高考物理复习专项训练：力与物体的平衡（原卷+解析版）

专练

1.在粗糙水平面上放着一个三角形木块。6c,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为加1和加2的两个

物体，加1>加2,如图所示，若三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块（）

A.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右

B.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左

C.有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因加1、%2、4、。2的数值均未给出

D.以上结论都不对

2.节日期间，张灯结彩，某同学发现一种装饰灯，两个装饰灯用轻质细线悬挂在一个“T”型木质支架

两端，模型简化如图3所示，支架的质量为每个装饰灯的质量为小，在水平恒定风力的作用下，两灯

偏离竖直方向，稳定时两细线与竖直方向的夹角均为。，支架所受的水平风力忽略不计，则地面对支架的水

A.2mgtan0B.2mgsin0C.mgtan0D.mgsin0

3.如图所示，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，尸平行于斜面向上.若要物块在斜面上

保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为/1和F2（F2>0）.由此可求出（）

A.物块的质量

B.斜面的倾角

C.物块与斜面间的最大静摩擦力

D.物块对斜面的正压力

4.如图7所示，两个带电小球/、2分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上，且在同一竖直平面内.用

水平向左的推力厂作用于3球，两球在图示位置静止.现将3球沿斜面向上移动一小段距离，发现/球随之

1

向上移动少许，两球在虚线位置重新平衡.重新平衡后与移动前相比，下列说法正确的是（）

A.墙面对A的弹力变小B.斜面对B的弹力不变

C.推力F变大D.两球之间的距离变大

5.如图，两个轻环。和6套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质

量为机的小球.在。和b之间的细线上悬挂一小物块.平衡时，°、6间的距离恰好等于圆弧的半径.不计

所有摩擦.小物块的质量为（）

m

C.mD.2m

6.如图8甲、乙、丙是生活中三种不同的背包方式.为了研究方便，假设背包者身体均呈竖直，因而可

认为每条背包带均在竖直面内.甲中背包带对人的肩部的作用力设为尸1；乙中的背包带与竖直方向的夹角为

。（如图），其背包带对人肩部的作用力设为尸2；丙中的两根背包带与竖直方向的夹角均为仇如图），其每根背

包带对人肩部的作用力均为若三种情况所背的包完全相同，不考虑背包跟人体间的摩擦，则关于B、尸2、

B大小的下列关系正确的是（）

\A/

II

II

丙

图8

A._F1>尸2B.B〉尸3C.Fl>F3D.尸3=歹2

7.如图所示，匀强电场的电场强度方向与水平方向夹角为30。且斜向右上方，匀强磁场的方向垂直于

纸面（图中未画出）.一质量为加、电荷量为q的带电小球（可视为质点）以与水平方向成30。角斜向左上方的

2

速度V做匀速直线运动，重力加速度为g,贝1」（）

A.匀强磁场的方向可能垂直于纸面向外

B.小球一定带正电荷

C.电场强度大小为整

q

D.磁感应强度的大小为侬

qv

8.质量为加的四只完全相同的足球叠成两层放在水平面上，底层三只足球刚好接触成三角形，上层一

只足球放在底层三只足球的正上面，系统保持静止.若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，贝|J（）

A.底层每个足球对地面的压力为mg

B.底层每个足球之间的弹力为零

C.下层每个足球对上层足球的支持力大小为理

3

D.足球与水平面间的动摩擦因数至少为北

6

9.三段细绳04、OB、0C结于O点，另一端分别系于竖直墙壁、水平顶壁和悬挂小球，稳定后。/呈

水平状态.现保持。点位置不变，缓慢上移/点至。点的过程中，关于ON绳上的拉力变化情况的判断正

确的是（）

A.一直增大B.一直减小

C.先增大后减小D.先减小后增大

10.如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为加的小球套在圆环

上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过

程中手对线的拉力F和环对小球的弹力FN的大小变化情况是（）

3

A.尸减小，尸N不变B.歹不变，减小

C.尸不变，尸N增大D.F增大,尸N减小

11.如图在倾斜的直杆上套一个质量为加的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为〃的物体，在圆环沿

杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，则（）

A.圆环只受三个力作用

B.圆环一定受四个力作用

C.物体做匀加速运动

D.轻绳对物体的拉力小于物体的重力

12.如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁.若再在斜面上加一物体加，且小车

物体机相对静止，此时小车受力个数为（）

A.3B.4

C.5D.6

13.将一横截面为扇形的物体2放在水平面上，一小滑块/放在物体8上，如图所示，除了物体2与

水平面间的摩擦力之外，其余接触面的摩擦力均可忽略不计，已知物体2的质量为M、滑块/的质量为加,

当整个装置静止时，滑块/与物体3接触的一面与竖直挡板之间的夹角为。.已知重力加速度为g,则下列选

项正确的是（）

4

A.物体8对水平面的压力大小为9

B.物体8受水平面的摩擦力大小为mgtan。

C.滑块/与竖直挡板之间的弹力大小为以

tan0

D.滑块A对物体B的压力大小为g

cos0

14.如图所示，固定斜面上的物体/用跨过滑轮的细线与小砂桶相连，连接/的细线与斜面平行，不

计细线与滑轮间的摩擦力.若要使物体/在斜面上保持静止，砂桶中砂的质量有一定的范围，已知其最大

值和最小值分别为"71和勿2（加2>0）,重力加速度为g,由此可求出（）

A.物体N的质量

B.斜面的倾角

C.物体/对斜面的正压力

D.物体/与斜面间的最大静摩擦力

15.如图所示，粗糙水平面上有一固定的、粗糙程度处处相同的圆弧形框架框架下面放置一块

厚度不计的金属板，金属板的中心。点是框架的圆心，框架上套有一个轻圆环，用轻弹簧把圆环与金属板

的。点固定连接，开始时轻弹簧处于水平拉伸状态.用一个始终沿框架切线方向的拉力厂拉动圆环，从左

侧水平位置缓慢绕框架运动，直到轻弹簧达到竖直位置，金属板始终保持静止状态，则在整个过程中（）

FB

A.沿框架切线方向拉力厂逐渐减小

B.水平面对金属板的摩擦力逐渐增大

C.水平面对金属板的支持力逐渐减小

D.框架对圆环的支持力逐渐减小

5

16.质量均为机的a、6两木块叠放在水平面上，如图所示，。受到斜向上且与水平面成。角的力E的

作用，6受到斜向下且与水平面成6角的力仍的作用，两力大小相等，均为凡且在同一竖直平面内，此时

两木块保持静止，贝1（）

A.6一定受到四个力的作用

B.水平面对6的支持力可能大于2%g

C.a、6之间一定存在静摩擦力

D.6与水平面之间一定存在静摩擦力

17.一轻绳一端系在竖直墙M上，另一端系一质量为根的物体力,用一轻质光滑圆环。穿过轻绳，并

用力厂拉住轻环上一点，如图所示.现使物体/从图中实线位置缓慢下降到虚线位置.则在这一过程中，

力艮绳中张力尸r和力尸与水平方向夹角。的变化情况是（）

A.尸保持不变，后逐渐增大，夹角。逐渐减小

B.尸逐渐增大，尸r保持不变，夹角6逐渐增大

C.尸逐渐减小，FT保持不变，夹角6逐渐减小

D.尸保持不变，后逐渐减小，夹角。逐渐增大

18.在机场货物托运处，常用传送带运送行李和货物，如图所示.靠在一起的两个材料相同、质量和

大小均不同的行李箱随传送带一起上行，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）

A.匀速上行时6受3个力作用

B.匀加速上行时b受4个力作用

C.在上行过程中传送带因故突然停止后，6受4个力作用

D.在上行过程中传送带因故突然停止后，b受的摩擦力一定比原来大

19.（多选）如图所示，质量为M的三角形木块/静止在水平面上，其左右两斜面光滑一质量为根的

物体8沿倾角a=30。的右侧斜面加速下滑时，三角形木块N刚好保持静止.假设最大静摩擦力等于滑动摩

擦力，则当物块8沿倾角"=60。的左侧斜面下滑时，下列说法中正确的是（）

6

A.N将向右滑动，若要使/仍然静止需对其施加向左侧的作用力

B./仍然静止不动，地面对/的摩擦力两种情况下等大

C.4仍然静止不动，对地面的压力比沿右侧下滑时对地面的压力小

D.若a=45。，物块沿右侧斜面下滑时，/将滑动

20.长为£的通电导体放在倾角为。的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，

当3方向竖直向上，电流为八时导体处于平衡状态，若3方向改为垂直斜面向上，则电流为上时导体仍处

于平衡状态，电流比值区应为（）

cos0

C.sin0D.一一

sin（9

21.如图所示，小球P、。带电量相等、质量相等（可视为点电荷），都用同样长度的绝缘细线挂在绝缘

的竖直墙上。点，尸球靠墙且其悬线刚好竖直，0球悬线偏离竖直方向一定角度而静止.由于某种外部原

因，两球再次静止时它们之间的距离变为原来的两倍，则下面所列原因中可能正确的是（）

A.。的带电量不变，P的带电量变为原来的2倍

B.尸的带电量不变，。的带电量变为原来的4倍

C.。的带电量不变，P的带电量变为原来的8倍

D.尸的带电量不变，。的带电量变为原来的16倍

7

22.如图所不，水平细杆上套一环4环/与球3间用一轻质绳相连，质量分别为加入me,由于8球

受到风力作用，环/与8球一起向右匀速运动.已知绳与竖直方向的夹角为。，则下列说法中正确的是（）

A.B球受到的风力F为加昭tan0

B.风力增大时，轻质绳对3球的拉力保持不变

C.风力增大时，杆对环/的支持力增大

D.环/与水平细杆间的动摩擦因数为」^

mA~vmB

23.（多选）如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于。点.一条

绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块尸，一条绳连接小球。，尸、。两物体处于静止状态，另一条绳3在外

力下的作用下使夹角。<90。.现缓慢改变绳04的方向至0>90。，且保持结点。位置不变，整个装置始终处

于静止状态.下列说法正确的是（）

A.绳。/的拉力先减小后增大

B.斜面对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大

C.地面对斜面体有向右的摩擦力

D.地面对斜面体的支持力大于物块P和斜面体的重力之和

24.如图所示，一个质量为4kg的半球形物体N放在倾角为0=37。的斜面8上静止不动.若用通过球

心的水平推力9=10N作用在物体上，物体仍静止在斜面上，斜面仍相对地面静止.已知5M37。=0.6,cos

37。=0.8,取g=10m/s2,则（）

A.物体A受到斜面B的摩擦力增加8N

B.物体/对斜面8的作用力增加10N

8

C.地面对斜面B的弹力不变

D.地面对斜面8的摩擦力增加ION

ION

25.如图3所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中3c边为斧头背面，AB./C边是斧头的刃面.要

使斧头容易劈开木柴，则应()

图3

A.缩短8c边，N8边也缩短些

B.3c边延长些，边也延长些

C.边缩短些，但边延长些

D.3C边延长些，48边也延长些

26.如图12所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量为根，斜面倾角.=

30°,细绳与竖直方向夹角。=30。，斜面体的质量河=3/，置于粗糙水平地面上.求：

图12

(1)当斜面体静止时，细绳对小球拉力的大小；

(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向；

(3)若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的左倍，为了使整个系统始终处于静止状

态，左值必须满足什么条件？

9

高考押题专练

1.在粗糙水平面上放着一个三角形木块。6c,在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为加1和加2的两个

物体，加1>加2,如图所示，若三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块（）

A.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右

B.有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左

C.有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因如、加2、4、仇的数值均未给出

D.以上结论都不对

【答案】D

【解析】法一（隔离法）：把三角形木块隔离出来，它的两个斜面上分别受到两物体对它的压力FNI>FN2,

摩擦力尸1、尸2.由两物体的平衡条件知，这四个力的大小分别为

FNi=migcosFN2=m2gCGS仇

F\=migsina，Fi=加2gsin仇

它们的水平分力的大小（如图所示）分别为

斤Nix=Knsin^i=migcos仇sin0\

^N2x=^N2Sin02~Z712gcosftsill。2

产以=771cos^i=migcosasin仇

心=/2cos02=m2gcosfesin仇

笈=

其中FWx=Fix,FNF笈,即它们的水平分力互相平衡，木块在水平方向无滑动趋势，因此不受水平

面的摩擦力作用.

法二（整体法）：

由于三角形木块和斜面上的两物体都静止，可以把它们看成一个整体，受力如图所示.设三角形木块

10

质量为M,则竖直方向受到重力（加1+加2+W）g和支持力网作用处于平衡状态，水平方向无任何滑动趋

势，因此不受水平面的摩擦力作用.

2.节日期间，张灯结彩，某同学发现一种装饰灯，两个装饰灯用轻质细线悬挂在一个“T”型木质支架

两端，模型简化如图3所示，支架的质量为每个装饰灯的质量为根，在水平恒定风力的作用下，两灯

偏离竖直方向，稳定时两细线与竖直方向的夹角均为。，支架所受的水平风力忽略不计，则地面对支架的水

A.2mgtan0B.2mgsin0C.mgtan0D.mgsin0

【答案】A

【解析】对装饰灯进行受力分析，设风对装饰灯的作用力为尸1,细线对装饰灯的拉力为/2.根据共点力

平衡得：F2COSO=mg,凡sinO=尸1,解得尸i=mgtan仇对两个装饰灯和支架整体受力分析，根据平衡条件

可知，水平方向有：地面对支架的水平作用力大小尸=2尸1=2加gtanaA正确.

3.如图所示，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上.若要物块在斜面上

保持静止，下的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为尸1和尸2（尸2>0）.由此可求出（）

A.物块的质量

B.斜面的倾角

C.物块与斜面间的最大静摩擦力

D.物块对斜面的正压力

【答案】C

【解析】设斜面倾角为。，斜面对物块的最大静摩擦力为人,当F取最大值用时，最大静摩擦力Ff

沿斜面向下，由平衡条件得尸i=sgsinO+Ff；当F取最小值/2时，尸f沿斜面向上，由平衡条件得仍=

_、.Ft—H

mgsin3-Ff,联立两式可求出最大静摩擦力4=一-一,选项C正确.F^=mgcos0,Fi+F2=2mgsin0,

所以不能求出物块的质量、斜面的倾角和物块对斜面的正压力.

4.如图7所示，两个带电小球4、5分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上，且在同一竖直平面内.用

11

水平向左的推力/作用于3球，两球在图示位置静止.现将8球沿斜面向上移动一小段距离，发现N球随之

向上移动少许，两球在虚线位置重新平衡.重新平衡后与移动前相比，下列说法正确的是（）

A.墙面对/的弹力变小B.斜面对B的弹力不变

C.推力F变大D.两球之间的距离变大

【答案】ABD

【解析】利用整体法可知，斜面对8球支持力的竖直分量等于45两带电小球的重力之和，斜面倾角

不变，斜面对8球支持力不变，故斜面对2的弹力不变，B选项正确；库仑力与竖直方向的夹角变小，而

竖直分量不变，故库仑力变小，A,3间的距离变大，故D正确；因库仑力水平分量减小，故A正确，C错

误.

5.如图，两个轻环。和6套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质

量为加的小球.在。和6之间的细线上悬挂一小物块.平衡时，。、6间的距离恰好等于圆弧的半径.不计

所有摩擦.小物块的质量为（）

m

C.mD.2m

【答案】c

【解析】由于轻环不计重力，故细线对轻环的拉力的合力与圆弧对轻环的支持力等大反向，即沿半径

方向；又两侧细线对轻环拉力相等，故轻环所在位置对应的圆弧半径为两细线的角平分线，因为两轻环间

的距离等于圆弧的半径，故两轻环与圆弧圆心构成等边三角形；又小球对细线的拉力方向竖直向下，由几

何知识可知，两轻环间的细线夹角为120。，对小物块进行受力分析，由三力平衡知识可知，小物块质量与

小球质量相等，均为m,C项正确.

6.如图8甲、乙、丙是生活中三种不同的背包方式.为了研究方便，假设背包者身体均呈竖直，因而可

12

认为每条背包带均在竖直面内.甲中背包带对人的肩部的作用力设为尸1;乙中的背包带与竖直方向的夹角为

仇如图），其背包带对人肩部的作用力设为五2；丙中的两根背包带与竖直方向的夹角均为仇如图），其每根背

包带对人肩部的作用力均为尸3.若三种情况所背的包完全相同，不考虑背包跟人体间的摩擦，则关于尸1、尸2、

B大小的下列关系正确的是（）

甲乙丙

图8

AE>尸2B.尸2>尸3C.7^1>7^3D.尸3=尸2

【答案】B

【解析】由图可知，题图甲中背包带沿竖直方向，所以每一根背包带的作用力都等于05〃g,则背包带

对肩部的作用力等于两根背包带的作用力的和，即等于E=%g；

乙图中，背包受到重力、腿部的支持力和肩膀的作用力如图a：

题图丙中，背包受到两边肩膀的作用力，如图b所示，则：mg=2FiCos6

所以:

32,3Mg

由以上的分析可得：FI<F2,尸〈尸由于夹角。是未知的，所以不能判变大尸与重力的大小关系,

因此不能判断出F3与尸1的大小关系.所以只有选项B正确.

7.如图所示，匀强电场的电场强度方向与水平方向夹角为30。且斜向右上方，匀强磁场的方向垂直于

纸面（图中未画出）.一质量为加、电荷量为4的带电小球（可视为质点）以与水平方向成30。角斜向左上方的

速度v做匀速直线运动，重力加速度为g,则（）

13

VE

A.匀强磁场的方向可能垂直于纸面向外

B.小球一定带正电荷

C.电场强度大小为迎

q

D.磁感应强度的大小为侬

qv

【答案】c

【解析】小球做匀速直线运动，受到的合力为零，假设小球带正电，则小球的受力情况如图甲所示,

小球受到的洛伦兹力沿虚线但方向未知，小球受到的重力与电场力的合力与洛伦兹力不可能平衡，故小球

不可能做匀速直线运动，假设不成立，小球一定带负电，选项B错误；小球的受力情况如图乙所示，小球

受到的洛伦兹力一定斜向右上方，根据左手定则，匀强磁场的方向一定垂直于纸面向里，选项A错误；根

据几何关系，电场力大小洛伦兹力大小qvB=Smg,解得E=理，8=鱼但，选项C正确，D

qqv

错误.

8.质量为加的四只完全相同的足球叠成两层放在水平面上，底层三只足球刚好接触成三角形，上层一

只足球放在底层三只足球的正上面，系统保持静止.若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）

A.底层每个足球对地面的压力为"zg

B.底层每个足球之间的弹力为零

C.下层每个足球对上层足球的支持力大小为期

3

D.足球与水平面间的动摩擦因数至少为海

6

【答案】B

【解析】根据整体法，设下面每个球对地面的压力均为尸N,贝13尸N=4wg,故尸N=$7g，A错误；四个

14

球的球心连线构成了正四面体，下层每个足球之间的弹力为零，B正确；上层足球受到重力、下层足球对上

层足球的三个支持力，由于三个支持力的方向不是竖直向上，所以三个支持力在竖直方向的分量之和等于

重力，则下层每个足球对上层足球的支持力大小大于等，C错误；根据正四面体几何关系可求，F与mg夹

角的余弦值cos0=‘，正弦值sin0=也，则有F迄+mg=FN=A/ng,也尸=Ff,解得尸f="mg,F="mg,

3333366

居Mg

贝也，所以足球与水平面间的动摩擦因数至少为也，故D错误.

488

-mg

9.三段细绳CM、OB、0c结于。点，另一端分别系于竖直墙壁、水平顶壁和悬挂小球，稳定后。/呈

水平状态.现保持O点位置不变，缓慢上移/点至。点的过程中，关于0N绳上的拉力变化情况的判断正

确的是（）

A.一直增大B.一直减小

C.先增大后减小D.先减小后增大

【答案】D

【解析】可运用动态图解法，由图可知，当。/与03垂直时，OA上的拉力最小，故D正确.

F=mg

10.如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔.质量为小的小球套在圆环

上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住.现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过

程中手对线的拉力F和环对小球的弹力FN的大小变化情况是（）

15

A.尸减小，尸N不变B.b不变，减小

C.尸不变，尸N增大D.厂增大，尸N减小

【答案】A

【解析】对小球受力分析，其所受的三个力组成一个闭合三角形，如图所示，力三角形与圆内的三角

形相似，由几何关系可知驾=八=£小球缓慢上移时机g不变，R不变，£减小，故尸减小，人大小不变,

RRL

A正确.

11.如图在倾斜的直杆上套一个质量为加的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿

杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，贝U()

0M

A.圆环只受三个力作用

B.圆环一定受四个力作用

C.物体做匀加速运动

D.轻绳对物体的拉力小于物体的重力

【答案】B

【解析】悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向，则圆环和物体均做匀速直线运动，C、D错；对圆环受力

分析，圆环要保持平衡状态必受到重力、绳的拉力、杆的支持力、杆对圆环的摩擦力四个力作用，A错，B

对.

12.如图所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁.若再在斜面上加一物体加，且小车

物体加相对静止，此时小车受力个数为()

A.3B.4

16

C.5D.6

【答案】B

【解析】对小车和物体整体，它们必受到重力和地面的支持力，因小车、物体相对静止，由平衡条件

知墙面对小车必无作用力，以小车为研究对象，它受重力崎，地面的支持力bN1,物体对它的压力bN2和

静摩擦力6，B对.

13.将一横截面为扇形的物体8放在水平面上，一小滑块N放在物体8上，如图所示，除了物体8与

水平面间的摩擦力之外，其余接触面的摩擦力均可忽略不计，已知物体8的质量为M、滑块/的质量为加,

当整个装置静止时，滑块/与物体3接触的一面与竖直挡板之间的夹角为。.已知重力加速度为g,则下列选

项正确的是()

A.物体3对水平面的压力大小为川g

B.物体3受水平面的摩擦力大小为加gtan。

C.滑块/与竖直挡板之间的弹力大小为兵

tan0

D.滑块/对物体8的压力大小为S

cos0

【答案】c

【解析】以滑块N为研究对象进行受力分析，并运用合成法，如图所示，由几何知识得，挡板对滑块/

的弹力大小为M=g,C正确；物体8对滑块/的弹力大小为凡=上豆，根据牛顿第三定律，滑块/对

tan9sin0

物体2的压力大小为返，D错误；以滑块/和物体3组成的系统为研究对象，在竖直方向上受力平衡，

sin6

则水平面对物体2的支持力N=(M+m)g,故水平面所受压力大小为(M+m)g,A错误；/和8组成的系统

在水平方向上受力平衡，则水平面对物体2的摩擦力大小为尸M=黑，B错误.

14.如图所示，固定斜面上的物体/用跨过滑轮的细线与小砂桶相连，连接/的细线与斜面平行，不

17

计细线与滑轮间的摩擦力.若要使物体/在斜面上保持静止，砂桶中砂的质量有一定的范围，已知其最大

值和最小值分别为如和加2（加2>0），重力加速度为g,由此可求出（）

A.物体/的质量

B.斜面的倾角

C.物体/对斜面的正压力

D.物体/与斜面间的最大静摩擦力

【答案】D

【解析】设物体/的质量为初，砂桶的质量为加0,物体与斜面间的最大静摩擦力为斜面倾角为仇

由平衡条件可得物体/将要上滑时，有mog+mig=Mgsm0+fin；物体/将要下滑时，有mog+m2g=Mgsmd

~fm,可得-=如g；加2g,口正确.不能求出其他的物理量，A、B、C错误.

15.如图所示，粗糙水平面上有一固定的、粗糙程度处处相同的圆弧形框架框架下面放置一块

厚度不计的金属板，金属板的中心。点是框架的圆心，框架上套有一个轻圆环，用轻弹簧把圆环与金属板

的。点固定连接，开始时轻弹簧处于水平拉伸状态.用一个始终沿框架切线方向的拉力歹拉动圆环，从左

侧水平位置缓慢绕框架运动，直到轻弹簧达到竖直位置，金属板始终保持静止状态，则在整个过程中（）

A.沿框架切线方向拉力厂逐渐减小

B.水平面对金属板的摩擦力逐渐增大

C.水平面对金属板的支持力逐渐减小

D.框架对圆环的支持力逐渐减小

【答案】C

【解析】弹簧伸长量不变，弹簧的弹力大小尸不变，弹簧与水平方向夹角为。.金属板受重力mg、支持

力M弹簧的拉力尸'和向右的静摩擦力/作用，水平方向/=/cos仇竖直方向N+9sinO=%g,得N=mg

一尸sin0,随着6的增大，支持力不断减小，静摩擦力逐渐减小，故B错，C对；圆环受弹簧的拉力、框架

的支持力（大小不变为尸’）、拉力/和滑动摩擦力了,有F=f=阳,故拉力大小不变，A、D错.

16.质量均为加的°、6两木块叠放在水平面上，如图所示，。受到斜向上且与水平面成。角的力B的

作用，6受到斜向下且与水平面成6角的力仍的作用，两力大小相等，均为凡且在同一竖直平面内，此时

两木块保持静止，贝!1（）

18

A.6一定受到四个力的作用

B.水平面对6的支持力可能大于2mg

C.0、6之间一定存在静摩擦力

D.6与水平面之间一定存在静摩擦力

【答案】C

【解析】。受重力”g、支持力尸N、力Fl、静摩擦力6，在水平方向上有6=Ficos仇故C对；对°、

6整体分析，在水平方向上，月和用的分力大小相等，方向相反，则地面对.6无摩擦力，在竖直方向上，

B和尸2的分力大小相等，方向相反，则地面的支持力为2〃陪，故B、D错；由以上分析知，6受重力机g、

地面支持力、。对6的压力和摩擦力、力后共五个力作用，A错.

17.一轻绳一端系在竖直墙M上，另一端系一质量为〃?的物体/,用一轻质光滑圆环。穿过轻绳，并

用力/拉住轻环上一点，如图所示.现使物体/从图中实线位置缓慢下降到虚线位置.则在这一过程中，

力尸、绳中张力Fr和力尸与水平方向夹角6的变化情况是（）

A.尸保持不变，FT逐渐增大，夹角。逐渐减小

B.尸逐渐增大，尸r保持不变，夹角f9逐渐增大

C.尸逐渐减小，尸r保持不变，夹角6逐渐减小

D.尸保持不变，后逐渐减小，夹角。逐渐增大

【答案】C

【解析】圆环受到三个力，拉力尸以及两个绳子的拉力无，三力平衡，故两个绳子的拉力的合力与拉

力尸始终等值、反向、共线，由于两个绳子的拉力等于机g,夹角越大，合力越小，且合力在角平分线上，

故拉力/逐渐变小，由于始终与两轻绳拉力的合力反向，故拉力厂逐渐水平，。逐渐变小，选项C正确.

18.在机场货物托运处，常用传送带运送行李和货物，如图所示.靠在一起的两个材料相同、质量和

大小均不同的行李箱随传送带一起上行，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）

A.匀速上行时6受3个力作用

19

B.匀加速上行时b受4个力作用

C.在上行过程中传送带因故突然停止后，6受4个力作用

D.在上行过程中传送带因故突然停止后，6受的摩擦力一定比原来大

【答案】A

【解析】匀速上行时，对行李箱a、b受力分析，分别受重力、支持力和静摩擦力作用，a、b间没有挤

压，故不会有弹力，A对；同理，匀加速上行时，a、6间也没有挤压，故不会有弹力，B错；在上行过程

中传送带因故突然停止时，a、b由于惯性继续上滑，根据牛顿第二定律，有“gsin9+〃“gcos。=机°,解得

a=g（sin（9+〃cos0）,由于a、6的材料相同，动摩擦因数相同，故加速度相同，没有相互挤压，a、b受重力、

支持力和沿传送带向下的摩擦力三个力作用，C错；在上行过程中传送带因故突然停止后，a、6由于惯性

继续上滑，所受摩擦力为滑动摩擦力，而。、6沿传送带匀速运动时所受摩擦力不大于最大静摩擦力，故6

受到的摩擦力不一定变大，D错.

19.（多选）如图所示，质量为M的三角形木块/静止在水平面上，其左右两斜面光滑.一质量为优的

物体8沿倾角a=30。的右侧斜面加速下滑时，三角形木块/刚好保持静止.假设最大静摩擦力等于滑动摩

擦力，则当物块8沿倾角£=60。的左侧斜面下滑时，下列说法中正确的是（）

A./将向右滑动，若要使/仍然静止需对其施加向左侧的作用力

B./仍然静止不动，地面对/的摩擦力两种情况下等大

C./仍然静止不动，对地面的压力比沿右侧下滑时对地面的压力小

D.若a=45。，物块沿右侧斜面下滑时，N将滑动

【答案】AD

【解析】物体8沿着右侧斜面下滑时，对斜面的压力等于重力的垂直分力，为尸=mgcos30。，对物体/

受力分析，受重力、压力、支持力和向右的静摩擦力，如图所示.物体/恰好不滑动，故静摩擦力达到最

大值，等于滑动摩擦力，根据平衡条件得，水平方向：Ff=Fsin30°,竖直方向：尸N=Mg+bcos30。，其中

Ff一人,解得〃=二^.物体8从左侧下滑，先假设斜面体/不动，受重力、支持力、压力和向左的摩擦

3m+4M

力，如图所示:

Mg

20

压力等于物体5重力的垂直分力，为b=zwgcos60。=：冽g；竖直方向受力平衡，支持力为：F^=Mg+

Feos60°=Mg+-mg,故最大静摩擦力=/zFN（A4g+-mg）；压力的水平分力为Feos30。=骂监

43m+4M44

>Fftn，故一定滑动，要使4静止，需要对其施加向左的推力，故选项A正确，B、C错误；若。=45。，物

体8沿右侧斜面下滑时，先假设/不滑动,8对/的压力为mgeos45。,该压力的水平分量为mgeos45°sin45°,

竖直分量为%gcos245。，与a=30。时相比，2对/压力的水平分力变大了，3对/压力的竖直分力变小了，

故最大静摩擦力减小了，故一定滑动，故选项D正确.

20.长为工的通电导体放在倾角为。的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，

当3方向竖直向上，电流为八时导体处于平衡状态，若8方向改为垂直斜面向上，则电流为/2时导体仍处

于平衡状态，电流比值区应为（）

h

A.cos0

cos0

C.sin3D.--

sin。

【答案】B

【解析】当5竖直向上时，对导体受力分析如图1所示，由平衡条件得：BhL=mgtan0®

图1

当3垂直斜面向上时，对导体受力分析如图2所示,

图2

由平衡条件得：BhL=mgsin0®

联立①②得：4=」一，故选项B正确.

hcos0

21.如图所示，小球尸、。带电量相等、质量相等（可视为点电荷），都用同样长度的绝缘细线挂在绝缘

的竖直墙上。点，P球靠墙且其悬线刚好竖直，。球悬线偏离竖直方向一定角度而静止.由于某种外部原

因，两球再次静止时它们之间的距离变为原来的两倍，则下面所列原因中可能正确的是（）

21

A.。的带电量不变，P的带电量变为原来的2倍

B.P的带电量不变，。的带电量变为原来的4倍

C.。的带电量不变，P的带电量变为原来的8倍

D.P的带电量不变，。的带电量变为原来的16倍

【答案】C

【解析】小球。受力如图所示，两绝缘线的长度都是乙则AOP0是等腰三角形，线的拉力T与重力

G相等，G=T,小球静止处于平衡状态，则库仑力尸=2Gsin,，若它们之间的距离变为原来的两倍，根据

2

力和边三角形相似可得1=。=与当X加倍时，库仑力尸必加倍，即库仑力变为原来的2倍，根据库仑定律

LLx

尸=缗，则有：当。的带电量不变，尸的带电量变为原来的2倍，且间距变为原来的2倍，那么库仑力变

为原来的一半，故A错误；当尸的带电量不变，。的带电量变为原来的4倍，且间距变为原来的2倍，那

么库仑力不变，故B错误；当。的带电量不变，P的带电量变为原来的8倍，且间距变为原来的2倍，那

么库仑力变为原来的2倍，故C正确；当尸的带电量不变，。的带电量变为原来的16倍，且间距变为原来

的2倍，那么库仑力变为原来的4倍，故D错误.

22.如图所示，水平细杆上套一环环/与球8间用一轻质绳相连，质量分别为机B,由于2球

受到风力作用，环/与8球一起向右匀速运动.已知绳与竖直方向的夹角为仇则下列说法中正确的是（）

A.B球受到的风力F为msgtan0

B.风力增大时，轻质绳对8球的拉力保持不变

C.风力增大时，杆对环/的支持力增大

D.环/与水平细杆间的动摩擦因数为」^

mA~i~rriB