高考物理二轮复习 第1课时 力与物体的平衡

第一部分专题整合提升

专题一力与运动

第1课时力与物体的平衡

本专题主要解决各种性质力的分析及平衡条件的应用。涉及

解决问题

的力主要有重力、弹力、摩擦力、电场力和磁场力等。

专题

受力分析；整体法与隔离法的应用；静态平衡问题；动态平

复习高考重点

衡问题；电学中的平衡问题。

XE位

以选择题为主，有时候在计算题中的某一问或者单独以计算

题型难度

题的形式命题，题目难度一般为中档。

r必备知识链接

1.弹力

(1)大小：弹簧在弹性限度内，弹力的大小可由胡克定律歹=质计算；一般情况下

物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解。

(2)方向：一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向;绳的拉力沿绳指向绳

收缩的方向。

2.摩擦力

⑴大小：滑动摩擦力f=uFN,与接触面的面积无关;静摩擦力的增大有一个限度，

具体值根据牛顿运动定律或平衡条件来求解。

(2)方向：沿接触面的切线方向,并且跟物体的相对运动或相对运动趋势的方向相

反。

3.电场力

(1)大小：F=qE。若电场为匀强电场，电场力为恒力;若电场为非匀强电场，电

场力则与电荷所处的位置有关。真空中静止的两点电荷间相互作用的库仑力F=

(2)方向：正电荷所受电场力方向与场强方向二M，负电荷所受电场力方向与电场

强度方向相反。

4.安培力

⑴大小：F=mi,此式只适用于B±I的情况，且I是导线的有效长度，当B//I

时，F=0o

⑵方向：用左手定则判断,安培力垂直于3、/决定的平面。

5.洛伦兹力

(1)大小：F=qvB,此式只适用于的情况。当时，F=0o

⑵方向：用左手定则判断,洛伦兹力垂直于3、。决定的平面，洛伦兹力不做功。

6.共点力的平衡

(1)平衡状态：物体静止或做匀速直线运动。

(2)平衡条件：R合=2_或氏=。，Fv=Oo

(3)常用推论

①若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余5—1)个力的

合力大小相等、方向相反。

②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭

三角形。

r规律方法回扣------------------------•

L解题基本思路

确定平衡状态(加速度为雯)一巧选研究对象(整体法或隔离法)一受力分析一建立

平衡方程一求解或作讨论。

2.常用技巧方法

(1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定它们的方向时常用假设法。

(2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、

图解法等。

3.电学中的平衡

(1)带电体的平衡问题仍然满足壬衡条件，只是要注意准确分析电场力、安培力或

洛伦兹力。

(2)如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动，则一定

是匀速直线运动；如果是匀速圆周运动，则电场力与重力的合力为0。

高考题型1受力分析整体法与隔离法的应用

1.基本思路

在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析。

2.两点注意

（1）采用整体法进行受力分析时，要注意系统内各个物体的状态应该相同。

（2）当直接分析一个物体的受力不方便时，可转移研究对象，先分析另一个物体的

受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力，此法叫“转移研究对象法”。

【例1】（多选）（2021•宁夏吴忠市4月二模）如图1所示，质量为M的三角形斜

劈Q置于水平地面上,质量为机的木块P放在。的斜面上,现用大小分别为人、

F2（F1>F2）^方向相反的水平力分别推尸和Q,它们均静止不动，g为重力加速度，

则下列说法正确的是（）

A.P可能受到沿斜面向下的摩擦力

B.Q可能受五个力

C.Q可能受六个力

D.Q对P的支持力一定小于mg

答案ABC

解析选取P为研究对象，尸物体所受重力沿斜面方向分力Gx和B沿斜面方向

分力为工比较，若RiAGx,则P受到沿斜面向下的摩擦力，A正确；。受重力、

地面摩擦力和弹力、推力R2、尸作用的弹力，若Bx=Gx,P、Q间无摩擦力，Q

受五个力；若尸、Q间有摩擦力，。可能受六个力，则B、C正确；若尸、。间无

摩擦力，P受三个力，由平衡条件分析，。对P的支持力大于mg,选项D错误。

【拓展训练1】（2021•福建宁德市第一次质检）矢量发动机是喷口可向不同方向偏

转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼一20隐形战斗机以速度。斜向上飞行

时，其矢量发动机的喷口如图2所示。已知飞机受到重力G、发动机推力人、与

速度方向垂直的升力仍和与速度方向相反的空气阻力fo下列受力分析示意图可

能正确的是（）

图2

答案A

解析由题意可知飞机所受重力G竖直向下，空气阻力/与速度方向相反，升力

及与速度方向垂直，发动机推力B的方向沿喷口的反方向，对比图中选项A符

合题意。故选A。

【拓展训练2】（2021•山东省开学摸底）如图3所示，光滑球A与粗糙半球3放

在倾角为30。的斜面C上，C放在水平地面上，均处于静止状态。若A与3的半

径相等，A的质量为2加，3的质量为相，重力加速度大小为g,则（）

图3

AC对A的支持力大小为小/ng

B.C对B的摩擦力大小为/mg

C.B对A的支持力大小为芈mg

D.地面对C的摩擦力大小为甲7ng

答案C

解析对A物体受力分析如图所示，由几何关系可知，C对A的支持力RCA、3

对A的支持力FBA与A的重力的反向延长线的夹角都是30。，由平衡条件可知EM

==乙LUSJxJJ故c正确，A错误；以A、3整体为对象，沿斜面方

向静摩擦力与重力的分力平衡，所以C对3的摩擦力大小为Ff=（GA+GB）sin30°

=萼，故B错误；以A、B、C整体为对象，水平方向不受力，所以地面对C的

摩擦力大小为0,故D错误。

高考题型2静态平衡问题

L基本思路：根据物体所处的状态（静止或者匀速直线运动）受力分析，结合平衡条

件列式求解。

2.主要方法：力的合成法和正交分解法。

【例2】（2021•广东省普通高中学业水平选择性考试，3）唐代《耒相经》记载了

曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力。设牛用大小相等的拉力R通过耕索分

别拉两种犁，R与竖直方向的夹角分别为a和夕，a<B，如图4所示。忽略耕索

质量，耕地过程中，下列说法正确的是（）

牛的拉力F:牛的氏夕

曲辕犁直辕犁

图4

A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大

B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大

C.曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力

D.直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力

答案B

解析耕索对曲辕犁的拉力在水平方向上的分力为Rsina,耕索对直辕犁的拉力

在水平方向上的分力为Rsi”，由于则Rsin.>Rsina,A错误；耕索对曲

辕犁的拉力在竖直方向上的分力为Feosa,耕索对直辕犁的拉力在竖直方向上的

分力为FeosB,由于a<A，故77cosaXFcos.，B正确；耕索对犁的拉力与犁对耕

索的拉力是一对作用力与反作用力，作用力与反作用大小相等，故耕索对犁的拉

力等于犁对耕索的拉力，C、D错误。

【拓展训练3】（2021•1月广东学业水平选择考适应性测试，3）某同学参加“筷

子夹玻璃珠”游戏。如图5所示，夹起玻璃珠后，左侧筷子与竖直方向的夹角6

为锐角，右侧筷子竖直，且两筷子始终在同一竖直平面内。保持玻璃珠静止，忽

略筷子与玻璃珠间的摩擦。下列说法正确的是（）

图5

A.两侧筷子对玻璃珠的合力比重力大

B.两侧筷子对玻璃珠的合力比重力小

C.左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大

D.右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大

答案C

解析对玻璃珠受力分析如图所示，受到重力G、左侧筷子对玻璃珠的弹力Fi.

右侧筷子对玻璃珠的弹力仍，玻璃珠在这三个力的作用下处于平衡状态。根据力

的平衡条件可知，两侧筷子对玻璃珠的作用力的合力与重力等大反向，故A、B

错误；根据共点力的平衡条件可知，竖直方向有Fisin0=G,水平方向有F2=FICOS

e,联立得西=9，仍=嬴力，由于。为锐角，则一定有B>G,而场不一定大

于G,故C正确，D错误。

【拓展训练4】（20214月辽宁普通高校招生适应性测试，7）如图6所示，用轻

绳系住一质量为2m的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m的匀质小球，

各接触面均光滑。系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为a,两球心连线OiQ

与轻绳之间的夹角为夕，则a、A应满足（）

图6

C.3tana=tan(a+£)D.3tana=2tan(a+夕)

答案C

解析以大球和小球为整体受力分析

如图甲，

3mg

甲

根据平衡条件得FTCOSa=3mg

FrsinOC=FNI

解得FNi=3mgtana

再以小球为研究对象，

进行受力分析如图乙所示

根据平衡条件得FN2sin（tx+/?）=FNi

FN2COS（«+份=mg

解得八i=mgtan（a+夕）

联立得3tana=tan（a+夕）

选项C正确。

高考题型3动态平衡问题

1.解析法

常用于可以较简捷列出平衡方程的情况或者正交分解的情况。

(1)先受力分析，得出物体受哪几个力而处于平衡状态。

(2)建立直角坐标系，正交分解力，列平衡方程，或在力的三角形中结合三角形知

识列平衡方程。

(3)分析方程中的变量有哪些，分析题目信息得到这些物理量是如何变化的。

(4)把分析得到的变化的物理量代入方程，得到平衡条件下的受力动态变化情况。

2.图解法

(1)先受力分析，得出物体受几个力而处于平衡状态。

(2)分析题目给出的信息，判断物体受力的变化情况。

(3)把受力对应到几何图形中结合几何知识分析。

说明：此法一般应用于物体受3个共点力或者可以等效为3个共点力的情况，并

且常用于定性分析。

【例3】［2021•湖北七市(州)教科研协作体联考］如图7所示，一圆环套在固定的

倾斜光滑杆上，轻绳绕过光滑定滑轮与圆环相连，整个装置处于同一竖直平面内，

现用力R缓慢拉动轻绳，圆环对杆的弹力大小为在圆环从A沿杆向上运动

的过程中，下列说法正确的是()

图7

A.R一直增大，RN先减小后增大

B/一直增大，人一直减小

C/先减小后增大，人一直增大

D.R先减小后增大，K先减小后增大

答案B

解析对圆环受力分析如图所示，圆环受到三个力的作用，三力平衡，由于重力

大小方向不变，支持力方向不变，随拉力的方向改变时，三个力的动态分析图如

图所示，由图可知，拉力与竖直方向夹角越来越小，则R一直增大，尸N一直减小，

所以B正确，A、C、D错误。

【拓展训练5】（2021,广东汕头市高三下第一次模拟）“走钢丝”的技艺在我国有

着悠久的历史，图示8为杂技演员手握长杆正在“走钢丝”，演员从A端缓慢走

到3端过程先“下坡”后“上坡”，图中钢丝完全固定且不变形，下列说法正确

的是（）

图8

A.演员“下坡”过程对钢丝的压力越来越小

B.演员“下坡”过程受到滑动摩擦力且越来越小

C.演员“上坡”过程所受摩擦力方向与运动方向相同

D.演员“上坡”过程钢丝对他的作用力方向不断改变

答案C

解析钢丝可看成一个倾角不断变化的斜面，有缓慢运动的平衡可知，演员受到

的支持力和摩擦力为FN=mgcos0,f=mgsin6,“下坡”过程中是一只脚静止，

另一只脚抬起向前运动，所以摩擦力为静摩擦力，“下坡”过程中倾角逐渐减小，

则静摩擦力逐渐减小，支持力逐渐增大，根据牛顿第三定律，演员对钢丝的压力

也增大，故A、B错误；“上坡”过程中，钢丝倾角越来越大，所以静摩擦力越

来越大，方向沿钢丝向上，与运动方向相同，故C正确；根据平衡条件，演员缓

慢“上坡”时，重力与钢丝对他的作用力始终平衡，所以钢丝对他的作用力方向

不变，故D错误。

【拓展训练6】（多选乂2021•广东韶关市始兴中学高三下3月模拟考试）《大国工

匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。

如图9所示，绝缘轻绳。。一端固定在高压线杆塔上的。点，另一端固定在兜篮

上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工

人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从C点运动到处于。点正下方E

点的电缆处。绳。。一直处于伸直状态，兜篮、王进及携带的设备总质量为加

不计一切阻力，重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中，下

列说法正确的是（）

A.工人对绳的拉力一直变大

B.绳OD的拉力一直变大

C.OD、CD两绳拉力的合力大小等于mg

D.当绳CD与竖直方向的夹角为30。时，工人对绳的拉力为摩

答案BCD

解析对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示，绳。。的拉力为为,

与竖直方向的夹角为0,绳CD的拉力为Fi,与竖直方向的夹角为ao根据几何

知识有2a弓，由正弦定理可得烹=磊=管解得Fi=mgtana,

sin1/十aj

嘿野=嗤冷=行〔23。一意），a增大，。减小，则为增大，F2减

小，故A错误，B正确；两绳拉力的合力大小等于机g,故C正确；当a=30。时，

则。=30。，根据平衡条件有2R2cos30。=机g,可得仍=早叫，故D正确。

mg

aPi

高考题型4电磁学中的平衡问题

L基本思路

要坚持“电学问题、力学方法”的基本思路，结合电学的基本规律和力学中的受

力分析及平衡条件解决问题。

2.几点注意

(1)点电荷间的作用力大小要用库仑定律。

(2)安培力方向的判断要先判断磁场方向、电流方向，再用左手定则，同时注意将

立体图转化为平面图。

(3)电场力或安培力的出现，可能会对弹力或摩擦力产生影响。

(4)涉及电路问题时，要注意闭合电路欧姆定律的应用。

【例4】(2021•湖北省高考模拟)如图10所示，A、3两带电小球，带电荷量大小

分别为QA、QB,质量分别为的和加2。用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于。点，

静止时A、3两球处于同一水平线上，ZOBA=3V,ZOAB=53°,C是A3连线

上一点且在。点的正下方，C点的电场强度为零，43两带电小球均可视为点

电荷，sin53o=0.8,则下列说法正确的是()

A.A、3两球的质量之比为9：16

B.A、3两球的带电荷量之比为81：256

C.同时剪断连接两小球A、3的细线，A小球一定先落地

D.若在。点放一带电荷量适当的负电荷，能在两球不动的情况下使两细线的拉力

同时为零

答案B

解析设两小球间库仑力大小为F,对A球受力分析有，R=migtan37。，对3球，

受力分析有R=/mgtan53。，联立两式可知黄=呈，A错误；两个点电荷A、3在

C点的合电场强度为零，则k54Q*。、2=k02,得#=

(Q4sm37)/(OBcos37)QB

<OAsin37°y81

lOBcos37°J=256,B正确；同时剪断连接两小球A、3的细线，在竖直方向两

小球A、3均做自由落体运动，两小球是同时落地，C错误；若OA细线拉力为零，

。点放置电荷Qi,则爰华cos53。=凡若细线拉力为零，。点放置电荷。2,

则吟患cos37o=R,可得卷=舒，D错误。

【拓展训练7】（2021•1月湖南普通高校招生适应性考试，5）如图11,力传感器

固定在天花板上,边长为L的正方形匀质导线框Med用不可伸长的轻质绝缘细线

悬挂于力传感器的测力端，导线框与磁感应强度方向垂直，线框的Ad部分处于

匀强磁场中，0、d两点位于匀强磁场的水平边界线上。若在导线框中通以大小为

/、方向如图所示的恒定电流，导线框处于静止状态时，力传感器的示数为Fio

只改变电流方向，其它条件不变，力传感器的示数为介。该匀强磁场的磁感应强

度大小为（）

〃〃〃〃〃（«〃〃〃〃/

b^\d.

xx\/xX

XXcXX

图11

F?—F1F1—F2

A'4ILB-4IL

y[25—Fi）y[2（F1-F2）

C-47LD-4IL

答案C

解析线框在磁场中的有效长度为表心当电流方向为题图所示方向时，由平衡

条件得Fi+NiBIL=mgQ）

改变电流方向后，安培力方向竖直向下,

有F2=mg+jBIL②

S(F?—Fi)

联立①②得—j,C正确。

JL/

【拓展训练8】（2021•广东惠州市第三次调研）如图12甲所示，用粗细均匀的导

线制成的一只单匝正方形金属框，现被一根绝缘丝线悬挂在竖直平面内处于静止

状态，已知金属框的质量为加边长为3金属框的总电阻为R,金属框的上半

部分处在方向垂直框面向里的有界磁场中(磁场均匀分布)，下半部分在磁场外，

磁场的磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，丝线能承受的最大拉力为

F,从/=0时刻起，测得经过ft)=5s,丝线刚好被拉断，金属框由静止开始下落。

金属框在下落过程中上边框离开磁场前已开始做匀速直线运动，金属框始终在竖

直平面内且未旋转，重力加速度为g,不计空气阻力。求：

-----O5r/s

甲乙

图12

(1)0〜5s内，金属框产生的感应电流方向以及磁感应强度3()的大小;

(2)金属框的上边框离开磁场前做匀速直线运动的速度。的大小。

答案⑴沿逆时针方向寸。氏⑵ioCg)

解析(1)由楞次定律可知，0〜5s时间内金属框中感应电流方向沿逆时针方向；

由法拉第电磁感应定律

ABSBoL2Bol^c

石=后=后十2二75-①

E

感应电流大小为/=四)

5s时受到的安培力为R安=比?③

丝线刚好被拉断，根据平衡条件有安+机g④

z、3加10R(F—me)/

联立①②③④解得益=\/—飞——o⑤

⑵由题意可知，5s后磁感应强度为风不变。金属框在上边框离开磁场前做匀速

运动，即有BohL=mg@

金属框做匀速运动产生的感应电动势大小为

Ei=BoL◎⑦

由闭合电路欧姆定律可得/1=骨Fi)

联立解得。=

10(F—mg)

专题F艮时训练

（限时:40分钟）

1.（2021•广东深圳市高三下第一次调研考试）如图1所示，一玩偶与塑料吸盘通过

细绳A3连接，吸盘吸附在墙壁上玩偶静止悬挂，忽略玩偶与墙壁之间的静摩擦

力，贝1）（）

A.细绳A3越短，玩偶对墙壁的压力越大

B.细绳A3越长，吸盘受到墙壁的摩擦力越小

C.吸盘重力大于墙壁和细绳对吸盘作用力的合力

D.吸盘与墙壁之间的挤压力越大，吸盘受到墙壁的摩擦力越大

答案A

解析玩偶的受力分析如图所示，玩偶对墙壁的压力大小等于墙壁对玩偶的支持

力，有FN=Gtan3,细绳AB越短，。越大，则玩偶对墙壁的压力越大，所以A

正确；对吸盘与玩偶整体分析竖直方向只受重力与摩擦力，所以吸盘受到墙壁的

摩擦力总是等于重力，与细绳的长短无关，与吸盘与墙壁之间的挤压力无关，则

B、D错误；由平衡条件可知，吸盘重力等于墙壁和细绳对吸盘作用力的合力，

所以C错误。

2.（2021•福建泉州市4月质量监测）智能机器制造是我国实施强国战略行动的一个

重要方向。如图2所示，一机械臂铁夹夹住一个钢球水平向右匀速移动，铁夹与

球之间的接触面均保持竖直，在移动球的过程中，下列说法正确的是（）

图2

A•球受三个力作用

B.球受到的合外力水平向右

C.铁夹对球的作用力竖直向上

D.若增大铁夹对球的压力，球受到的摩擦力将增大

答案C

解析球受重力、两边铁夹对球的弹力和摩擦力，共五个力作用，选项A错误；

球匀速运动，则受到的合外力为零，选项B错误；球的重力与铁夹对球的作用力

平衡，等大反向，则铁夹对球的作用力竖直向上，选项C正确；球受到的静摩擦

力与球的重力平衡，增大铁夹对球的压力，球受到的摩擦力不变，选项D错误。

3.(2021•广东广州市高三下三模)如图3所示，一位登山者小王站在倾角为30。的

斜坡上，正在通过平行于斜坡的绳索拉动朋友。已知小王总质量为65kg,最大静

摩擦力为压力的0.8倍，sin30°=0.5,cos30°=0.87,g=10m/s2,若小王没有滑

动，贝1)()

A.小王受到的摩擦力可能沿斜坡向下

B.小王对绳索的拉力最大值约为127N

C.朋友丢掉背包后，小王受到的最大静摩擦力会减小

D.小王受到绳索拉力与摩擦力的合力会随绳索拉力的变化而变化

答案B

解析因小王静止，所以他沿斜面方向受力平衡，小王所受重力沿斜面方向的分

力沿斜面向下，绳子对小王的拉力沿斜面向下，所以小王受到的摩擦力必须沿斜

面向上，故A错误；对小王刚好不动的临界情况，由平衡条件得Rmax+机gsin。

=0.8mgcos3,解得Rmax=127N,故B正确；朋友丢掉背包后，小王对斜面的压

力大小不变，受到的最大静摩擦力不变，故C错误；小王受到绳索的拉力和摩擦

力的合力与小王所受重力沿斜面方向的分力平衡，小王所受重力沿斜面方向的分

力不变，所以小王受到绳索拉力与摩擦力的合力不变，故D错误。

4.（2021•四川德阳市“二诊”）如图4所示，一轻质细绳一端固定于竖直墙壁上的

。点，另一端跨过光滑且大小可忽略的定滑轮P悬挂物块3,OP段的绳子水平，

长度为"现将一带光滑挂钩的物块A挂到OP段的绳子上，当A.B物块平衡时，

物块3上升的高度为L。则A、3的质量之比为（）

图4

A.小B.2

「近

。3D.1

答案A

解析对挂钩处进行受力分析如图所示，对B进行受力分析可得绳子拉力FT=

mBg,对挂钩处有2RTCOS根据几何关系可知。=30。，联立解得黑=4,

选项A正确。

5.（多选）（2021•广东梅州市高三下5月第二次模拟）如图5所示，一名工人用两种

方式尝试把原本就静止在卸货梯上的货物推上货车，第一种方式用平行于卸货梯

平面向上的力去推货物，第二种方式用水平向右的力推货物，均未推动货物，则

下列说法正确的是（）

图5

A.人受到卸货梯的摩擦力大小相等

B.若工人两种方式作用在货物的力的大小相等，则第二种方式中货物所受合外力

更大

C.若工人两种方式作用在货物的力的大小相等，且第一种方式货物所受摩擦力沿

接触面向上，则第二种方式货物所受摩擦力必定沿接触面向上

D.工人若要匀速推动货物，采用第二种方式更费力

答案CD

解析用平行于卸货梯平面向上的力去推货物，人所受到的摩擦力为重力沿货梯

向下的分力与推力对人的反作用力之和，用水平向右的力推货物，人所受的摩擦

力为重力沿货梯向下的分力与推力对人的反作用力沿货梯方向的分力之和，由于

不知道两次推力的大小，故不能比较摩擦力的大小，故A错误；不管用哪种方式

推，都没有推动，货物静止，合力都为零，故B错误；第一种方式货物所受摩擦

力沿接触面向上，则重力沿货梯方向向下的分力大于推力，第二种方式货物所受

水平推力沿斜面的分力一定小于推力，也小于重力沿货梯向下的分力，故货物所

受摩擦力必定沿接触面向上，故C正确；第二种方式水平方向的推力在垂直于货

梯方向上有分力，故正压力变大，所以滑动摩擦力更大，推力也需更大，工人若

要匀速推动货物，采用第二种方式更费力，故D正确。

6.（2021•宁夏吴忠市一轮联考）如图6是某建筑工地悬吊装置的示意图，图中

是用轻钢制作的龙骨，ON为尼龙轻绳。可以绕通过M点且垂直于纸面的轴

转动，尼龙绳的N端系在一辆天车上，尼龙绳和龙骨的重力及〃处的摩擦力都可

以忽略不计。若所挂的重物不变，保持与竖直墙面的夹角不变而将天车稍微

向左开动一点距离，下列说法正确的是（）

图6

A.尼龙绳ON对。点的拉力不变B.尼龙绳ON对。点的拉力增大

C.龙骨对。点的支持力不变D.龙骨对。点的支持力减小

答案B

解析以。点为研究对象进行受力分析，三个力合力为零，若天车向左移动少许，

重力G大小方向不变，龙骨对。点支持力方向不变，由图可知尼龙绳对。

点的拉力增大，龙骨对。点的支持力增大，故B正确，A、C、D错误。

7.（2021•湘豫名校3月联考）如图7为一个水平传感器的简易模型，截面为内壁光

滑竖直放置的正三角形，内部有一个略小于三角形内切圆的小球，三角形各边有

压力传感器，通过测出小球对三边压力的大小，信息处理单元可显示摆放处的倾

角。图中边恰好处于水平状态，现将其以C为轴在竖直平面内顺时针缓慢转

动，直到A3边处于水平状态，则在转动过程中（）

图7

A.球对AC边的压力一直增大B.球对AC边的压力一直减小

C.球对AC边的压力先增大后减小D.球对AC边的压力先减小后增大

答案A

解析对正三角形内部的小球受力分析，如图所示，由几何关系可得鬻=磊，

“不变，。从0。逐渐增大到60。，AC边对球的支持力RNAC一直增大，根据牛顿第

三定律可知，球对AC边的压力一直增大，A正确，B、C、D错误。

8.（2021•广东梅州市高三下第一次质检）如图8所示，某同学通过滑轮组将一重物

缓慢吊起，过程中静立拉绳的姿势始终不变，若滑轮与绳的重力及摩擦均不计，

则该同学（）

图8

A.所受合外力越来越小B.对地面的摩擦力越来越小

C.对绳的拉力越来越小D.对地面的压力越来越小

答案D

解析由于该同学始终相对于地面静止，故所受合力始终为零，故A错误；对结

点受力分析可知，结点受动滑轮向下的压力、两边绳子的拉力，如图所示，

///////////////////////.

由于为同一根绳子，故FI=F2=F,设八与八夹角为仇则八=m=」制，在

2cos5

重物被吊起的过程中，。变大，故B与乃同时变大，即对绳子的拉力越来越大,

故C错误；以人为研究对象，受力分析如图，根据平衡条件，竖直方向有K=

mg—Fsma,水平方向有尸fbosa,由于口越来越大，因此人对地面的摩擦力越

来越大，对地面的压力越来越小，故B错误，D正确。

9.（2021•山东潍坊模拟）如图9所示，通过轻绳和滑轮从矿井中提升重物，光滑动

滑轮下吊重物，轻绳。左端固定在井壁的〃点，另一端固定在光滑的滑环N上,

轻绳人的下端系在滑环N上并绕过定滑轮，滑环N套在竖直杆上。在右侧地面上

拉动轻绳人使重物缓慢上升的过程中，下列说法正确的是（）

A.绳a的拉力变大B.绳b的拉力变大

C.杆对滑环的弹力变大D.绳6的拉力始终比绳。的小

答案D

解析重物缓慢上升的过程中，对重物受力分析，如图甲所示。根据正交分解可

得2FraCOS6=/ng,解得FT（I=2黑$设轻绳a的总长为/,井口的宽度为d,如

图乙所示。

则根据几何关系可得Zisin0=di,hsin0=di,

又/i+/2=/,dx+di=d,联立可得sin6=*在缓慢向上的过程中，/和d保持不

变，故sin。不变，所以cos。不变，

根据无。=途7,可知尸ra不变，故A错误；

对N受力分析，如图丙所示，

根据正交分解可得FN=FrasinaFjb=FTUCOS0

联立解得RN=品gtan0,Fib=

绳）的拉力保持不变，由A项分析可知，绳。的夹角。不变，则tan。不变，杆

对滑环的弹力不变，故B、C错误；

由于COS0<\,根据尸n7=RTaCOS仇所以尸n7<FTa,故D正确。

10.（2021•重庆市高考模拟预热）如图10所示,长度为3L的不可伸长的绝缘轻绳，

穿过中心有孔的两个完全相同的带电小球尸和。，悬挂于天花板上的。点，两球

静止时的位置将轻绳分成长度相等的三段，。、P、。处于等边三角形的三个顶点

上，已知两小球的质量均为加静电力常量为左，重力加速度为g,不计轻绳与球

孔之间的摩擦，则小球所带的电荷量为（