人教版2024年高考二轮物理专项《力与物体的平衡》复习测试卷及解析

人教版2024高考二轮复习物理专项示，把帆面张在航向（船头指向）和风向之间，因风对帆的压力/垂

《力与物体的平衡》复习测试卷及解析直帆面，它会分成两个分力B、F2,其中总垂直船轴即航向（“龙骨”），

（满分：100分时间：90分钟）会被很大的横向阻力平衡，B沿着航向，已知帆面与航向之间的夹帆

题号—二-总分面航向角为仇船的总质量为机，下列说法正确的是（）

分数帆面/）向

一、单项选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题列

出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不

A.-FsineB.船受到的合力是可

得分）

C.耳是船前进的动力D.若船沿着航向的阻力为

1.（2023•江苏南京•校考模拟预测）如图所示，一高考倒计时牌通过

f,则船的加速度为止*

一根轻绳悬挂在定滑轮上。挂上后发现倒计时牌是倾斜的，已知N

4.（2023•北京海淀•校考模拟预测）如图所示，大型起重机的吊钩受

AO3=90。，计时牌的重力大小为G。不计一切摩擦，则平衡时绳03

到的力是一组共点力。设被起吊的重物的质量为以，钢丝绳与吊钩的

中的张力大小为（）

质量忽略不计，吊钩下面悬挂重物的四根钢丝绳对吊钩的拉力大小依

次为E、尸2、B、F4,吊钩上方的动滑轮组对吊钩的拉力大小为

重力加速度大小为g。在起重机将被起吊的重物向上匀速提升的过程

中，下列判断正确的是（）

A.日GB.|GC.D.G

2.（2023・宝山•期中）减速带是一种常见的交通设施，当汽车前轮刚

爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为R图中弹力尸的画法正确且

分解合理的是（）

A.B大于机g

3.（2023•阶段练习）逆风能使帆，这是力分解的神奇作用，如图所B.Fl,F2、F3、F4、B的合力等于2Mg

C.Fl、&、尸3、八的大小均等于资前端距车轴的高度”大约为1.0m,马拉车的力可视为沿车辕方向，马

OO

车的车轮与地面间的摩擦力大小是其对地面压力的玄，若想让马拉车

D.歹2、尸3、居、p5的合力大小等于B

5.（2023•新疆乌鲁木齐•统考三模）如图所示，小王徒步从山脚A处在水平面上匀速前进且尽可能省力，则车辕的长度大约为（）

匀速率爬到500m高的山顶3处的过程中，山坡对小王的支持力州和摩擦3-字

力1的变化情况为（）耳

甲乙

A.V2mB.鬲C.3mD.2mO磔O

8.（2023・全国•高三专题练习）某同学探究细线能承受的最大拉力。

A.5先减小后增大，5先减小后增大如图所示，他将质量为2kg的物体用轻质光滑挂钩挂在细线上，用双手

解蟒

B.”先增大后减小，耳先增大后减小捏取细线两端并靠近水平刻度尺，沿刻度尺缓慢增大细线两端的距离,

解

C.《先减小后增大，”先增大后减小当细线两端位于图示位置时4=120。，细线恰好被拉断。则细线能承受

D.不先增大后减小，5先减小后增大的最大拉力约为（）（g取lOm/s?）埼

OO

6.（2023・浙江绍兴・统考二模）空调外机用两个三角形支架固定在外

墙上，其重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点。的上方，保持横梁4。水

平，斜梁。跟横梁的夹角叫横梁对。点的拉力沿。方向，斜梁对。点

BF.A国

A.IONB.16Nc.20ND.24N

的支持力6沿B。方向，关于a与B的大小，下列说法正确的是（）

9.（2023・天津宁河・天津市宁河区芦台第一中学校联考二模）如图，

州

四个完全相同的球两两挨着叠成一个正四面体，静置在水平地面上。OO

若不考虑转动情况，球之间的摩擦力也忽略不计，则球与地面的摩擦

因数至少为（）

B.FA>FB

B.C.若增大也K可能不变D.若增大*&一定减小

（・陕西•二模）如图甲所示，车辕是马车车身上伸出的两根直A.4B.坐C.3D.4

7.2023o663

OO

木，它是驾在马上拉车的把手。如图乙为马拉车时的简化模型，车辕10.（2023・安徽•校联考三模）尖劈可用来卡紧物体，在距今约加~5。万

物理试题第3页（共16页）物理试题第4页（共16页）

年的新石器时代的石斧、石矛都说明尖劈是人类最早发明并广泛使用

的一种简单的工具。如图所示为顶角很小的木质尖劈，将它嵌入木头

缝中，可起到卡紧物体的目的。已知木质尖劈与木头间的动摩擦因数A.嘴也，从。到匕B.制产，从匕至Ua

mg(1-cos0)

为~2一百，为了使木质尖劈起到卡紧物体的作用，则木质尖劈的顶角C.喑苧，从。至服D.,从匕至

BLsin6Ua

最大约为（）二、多项选择题（本题共2小题,每小题5分，共10分。每小题列出的

四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对

但不全的得3分，有选错的得0分）

A.30。B.15。C.22.5°D.7.5°13.（2023秋・吉林长春・高一吉林省实验校考期中）如图所示，一位

11.（2023・广西玉林•统考三模）如图所示，质量为〃z的圆环A,跨过同学用双手水平夹起一摞书，并停留在空中。已知手掌与书间的动摩

定滑轮的细绳一端系在圆环A上，另一端系一物块B。细绳对圆环A擦因数4=。3,书与书间的动摩擦因数4=。2,设最大静摩擦力的大小等

的拉力方向水平向左。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，圆环A与固于滑动摩擦力大小。若每本书的质量为0.2kg,该同学对书的水平正压

定直杆间动摩擦因数〃=0-5,直杆倾角6=37。，《»37。=0.8,要保证A不向力为100N,每本书均呈竖直静止状态，重力加速度g=向十，则下列说

上滑动，所悬挂的物块B质量不能超过（）

A.每本书受到的摩擦力的合力大小相等B.书与书之间的摩擦力

大小均相等

A.2mB.§5加C.5D.4

C.他最多能夹住22本书D.他最多能夹住30本书

12.（2023・湖北武汉・统考模拟预测）在方向竖直向上、磁感强度大小

14.（2023秋・吉林・高一吉林一中校考期中）如图所示，质量为m的

为8的匀强磁场中，当金属棒中通以恒定电流人金属棒静止时，两细

小球a与质量为2m的小球b通过不可伸长的轻绳相连，小球a还与固

线偏离竖直方向的偏角均为也如图所示。已知金属棒油的质量为以、

定在O点的另一根轻绳连接，现在小球b上作用一拉力F,保持。、a

长度为3重力加速度大小为g,关于恒定电流/的大小和方向，下列

间轻绳与竖直方向的夹角始终为60。，重力加速度大小为g,关于两小

说法正确的是（）

O

字

A.拉力厂的最小值为月咫

耳

B.0、b间轻绳中的最小张力为争1g

C.当拉力尸最小时，a、b间轻绳中的张力大小为斗叫

磔O

17.（2023•四川绵阳•四川省绵阳南山中学校考模拟预测）如图所示，

D.当两根轻绳中的张力相等时，拉力产的大小为近性

小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧

三、计算题（本题包括3小题，10分+10分+10分共30分，解答过程

拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮用轻质细线相连，两蟒

请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不

球均处于静止状态。已知B球质量为m,。是滑轮与细线的交点且。点解

得分）

在半圆柱体圆心。，的正上方，04与竖直方向成30。角，CM长度与半圆柱

16.（2023・合肥•一模）如图所示，某校门口水平地面上有一质量为150kg埼

体半径相等，0B与竖直方向成45。角，重力加速度为g,则：O

的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为手，工作人员用轻绳按图

（1）求。B绳拉力FmB和弹簧拉力F

示方式缓慢移动石墩，此时两轻绳平行，重力加速度g取10m/S.求：

（2）求A球的质量叫

（1）若轻绳与水平面的夹角，为60。，轻绳对石墩的总作用力大小；国

（2）轻绳与水平面的夹角为多大时，轻绳对石墩的总作用力最小，并

求出该值.州

O

2

18.（2223•模拟预测）气压式升降椅通过气缸上下运动来支配椅子升

降，其简易结构如图乙所示，圆柱形气缸与椅面固定连接，总质量为

〃2。横截面积为S柱状气动杆与底座固定连接。可自由移动的气缸与气

动杆之间封闭一定质量的理想气体，升降椅无人坐时，稳定后测得封

闭气体的体积为V/o某人缓慢坐在座椅上，

物理试题第7页（共16页）物理试题第8页（共16页）

直至双脚离开地面，稳定后测得此时封闭气体的体积丫2。随后打开室故选Ao

内空调，经过一段时间后室内温度缓慢降低到设定的温度设气缸2.B

封闭性、导热性良好，忽略气动杆与气缸间的摩擦，已知大气压强为【详解】减速带对车轮的弹力方向垂直于车轮和减速带的接触面斜向

P0,室内初始温度为刀，重力加速度为g。求：左上。按照力的作用效果分解，减速带对车轮的弹力对汽车有向左的

(1)坐在座椅上人的质量阻碍作用和向上的支持作用，所以弹力应分解为水平向左和竖直向上

(2)室内降温的过程中，外界对封闭气体所做的功。的两个分力。

故选B。

3.C

【详解】A.根据几何关系可得4=故A错误；BC.据题意可知

可与船运动的方向相同，是船前进的动力，船还受到其他阻力的作用，

所以船受到的合力不是小故C正确，B错误；D.若船沿着航向的阻

图甲图乙力为f，根据牛顿第二定律可得七=4-/=八抽"/=3，可得船的加速度

参考答案与试题解析“=**，故D错误。

一、单项选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分。每小题列故选C。

出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不4.D

得分)【详解】根据对称性可知，Fl、F2、F3、F4的大小均相等，与拉力

1.AF5等大反向，由平衡条件有片=/4=4耳cose="g,A.可知F5等于mg,

【详解】将重力沿OB、OA绳的方向分解，如图所示故A错误；B.Fl、F2、F3、F4、F5的合力等于0,故B错误；C.F1、

F2、F3、F4的大小均大于等，故C错误；D.由平衡条件推论可知，

F2、F3、F4、F5的合力大小等于F1,故D正确。

故选D。

5.C

因不计一切摩擦，则%=%,。=45。，则纭,=Gsin45WqG

【详解】小王匀速率爬坡过程，根据平衡条件有F'=mgc°s%尸,=,”gsin。由

3Mcos"

图可知从山脚A处到山顶B处，斜坡的倾角©先增大后减小，所以支以上面球为研究对象，由平衡条件可知作，解得篦=蹙,明，以下

OO

持力人先减小后增大，摩擦力4先增大后减小。面任意一个足球为研究对象，根据平衡条件可得解得”左

故选C。故选Ao

6.D10.A3-字

【详解】设空调外机的质量为%以。点为研究对象，根据受力平衡可【详解】由于尖劈具有对称性，则分析尖劈一侧受力即可，将F分解耳

si"=,tan

得的FBCOS0=FA<FB,可得弓=气，篝，若增大*。增大，为竖直分力片和水平分力『设顶角一半为明如图1所示

[anexsinu

O磔O

sine增大，则及减小,K减小。

故选D。>□

7.D

解蟒

图1解

【详解】根据题意，车匀速运动，则受力平衡，设马拉车的力为F,

将摩擦力分解如图2所示，当月"时，尖劈可起到卡紧物体的作用，

车辕与水平方向夹角为仇可得Fsin"F'=,"g,FCOS"/,根据牛顿第三

即有尸sin"cos%得tan"",即"15。，26><30°,所以木质尖劈的顶角最埼

OO

定律，可知车对地面的压力大小等于车所受支持力，即然=4

大约为30。，A正确。

又/=联立，解得尸=2$皿薪+8），当$皿60。+6）=1时，有心„=驷，可

故选Ao

得。=30。，车辕的长度为Z=^=2m

11.A国

故选Do【详解】对物体B,由平衡条件可得丁=%3对圆环A受力分析，如图

8.C州

OO

【详解】根据平衡条件得2Tc呜小，解得T=20N

故选Co

9.A

B

【详解】设每个球的质量为m,对四个球整体受力分析可知，地面对

每个球的支持力为N=："，g,设上面的球与地面的球之间的支持力为M,

当圆环刚要上滑时，由平衡条件可得TcosWmgsine+i,又

设支持力与竖直方向的夹角为应由几何关系可知cos”手，sin蚱9,

fm=^（Tsin0+mgcos0）,联立解得飞=2机

物理试题第11页（共16页）物理试题第12页（共16页）

即悬挂的物块B质量不能超过2mo力、两个静摩擦力，根据平衡关系，有,2MFWn-2）mg,则有"<智+2=22,

故选A„故最多可以有22本书，故C正确，D错误。

12.A故选ACo

【详解】根据左手定则结合物体的平衡条件，可知电流的方向从a到14.BCD

b,以电流方向垂直纸面向外做金属棒受力分析如下【详解】A.画出力的矢量图如图所示，把ab看成一个整体，当F与

虚线垂直时有最小值，最小值为

Fmin=（m+M«sin60>故A错误；，B.单独对a物块，当a、b间

轻绳与虚线垂直时，a、b间轻绳中的张力有最小值，同理可得到最小

mg

值为心=咚磔，故B正确；C.当拉力F最小时，单独对b,根据余弦

安培力大小为F安=B〃，而根据平衡条件有Teos*,*Tsin"七，解得

I_mgtan0定理知8s30。吁一星,解得尸邛何，所以4％故C正确；

~BL2Fx2mg22

故选AoD.当两根轻绳中的张力相等时，即满足两绳与竖直方向夹角都为60。,

二、多项选择题（本题共2小题,每小题5分，共10分。每小题列出的对a,2Tabcos600=mg,从而得到T=mg,

四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对根据余弦定理知8S120。旷房,所以尸=私=S冲，故D正确。

J-2*Tx2mg

但不全的得3分，有选错的得0分）

故选BCD。

13.AC

【详解】A.每本书受到的摩擦力的合力与重力平衡，每本书的质量

相同，则它受到的摩擦力的合力大小相等，故A正确；B.越靠近外

侧书与书之间的摩擦力越大，即书与书之间的摩擦力大小不相等，故

B错误；

CD.先将所有的书（设有n本）当作整体，受力分析，竖直方向受重三、计算题（本题包括3小题，10分+10分+10分共30分，解答过程

力、两个静摩擦力，根据平衡关系，有2gFNnmg,则有三篝=30,再请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不

考虑除最外侧两本书（n-2本）外的其他书，受力分析，竖直方向受重得分）

16.（1）500a（2）。=30。时尸最小,最小值为750N生等温变化

OO

【详解】（1）对石墩受力分析可知Fcos60=M，”g-Fsin60）初始状态时，以圆柱形气缸与椅面整体为研究对象，根据平衡条件得

mg+PoS=P[S

解得F=5006N

对应封闭气体的体积为k人坐上座椅稳定后，根据平衡条件得

（2）由尸cos6=〃（>ng-尸sin®）3-字

（喻

/_"mg=15006=15006_750M+g+p0S=p2s

F耳

可得』+〃sinn8s9+An\gcos0+MJin」一