2026年天津高考物理二轮复习讲练测题型02 突变问题（题型专练）（解析版）

题型02突变问题目录第一部分题型解码高屋建瓴，掌握全局第二部分考向破译微观解剖，精细教学总方法透视目录第一部分题型解码高屋建瓴，掌握全局第二部分考向破译微观解剖，精细教学总方法透视典例引领变式演练考向01轻绳突变问题考向02轻弹簧突变问题【重难】考向03轻杆突变问题考向04摩擦力突变问题第三部分综合巩固整合应用，模拟实战天津高考物理“突变问题”聚焦力学瞬时作用与电磁学状态跳变，以约束消失/出现引发的瞬时状态剧变为主线，近5年（2021-2025）稳定高频，是选择题中档题+大题综合题的核心考点，区分度强。以下为结构化考情分析。定义：物理量（力/速度/加速度/场/电流）因约束突变（绳断、撤力、接触分离、碰撞、场突变）发生瞬时跳变，核心在抓临界、分阶段、验边界。分值：每年约12-18分，占比15%-20%；分布于选择题2-3题（4-6分）、力学综合大题（6-8分）、电磁学压轴（2-4分）。模块占比：力学约70%（力突变、速度突变、碰撞/冲量），电磁学约25%（场突变、电路突变），其他约5%（如气体状态突变）。力的突变（绳/杆/弹簧/接触分离）、速度突变（碰撞/绳绷直/冲量）、电磁感应突变（开关通断/磁场突变/电路结构变化）。核心规律：牛顿定律（分阶段）、动量守恒（瞬时）、能量守恒（过程）、（电磁突变）。一：区分两种模型瞬时加速度瞬间变化常见的模型是通过绳、杆、弹簧把两个或多个物体连接在一起构成连接体模型。求解瞬时加速度的一般思路eq\x(\a\al(分析瞬时变化前后,物体的受力情况))⇒eq\x(\a\al(列牛顿第二,定律方程))⇒eq\x(\a\al(求瞬时,加速度))二：摩擦力的突变模型类别“静静”突变物体在静摩擦力和其他力的作用下处于相对静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，如果物体仍然保持相对静止状态，则物体受到的静摩擦力将发生突变“动静”突变在滑动摩擦力和其他力作用下，物体突然停止相对滑动时，物体将不受滑动摩擦力作用，或滑动摩擦力“突变”成静摩擦力“静动”突变物体在静摩擦力和其他力作用下处于相对静止状态，当其他力变化时，如果物体不再保持相对静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力“动动”突变物体受到滑动摩擦力和其他力的共同作用，当两物体间的压力发生变化时，滑动摩擦力的大小随之而变；或者两物体达到共同速度时相对滑动方向发生变化，滑动摩擦力的方向也会随之而变三.分析摩擦力的突变的方法——临界法1.题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时，一般隐藏着临界问题。有时，有些临界问题中并不含上述常见的“临界术语”，但审题时发现某个物理量在变化过程中会发生突变，则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态。2.静摩擦力是被动力，其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势，而且静摩擦力存在最大值。存在静摩擦力的系统，相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦力达到最大值。3.研究传送带问题时，物体和传送带的速度相同的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的突变点。考向01轻绳突变问题【例1-1】（2025·天津·模拟预测）某同学用光滑的硬钢丝弯折成“”形状，将它竖直固定放置。是竖直方向，是水平方向，角等于，一个光滑的轻环套在足够长上，一根足够长的轻绳一端固定在上的点，轻绳穿过小环，另一端吊着一个质量为的物体，下列说法正确的是（）A．杆受到小环的压力大小为B．杆受到小环的压力大小为C．绳端从点移到点绳子张力变大D．绳端从点水平向左移到点过程中，杆受到小环的压力大小不变【答案】AD【详解】AB．小环受力情况如图所示小环是轻环，所以绳上拉力的合力与杆垂直，由几何关系可知，两绳子夹角为，故由牛顿第三定律可知，OA杆受到小环的压力大小为mg，故A正确，B错误；C．对悬挂的重物受力分析可知，绳子中的拉力始终与重物重力平衡故绳端从点移到点张力大小保持不变，故C错误；D．绳端从点水平向左移到点过程中，绳子中的拉力始终与重物重力平衡，圆环对杆的作用力，由牛顿第三定律，杆受到小环的压力大小，故D正确。故选AD。【例1-2】（2025·河北·高考真题）如图，内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上，左右边沿等高。该截面内，一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球，一端固定于凹槽左边沿，另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径，所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点，则F的最大值为（）A． B． C．G D．【答案】B【详解】分析可知当凹槽底部对小球支持力为零时，此时拉力F最大，根据平衡条件有解得故选B。【变式1-1】如图所示，直杆AB倾斜固定在墙边，绕过定滑轮的轻绳C、D两端分别固定在直杆和竖直墙面上，定滑轮下面吊着重物，将轻绳C端缓慢沿杆移动（重物不着地）或将轻绳D端缓慢沿墙面移动，则下列判断正确的是（）A．轻绳C端缓慢沿杆向上移动，轻绳上张力增大B．轻绳C端缓慢沿杆向下移动，轻绳上张力增大C．轻绳D端缓慢沿墙面向上移动，轻绳上张力增大D．轻绳D端缓慢沿墙面向下移动，轻绳上张力增大【答案】B【详解】A．轻绳上力大小相等，滑轮两边轻绳间的夹角为θ，则轻绳C端缓慢沿杆向上移动，滑轮两边轻绳间的夹角变小，根据力的平衡可知，轻绳上的张力减小，故A错误；B．轻绳C端缓慢沿杆向下移动，滑轮两边轻绳间的夹角变大，根据力的平衡可知，轻绳上的张力增大，故B正确；CD．轻绳D端缓慢沿墙面向上或向下移动，绳长为l，CD点间距为d，如图所示根据几何关系可知α不变，故滑轮两边轻绳间的夹角不变，则θ不变，因此轻绳上的张力不变，故CD错误。故选B。【变式1-2】如图所示，一根轻质细绳两端分别固定在等高的A、B两点，一灯笼用轻质光滑挂钩挂在细绳上，挂钩与细绳接触的点为O。下列判断正确的是（）A．无风时，将B点缓慢竖直向上移动的过程中，细绳上的弹力逐渐增大B．无风时，将B点缓慢竖直向上移动的过程中，∠AOB逐渐减小C．若灯笼受到水平向右的恒定风力，灯笼静止时，∠AOB比无风时小D．若灯笼受到水平向右的恒定风力，灯笼静止时，AO段的拉力大于BO段的拉力【答案】C【详解】AB．设绳长为L，两点之间的距离为d，根据几何关系可得无风时，根据平衡条件可得解得将B点缓慢竖直向上移动的过程中，∠AOB不变，细绳上的弹力不变，故AB错误；C．受到水平向右的恒定风力时，灯笼受力增加一个风力，四力平衡，两个绳子的拉力的合力与重力、风力的合力相平衡，如图所示的状态设有风时绳子夹角的一半为，由几何关系有由上述分析可知无风时，由几何关系有因为联立可知故C正确；D．由于不计绳子的质量和绳与衣架挂钩间的摩擦，因此O点为活结，活结两端的拉力总是大小相等，故D错误；故选C。考向02轻弹簧突变问题【例2-1】（2023·天津·二模）如图所示，一木块右端连接轻质弹簧，静止在倾角为θ的固定斜面上．现用力F沿斜面向上缓慢拉弹簧的上端P，直至木块沿斜面匀速上滑(滑动摩擦力等于最大静摩擦力),此时F=F0.从力F作用开始，至木块滑动距离L的过程中，下列说法正确的是A．木块所受摩擦力先变大后变小B．力F做功为C．弹簧的弹性势能一直增加D．弹簧和木块组成的系统的机械能一直增加【答案】D【详解】在木块静止过程中受力平衡，开始时摩擦力等于重力的分力，随着拉力的增大，摩擦力将减小；当拉力大于重力的分力时，摩擦力向下，并联着拉力的增大而增大；当木块运动后摩擦力为滑动摩擦力，大小不变，故A错误；因拉力为变力，故不能根据W=FL求解拉力的功，故B错误；弹簧的弹性势能与形变量有关，当木块做匀速运动时，拉力不变，形变量不变，弹性势能不再增加，故C错误；因拉力一直做正功，故弹簧和木块组成的系统的机械能一直增加，故D正确．故选D．点睛：本题考查功能关系以及受力分析的基本方法，要注意明确木块静止时受静摩擦力，其大小随拉力的变化而变化，而运动后为滑动摩擦力，摩擦力大小只与压力有关系．【例2-2】用轻弹簧将一小物块竖直吊起，平衡时弹簧的伸长量为。现把该物块放在倾角为的斜面上，如图所示，用原弹簧给小物块施加一个与斜面bc边平行且向右的拉力F，使得小物块在斜面上静止。已知小物块与斜面之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则轻弹簧的最大伸长量为（）A． B．C． D．【答案】C【详解】小物块的最大静摩擦力当轻弹簧的伸长量达到最大值时，摩擦力也达到最大静摩擦力，此时对小物块进行分析，根据平衡条件有由于用轻弹簧将一小物块竖直吊起，平衡时弹簧的伸长量为，此时有解得故选C。【变式2-1】（2024·天津·模拟预测）如图所示，物块与轻质弹簧连接，在斜面上处于静止状态，弹簧上端固定在斜面顶端。已知物块质量m=2kg，弹簧劲度系数k=200N/m，斜面倾角θ=37°，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。若弹簧在弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是（）

A．弹簧可能处于压缩状态B．弹簧的最大形变量为0.1mC．物块受到的摩擦力可能为零D．物块受到的摩擦力方向一定沿斜面向下【答案】BC【详解】A．物块重力沿斜面向下的分力物块与斜面间的最大静摩擦为由于因此物块单独放在斜面上时不能静止，当与弹簧连接在斜面上静止时弹簧的弹力一定沿着斜面向上，因此弹簧必定处于拉伸状态，故A错误；BCD．分析可知，物块在斜面上，有三种受力情况：第一，若弹簧的弹力等于物块重力沿斜面向下的分力时，此时物块所受摩擦力为零，有第二，物块有沿斜面向下的运动趋势，此时物块所受摩擦力沿着斜面向上，有第三，物块有沿斜面向上的运动趋势，此时物块所受摩擦力沿着斜面向下，有而当摩擦力沿着斜面向下，且摩擦力达到最大静摩擦时，弹簧的形变量有最大值，根据平衡条件解得而解得故BC正确，D错误。故选BC。【变式2-2】如图所示，倾角为的斜面顶端连接一轻质弹簧，弹簧下端连接一小物块，在斜面上保持静止状态。已知小物块质量为m、与斜面间的动摩擦因数为，弹簧劲度系数为k。弹簧处于弹性限度内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则（）A．弹簧可能处于压缩状态 B．弹簧的最大形变量为C．小物块所受的摩擦力不可能为零 D．斜面对小物块的作用力方向竖直向上，且大小等于【答案】B【详解】A．由于故小物块若想静止在斜面上，弹簧必伸长，故A错误；B．当弹力最大，即则由胡克定律可得最大形变量为故B正确；C．当弹簧弹力大小等于，则此时物块所受摩擦力为零，故C错误；D．斜面对小物块的作用力与重力和弹力的合力等大反向，故D错误；故选B。考向03轻杆突变问题【例3-1】（2025·天津·调研）如图、为不可伸长的轻绳，为可绕点自由转动的轻质细杆，杆长为，、两点的高度差也为。在点用轻绳悬挂质量为的重物，杆与绳子的夹角，下列说法正确的是（

）A．轻绳、对点作用力的合力沿杆由指向B．轻杆对点的力垂直斜向右上C．轻绳对点的拉力大小为D．轻杆对点的力大小为【答案】A【详解】A．题意可知，轻杆为动杆，故产生弹力方向沿杆，对O点受到轻绳、、BO的作用力而处于平衡态，故轻绳、对点作用力的合力沿杆O指向B，故A正确；B．题意可知，轻杆为动杆，故轻杆对O点的力沿杆OB方向，故B错误；C．对O点受力如图几何关系可知力的矢量红色三角形为等腰三角形，故轻绳对点的拉力大小为BO对O点的力FN=mg故C错误；D．对轻杆受力分析可知，轻杆对点的力大小等于BO对O点的力大小，即为mg，故D错误；故选A。【例3-2】图甲中轻杆的端固定在竖直墙壁上，另一端光滑，一端固定在竖直墙壁点的细线跨过端系一质量为的重物，水平；图乙中轻杆可绕点自由转动，另一端光滑；一端固定在竖直墙壁点的细线跨过端系一质量也为的重物。已知图甲中，重力加速度为g，以下说法正确的是（

）A．图甲轻杆中弹力大小为B．图乙轻杆中弹力大小为C．图甲中轻杆中弹力与细线中拉力的合力方向一定沿竖直方向D．图乙中绳子对轻杆弹力可能不沿杆【答案】AC【详解】A．由于图甲轻杆为“定杆”，其O端光滑，可以视为活结，两侧细线中拉力大小相等，都等于，由力的平衡条件可知，图甲轻杆中弹力大小为故A正确；BD．图乙中轻杆可绕点自由转动，为“动杆”，另一端光滑，可以视为活结，两侧细线中拉力相等，“动杆”中弹力方向一定沿“动杆”方向，“动杆”中弹力大小等于两侧细线中拉力的合力大小，两细线夹角不确定，则轻杆中弹力大小无法确定，故BD错误；C．根据共点力平衡条件，图甲中轻杆弹力与细线OB中拉力的合力方向一定与竖直细绳的拉力方向相反，即竖直向上，故C正确。故选AC。【变式3-1】如图甲所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为的物体，；图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向成30°角，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为的物体，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）

A．图甲中BC对滑轮的作用力大小为B．图乙中HG杆受到绳的作用力为C．细绳AC段的拉力与细绳EG段的拉力之比为D．细绳AC段的拉力与细绳EG段的拉力之比为【答案】AC【详解】A．图甲中绳跨过滑轮，与滑轮接触的点是“动点”，也称为“活结”，绳上拉力大小处处相等，两段绳的拉力都是，互成120°角，因此合力的大小是，故BC对滑轮的作用力大小也是（方向与竖直方向成60°角斜向右上方），故A正确；B．图乙中绳与杆的端点连在一起，杆与绳接触的点是“静点”，也称为“死结”，两段绳上的拉力不一定相等，而杆的一端用铰链固定在墙上，故杆对G点的弹力方向沿杆，对G点受力分析如图所示又由力的平衡条件可得由力的性质可得HG杆受到绳的作用力为故B错误；CD．图乙中得则有故C正确，D错误。故选AC。【变式3-2】（2023·天津·模拟预测）甲图中，轻杆AB一端与墙上的光滑的铰链连接，另一端用轻绳系住，绳、杆之间夹角为，在B点下方悬挂质量为的重物。乙图中，轻杆CD一端插入墙内，另一端装有小滑轮，现用轻绳绕过滑轮挂住质量为的重物，绳、杆之间夹角也为。甲、乙中杆都垂直于墙，则下列说法中正确的是（）

A．甲乙两图中杆中弹力之比：B．甲图中杆的弹力更大C．两根杆中弹力方向均沿杆方向D．若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同，则物体加重时，乙中轻绳更容易断裂【答案】B【详解】C．甲图中的杆有铰链相连，可以自由转动，弹力方向沿杆方向，乙图中的杆一端插在墙里，不能自由转动，弹力方向不一定沿杆方向，而是沿两根绳合力的反方向。故C错误；AB．甲、乙图受力分析如图

图甲中，以B点为研究对象，根据平衡条件可得图乙中，以D点为研究对象，受到重物的拉力、上边绳的拉力和CD杆的弹力，由于拉力F'和重力的夹角为120°且大小均为mg，则由几何知识可得T‘=mg即轻杆受到的弹力为mg。故A错误；B正确；D．甲图中轻绳的拉力为乙图中轻绳的拉力若甲、乙中轻绳能承受最大拉力相同，则物体加重时，甲中轻绳更容易断裂。故D错误。故选B。考向04摩擦力突变问题【例4-1】（2022·天津·一模）如图所示，一倾角为θ的粗糙斜面固定在水平地面上，细绳跨过定滑轮，两端分别系着物体A和B，整个装置处于静止状态。现用一个水平向右的拉力F作用在物体B上，将B缓慢拉起到某一位置，整个过程中A始终保持静止，在这个过程中，下列说法正确的是（

）A．水平拉力F不断变小B．斜面对A的支持力不断减小C．细绳对A的拉力不断减小D．斜面对A的摩擦力可能增大，也可能减小【答案】D【详解】A．缓慢改变绳的方向，设细绳与竖直方向的夹角为α，对物体B受力分析，如图所示根据平衡条件，水平拉力FF=mgtanα可知当α增大，水平拉力F逐渐增大，A错误；B．物体A受细绳的拉力、重力、支持力和静摩擦力（可能为零），根据平衡条件，在垂直斜面方向有FN=mAgcosθ故支持力不变，B错误；C．根据选项A可知细绳的拉力可知当α增大，细绳的拉力FT逐渐增大，C错误；D．由选项C可知细绳的拉力FT逐渐增大，若开始时mgsinθ=f+FT可看出斜面对A的摩擦力减小，若开始时mgsinθ+f=FT可看出斜面对A的摩擦力增大，D正确。故选D。【例4-2】（2023·天津河北·模拟预测）如图所示，物体A置于粗糙的倾角为的固定斜面上，用水平力F推物体A，物体保持静止，当F稍减小时，物体A仍然保持静止，则（

）A．物体所受的合力减小B．斜面对物体的支持力减小C．物体所受摩擦力一定减小D．物体所受合力不变【答案】BD【详解】由题意知则物体处于平衡状态，合外力始终为零．建立平面直角坐标系分解F、G，如图：若Fx＝Gx时，f＝0；当F减小时Fx＝Fcosθ随之减小，此时Gx＝Fx+f，摩擦力应增大；已知Fn＝Gy+Fy＝Gcosθ+Fsinθ，又因为：斜面倾角θ不变，物体重力G不变，则Gcosθ不变；斜面倾角θ不变，F减小，则Fsinθ减小；所以，当F减小时Fn（支持力）减小，故BD正确，AC错误．【变式4-1】如图所示，轻绳的一端连接物块P，另一端通过光滑的轻滑轮与斜坡上的小盒Q连接，轻绳与斜坡的上表面平行，P、Q均处于静止状态。现向Q盒内缓慢加入适量砂粒，此过程中P、Q一直保持静止。则斜面对Q的（

）A．摩擦力一定增大 B．摩擦力可能不变C．作用力一定增大 D．作用力可能先减小后增大【答案】D【详解】AB．设物块P的质量为M，小盒Q的质量为m，对物块，重力Mg与拉力二力平衡；若，对小盒，则有，当m增大时，也随之增大，只要，就继续减小，当时，摩擦力减为零，若时，则有当m增大时，摩擦力f随之增大，故AB错误；CD．对Q受力分析可知，斜面对其作用力（即N、f的合力）与Q的重力和绳的拉力的合力平衡，而绳的拉力不变，若最开始Q的重力较小，随着Q的重力逐渐增大，则有如下受力情况当合力与重力垂直时合力有最小值，故根据牛顿第三定律可知，斜面对Q的作用力可能先减小后增大，故C错误、D正确。故选D。【变式4-2】（2025·全国·模拟预测）如图所示，在倾角为37°的斜面上有一质量为m=1kg的物体受到沿斜面向上的推力F作用，已知物体与斜面之间的动摩擦因数为，，，．下列说法正确的是（

）A．若推力F=10N，则物体所受的摩擦力等于10NB．若推力F=0.8N，则物体所受的摩擦力等于0.8NC．若推力F=7N，则物体所受的摩擦力等于7ND．若推力F=6N，则物体所受的摩擦力等于6N【答案】B【详解】物体重力沿斜面向下的分力：垂直斜面的分力：若物体沿斜面滑动，则所受滑动摩擦力为：A．若推力，则物体将沿斜面向上滑动，所受的摩擦力等于0.8N，故A错误；B．若推力，则物体将沿斜面向下滑动，则物体所受的摩擦力等于0.8N，故B正确；C．若推力，则物体将沿斜面向上滑动，所受的摩擦力等于0.8N，故C错误；D．若推力，恰好等于物体重力沿斜面向下的分力，物体静止在斜面上，则物体所受的摩擦力等于0，故D错误．1．（2020·全国III卷·高考真题）如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O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，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=70°，则β等于（）A．45° B．55° C．60° D．70°【答案】B【详解】甲物体是拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示根据几何关系有解得。故选B。2．拖把是由拖杆和拖把头构成的清洁工具。如图，某同学保持拖杆与竖直方向的夹角θ不变，并用沿拖杆方向的推力F推拖把头，发现无论推力F多大，拖把一直保持静止状态，设拖把头质量为m，忽略拖杆质量，拖把头与地板之间的动摩擦因数为µ，下列说法正确的是（）A．增大推力F，拖把头所受合力增大B．拖把保持静止状态的原因是C．增大推力F，地面对拖把头的作用力可能先减小后增大D．若要推动拖把，可增大拖杆与竖直方向的夹角θ【答案】BD【详解】A．增大推力F，拖把头所受合力一直为零，故A错误；B．无论推力F多大，拖把一直保持静止状态，则可以忽略拖把头的重力，则所以，故B正确；C．根据平衡条件可得，增大推力F，则地面对拖把头的作用力增大，故C错误；D．若要推动拖把，可增大拖杆与竖直方向的夹角θ，使得时，可以推动拖把，故D正确。故选BD。3．如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A和B的质量均为，C的质量是，A、B间的动摩擦因数为，B、C间的动摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为。设B足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。现对A施加一水平向右的拉力，则下列判断正确的是（

）A．当力大于时，A、B、C三个物体不再相对静止B．当力逐渐增大时，A、B之间先发生相对滑动C．当力逐渐增大到时，B与A相对滑动D．无论力为何值，B的加速度不会超过【答案】D【详解】物体A、B间的最大静摩擦力为B、C间的最大静摩擦力为B与地面的最大静摩擦力为当时，A、B、C都静止不动AB．若A、B、C三个物体始终相对静止，则三者一起向右加速，对整体，根据牛顿第二定律得假设C恰好与B相对不滑动，对C，由牛顿第二定律得解得，设此时A与B间的摩擦力为，对A，由牛顿第二定律得解得表明C达到临界时A还没有到达临界值，则当力逐渐增大时，B、C之间先发生打滑现象，要使三者始终相对静止，则不能超过，故AB错误；C．物体B相对A滑动时，C早已相对于B发生相对滑动，对AB整体，由牛顿第二定律得对A，由牛顿第二定律得解得：故当拉力大于时，B相对A滑动，故C错误；D．当较大时，A与C会相对于B滑动，B的加速度达到最大，当A与B相对滑动时，C早已相对于B发生相对滑动，则B受到A的摩擦力向前，B受到C的摩擦力向后，B受到地面的摩擦力向后，对B，由牛顿第二定律得解得，故D正确。故选D。4．（2025·天津·模拟预测）如图所示，倾角为θ=30°的斜面体固定在水平面上，质量mb=1kg的b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a相连接，连接b的一段细绳与斜面平行，a物体在方向可变的拉力F作用下静止在如图所示位置，已知F最小时，大小为5N，（重力加速度大小为g=10m/s2）则（

）A．a物体质量为1kgB．F最小时，方向水平向右C．F最小时，绳中张力大小为D．F最小时，b物体受斜面摩擦力大小为【答案】AD【详解】ABC．设绳中张力为T，物体a受力示意图如图，可知当拉力F斜向右上与绳子垂直时的拉力最小，根据平衡条件有，解得，，故A正确、故BC错误；D．当F最小时绳中张力为，根据平衡条件可知，物体b的摩擦力为，故D正确。故选AD。5．如图所示，细绳a穿过光滑、轻质的小钢环分别系于两挂钉M、N上，细绳b一端系于小钢环上，另一端用力F竖直向下拉，逐渐增大拉力F。已知细绳b承受的最大拉力是a的倍，细绳a被小钢环分成的两段成α角，下列说法正确的是（）A．若α<80°，则必定是细绳a先断B．若α>80°，则必定是细绳b先断C．若α<100°，则必定是细绳b先断D．若α>100°，则必定是细绳a先断【答案】D【详解】以小钢环为研究对象，设α=α0时，细绳b的实际受力是a的倍，由力的平衡条件有，解得，可知，当α<90°时，细绳b先断，当α>90°时，细绳a先断，故选D。6．（2025·天津·调研）如图所示，将一光滑轻杆固定在水平地面上，杆与地面间的夹角为，一光滑轻环套在杆上，一个大小和质量都不计的滑轮用轻绳悬挂在天花板上，用另一轻绳绕过滑轮系在轻环上，轻绳另一端系一质量为的小物块，用手扶住小物块使恰好在竖直方向。现用手扶着小物块使其缓慢向下运动，到达某位置时松手，小物块恰好可以保持静止，此时（已知重力加速度大小为，小物块未碰杆或地面）（）A．绳与水平方向的夹角为B．绳的张力大小为C．绳与水平方向的夹角为D．绳的张力大小为【答案】ABD【详解】A．再次平衡时，以轻环为对象，根据平衡条件可知，绳与杆垂直，所以绳与水平方向的夹角为，故A正确；B．系统处于平衡状态，以小物块为对象，根据受力平衡可知，绳的张力大小为，故B正确；C．绳在绳和系小物块的绳夹角的角平分线上，所以绳与水平方向的夹角为，故C错误；D．根据平衡条件可得绳的张力大小为故D正确。故选ABD。7．（2025·天津·模拟预测）如图所示，将两个相同的物块P、Q置于粗糙斜面上，P、Q中间有一处于压缩状态的轻弹簧，轻弹簧不与P、Q拴接。物块P受到一个沿斜面向下的恒定拉力F，此时P、Q均静止，下列说法正确的是（）A．Q一定受到4个力的作用B．P受到的静摩擦力方向沿斜面向下C．仅撤去轻弹簧，P可能会沿斜面下滑D．仅撤去拉力F，P受到的摩擦力一定变小【答案】D【详解】A．对Q受力分析，Q受到重力、支持力和弹簧沿斜面向上的弹力，若重力沿斜面向下的分力与弹簧弹力的大小相等，则Q不受静摩擦力，此时Q受3个力的作用，若重力沿斜面向下的分力与弹簧弹力的大小不相等，则Q受静摩擦力，此时Q受4个力的作用故，错误；B．对P进行受力分析，弹簧弹力沿斜面向下，拉力方向沿斜面向下，重力竖直向下，根据平衡条件可知，P沿斜面方向合力为零，可知，P受到沿斜面向上的静摩擦力，故B错误；C．结合上述，设斜面倾角为，两物块质量均为，有弹簧时，对P受力分析，沿斜面方向有仅撤去轻弹簧有可知，若仅撤去轻弹簧，物块P沿斜面向下的合力变小，需要的摩擦力变小，故物块P仍然保持静止，故C错误；D．若仅撤去拉力，结合上述有物块P沿斜面向下的合力减小，需要的摩擦力一定减小，故D正确。故选D。8．如图所示，倾角为的斜面和半径为R的半圆弧连接，圆心O在斜面的延长线上，连接点M处有一轻质定滑轮，N为圆弧最低点且，斜面的底端固定一挡板P。物块B、C间由一轻质弹簧拴接置于斜面上（弹簧平行于斜面），其中C紧靠在挡板P处，B用跨过滑轮的不可伸长的轻绳与小球A相连，开始时将小球A锁定在M处，此时轻绳与斜面平行，且恰好伸直但无张力，B、C处于静止状态。某时刻解锁小球A，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0。已知小球A的质量为，物块B、C的质量均为，重力加速度为，小球与物块均可视为质点，不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，则（）A．小球A从M点运动到N点的过程中，物块B的机械能守恒B．弹簧的劲度系数C．小球A到达N点时，小球A的速度大小D．小球A到达N点时，物块B的速度大小【答案】BC【详解】A．小球A从M点运动到N点的过程中，物块B除重力以外还有弹簧弹力、绳子拉力做功，所以物块B的机械能不守恒，故A错误；B．未解锁小球A之前，弹簧处于压缩状态，对物块B受力分析有小球A到达N点时，物块C对挡板的作用力恰好为0，此时弹簧处于伸长状态，对物块C进行分析有根据几何关系有联立解得故B正确；CD．小球A到达N点过程，小球A、物块B、弹簧组成的系统机械能守恒，又可知弹簧弹性势能始末相等，则由机械能守恒可得根据关联速度分解可得联立解得，故C正确，D错误。故选BC。9．倾角为的斜面固定在水平面上，在斜面上放一个质量为M的物块A，物块A和斜面之间的动摩擦因数为，且，现用一沿斜面向上的力F作用于A上，使其与斜面保持静止，则（）A．物块A一定不受摩擦力的作用B．当时，物块A所受摩擦力一定沿斜面向下C．当时，物块A所受摩擦力摩擦力一定沿斜面向下D．当的情况下逐渐增大时，物块A所受摩擦力一定沿斜面向下【答案】B【详解】A．根据平衡条件可知，只有当时，物块A才不受摩擦力的作用，故A错误；B．当时，由沿斜面方向受力平衡可知，物块A所受摩擦力沿斜面向下，故B正确；CD．当时，由沿斜面方向受力平衡可知，物块A所受摩擦力摩擦力沿斜面向上，故CD错误。故选B。10．如图所示，一足够长的细线一端连接穿过水平细杆的滑块A，另一端通过光滑滑轮连接重物B，此时两边细线竖直。某时刻，水平拉力F作用在滑块A上，使A向右移动。已知A、B的质量分别为m和2m，滑块A与细杆间的动摩擦因数为。则（）A．若A做匀速运动，则B也做匀速运动B．若B做匀速运动，则A做加速运动C．若A缓慢向右运动，当细线与细杆间的夹角为时，拉力F有最小值D．若A缓慢向右运动到细线与细杆间的夹角为时，拉力F一直在增大【答案】D【详解】AB．对AB两滑块速度关系如图所示由几何关系有若A做匀速运动，逐渐减小，逐渐增大，则B的速度逐渐增大；若B做匀速运动，逐渐减小，逐渐增大，则A的速度逐渐减小，故AB错误；CD．对滑块B有对滑块A有进行受力分析如图所示由于滑块A从图示（最初是竖直的）位置开始缓慢向右移动至过程中可知则在竖直方向上有则在水平方向有联立解得假设，解得则可求得滑块A从图示虚线位置开始缓慢向右移动过程中，减小，可知F逐渐增大，当时解得拉力F有最大值故C错误，D正确。故选D。11．木块A、B分别重和，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了，弹簧的劲度系数为，系统置于水平地面上静止不动。现用的水平拉力F作用在木块B上，如图所示，则力F作用后木块A、B所受摩擦力大小（）A． B． C． D．【答案】A【详解】弹簧的弹力B物体所受最大静摩擦力力F作用后，对木块B进行受力分析可知因此B物体仍静止不动，所受摩擦力大小弹簧对A的弹力不变，因此A所受摩擦力大小故选A。12．如图甲所示，水平轻杆BC一端用光滑铰链固定在竖直墙上，另一端通过细绳AC固定，，在轻杆的C端用轻绳CD悬挂一个重物P；如图乙所示，水平轻杆H