2026年天津高考物理二轮复习讲练测重难01 力与物体的平衡（重难专练）（原卷版）

重难01力与物体的平衡内容导航内容导航速度提升技巧掌握手感养成重难考向聚焦锁定目标精准打击：快速指明将要攻克的核心靶点，明确主攻方向重难技巧突破授予利器瓦解难点：总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧重难保分练稳扎稳打必拿分数：聚焦可稳拿分数题目，确保重难点基础分值重难抢分练突破瓶颈争夺高分：聚焦于中高难度题目，争夺关键分数重难冲刺练模拟实战挑战顶尖：挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感” 一：物体的受力分析技巧探究1.力学中的五种力种类大小方向重力G＝mg(不同高度、纬度、星球，g不同)竖直向下弹簧弹力F＝kx(x为形变量)沿弹簧轴线静摩擦力0＜Ff静≤Ffmax与相对运动趋势方向相反滑动摩擦力Ff滑＝μFN与相对运动方向相反万有引力F＝Geq\f(m1m2,r2)沿质点间的连线2.受力分析(1)把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力示意图的过程。(2)一般步骤3.整体法与隔离法整体法隔离法概念将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开来分析的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度研究系统内物体之间的相互作用力【必备知识】受力分析的两个常用判据(1)条件判据：不同性质的力产生条件不同，进行受力分析时最基本的判据是根据其产生条件判断力是否存在．(2)效果判据：有时候是否满足某力产生的条件是很难判定的，可先根据物体的运动状态进行分析，再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力．①物体平衡时必须保持合外力为零．②物体做变速运动时必须保持合力方向沿加速度方向，合力大小满足F＝ma.③物体做匀速圆周运动时必须保持合外力大小恒定，满足F＝，方向始终指向圆心．【必备知识】整体法、隔离法的应用技巧(1)整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解．在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力．(2)隔离法：从系统中选取一部分(其中的一个物体或两个物体组成的整体，少于系统内物体的总个数)进行分析．隔离法的原则是选取受力个数最少的部分来分析．(3)通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法．有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用．二：静态平衡问题1．平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动的状态，即a＝0.2．平衡条件：F合＝0或eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Fx＝0,Fy＝0)).3．平衡条件的推论如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等，方向相反．4．三种常用方法方法内容合成法物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反分解法物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用而平衡，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件【必备知识】处理平衡问题的三点说明(1)物体受三力平衡时，利用力的效果分解法或合成法比较简单．(2)物体受四个或四个以上的力作用时，一般采用正交分解法．(3)物体只受三个力的作用且三力构成普通三角形，可考虑使用相似三角形法．三：共点力作用下物体的动态平衡1．动态平衡：“动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力，是动态力，力的大小或方向发生变化，但变化过程中的每一个状态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡。在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述。2．分析动态平衡问题的方法方法步骤解析法(1)列平衡方程得出未知量与已知量的关系表达式；(2)根据已知量的变化情况来确定未知量的变化情况图解法(1)根据已知量的变化情况，画出平行四边形边、角的变化；(2)确定未知量大小、方向的变化相似三角形法(1)根据已知条件画出两个不同情况对应的力的三角形和空间几何三角形，确定对应边，利用三角形相似知识列出比例式；(2)确定未知量大小的变化情况【必备知识】用图解法分析物体动态平衡问题时，一般是物体只受三个力作用，且其中一个力大小、方向均不变，另一个力的方向不变，第三个力大小、方向均变化。．【必备知识】如果物体受到多个力的作用，可进行正交分解，利用解析法，建立平衡方程，找函数关系，根据自变量的变化确定因变量的变化．还可由数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值．【必备知识】对于物体沿圆弧缓慢移动的动态平衡问题，常把力的矢量三角形与几何三角形联系起来，根据三角形相似，讨论力的大小变化情况。另外需要注意的是构建三角形时可能需要画辅助线。技巧1：会分平衡中的临界与极值问题1.临界问题当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”“刚能”“恰好”等。2.极值问题平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题。3.解题方法(1)极限法：首先要正确地进行受力分析和变化过程分析，找出平衡的临界点和极值点；临界条件必须在变化中去寻找，不能停留在一个状态来研究临界问题，而要把某个物理量推向极端，即极大和极小。(2)数学分析法：通过对问题的分析，依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(画出函数图象)，用数学方法求极值(如求二次函数极值、公式极值、三角函数极值)。(3)物理分析方法：根据物体的平衡条件，作出力的矢量图，通过对物理过程的分析，利用平行四边形定则进行动态分析，确定最大值与最小值。【必备知识】1．临界状态平衡中的临界状态是指物体所处的平衡状态将要被破坏而尚未被破坏的状态，可理解成“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”“恰能”“恰好”等语言叙述，解决临界问题的基本方法是假设推理法．2．解题思路解决此类问题重在形成清晰的物理图景，分析清楚物理过程，从而找出临界条件或达到极值的条件．要特别注意可能出现的多种情况．技巧2：“挂件衣钩滑轮”类模型-------正Y模型跨过光滑滑轮(挂钩)的绳上的拉力大小相等(1)如图甲，绳子左端固定，右端从B点移到C点，两个端点之间水平距离变小，绳子夹角变小，拉力也变小．(2)如图甲，绳子左端固定，右端从B点移到D点，两个端点之间水平距离不变，绳子夹角不变，拉力也不变．(3)如图乙，轻杆AB两端连接有轻绳，从水平位置转一个角θ(小于90°)，两根绳子之间的夹角变小，所以拉力变小．（建议用时：20分钟）1．（2025·天津·二模）生活中人们经常用滑轮提升重物，如图所示，两人站在地上通过跨过两个固定定滑轮的轻绳拉动物体，使之匀速上升，已知悬挂重物的两侧绳子a和b与竖直方向的夹角始终相等，则在重物上升的过程中（）A．绳子a拉力逐渐变小B．人对地面的压力逐渐增大C．绳子a拉力对物体做功的瞬时功率保持不变D．两根绳子对物体的拉力冲量始终相等2．（2025·天津和平·三模）如图所示，甲、乙两建筑工人站立在固定平台边缘，用轻绳穿过光滑圆环，环下悬挂一重物，两人的手握紧轻绳，甲站在点静止不动，乙从点缓慢向点移动，可将重物从平台运到地面，则在重物着地前的过程中（）A．甲对绳子的拉力变大B．甲受平台的摩擦力不变C．甲受平台的支持力不变D．绳对圆环拉力的合力变小3．（2025·天津河西·三模）如图所示，倾角的斜面体C静置在水平台上，其底端与水平台平滑连接。物块沿斜面自由下滑，离开斜面后与静止在水平台上的物块B发生完全非弹性碰撞。随后A、B从点离开水平台，共同在空中飞行并落到水平地面上的点，、连线与水平方向的夹角。已知物块的质量、物块B的质量、斜面体C的质量，A与B碰撞前的速度，A、B表面均光滑，整个过程中C保持静止且A、B始终在同一竖直平面内运动。将A、B视为质点，不计空气阻力，，取。求：(1)沿斜面下滑的过程中，水平台对的支持力大小；(2)A、B碰撞过程中损失的机械能；(3)A、B共同在空中飞行的过程中，它们的重力的平均功率。4．（2025·天津滨海新·三模）如图所示，送水工人用推车在水平路面运桶装水，水桶对板OA、OB的压力分别为F1、F2，运送过程中水桶与推车保持相对静止，∠AOB为锐角且保持不变。到达目的地后，另一工人将板OA由竖直转至水平即可将水桶卸下。全程车把手距地面的高度不变，忽略水桶与板间摩擦，下列说法正确的是（）A．推车由静止突然启动时，F1减小F2增大B．推车由匀速突然减速时，F1增大F2不变C．在OA由竖直缓慢转到水平过程中，F1先增大后减小D．在OA由竖直缓慢转到水平过程中，F2先增大后减小5．（2025·天津·二模）如图所示，质量为m=3kg的小球A（视为质点），在两根等长的轻质细绳O'P和OP作用下处于平衡状态，O'P、OP与竖直方向的夹角均为60°。质量为m=3kg的足够长的木板B静止在光滑水平面上，质量为m=3kg的物块C（视为质点）静止在木板B的左端，物块C与木板B之间的动摩擦因数为μ=0.1。剪断细绳O'P，小球A开始运动，重力加速度g取(1)求小球A静止时对细绳OP的拉力F的大小；(2)小球A运动到最低点时速度为2m/s，且恰好与物块C发生弹性正碰（碰撞时间极短），求碰后物块C的速度vC的大小；(3)求小球A与物块C碰后，物块C相对木板B滑行的距离s。6．（2025·天津和平·二模）建筑工地常用如图所示装置将建材搬运到高处，光滑杆竖直固定在地面上，斜面体固定在水平面上，配重P和建材Q用轻绳连接后跨过光滑的定滑轮，配重P穿过光滑竖直杆，建材Q放在斜面体上，且轻绳与斜面平行，开始时建材静止在斜面上，之后增加配重质量，建材沿斜面上滑，下列分析正确的是（）A．当P、Q滑动时，则P、Q速度大小一定相等B．当P、Q滑动时，P减小的机械能一定等于Q增加的机械能C．当P、Q静止时，细线上的拉力一定大于竖直杆对P的弹力D．当P、Q静止时，斜面对Q的摩擦力可能斜向下7．（2025·天津宁河·一模）如图所示，某同学把压在水杯下的纸水平抽出，重复操作，将水杯压在纸的同一位置，以更快的速度水平抽出，两次过程中水杯均未滑出桌面，则在第二次的抽出过程中（

）A．水杯受到的摩擦力与第一次相等B．水杯动能变化量比第一次的大C．水杯动量变化量比第一次的大D．水杯动量变化量与对应时间的比值与第一次相等8．（2025·天津·一模）抖空竹是一种传统杂技。如图所示，表演者右手控制A点不动，左手控制B点沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（）A．沿虚线a向左移动，空竹的高度不变B．沿虚线b向上移动，细线与竖直方向的夹角不变C．沿虚线c斜向上移动，细线的拉力不变D．沿虚线d向右移动，细线对空竹的合力减小（建议用时：30分钟）9．（2024·天津北辰·三模）图甲为家用燃气炉架，其有四个对称分布的爪，若将总质量一定的锅放在炉架上，如图乙所示（侧视图）。忽略爪与锅之间的摩擦力，若锅可以看作半径为R的球面，正对的两爪间距为d，则下列说法正确的是（）A．R越大，爪与锅之间的弹力越小 B．R越大，爪与锅之间的弹力越大C．d越大，爪与锅之间的弹力越大 D．d越大，锅受到的合力越大10．（2024·天津河西·模拟预测）如图所示，倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜劈上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态．若将固定点c向上移动少许，而a与斜劈始终静止，则下列说法正确的是（）A．细线对物体a的拉力变大 B．斜劈对地面的压力不变C．斜劈对物体a的摩擦力减小 D．地面对斜劈的摩擦力为零11．（2024·天津·一模）如图所示，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°．已知M始终保持静止，则在此过程中（）A．水平拉力的大小可能保持不变B．M所受细绳的拉力大小可能先减小后增加C．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加D．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加12．（2024·天津·二模）海河九道湾，上上下下一共有74座桥，每一座桥都是天津人生活的一部分。如图，设某座桥的桥体中有三块相同的钢箱梁1、2、3紧挨着水平排列，受到钢索a、b、c拉力的方向相同，相邻钢箱梁间的作用力均沿着水平方向，下列说法正确的是（

）A．钢箱梁3所受合力最大B．钢索a、b、c上的拉力大小相同C．钢箱梁1对2的作用力大于2对1的作用力D．钢索a对钢箱梁1作用力的竖直分力大于钢箱梁1的重力13．（2024·天津·模拟预测）用质量为m、电阻率为、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框aba＇b＇。如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的aa＇边和bb＇边都处在磁极之间，极间磁感应强度大小为B。方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力，方框也没与磁极发生接触）。（1）已知方框下落高度为h时，其速度为vt（vt<vm）。求在此过程中方框内产生的焦耳热；（2）求方框下落的最大速度（设磁场区域在竖直方向足够长）；（3）若将方框质量不变、换成截面积的n匝线圈（总长度为4nL），并且将线圈首尾相连，求其下落的最大速度与的比值；14．（2024·天津南开·一模）千斤顶在汽车维修、地震救灾中经常用到。如图所示是剪式（菱形）千斤顶，当摇动把手时，螺纹杆迫使A、B间距离变小，千斤顶的两臂靠拢（螺旋杆始终保持水平），从而将重物缓慢顶起。若物重为G，AB与AC间的夹角为θ，不计千斤顶杆件自重，下列说法正确的是（）A．AC、BC两杆受到的弹力大小均为B．当时，AC、BC两杆受到的弹力大小均为GC．摇动把手将重物缓慢顶起的过程，AC、BC杆受到的弹力将减小D．摇动把手将重物缓慢顶起的过程，重物受到的支持力将增大15．如图所示，轻质弹簧上端固定，下端连接一光滑小球a（可视为质点），斜面b静止在水平地面上，小球放在斜面上，开始时弹簧与斜面平行。现将斜面缓慢向左移到虚线处，小球仍静止在斜面上。下列说法正确的是（）A．b对a的弹力增加 B．弹簧的长度减小C．地面对b的支持力增加 D．地面对b的摩擦力减小（建议用时：40分钟）16．（2025·天津·模拟预测）山崖上有一块风动石，无风时风动石静止，风动石与地面的接触面可以近似看作斜面，则地面对风动石的作用力的方向（）A．竖直向上 B．沿斜面向上 C．沿斜面向下 D．垂直斜面向上17．（2025·天津·模拟预测）如图所示，物块A被轻质细绳系住静止在倾角为30°的斜面上，细绳绕过光滑定滑轮后与轻弹簧在O点相连，物块B静止悬挂在O点下方，轻弹簧水平，细绳左右两边与竖直方向的夹角分别为30°、60°。已知轻弹簧劲度系数为k，B的质量为m，重力加速度为g，A与斜面间的动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：(1)弹簧的伸长量；(2)水平地面对斜面的摩擦力的大小和方向；(3)要使A、B始终在原位置保持静止，A的质量M的取值范围。（斜面始终处于静止状态）18．如图所示，放置在水平地面上的楔形凹槽截面是一个直角三角形（），AB、BC、AC边的长度分别为a、b、c，AC边平行于水平地面。将一个光滑的金属球静止放置在凹槽中。小球受到的重力大小为G，AB边对小球的支持力大小为F1，BC边对小球的支持力大小为F2，下列关系式正确的是（）A． B． C． D．19．（2025·天津·模拟预测）如图所示，重力为G的石头卡在绝壁间，悬空于峡湾千米之上。设两侧绝壁光滑且均为平面，左侧平面竖直，右侧平面与竖直方向夹角为，左右两侧绝壁对石头的作用力大小分别为F1和F2，则（）A． B．F1一定小于F2C．人站在石头上，F1不变 D．人站在石头上，F2不变20．如图所示，A、B两球用a、b两段轻绳连接，轻绳a绕过光滑定滑轮。给B球施加一个水平向右的拉力F，使A、B两球均处于静止状态且在同一水平线上。已知滑轮两边轻绳与水平方向的夹角分别为53°、37°，，则A、B两球质量之比等于（）A． B． C． D．21．（2025·天津·模拟预测）如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平面上，轻质弹簧一端固定于斜面底端，