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1、专题 03 力和平衡 一、单选题 1（2022辽宁）如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝OMON、与竖直方向夹角分别为()、。用12FF、分别表示OMON、的拉力，则（）A1F的竖直分力大于2F的竖直分力 B1F的竖直分力等于2F的竖直分力 C1F的水平分力大于2F的水平分力 D1F的水平分力等于2F的水平分力 2（2022河北）如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（）A圆柱体对木板的压力逐渐增大 B圆柱体对木板的压力先增大后减小 C两
2、根细绳上的拉力均先增大后减小 D两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变 3（2022湖南）2022 年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是（）A B C D 4（2022广东）图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、1F和2F分别表示三根绳的拉力大小，12FF且60AOB。下列关系式正确的是（）A1FF B12FF C13FF D13FF 5（2022
3、浙江）如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角60。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（）A作用力为33G B作用力为36G C摩擦力为34G D摩擦力为38G 6（2022湖南）如图（a），直导线 MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴 OO上，其所在区域存在方向垂直指向 OO的磁场，与 OO距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（b）所示。导线通以电流 I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为。下列说法正确的是（）A当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由 N 指向 M B电流 I增大，静止后，导线对悬线的
4、拉力不变 Ctan与电流 I成正比 Dsin 与电流 I 成正比 7（2021重庆）如图所示，人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为 F，该力与水平方向的夹角为30，则该力在水平方向的分力大小为（）A2F B3F CF D32F 8（2022浙江）如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件 P 和左端有玻璃挡板的凹形底座 Q构成，其重量分别为PG和QG。用手使 P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到 P对手有靠向玻璃挡板的力，P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态（即 P和 Q 的其余部分均不接触），P与 Q间的磁力大小为 F。下列说法正确的是（）AQ对 P 的磁力大小等于PG
5、BP 对 Q的磁力方向竖直向下 CQ对电子秤的压力大小等于QGF D电子秤对 Q 的支持力大小等于PGQG 9（2022浙江）如图所示，学校门口水平地面上有一质量为 m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为，则下列说法正确的是（）A轻绳的合拉力大小为cosmg B轻绳的合拉力大小为cossinmg C减小夹角，轻绳的合拉力一定减小 D轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小 10（2022浙江）如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的 U 形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻
6、转的主要因素是（）A水桶自身重力的大小 B水管每秒出水量的大小 C水流对桶撞击力的大小 D水桶与水整体的重心高低 11（2021广东）唐代耒耜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F 通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为和，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（）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 12（2021湖南）质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为
7、半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由 A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（）A推力F先增大后减小 B凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C墙面对凹槽的压力先增大后减小 D水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 13（2020海南）如图，上网课时小明把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则斜面对手机的（）A支持力竖直向上 B支持力小于手机所受的重力 C摩擦力沿斜面向下 D摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力 14（2020北京）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。
8、实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的Ft图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A实验中必须让木板保持匀速运动 B图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 C最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为 10:7 D只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数 15（2020山东）如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为 m和 2m 的物块 A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B 间的接触面和轻绳均与木板平行。A 与 B 间、B 与木板间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为 45时，物块 A、
9、B 刚好要滑动，则 的值为（）A13 B14 C15 D16 16（2020浙江）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 20 隐形战斗机以速度 v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。已知飞机受到重力 G、发动机推力1F、与速度方向垂直的升力2F和与速度方向相反的空气阻力fF。下列受力分析示意图可能正确的是（）A B C D 17（2020浙江）如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为 m 的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为56mg、方向竖直向上的拉
10、力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（）A受到的重力大小为16mg B受到的合力大小为16mg C对球面的压力大小为16mg D对球面的作用力大小为16mg 18（2020全国）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 和。若=70，则 等于（）A45 B55 C60 D70 19（2019江苏）如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右细绳与竖直方向的夹角为，绳的拉力为 T，则风对气球作用力的大小为
11、AsinT BcosT CTsin DTcos 20（2019天津）2018 年 10 月 23 日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是（）A增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力 B为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度 C索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下 D为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布 21（2019全国）用卡车运输质量为 m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示两斜面 I、固定在车上，倾
12、角分别为 30和 60重力加速度为 g当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面 I、压力的大小分别为 F1、F2，则 A1233=32FmgFmg，B1233=23FmgFmg，C1213=22FmgFmg，D1231=22FmgFmg，22（2017天津）如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆 M、N 上的 a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态如果只改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是 ()A绳的右端上移到 b，绳子拉力变小 B绳的两端高度差越小，绳子拉力越大 C将杆 N 向右移一些，绳子拉力变大 D若换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点右移 23（20
13、19浙江）如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有 A、B 两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的书本处于静止状态，现将两环距离变小后书本仍处于静止状态，则 A杆对 A 环的支持力变大 BB 环对杆的摩擦力变小 C杆对 A 环的力不变 D与 B 环相连的细绳对书本的拉力变大 24（2019浙江）如图所示，小明撑杆使船离岸，则下列说法正确的是 A小明与船之间存在摩擦力 B杆的弯曲是由于受到杆对小明的力 C杆对岸的力大于岸对杆的力 D小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力 25（2014上海）如图，光滑的四分之一圆弧轨道 A、B 固定在竖直平面内，A 端与水平面相切，穿在轨道上的小球在拉力 F 的作用下
14、，缓慢地由 A向 B运动，F 始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为 N在运动过程中（）AF 增大，N减小 BF 减小，N减小 CF 增大，N增大 DF 减小，N增大 26（2015上海）如图，一质量为 m 的正方体物块置于风洞内的水平面上，其一面与风速垂直，当风速为0v时刚好能推动该物块 已知风对物块的推力 F 正比于2Sv，其中 v 为风速、S 为物块迎风面积 当风速变为02v时，刚好能推动用同一材料做成的另一正方体物块，则该物块的质量为 A4m B8m C32m D64m 27（2013山东）如图所示，用完全相同的轻弹簧 A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧 A
15、与竖直方向的夹角为 30，弹簧 C水平，则弹簧 A、C 的伸长量之比为（）A3:4 B4:3 C1:2 D2:1 28（2013重庆）如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角 若此人所受重力为 G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为 AG BGsin CGcos DGtan 29（2014山东）如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千某次维修时将两轻绳剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后 AF1不变，F2变大 BF1不变，F2变小 CF1变大，F2变大 DF1变
16、小，F2变小 30（2014海南）如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于 O 点，右端跨过位于 O点的固定光滑轴悬挂一质量为 M 的物体；OO段水平，长度为 L；绳上套一可沿绳滑动的轻环现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升 L则钩码的质量为 A B C D 31（2013天津）如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于 O 点，现用水平 F 缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力 FN，以及绳对小球的拉力 FT的变化情况是（）AFN保持不变，FT不断增大 BFN不断增大，FT不断减小 CFN保持不变，
17、FT先增大后减小 DFN不断增大，FT先减小后增大 32（2014广东）如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木 P 在支撑点 M、N处受力的方向，下列说法正确的是（）AM处受到的支持力竖直向上 BN 处受到的支持力竖直向上 CM处受到的静摩擦力沿 MN 方向 DN 处受到的静摩擦力沿水平方向 33（2013北京）倾角为、质量为 M 的斜面体静止在水平桌面上，质量为 m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是（）A木块受到的摩擦力大小是 mgcos B木块对斜面体的压力大小是 mg sin C桌面对斜面体的摩擦力大小是 mg sin cos D桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g 34（201
18、3上海）如图，质量 mAmB 的两物体 A、B 叠放在一起，靠着竖直墙面让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体 B的受力示意图是 ABC D 35（2017浙江）重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动滑下，以下说法正确的是 A在石块下滑前后自卸车与石块整体的重心位置不变 B自卸车车厢倾角越大，石块与车厢的动摩擦因数越小 C自卸车车厢倾角变大，车厢与石块间的正压力减小 D石块开始下滑时，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力 36（2017浙江）重力为 G的体操运动员在进行自由体操比赛时，有如图所示的比赛动作，当运动员竖直倒立保持静止状态时，两手臂对称支撑，夹
19、角为，则（）A当60时，运动员单手对地面的正压力大小为2G B当120时，运动员单手对地面的正压力大小为G C当 不同时，运动员受到的合力不同 D当 不同时，运动员与地面之间的相互作用力不相等 37（2017浙江）如图所示质量为 m、电荷量为 q 的带电小球 A 用绝缘细线悬挂于 O 点，带有电荷量也为 q的小球 B 固定在 O 点正下方绝缘柱上.其中 O 点与小球 A 的间距为 lO 点与小球 B 的间距为3l，当小球A 平衡时，悬线与竖直方向夹角30，带电小球 A、B 均可视为点电荷，静电力常量为 k，则()AA、B 间库仑力大小222kqFl BA、B 间库仑力33mgF C细线拉力大小
20、223TkqFl D细线拉力大小3TFmg 38（2018浙江）叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为 m，相互接触，球与地面间的动摩擦因数均为，则：A上方球与下方 3 个球间均没有弹力 B下方三个球与水平地面间均没有摩擦力 C水平地面对下方三个球的支持力均为43mg D水平地面对下方三个球的摩擦力均为43mg 39（2017浙江）中国女排在 2016 年奥运会比赛中再度夺冠图为比赛中精彩瞬间的照片，此时排球受到的力有()A推力 B重力、推力 C重力、空气对球的作用力 D重力、推力、空气对球的作用力 40（2017全国）如图，一物块在水平拉力 F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动
21、若保持 F 的大小不变，而方向与水平面成 60角，物块也恰好做匀速直线运动物块与桌面间的动摩擦因数为()A23 B36 C33 D32 41（2017全国）一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80 cm 的两点上，弹性绳的原长也为80 cm将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为 100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)()A86 cm B92 cm C98 cm D104 cm 42（2017上海）如图，在匀强电场中，悬线一端固定于地面，另一端拉住一个带电小球，使之处于静止状态忽略空气阻力，当悬线断裂后
22、，小球将做（）A曲线运动 B匀速直线运动 C匀加速直线运动 D变加速直线运动 43（2016全国）如图，两个轻环 a和 b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为 m的小球。在 a和 b 之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b 间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为()A2m B32m Cm D2m 44（2018江苏泰州一模）如图所示，一定质量的物体用轻绳 AB悬挂于天花板上，用水平向左的力 F缓慢拉动绳的中点 O，用 T 表示绳 OB 段拉力的大小，在 O 点向左移动的过程中（）AF 逐渐变大，T逐渐变大 BF 逐渐变大，T不变 CF 逐
23、渐变小，T不变 DF 逐渐变小，T 逐渐变小 45（2016江苏）一轻质弹簧原长为 8 cm，在 4 N 的拉力作用下伸长了 2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为()A40 m/N B40 N/m C200 m/N D200 N/m 46（2016海南）如图，在水平桌面上放置一斜面体 P，两长方体物块 a和 b叠放在 P的斜面上，整个系统处于静止状态。若将 a和 b、b与 P、P与桌面之间摩擦力的大小分别用 f1、f2 和 f3表示。则（）Af1=0，f20，f30 Bf10，f20，f3=0 Cf10，f2=0，f3=0 Df10，f20，f30 47（2013上海）两个共点力
24、 F1、F2 大小不同，它们的合力大小为 F，则()AF1、F2 同时增大一倍，F 也增大一倍 BF1、F2 同时增加 10 N，F 也增加 10 N CF1 增加 10 N，F2 减少 10 N，F 一定不变 D若 F1、F2 中的一个增大，F 一定增大 48（2016上海）如图，始终竖直向上的力 F 作用在三角板 A 端，使其绕 B 点在竖直平面内缓慢地沿顺时针方向转动一小角度，力 F 对 B 点的力矩为 M，则转动过程中 AM 减小，F 增大 BM 减小，F 减小 CM 增大，F 增大 DM 增大，F 减小 二、多选题 49（2021河北）如图，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MN、PQ
25、足够长，且PQ杆光滑，一根轻弹簧一端固定在 M 点，另一端连接一个质量为 m的小球，小球穿过PQ杆，金属框绕MN轴分别以角速度和匀速转动时，小球均相对PQ杆静止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时（）A小球的高度一定降低 B弹簧弹力的大小一定不变 C小球对杆压力的大小一定变大 D小球所受合外力的大小一定变大 50（2019全国）如图，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
26、变 BM所受细绳的拉力大小一定一直增加 CM所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 DM所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【答案】BD【解析 51（2013广东）如图所示，物体 P静止于固定的斜面上，P 的上表面水平现把物体 Q 轻轻地叠放在 P上，则 AP 向下滑动 BP 静止不动 CP 所受的合外力增大 DP 与斜面间的静摩擦力增大 52（2018天津）明朝谢肇淛的五杂组中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可一游僧见之,曰：无烦也，我能正之”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为，现在木楔背上加一力 F，方向如图所示，木
27、楔两侧产生推力N，则（）A若 F一定，大时 N大 B若 F一定，小时 N大 C若 一定，F大时 N大 D若 一定，F小时 N大 53（2017全国）如图，柔软轻绳 ON的一端 O固定，其中间某点 M 拴一重物，用手拉住绳的另一端 N初始时，OM 竖直且 MN 被拉直，OM 与 MN 之间的夹角为（2）现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角 不变在 OM由竖直被拉到水平的过程中()AMN上的张力逐渐增大 BMN上的张力先增大后减小 COM上的张力逐渐增大 DOM 上的张力先增大后减小 54（2015广东）如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三
28、条绳长度不同，下列说法正确的有（）A三条绳中的张力都相等 B杆对地面的压力大于自身重力 C绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力 三、填空题 55（2013上海）如图，倾角为 37，质量不计的支架 ABCD 的 D 端有一大小与质量均可忽略的光滑定滑轮，A 点处有一固定转轴，CAAB，DCCA0.3m质量 mlkg 的物体置于支架的 B 端，并与跨过定滑轮的轻绳相连，绳另一端作用一竖直向下的拉力 F，物体在拉力作用下沿 BD 做匀速直线运动，已知物体与 BD 间的动摩擦因数 0.3为保证支架不绕 A 点转动，物体向上滑行的最大距离 s_m若增大 F 后，支架
29、仍不绕 A 点转动，物体能向上滑行的最大距离 s_s(填：“大于”、“等于”或“小于”)(取 sin370.6，cos370.8)56（2014上海）如图，竖直绝缘墙上固定一带电小球 A，将带电小球 B 用轻质绝缘丝线悬挂在 A 的正上方C 处，图中 AC=h当 B 静止在与竖直方向夹角30方向时，A 对 B 的静电力为 B 所受重力的33倍，则丝线 BC 长度为_ 若 A 对 B 的静电力为 B 所受重力的 0.5 倍，改变丝线长度，使 B 仍能在30处平衡以后由于 A 漏电，B 在竖直平面内缓慢运动，到0处 A 的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小的变化情况是_ 专题 03 力
30、和平衡 一、单选题 1（2022辽宁）如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝OMON、与竖直方向夹角分别为()、。用12FF、分别表示OMON、的拉力，则（）A1F的竖直分力大于2F的竖直分力 B1F的竖直分力等于2F的竖直分力 C1F的水平分力大于2F的水平分力 D1F的水平分力等于2F的水平分力【答案】D【解析】CD对结点 O 受力分析可得，水平方向 12sinsinFF 即 F2的水平分力等于 F2的水平分力，选项 C 错误，D 正确；AB对结点 O受力分析可得，竖直方向 12coscosFFmg 解得 1sinsin()mgF 2sinsin()mgF 则 F1
31、的竖直分量 1sincossin()ymgF F2的竖直分量 2sincossin()ymgF 因 sincoscossinsin()0 可知 21yyFF 选项 AB 错误。故选 D。2（2022河北）如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（）A圆柱体对木板的压力逐渐增大 B圆柱体对木板的压力先增大后减小 C两根细绳上的拉力均先增大后减小 D两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变【答案】B【解析】设两绳子对圆柱体的拉力的合力为T，木板对圆柱体的支持力为N，绳子与木板
32、夹角为，从右向左看如图所示 在矢量三角形中，根据正弦定理 sinsinsinmgNT 在木板以直线MN为轴向后方缓慢转动直至水平过程中，不变，从90逐渐减小到 0，又 180 且 90 可知 90180 则 0180 可知从锐角逐渐增大到钝角，根据 sinsinsinmgNT 由于sin不断减小，可知T不断减小，sin先增大后减小，可知N先增大后减小，结合牛顿第三定律可知，圆柱体对木板的压力先增大后减小，设两绳子之间的夹角为2，绳子拉力为T，则 2cosTT 可得 2cosTT 不变，T逐渐减小，可知绳子拉力不断减小，故 B 正确，ACD 错误。故选 B。3（2022湖南）2022 年北京冬奥
33、会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是（）A B C D【答案】A【解析】设风速度为v，取飘带上任意长度为x（x趋近于 0）的质量为m，飘带宽度为d，与水平方向夹角为，则该部分飘带的重力和所受风力分别为 Gmg，2sinFkxdv 则重力与风力的的合力与竖直方向的夹角为 2sintanFkdxvGmg 整理可得 21coskv dLmg 任意长度为x的飘带重力相等，所受风力的大小相等，则cos恒定，则飘带为一条倾
34、斜的直线，故 A 正确，BCD 错误。故选 A。4（2022广东）图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、1F和2F分别表示三根绳的拉力大小，12FF且60AOB。下列关系式正确的是（）A1FF B12FF C13FF D13FF【答案】D【解析】以O点为研究对象，受力分析如图 由几何关系可知 30 由平衡条件可得 12sin30sin30FF 12cos30cos30FFF 联立可得 13FF 故 D 正确，ABC 错误。故选 D。5（2022浙江）如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角60。一
35、重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（）A作用力为33G B作用力为36G C摩擦力为34G D摩擦力为38G【答案】B【解析】设斜杆的弹力大小为F，以水平横杆和重物为整体，竖直方向根据受力平衡可得 4cos30FG 解得 36FG 以其中一斜杆为研究对象，其受力如图所示 可知每根斜杆受到地面的作用力应与F平衡，即大小为36G，每根斜杆受到地面的摩擦力为 3si12n30GfF B 正确，ACD 错误；故选 B。6（2022湖南）如图（a），直导线 MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴 OO上，其所在区域存在方向垂直指向 OO的磁场，与 OO距离相等位置的磁感应强度大小相等且不
36、随时间变化，其截面图如图（b）所示。导线通以电流 I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为。下列说法正确的是（）A当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由 N 指向 M B电流 I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变 Ctan与电流 I成正比 Dsin 与电流 I 成正比【答案】D【解析】A当导线静止在图（a）右侧位置时，对导线做受力分析有 可知要让安培力为图示方向，则导线中电流方向应由 M指向 N，A 错误；BCD由于与 OO距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，有 sinBILmg，FT=mgcos 则可看出 sin与电流 I成正比，当 I增大时 增大，则 cos 减小，静止后
37、，导线对悬线的拉力 FT减小，BC错误、D 正确。故选 D。7（2021重庆）如图所示，人游泳时若某时刻手掌对水的作用力大小为 F，该力与水平方向的夹角为30，则该力在水平方向的分力大小为（）A2F B3F CF D32F【答案】D【解析】沿水平方向和竖直方向将手掌对水的作用力分解，则有该力在水平方向的分力大小为 3cos302FF 故选 D。8（2022浙江）如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件 P 和左端有玻璃挡板的凹形底座 Q构成，其重量分别为PG和QG。用手使 P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到 P对手有靠向玻璃挡板的力，P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态（
38、即 P和 Q 的其余部分均不接触），P与 Q间的磁力大小为 F。下列说法正确的是（）AQ对 P 的磁力大小等于PG BP 对 Q的磁力方向竖直向下 CQ对电子秤的压力大小等于QGF D电子秤对 Q 的支持力大小等于PGQG【答案】D【解析】AB由题意可知，因手使 P 的左端与玻璃挡板靠近时，感受到 P对手有靠向玻璃挡板的力，即 Q对 P有水平向左的磁力；P 与挡板接触后放开手，P 处于“磁悬浮”状态，则说明 Q对 P有竖直向上的磁力，则 Q对 P的磁力方向斜向左上方向，其磁力 F大小大于PG，选项 AB 错误；CD对 PQ的整体受力分析，竖直方向电子秤对 Q的支持力大小等于PGQG，即 Q 对
39、电子秤的压力大小等于PGQG，选项 C 错误，D 正确。故选 D。9（2022浙江）如图所示，学校门口水平地面上有一质量为 m的石墩，石墩与水平地面间的动摩擦因数为，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为，则下列说法正确的是（）A轻绳的合拉力大小为cosmg B轻绳的合拉力大小为cossinmg C减小夹角，轻绳的合拉力一定减小 D轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小【答案】B【解析】AB对石墩受力分析，由平衡条件可知 cosTf fN sinTNmg 联立解得 cossinmgT 故 A 错误，B 正确；C拉力的大小为 2cossin1sin()mgm
40、gT 其中tan，可知当90时，拉力有最小值，即减小夹角，轻绳的合拉力不一定减小，故 C 错误；D摩擦力大小为 coscoscossin1tanmgmgfT 可知增大夹角，摩擦力一直减小，当趋近于 90时，摩擦力最小，故轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力不是最小，故 D 错误；故选 B。10（2022浙江）如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的 U 形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（）A水桶自身重力的大小 B水管每秒出水量的大小 C水流对桶撞击力的大小 D水桶与水整体的重心高低【答案】D【解析】水管口持续有水流出而过一段时间桶
41、会翻转一次，说明主要原因是装的水到一定量之后，导致水桶与水整体的重心往上移动，竖直向下的重力作用线偏离中心转轴，导致水桶不能稳定平衡，发生翻转，故选 D。11（2021广东）唐代耒耜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F 通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为和，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（）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】A将拉力 F正交分解如下图所示
42、 则在 x 方向可得出 Fx曲=Fsin Fx直=Fsin 在 y方向可得出 Fy曲=Fcos Fy直=Fcos 由题知 则 sin cos 则可得到 Fx曲 Fy直 A 错误、B 正确；CD耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，无论是加速还是匀速，则 CD 错误。故选 B。12（2021湖南）质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由 A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是
43、（）A推力F先增大后减小 B凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C墙面对凹槽的压力先增大后减小 D水平地面对凹槽的支持力先减小后增大【答案】C【解析】AB 对滑块受力分析，由平衡条件有 sinFmg cosNmg 滑块从 A 缓慢移动 B 点时，越来越大，则推力 F 越来越大，支持力 N 越来越小，所以 AB 错误；C对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为 1cossincossin 22NFFmgmg 则越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以 C 正确；D水平地面对凹槽的支持力为 2sinsinNMm gFMm gmg地 则越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以 D 错误；
44、故选 C。13（2020海南）如图，上网课时小明把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则斜面对手机的（）A支持力竖直向上 B支持力小于手机所受的重力 C摩擦力沿斜面向下 D摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力【答案】B【解析】设手机的质量为 m，斜面倾角为。对手机进行受力分析，如图所示 由图可知支持力方向垂直斜面向上，摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件则有 sinfmg，NcosFmg 因cos1，故NFmg，且摩擦力等于手机所受的重力沿斜面向下的分力 故选 B。14（2020北京）某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长
45、木板上。水平向左拉木板，传感器记录的Ft图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A实验中必须让木板保持匀速运动 B图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 C最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为 10:7 D只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数【答案】C【解析】AB为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右轻绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图可乙知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不需要让木板保持匀速运动，故 AB 错误；C由图可知，最大静摩擦
46、力约为 10N，滑动摩擦力约为 7N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为 10:7，故 C 正确；D根据 fNFF，NFmg 可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故 D 错误。故选 C。15（2020山东）如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为 m和 2m 的物块 A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B 间的接触面和轻绳均与木板平行。A 与 B 间、B 与木板间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为 45时，物块 A、B 刚好要滑动，则 的值为（）A13 B14 C15 D16【答案】C【解析】当木板与水平面的夹
47、角为45时，两物块刚好滑动，对 A 物块受力分析如图 沿斜面方向，A、B 之间的滑动摩擦力 1cos45fNmg 根据平衡条件可知 sin 45cos45Tmgmg 对 B 物块受力分析如图 沿斜面方向，B 与斜面之间的滑动摩擦力 23cos45fNmg 根据平衡条件可知 2sin 45cos453cos45mgTmgmg 两式相加，可得 2sin 45sin 45cos45cos453cos45mgmgmgmgmg 解得 15 故选 C。16（2020浙江）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 20 隐形战斗机以速度 v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示
48、。已知飞机受到重力 G、发动机推力1F、与速度方向垂直的升力2F和与速度方向相反的空气阻力fF。下列受力分析示意图可能正确的是（）A B C D【答案】A【解析】由题意可知所受重力 G 竖直向下，空气阻力 Ff与速度方向相反，升力 F2与速度方向垂直，发动机推力 F1的方向沿喷口的反方向，对比图中选项可知只有 A 选项符合题意。故选 A。17（2020浙江）如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片。为不损伤望远镜球面，质量为 m 的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为56mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月
49、球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（）A受到的重力大小为16mg B受到的合力大小为16mg C对球面的压力大小为16mg D对球面的作用力大小为16mg【答案】D【解析】A工作人员的质量为m，则工作人员受到的重力 Gmg A 错误；B工作人员在球面上缓慢行走，处于平衡状态，合力为 0，B 错误；C工作人员站在的球面位置不水平，对球面的压力不等于16mg，C 错误；D由平衡条件可得球面对工作人员的作用力F满足 5166Fmgmgmg 再由牛顿第三定律可得，工作人员对球面的作用力大小为 16Fmg D 正确。故选 D。18（2020全国）如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细
50、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 和。若=70，则 等于（）A45 B55 C60 D70【答案】B【解析】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 1802 解得55。故选 B。19（2019江苏）如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右细绳与竖直方向的夹角为，绳的拉力为 T，则风对气球作用力的大小为 AsinT BcosT CTsin DTco