将向B点移动

D.调换质量更大的工作人员，C点的位置将下降

7.（2021山西晋中三模）新疆是我国最大的产棉区，在新疆超出70%棉田都是通过机械

自动化采收。自动采棉机能够在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧

可以旋转的支架平稳将其放下。放下棉包的过程可以简化为如图所示模型，质量为M的棉

包放在“V”型挡板上，两板间夹角为120。固定不变，“丿型挡板可绕P轴在竖直面内转动。

在使BP板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中，忽略“V”型挡板对棉包的摩擦力，已

知重力加速度为g,下列说法正确的是（）

B

BP板转过30。时，棉包对BP板的作用力大小为“g

也M

8尸板转过30。时，棉包对AP板的作用力大小为3&

AP板的压力逐渐增大

BP板的压力先增大后减小

8.（2021福建厦门质检）图甲所示为烤肠机，香肠放置于两根水平的平行金属杆中间，其截

面图如图乙所示。假设香肠可视为质量均匀的圆柱体，烤熟后质量不变，半径变大，金属杆

不再转动。忽略摩擦及金属杆的热胀冷缩，则香肠烤熟后（）

香肠

图甲

9.（2021浙江柯桥二模）有一种多功能“人”字形折叠梯，其顶部用活页连在一起，在两梯

中间某相对的位置用一轻绳系住，如图所示，可以通过调节绳子的长度来改变两梯的夹角

e。一质量为，”的人站在梯子顶部，若梯子的质量及梯子与水平地面间的摩擦不计，整个

装置处于静止状态，则（）

A.0角越大，梯子对水平地面的作用力越大

B.0角越大，梯子对水平地面的作用力越小

C.0角越大，绳子的拉力越大

D.°角越大，人对梯子的压力越大

10.（2021河北唐山二模）斜劈是生活中常用的一种小工具，它可以增加物体的稳定性。如

图，将斜劈垫在光滑小球的下端，可以使小球静止在光滑竖直墙壁和斜劈之间。若小球的质

量为如斜劈尖端的角度为仇最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的是（）

1

2mg

2mg

tan。

2

D.增大小球的质量，斜劈不可能向右滑动

11.（2021湖南娄底模拟预测）如图所示，物块厶、8叠放在一起，用绕过定滑轮的细线

连接，连接两物块的细线水平。定滑轮连在力传感器上、用大小为产的水平力拉物块A,使

物块A匀速向右运动，此时力传感器上的示数为耳，不计滑轮与力传感器的重力，厶与8、B

与水平面的接触面均糙，则（）

力传感器一

A>F

—

B

A.F\>FB.K<尸

C.E=尸4、F的大小关系

12.（2021辽宁朝阳三模）某悬挂在大厅天花板上的吊灯如图所示，上、下两层的圆环上各

均匀分布着6盏电灯，各用6条相同的轻绳悬挂在质量不计的吊杆上，上层的圆环较大，下

层的轻绳较长。若两个圆环（包括灯座）受到的重力大小均为G,每盏电灯受到的重力大

小均为G*上层每条轻绳所受的拉力大小均为Z,下层每条轻绳所受的拉力大小均为厶，

则下列说法正确的是（）

A.工＞《B.7；

12G22G,+12G,

答案以及解析

1.答案：B

解析：以两个木模组成的整体为研究对象，受力分析可知，其受重力和地面的支持力，则支

持力的大小等于两个木模重力大小之和，结合牛顿第三定律得水平面所受压力为g=2mg；

以上面的木模为研究对象，受力分析可知，其受重力、左侧两段细线向下的拉力、右侧短线

a向上的拉力，则由力的平衡条件得片=,〃g+2T,即£>mg。故B正确，ACD错误。

2.答案：B

解析：对物体乙分析可知，绳的拉力等于物体乙的重力，则£=”？；以结点。为研究对象,

受力分析如图所示，由力的平衡条件可知耳与爲的合力与〃密等大反向，则由几何关系可知

a+2〃=180。，又a=50。，解得£=65。，B正确，ACD错误。

解析：铁链的长度为/=0R=2m有由机械能守恒定律得"叫+（一熊万）可得

〃=1.8m铁链在初始位置时具有的重力势能为4=机8厶=113J故AB错误；铁链的端点A

△h=h——）=2.8m

滑至C点时其重心下降约2故C错误；铁链的端点B滑至C处时，有几

何关系可知，中心下降一半，由机械能守恒定律得‘阳万〃”+m82可得匕=3&m/s故

D正确。故选D。

4.答案：C

解析：如图所示

将作用在绳索中点的水平恒力F下分解到沿方向的拉力£和沿8°方向的拉力巴，因

耳=6则有5=‘9"由于》="则sin。=tan。因此'=2tan。代入数值得6=2500N

故选C。

5.答案：D

解析：轻绳拉力的合力方向沿斜向左上方向，因此注＞用；氏＜。2,故AB错误；

衣服受到重力和水平的风力以及挂钩的作用力，重力和水平风力的合力为

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FA=J(mg]+(0.15mg]=—mg—G2Feos=—G

“3')4"则挂钩对轻绳作用力大小为4，由=十2厶4得

2故D正确；C错误。故选D。

6.答案：B

解析：对工作人员受力分析，可知细绳提供的拉力大小且对称，所以C点一定在AB两点的

连线的中垂线上。故A正确，与题意不符；增加电线的长度，则细绳提供拉力夹角变小，

因为工作人员所受重力没变，所以电线对工作人员的拉力将减小。故B错误，与题意相符;

提高A点的高度后，对工作人员所受分析，仍然与没提高之前一样，故工作人员将向B点

移动，以保证两个拉力大小相等且对称。故C正确，与题意不符；调换质量更大的工作人

员，则细绳上拉力的合力即工作人员的重力将变大，细绳夹角将变小，所以C点的位置将

下降。故D正确，与题意不符。

故选Bo

7.答案：B

解析：以棉包为研究对象，受力分析如图所示，由几何关系得与棉包与竖直方向的夹角成

F=^Mg

30。，由共点力的平衡条件可得2Fcos3(T=Mg可得3"所以A选项错误，B选项正

确。8P板由水平位置缓慢转动60。过程中，棉包对AP板压力逐渐增大，对BP板的压力逐

渐减小。8P板继续转动直至竖直位置的过程中，棉包脱离BP板并沿AP板滑下，棉包对AP

板压力随板转动逐渐减小。故CD错误。故选B。

FA"

▼mg

8.答案：B

解析：香肠的受力如图所示

N=N=——__

单根金属杆对香肠的弹力122cos。熟香肠半径大，则对应的9变小，则金属杆对香

肠的弹力减小，故ACD错误，B正确。故选B。

9.答案：C

解析：对人和梯子整体，进行分析，有，咫=用根据牛顿第三定律，可知梯子对水平地面的

作用力与水平地面对梯子的支持力等大，与。角无关。故AB错误；对一侧的梯子，受力分

析有人给的沿梯子向下的压力，地面给竖直向上的支持力，绳子给的水平方向的拉力，如图

T=E,tan—

N2可知en角越大，绳子的拉力越大。故c正确;

把人的重力分解成沿梯子的两个分力，有2F人可知，9角越大，人对梯子的压力

越小。故D错误。故选C。

10.答案:c

解析:mg

对小球受力分析如图所示，由平衡条件可得斜劈对小球的支持力为N、=mgtan夕小球受到墙

N

壁的弹力大小为2cos，所以AB错误；对整体受力分析如图所示

由平衡条件可得斜劈与地面间的摩擦力为/=2=，咫12119当"=〃?时