力与物体的平衡-2025年高考物理二模试题分析与解答策略（新高考）解析版

专题02力与物体的平衡

重力

弹力

摩擦力

一•力的合成

力的分解

静态平衡

动态平衡

临界极值问题

三种性质力

1.（2025・贵州毕节・二模）如图所示，在光滑的竖直墙壁上用网兜把足球挂在A点，足球与墙壁接触，保

持静止。已知足球的重力大小为G,悬绳与墙壁的夹角为30。，网兜与悬绳的质量不计。下列说法正确

的是（）

A.足球所受到的合力大小为GB.悬绳对足球的拉力大小为6G

C.足球对墙壁的压力大小为1G

D.足球对墙壁的压力是由墙壁的形变产生的

3

【答案】C

【详解】A.足球保持静止，处于平衡状态，所受合力为零；A错误;

B.对足球进行受力分析如图

'a/

U

F厂

mg

根据平行四边形法则可得：悬绳对足球的拉力尸=」驾=旦=2叵G

cosacosa3

B错误；

c.根据平行四边形法则可得：墙壁对足球的支持力为/=mgtana=Gtana=¥G

由牛顿第三定律得足球对墙壁的压力/=及=#G

C正确；

D.根据弹力的定义可得墙壁受到的压力是由足球的形变产生的，D错误。

故选C。

2.（2025・浙江•二模）2025年蛇年春晚的舞台上，一群穿着花棉袄的机器人在现场扭起了秧歌，多角度转

手绢，其灵活性给人留下深刻的印象，如图甲所示为一智能机械臂用两只机械手指捏着鸡蛋的照片，展

示机械手臂的精确抓握能力。如图乙，若两手指对鸡蛋的合力为F,鸡蛋重力为G,下列说法正确的是

A.匀速提起鸡蛋过程中，手指对鸡蛋的压力大于鸡蛋对手指的弹力

B.鸡蛋受到手指的压力，是因为鸡蛋发生了弹性形变

C.若手指捏着鸡蛋水平匀速移动，则尸＜G

D.若手指捏着鸡蛋水平加速移动，则尸〉G

【答案】D

【详解】A.鸡蛋匀速向上提起过程中，手指对鸡蛋的压力大小等于鸡蛋对手指的弹力大小，故A错误;

B.鸡蛋受到手指的压力，是机械手指发生弹性形变，对与之接触的鸡蛋有压力作用，故B错误；

C.若手指捏着鸡蛋水平匀速移动，根据平衡条件，手指对鸡蛋的合力为F=G,故C错误；

D.若手指捏着鸡蛋水平加速移动，根据牛顿第二定律，手指对鸡蛋的合力为尸=J（〃⑷2+G?>G

故D正确。

故选D。

3.（2025・辽宁抚顺•二模）立定跳远的动作分解图如图所示，图甲为人从地面起跳的动作，图乙、丙为人

在空中的动作，图丁为人的落地动作，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

丁/恚出

甲乙丙丁

A.图甲中，地面对人的摩擦力向左

B.图乙中，人处于超重状态

C.图丙中，人处于失重状态

D.图丁中，地面对人的支持力大于人对地面的压力

【答案】C

【详解】A.图甲中，人起跳时，脚相对于地面运动趋势向左，人受到地面的摩擦力向右，故A错误;

BC.图乙和图丙，人都在空中，加速度为重力加速度，竖直向下，故人都处于失重状态，故B错误，C

正确；

D.图丁中，地面对人的支持力与人对地面的压力，是一对作用力与反作用力，大小相等、方向相反，

故D错误。

故选Co

力的合成与分解

4.（2025•河南焦作•二模）如图1所示的装置，重物2、B和C通过不可伸长的轻质细绳跨过两个光滑的等

高小定滑轮连接，重物A和B的质量均为〃?，悬挂重物C的细绳与两定滑轮水平线夹角为60°时，系统

将处于静止状态。设重物C在此位置坐标为0,缓慢把重物C向上托起1cm,然后由静止释放并开始计

时，重物C的运动可视为简谐运动，取竖直向上为正方向，重物C的振动图像如图2所示，下列说法正

确的是（）

A.重物C的质量为粗m

B.重物C简谐运动的振幅为2cm

C.重物C在f=2s时速度为0

D.重物C在f=4s时加速度方向竖直向下

【答案】A

【详解】A.对重物C进行受力分析，重物C受重力、绳的拉力，根据力的合成和分解可得重物C的重

力为Gc=2mgcos30=#img

所以重物C的质量为人=也〃？

故A正确；

B.由图可知重物C运动的振幅为1cm,故B错误；

C.由图可知，重物C在f=2s时速度最大，故C错误；

D.由图可知，重物C在，=4s时，C处于最低点，加速度方向竖直向上，故D错误。

故选A。

5.（2025•河南信阳•二模）柳卯结构是中国传统木建筑、木家具的主要结构方式，我国未来的月球基地将

采用月壤烧制的带有桦卯结构的月壤砖建设。在木结构上凿削矩形梯眼用的是如图甲所示木工凿，凿削

梯眼时用锤子敲击木工凿柄，将木工凿尖端钉入木头，木工凿尖端钉入木头时的截面如图乙所示，锤子

对木工凿施加的力尸沿竖直面向下，木工凿对木头的侧面和竖直面的压力分别为居和F?,下列说法正确

的是（）

甲乙

A.6和F2是尸的两个分力

B.凿子尖端打磨的夹角不同，F?一定大于目

C.凿子尖端打磨的夹角不同，F?一定大于尸

D.凿子尖端打磨的夹角不同，片一定大于F

【答案】D

【详解】A.匕和F?是凿子对木头的弹力，其大小等于尸在垂直两接触面方向上的分力大小，故A错误;

BCD.将p沿垂直两接触面分解，如图

分力大小分别等于耳和尸2,则由数学知识可知R一定大于尸和F?；当。<45。时，F2>F,当。>45。时,

后<F,当。=45。时，F2=F,故BC错误，D正确。

故选Do

6.（2025•黑龙江哈尔滨•二模）生活中，我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示,

将质量为加的货物平放在手推车底板上，此时底板水平。现缓慢压下把手，直至支架与水平面间的夹角

为60。。不计货物与支架及底板间的摩擦，缓慢压下把手的过程中，下列说法正确的是（）

A.货物所受的合外力一直增大

B.手推车对货物的作用力变小

C.底板对货物的支持力一直减小

D.当支架与水平面间的夹角为60。时,底板对货物的支持力为支架对货物的支持力的3倍

【答案】C

【详解】A.因为缓慢压下把手，货物所受的合外力一直不变，始终为零，故A错误；

B.小推车对货物的作用力与重力等大反向，则小推车对货物的作用力方向竖直向上，且大小不变，故B

错误；

C.压下把手的过程中，两个弹力的夹角始终是90。，货物的受力情况如下图所示

由图可知，底板对货物的支持力M一直减小，支架对货物的支持力N2一直增大，故C正确；

D.当底板与水平面间的夹角为60。时，对货物受力分析，两个弹力的合力与重力等大反向，受力分析如

下图所示

两个弹力M与M垂直，由平衡条件可得支架对货物的支持力生=mgsin60o=qwig

底板对货物的支持力N[=〃zgcos60。=

底板对货物的支持力为支架对货物的支持力且，故D错误。

3

故选Co

7.（2025•新疆乌鲁木齐•二模）如图所示是某种磁吸式的手机支架，将支架静置于水平桌面上，再将手机

放到支架上，手机便会被吸住不动。已知手机质量为山，手机屏幕与水平桌面夹角为夕=53。，手机与支

架接触面间的动摩擦因数〃=04,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度的大小为g,sin53o=0.8,

cos53°=0.6o则支架对手机的磁吸力至少为（）

777

—mgB.a加gC.£—mg

【答案】c

【详解】手机受力如图所示

由平衡条件得：mgs\nO=/LtCmgcos0+F）

代入数据解得：F=jmg

故选Co

8.（2025•山东枣庄•二模）磁悬浮地球仪具有独特的视觉效果，其工作原理简化如图：水平底座上的三个

完全一样的磁极对地球仪内的磁体产生作用力（沿磁极与磁体的连线），使地球仪悬浮在空中，此时各

磁极和磁体恰好处在正四面体的四个顶点处。地球仪的总质量为相，重力加速度为g,则一个磁极对磁

体的作用力大小为（）

【答案】B

【详解】令正四面体的棱长为L地球仪中的磁体到下侧磁极之间连线与竖直方向夹角为。，根据几何

关系有sin6=2cos30=立

L3

\/6

根据对称性可知，每个磁极对磁体的作用力大小均相等，对磁体进行分析，根据平衡条件有3Ncose=/ng

解得N=，5，wg

故选Bo

9.（2025•河南•二模）如图，滑块P、Q的质量分别为如＞=5kg,m°=10kg。P与Q、Q与水平地面之间的动

摩擦因数均为0.5。绳OA一端与P相连，另一端与竖直墙壁相连，绳刚好伸直，绳04与水平方向夹角

4

为仇tan。=；,重力加速度g=10m/s2。现通过力传感器水平作用于Q将它抽出。下列说法正确的是（）

力传感器F

A.P受到的静摩擦力大小为15N

B.将Q抽出力传感器的最小读数为90N

C.当力传感器的读数为100N时，Q的加速度大小为2m/s2

D.Q对地面的摩擦力大小为75N

【答案】C

【详解】ABD.P受到的是滑动摩擦力，对P进行受力分析，如图所示

FOA£NI

由平衡条件，可得与ACOS53=F{1,练］+%-sin53=mvg

又耳i=〃综1，

解得％=25N,%=30N,民=15N

对Q分析有耳2=〃久2=〃(&1+7&g)=65N

则将Q抽出力传感器的最小读数为=坨+耳2=80N

故ABD错误；

C.由牛顿第二定律尸一41

解得a=2m/s2

故C正确。

故选Co

10.（2025•湖南•二模）如图所示，一根轻质直杆一端固定在。位置，直杆可绕。位置在竖直面内旋转，

用一根长度为2乙且不可伸长的轻质细绳穿过质量为m的圆环，细绳的两端分别固定连接在杆上。位置

和A位置，。4=心忽略一切摩擦阻力。现将轻杆从如图所示水平位置绕O点逆时针缓慢旋转直到轻杆

竖直，下列说法正确的是（）

A.杆处于水平位置时，轻绳的拉力大小为迤里

3

B.当轻绳的拉力大小为独1整时，轻杆与水平方向夹角为60°

13

C,当轻杆与水平方向夹角为45。时，轻绳的拉力大小为巫暨

7

D.在转动过程中，轻绳的拉力先减小后增大

【答案】AC

【详解】A.杆处于水平位置时，令轻绳与竖直方向夹角为夕，对圆环、圆环与轻绳的接触点进行分析,

根据平衡条件有27；cos/=mg

根据几何关系有

cos/?=

L2

解得『手

故A正确；

B.令轻杆从水平方向逆时针转过的角度为。，此时轻绳与竖直方向的夹角为。，根据几何性质有

2Lsina=Leos3

对圆环、圆环与轻绳的接触点进行分析，根据平衡条件有2心cosa=,咫

mg

解得n=

V4-cos2^

当马叵超时，代入上式解得e=30

213

故B错误;

C.结合上述，当心45时，代入上式解得『学

故C正确；

mg

D.结合上述有T2=

“一cos?。

可知，随着。逐渐增大，心的值逐渐减小，故D错误。

故选ACo

力的平衡

11.（2025•辽宁鞍山•二模）如图所示，轻质绳一端固定在天花板上，另一端栓接一个小球，小球在水平力

尸的作用下静止，此时轻绳与竖直方向的夹角为。，绳中的拉力大小为耳…撤掉尸，小球摆动至右侧

最高点处时，绳中拉力的大小为42,不计一切阻力。则F=（）

J

A.1B.1:sinC.1：cos20D.tan。

【答案】C

【详解】小球在水平力b的作用下静止，根据平衡条件可得詈=COS0

%

撤掉尸，小球摆动至右侧最高点处时，沿半径方向速度为零，向心力为零，由平衡条件可得

%-mgcos0=0

F.1

解得T之右

故选C。

12.（2025•云南贵州,二模）石墩路障在生活中很常见，对于保障行车安全和管制交通秩序发挥重要作用。

如图甲所示，工人用叉车将一球形石墩路障运送至目的地，拉动装置的结构简易图如图乙所示,

ZBAC=90,两叉车臂相互平行且间距等于石墩半径。在水平匀速拉动叉车的过程中，叉车臂AC与

水平方向夹角维持为30°。不计球形石墩表面摩擦，则单个叉车臂受到石墩的压力大小为（石墩重力为

mg)(

乙

4

1

Tmg-mg

AU.3

41

mg7咫

【答案】B

【详解】从侧面观察运载中的石墩，其受力分析如图甲所示。

由平衡条件有&2=mgcos30°

从正面观察运载的石墩，黑色部分为两条叉车臂，石墩受力分析如图乙所示。

，为单个叉车臂对石墩的支持力，则有27《«30。=%

单个叉车臂受到石墩的压力为七=g〃?g

由牛顿第三定律可知单个叉车臂受到石墩的压力为七=g/ng

故选Bo

13.（2025•内蒙古赤峰•二模）在课间活动中，如图重力为G的某位同学用两只手分别撑住等高的桌面使自

己悬空，并处于静止状态。已知伸直的两手臂和桌面夹角均为6。下列说法正确的是（）

A.每只手掌所承受桌面的支持力大于=

B.每只手掌所承受桌面的支持力小于二

C.当6缓慢减小时，该同学所受合力增大

D.当。缓慢减小时，该同学所受合力不变

【答案】D

【详解】AB.每只手掌受到桌面的支持力竖直向上，竖直方向上根据平衡条件G=2"

可得支持力用=£

故AB错误；

CD.当0缓慢减小时，该同学始终处于平衡状态，合力为零保持不变，故C错误，D正确。

故选Do

14.（2025・江苏•二模）如图甲所示，倾角夕=37。的斜面体放置在水平面上，右侧靠着半径为R的球，球

上端固定一轻杆，轻杆在固定装置约束下只能沿竖直方向运动。己知斜面体的高度为3.2R,斜面体和

球的质量均为如不计一切摩擦，重力加速度为g,sin370=0.6,cos370=0.8»

I

(1)水平向右推动斜面体，求最小推力的大小居；

(2)若斜面体在推力作用下由静止开始向右做加速度为a=0.8g的匀加速直线运动，求斜面对球作用力的

大小FN;

⑶在第(2)问中，斜面体运动到其最高点刚好与球面接触，如图乙所示，求该过程中推力做的功卬。

【答案】⑴玲=:侬

(2)FN=2mg

(3)W=8mgR

【详解】(1)球刚好被推离地面时推力最小，可认为此时球和杆处于静止状态，对球和杆受力分析如

图所示

竖直方向有线Kcos0=mg

对斜面受力分析如图所示

二F地支

„BA,.

F球压5

水平方向有/压sin。=£,

根据牛顿第三定律有%支=心庆

解得益=3?篦g；

(2)斜面沿水平方向运动，位移为尤，同时球沿竖直方向运动,位移为y，由图中几何关系可知tand=2

X

由x=+可得。球=atanO

如图所示，在竖直方向，由牛顿第二定律有用cose-mg=ma球

解得外=2mg

\mg

1

(3)斜面在最高点与球面接触时，小球和杆的位移为正如图所示，由几何关系可知

h=3.27?+RcosO-R

斜面体水平方向的速度为叼，球竖直方向的速度为也，由tanO=1可得彩=%tan。

X

由F-宕=2ax得v；=

由功能关系可知VT=|mv；+1mvl+mgh

解得W=8mgR

15.（2025•湖南邵阳•二模）在工程领域起重机等机械的运用十分广泛。如图甲所示，用起重机吊起正方形

混凝土板ABC。，已知混凝土板边长为。，质量为加，且始终呈水平状态，四根钢索。4、OB、OC、

。。的长度均为“，某次施工，起重机司机将正方形混凝土板ABC。从地面开始竖直提升，其运动的v-f

图像如图乙所示，不计钢索所受重力。已知重力加速度为g,下列说法正确的是（）

A.36s末建筑材料离地面的距离为56m

B.10s~30s每根钢索所受的拉力大小均为!mg

C.0〜10s钢索的拉力小于30s〜36s钢索的拉力

D.若将4根钢索都替换成长度为缶，贝h0s~30s每根钢索所受的拉力大小均为£叫

【答案】D

【详解】A.根据3图像中图线与坐标轴所围面积表示位移，可知36s末建筑材料离地面的距离为

20+36,C。

x=---------xlm=28m

2

故A错误；

B.由乙图可知，10s〜30s混凝土板匀速上升，处于平衡状态，设钢索与竖直方向夹角为8,则有

4Fcos0=mg

因为混凝土板边长及四根钢索OA、OB、OC、0。的长度均为。，则由几何关系可知，每根钢索在土板

上的投影均为乙=至三=变4

22

贝!J有sin0

a2

角毕得夕=45。，cos0=—

2

联立，可得尸=去叫

故B错误；

C.由乙图可知，。〜10s内混凝土板匀加速上升，处于超重状态，有4f；cos。-"2g=〃?％

30s~36s内混凝土板匀减速上升，处于失重状态，有机g-4Bcos6=ma2

可知耳＞K

故C错误；

D.若将4根钢索都替换成长度为缶，由几何关系可知sin"=吉

解得夕=30。，cos6'=也

2

则10s~30s每根钢索所受的拉力大小均为F'=—"一=^mg

4cos。'6

故D正确。

故选D。

16.（2025•安徽蚌埠•二模）A、B、C三个物块如图所示叠放在一起静止在水平面上，接触斜面与竖直方

向的夹角均为0,若A和B、B和C之间均刚好不发生滑动，A和B间的动摩擦因数为M，B与C间的

动摩擦因数为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）

A.>%

B.<〃2

C.若在A上轻放一个物块，A、B和B、C接触面间均不会发生相对滑动

D.若在A上轻放一个物块，B、C接触面间先发生相对滑动

【答案】C

【详解】AB.设A的质量为叫、B的质量为恤，根据题意，有叫gcoseu/v4gsine,

（州+n）gcose=〃2（〃4+tn1）gsmO

解得从=4=—

tan。

AB错误；

CD.若在A上轻放一个质量为，"的物块，有

+tn）geos0—+m）gsin。,（班+7%+m）gcosd=川（m,+mjgsin0

即A、B和B、C接触面间均不会发生相对滑动，故C正确，D错误。

故选Co

17.（2025・四川德阳•二模）如图所示，将半径为R的半圆柱体A放置于粗糙水平面上，另一半径也为R的

球B置于半圆柱上，下端用挡板MN托住，其中挡板MN的延长线过A横截面的圆心，且与水平面夹

角为。，以。点为轴逆时针转动挡板MN,。从0。缓缓增大到60。的过程中，A始终未动。已知B的质

量为相，不计A、B之间的摩擦力，重力加速度g取lOm/s?,则（）

A.6=30。时，半圆柱体A对球B的支持力大小为gmg

B.夕=30。时，挡板MN对球B的支持力大小为日机g

C.半圆柱体A对地面的摩擦力一直增大

D.半圆柱体A对地面的摩擦力先增大后减小

【答案】D

【详解】AB.B受到MN给的弹力小A给的弹力尸2和自身重力mg而平衡，受力分析如图

几何关系可知sina=――-

R+R

解得a=30。

将B受到的力构成矢量三角形（上图红色三角形），几何关系可知尸=120。

、…mg__F1

由正弦7E律召sin120。一而万"sin（180°-120°-6）

当，=30。时，解得耳=心=gmg

故AB错误；

CD.由牛顿第三定律可知，B给A的弹力!与尸2等大，结合以上分析可得稣人=1mgsin。

由平衡条件可知，地面对A的摩擦力大小f=FBAcos（30。+=[mgsin。xcos（30°+0）

由牛顿第三定律可知，A对地面的摩擦力大小工=会小11%3（30。+0）

由数学关系可得力=4^x4sin（26>+30°）-1卜人4sin（2。+30°）-；]

可知。从0。缓缓增大到60。的过程中，半圆柱体A对地面的摩擦力力先增大后减小，故C错误，D正确。

故选Do

18.（2025・四川南充•二模）如图所示，半径为R的光滑半球面固定在水平面上，半球面内的刚性轻质细杆

AC长为L,杆上B点套有小球。系统静止时，半球面对细杆A端的弹力是对C端的弹力的2倍，则BC

部分的长度为（）

______Q_.___________

BC

A

A-tLB.—LcD.—L

3-》2

【答案】A

【详解】由平衡条件可知，半球面对细杆A端的弹力和对C端的弹力过球心。，且与小球B的重力平

衡，所以小球B应在。点正下方,受力情况如图所示

根据正弦定理可得亮Fc

sinPsin/Asin/?sinZCsince

结合已知条件巳=2耳

解得3C=2AB

又因为=L

2

解得=

故选Ao

19.（2025•黑龙江•二模）如图所示,一个半球形的碗固定在桌面上，。为球心，碗口水平，碗的内表面及

碗口是光滑的。一根轻质细线跨在碗口上，细线的两端分别系有两个小球P和Q,当它们处于平衡状

态时，碗内的小球P和。点的连线与竖直方向的夹角。=30。，另一小球Q静止于空中。两小球均可视

为质点，则碗内小球P与碗外小球Q的质量之比为（）

A.1:2B.2:11：V3

【答案】C

【详解】设碗内小球P的质量为加，碗外小球Q的质量为M,根据受力平衡可得，细线的拉力T=Mg

以碗内小球P为对象，设小球受到碗的支持力为M根据受力平衡可得^sin30°=Tsin30°,

A^cos300+7cos30°=mg

解得N=T=mg

联立可得

3

即2

M1

故选Co

20.（2025•广东广州•二模）战机水平飞行时可通过转动发动机尾喷口方向获得斜向上的推力，同时飞行过

程由于机翼上下表面压强差，飞机会受到垂直机身向上的升力。若战机水平匀速飞行时升阻比（即垂

直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比）为石，已知战机重力大小为G,则战机水平匀速飞行

时获得的最小推力为（）

GG八GG

A.—B.—C.一D.—

5432

【答案】D

【详解】由题意，对飞机受力分析如图所示

飞机受到重力G、发动机推力乙、升力FZ和空气阻力/，重力的方向竖直向下，升力的方向竖直向上,

空气阻力/的方向与歹2垂直，飞机匀速飞行，根据平衡条件有工=7,F2+Fy=G

结合k=Y+辱，5=6/

可得42=r+倍_®『=4/_2辰+

由数学知识可得，当时，月有最小值，为大出二?。

42

故选Do

21.（2025•江西景德镇•二模）如图所示，两个可视为点电荷的带正电小球A和B,A球系在一根不可伸长

的绝缘细线一端，绕过定滑轮，在细绳的另一端施加拉力RB球固定在绝缘座上，位于定滑轮的正下

方。初始w间的距离小于滑轮和B的距离。现缓慢拉动细绳，使A球缓慢移动到定滑轮处，此初始过

程中，B球始终静止，忽略定滑轮大小和摩擦，下列判断正确的是（)

A.B球受到的库仑力先增大后减小

B.拉力厂先减小后增大

C.地面对绝缘座的支持力一直减少

D.A球的电势能一直不变

【答案】B

【详解】A.设A球所受库仑力大小为Be,A、B两球间的距离为r,B球距定滑轮的高度为人,A球与

定滑轮间的距离为/,对开始位置处的A球进行受力分析，将日和产进行合成，如图所示

由相似三角形可得

mg_FCF

hrI

A球缓慢移动的过程中，厂先不变，等A球运动到滑轮正下方后，r再变大；整个过程中/一直减小，所

以A球所受的库仑力先不变后减小，由牛顿第三定律可知，B球受到的库仑力先不变后减小，A错误;

B.A球未到达滑轮正下方时，尸减小；当A球到达滑轮正下方后，由平衡条件可得

F+FC=mg

所以厂增大，B正确；

C.A球未到滑轮正下方时，库仑力大小不变，方向趋近竖直，则B球受到库仑力的竖直分量变大，地

面对绝缘座的支持力变大；A球到达滑轮正下方后，B球受到库仑力减小、方向竖直向下，则地面对绝

缘座的支持力减小，C错误；

D.r先不变后变大，两者间的库仑斥力对A球先不做功后做正功，则A球的电势能先不变后减小，D

错误。

故选Bo

22.（2025•辽宁抚顺•二模）一根轻杆两端分别固定着质量为M的甲球和质量为机的乙球，斜靠在竖直光

滑墙壁上，系统恰好保持平衡，如图所示。已知轻杆与水平地面的夹角为45。，轻杆中的弹力沿轻杆方

向，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。

⑴求墙壁对甲球的支持力大小跌和轻杆中的弹力大小F班

（2）求乙球与地面间的动摩擦因数〃。

【答案】⑴尸2Mg,%=6Mg

（2）A=----

M+m

【详解】（1）对甲球受力分析，由平衡条件可得辱cos45°=综，与Sin45°=陵

解得综=股，与=42Mg

（2）设地面对乙球的支持力大小为耳，摩擦力大小为了,以整体为研究对象，则有

f=FN=Mg

又有了=〃片

M

联立解得〃=

M+m

23.（2025•广西柳州,二模）如图所示，用轻质细绳将一幅所受重力为G的画框对称悬挂在墙壁上，细绳与

水平方向的夹角为。，则细绳的拉力大小为（）

0e

【答案】B

【详解】对画框进行分析，根据平衡条件有

2Tsin，=G

解得

T=—^—

2sin〃

故选Bo

24.（2025・广东•二模）如图所示，在质量为小的物块甲上系着两条细绳，其中长30cm的细绳另一端连着

轻质圆环，圆环套在水平棒上可以滑动，圆环与棒间的动摩擦因数〃=。.75。另一细绳跨过光滑定滑轮

与重力为G的物块乙相连，定滑轮固定在距离圆环50cm的地方，系统处于静止状态，Q4与棒的夹角

为6,两绳夹角为。。当G=6N时，圆环恰好开始滑动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，^=10m/s2,

sin37°=0.6,cos37°=0.80求：

⑴绳与棒间的夹角。;

（2）物块甲的质量机。

【答案】（1）53。

(2)1kg

【详解】（1）当圆环恰好要开始滑动时，设此时水平棒对圆环的支持力大小为外，细绳对圆环的拉力

大小为工，对圆环受力分析，如图甲所示

甲

根据平衡条件有

〃然=4cos。

氏=4sin。

联立解得

八4

tan6=一

3

即

8=53。

(2)由题意，根据几何关系可知夕=90。,按如图乙所示，对物块甲受力分析，根据平衡条件有

乙

Geos0+f^sin0-mg=0

耳cos0-Gsin0=0

解得

m=1kg

25.（2025・吉林•二模）为保护中国天眼（FAST）的反射面板，巡检维护工作需采用"微重力蜘蛛人"系统，

如图所示，"微重力”是通过氮气球的浮力"减轻人的重量”实现的。某次作业过程中工作人员处于静止状

态，其与氢气球连接的轻绳保持竖直，下列说法正确的是（）

A.人对面板的压力和面板对人的支持力是一对平衡力

B.绳对气球的力和绳对人的力是一对相互作用力

C.人对面板的作用力大小等于面板对人的作用力大小

D.气球对人的作用力大小等于人的重力大小

【答案】C

【详解】A.人对面板的压力和面板对人的支持力是一对相互作用力，故A错误；

B.绳对气球的力和绳对人的力是同一根轻绳施加的等大的两个力，即不是一对平衡力，也不是一对相

互作用力，故B错误；

C.人对面板的作用力与面板对人的作用力是一对相互作用力，大小相等，故C正确；

D.由于工作人员需要在面板上巡检，所以与面板间一定存在作用力，根据平衡条件可知氮气球和面板

对人的作用力的合力与重力平衡，且易知氢气球和面板对人的作用力都为竖直向上，所以二者都小于

人的重力大小，故D错误。

故选C。

26.（2025・安徽黄山•二模）两个质量分布均匀的圆柱体A、B静置在顶角为60。的"V型"槽中，圆柱体A的

截面半径小于B的截面半径，截面图如图所示，不计一切摩擦，下列分析正确的是（）

A.若以槽底端所在的边为轴顺时针缓慢转60。的过程中，圆柱体A对槽壁的压力变大

B.若以槽底端所在的边为轴顺时针缓慢转60。的过程中，圆柱体A对B的压力变大

C.若"V型"槽不转动，将A换成质量不变但半径更小的圆柱体，则圆柱体A对槽壁的压力不变

D.若"V型"槽不转动，将A换成质量不变但半径更小的圆柱体，则圆柱体A对B的压力变大

【答案】D

【详解】AB.对A受力分析，A受重力、右侧挡板的支持力和B的支持力，如图所示

作出三力的外接圆，若以槽底端所在的边为轴顺时针缓慢转60。的过程中，圆柱体A对槽壁的压力先变

大后变小，圆柱体B对A的支持力变小，根据牛顿第三定律可得，圆柱体A对B的压力变小，故AB

错误；

CD.若"V型”槽不转动，将A换成质量不变但半径更小的圆柱体，小圆柱体受力分析如图所示

由图可知，槽壁对圆柱体A的支持力和B对A的支持力均变大，根据牛顿第三定律可知，A对槽壁的

压力和对B的压力均变大，故C错误，D正确。

故选D。

27.（2025•辽宁本溪•二模）如图所示，半圆柱体Q放置在粗糙水平面上，与Q完全相同的光滑半圆柱体P

放置在光滑的竖直墙壁与Q之间，两个半圆柱体均处于平衡状态。若将Q向左移动一小段距离，两个

半圆柱体仍处于平衡状态，则（）

A.P与墙壁之间的弹力增大B.P与墙壁之间的弹力不变

C.P与Q之间的弹力减小D.Q与水平面间的弹力增大

【答案】C

【详解】P受重力G、墙壁的弹力F、及Q的弹力尸，对P的受力分析如图所示。

两半圆柱体间的弹力一定垂直于接触点的切线，即力的作用线过两个圆心，P的重力与墙壁的弹力可以

平移，三个力形成一个封闭的三角形，若将Q向左移动一小段距离，则弹力歹的方向发生了变化，而然

的方向不变，G的大小方向均不变，在三角形ABC中，表示尸的斜边A端不动，C端在2C上滑动，

显然如果将Q向左移动一小段距离，P与墙壁之间的弹力练减小，P与Q之间的弹力下也减小，对整

体分析，竖直方向Q与水平面间的弹力等于PQ的重力之和不变。

故选C。

28.（2025•河南郑州•二模）图甲为2025年春晚宇树机器人抛接手绢的表演，某同学对视频逐帧分析后发

现，抛出后的手绢在细线拉力的作用下被回收。某段时间内，手的位置。点不变，手绢可视为做匀速

直线运动，其运动轨迹如图乙中虚线段所示，则手绢从尸到。运动过程中受到的（）

A.空气阻力先增大后减小B.空气阻力大小不变

C,细线的拉力一直增大D.细线的拉力一直减小

【答案】D

【详解】依题意，手绢做匀速直线运动，受力分析如图所示

Q

其中重力竖直向下，细线拉力沿细线指向。点，空气阻力沿连线由。指向P,三力平衡，做出重

力与拉力的合力示意图，由图可知，随着手绢的运动，细线的方向顺时针转动，且未转到水平方向，

由图可知，细线的拉力一直减小，空气的阻力一直减小，故ABC错误；D正确。

故选D。

29.（2025•陕西渭南•二模）如图所示，轻质弹簧一端固定在水平天花板上，另一端与一个质量为机的小球

相连，小球在一个水平拉力厂（尸＜〃zg）,弹簧与竖直方向间的夹角为现保持拉力P大小不变，方

向由水平缓慢逆时针向竖直方向转动，在这个过程中（）

A.。先增大后减小B.a-■直减小

C.弹簧弹力先增大后减小D.弹簧弹力一直增大

【答案】A

【详解】根据题意，对小球受力分析，如图所示：

保持拉力厂大小不变，方向由水平缓慢逆时针向竖直方向转动，由矢量三角形可得，弹簧弹力逐渐减

小，根据图像可知当其与图中圆弧相切时a最大，继续转动时a开始减小，故a先增大后减小。

故选Ao

30.（2025•四川广安•二模）某智能机械臂应用模型如图所示，机械臂通过不可伸长的吊索02和可以伸缩

的液压杆吊起重物，其中A点通过钱链与竖直墙面连接。现缓慢调整液压杆使吊索03逐渐趋

近水平，在此过程中（）

B