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）（原卷版）

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【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．【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【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【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．【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【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【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【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【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【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【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【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6N1．（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°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θ3．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．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，