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2025 高考复习100 考点最新模拟题千题精练
二、相互作用
专题2.11 物体静态平衡
1. (2024 广东广州天河区二模)灯笼为春节增添了不少喜庆的气氛。如图所示，重力为
的灯笼用细绳悬挂，
在水平风力
的吹动下偏离竖直方向一定的角度，并保持静止，此时细绳对灯笼的拉力为
，则
（ ）
A.
B.
C.
与
的合力与
相同
D. 若F 增大，灯笼重新平衡时，则
也增大
【参考答案】D
【名师解析】
根据题意，对灯笼受力分析，如图所示
由平衡条件有
1
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解得
若
增大，则
增大，
增大，故AB 错误，D 正确；
由共点力平衡特点可知，
与
的合力与
大小相等，方向相反，故C 错误。
。
2．（2024 重庆模拟2）如果把重庆看成一幅大型立体山水画，那么在长江上划破天际的两组索道就是这幅
画作里的“点睛之笔”。如题图所示，索道轿厢通过四根等长的吊臂吊在钢丝上，取每根吊臂的张力F沿
吊臂方向，每根吊臂与水平方向的夹角接近45°，轿厢和乘客的总重力为G。轿厢匀速运动时，F与G的关
系最接近（ ）
A．F = G
4
B．F = G
3
C．F =G
2
D．F = 2G
3
【参考答案】B
【名师解析】由图可知，四根吊臂对称分布，对吊箱，由平衡条件， 4 F sin 45° =G
解得： F =
G
4sin 45
∘= G
2√2 ≈G
3 ， 选项B 正确。
3. （2024 广东佛山一模）“人体旗帜”指的是用手抓着支撑物，使身体与地面保持平行的高难度动作。
某同学重为
，完成此动作时其受力情况如图所示，已知两手受力
、
方向与竖直方向夹角均为60°，
则其中
大小为（ ）
2
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A.
B.
C.
D.
【参考答案】C
【名师解析】
对身体受力分析如图：
两个力的夹角为120°，根据力的平衡条件可知
=G
故选C。
4. （2024 福建漳州第二次质检） 如图，斜面体M 放置在水平地面上，一物块m 恰好静止在斜面体上。现
对物块施加一水平向右的恒力F，物块与斜面体相对地面仍处于静止状态，则（ ）
A. 斜面体对物块
摩擦力一定增大
B. 斜面体对物块的支持力可能不变
C. 地面对斜面体的支持力保持不变
D. 地面对斜面体的摩擦力可能减小
【参考答案】C
【名师解析】施加恒力前，物块恰好静止，则摩擦力沿斜面向上
3
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施加恒力F 后系统依然静止，物块所受合力为零，若F 较小，物体相对斜面仍有下滑趋势，则静摩擦力仍
向上，根据
此时斜面体对物块的静摩擦力小于施加F 作用前的摩擦力，故A 错误；
B．对物块受力分析，将恒力F 沿斜面及垂直于斜面方向分解，可知
根据牛顿第三定律可知，斜面体对物块的支持力变大，故B 错误；
C．对斜面体和物块整体分析可知，地面对斜面体的支持力始终为
，故C 正确；
D．斜面体最初静止，地面对斜面体的摩擦力为零，施加一个水平向右的恒力F 后，地面对斜面体的摩擦
力与F 等大反向，则地面对斜面体的摩擦力增大，故D 错误。
5. （2024 深圳龙岗期末）如图（a），在倾角为
的固定斜面上，有一质量为
的拖把头被水平力
推着
沿斜面向上做匀速直线运动，轻杆质量不计，拖把头与斜面的动摩擦因数为
。重力加速度取为
。有位
同学对此作了受力分析如图（b），并列写下列关系式，其中正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【参考答案】AD
【名师解析】
对如图（b）中的重力和水平力
进行正交分解，得如图所示
4
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因为匀速直线运动受力平衡，得支持力大小为
滑动摩擦力大小为
由牛顿第三定律可得
得
沿斜面方向
平衡力为
故A 正确，B、C 错误；
如图（b）拖把头在4 个力的作用下做匀速直线运动，受力平衡合力为零，那么任意两个力的合力与另外两
个力的合力一定大小相等，方向相反，合力为零，所以通过勾股定理求重力和水平力
合力大小一定等于
滑动摩擦力和支持力的合力大小，即
故D 正确。
6. (2024 山西晋城期末)如图所示，轻弹簧b 一端固定在墙上，另一端拴一个质量为3m 的小球，小球用固
定在墙上的水平轻弹簧a 支撑，静止时轻弹簧b 与竖直方向的夹角为53°，已知重力加速度为g，
cos53°=0.6，sin53°=0.8。下列说法正确的是（ ）
5
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A. 小球静止时，a 弹簧是拉伸状态
B. 小球静止时，b 弹簧是压缩状态
C. 小球静止时，b 弹簧的弹力大小为5mg
D. 小球静止时，a 弹簧的弹力大小为5mg
【参考答案】C
【名师解析】
小球静止时，a 弹簧是压缩状态，b 弹簧是拉伸状态，选项AB 错误；
小球静止时，对小球受力分析可知
解得
Tb=5mg
Ta=4mg
选项C 正确，D 错误。
7. （2024 山西大同期末）有种棋盘是铁质的，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上。现将棋盘固定
在竖直方向（如图中实线所示）。对于静止在棋盘上的某颗棋子，不计棋子间的相互作用力。下列说法正
确的是（ ）
A. 棋子所受的弹力一定与其所受的重力大小相等
B. 棋盘对棋子的作用力大于棋子所受的重力
C. 棋子的磁性越弱，棋子所受的摩擦力越小
6
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D. 若使棋盘倾斜（如图中虚线所示），棋子仍相对棋盘静止，则棋子所受的摩擦力变小
【参考答案】D
【名师解析】
由水平方向平衡可知，棋子所受的弹力大小与重力无关，故A 错误；
棋子受合力为零，则棋盘对棋子的作用力与棋子的重力等大反向，故B 错误；
棋子所受的摩擦力与棋子的重力等大反向，与磁性强弱无关，故C 错误；
若使棋盘倾斜（如图中虚线所示），棋子仍相对棋盘静止，则棋子所受的摩擦力（等于重力沿斜面的分
力）变小，故D 正确。
8. （2024 江西1 月联考）儿童玩具弹射装置模型如图所示。可伸缩轻质弹簧和轻质杆的一端分别用铰链连
接在固定竖直板的P、Q 处，另一端连接在质量为m 的小球上，初始时刻在竖直向上力F 的作用下杆处于
水平位置，弹簧的原长和杆的长度均为
间距为
。现保持力F 的方向不变缓慢提升小球，直到弹簧
呈水平状态。在这个过程中（弹簧在弹性限度内）（ ）
A. F 先变大后一直变小
B. 小球可能受三个力作用
C. 弹簧在末态时的弹力比初态时的大
D. 轻质杆所受的弹力先变小后变大
【参考答案】CD
【名师解析】初始时刻对小球受力分析如图
7
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此时弹簧的长度为
此时弹簧的弹力为
此时水平方向有
竖直方向有
当弹簧处于原长时，如图所示
此时小球受到2 个力，
；当弹簧呈水平状态时，对小球受力分析如图所示
8
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此时弹簧的长度为
此时弹簧的弹力为
此时水平方向
竖直方向有
A．由图可知，从初始状态到弹簧恢复原长的过程中，F 从
逐渐增大到mg，然后从原长位置到
弹簧呈水平状态位置，F 从mg 增大到
，故F 一直在增大，A 错误；
B．综上所述，小球在运动过程中不可能受到3 个力的作用，可能受到2 个力作用或者4 个力的作用，故B
错误；
C．因为
，
9
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所以
故弹簧在末态时的弹力比初态时的大，故C 正确；
D．初始状态时，轻质杆所受弹力为
当弹簧恢复到原长位置为，轻质杆所受的弹力为
当弹簧处于水平状态时，轻质杆所受的弹力为
又因为
所以轻质杆所受的弹力先变小后变大，故D 正确。
9. （2024 黑龙江大庆重点高中期末）某科技公司设计的一套多用途城市无人驾驶系统如图所示，由乘客
舱和三角形支架组成，支架的四条完全相同带轮触脚可绕轴转动。先将乘客舱悬空固定于支架顶部，再利
用自身的动力系统调节触脚与竖直方向的夹角
以升高乘客舱，然后利用自动驾驶系统，将乘客舱运送至
相应地点。已知三角形支架和乘客舱的总质量为m，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 乘客舱被缓慢吊起过程中，夹角
逐渐增大
B. 乘客舱被缓慢吊起过程中的某个时刻，地面对每个轮子的支持力为
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C. 乘客舱被缓慢吊起过程中，地面对每个轮子的作用力发生了变化
D. 该装置在平直公路上加速行驶时，支架对乘客舱的作用力等于乘客舱的重力
【参考答案】C
【名师解析】
触脚与竖直方向的夹角
，设左右两个轮子之间的距离为，乘客舱的高度为
，三角形支架如下图
由
当变小，
变大时，
变小，故A 错误；
B．设地面对每个轮子的支持力为
，乘客舱被缓慢吊起过程中可以看成匀速运动，根据平衡条件得
解得
故B 错误；
C．设每个触角对乘客舱的作用力为
，对乘客舱受力分析，如下图
根据平衡条件，可得
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解得
根据牛顿第三定律，可知触角对轮子的作用力和地面对每个轮子的作用力的大小为
可得
与
有关，乘客舱被缓慢吊起过程中，
发生了变化，因此地面对每个轮子的作用力发生了变化，
故C 正确；
当该装置在平直公路上加速行驶时，根据牛顿第二定律，乘客舱受到的合力不等于零，因此支架对乘客舱
的作用力不等于乘客舱的重力，故D 错误。
10. （2024 黑龙江大庆重点高中期末）如图甲所示是一种常见的持球动作，用手臂挤压篮球，将篮球压在
身侧。为了方便问题研究，我们将场景进行模型化处理，如图乙所示。若增加手臂对篮球的压力，篮球依
旧保持静止，则下列说法正确的是（ ）
A. 篮球受到的合力增大
B. 人对篮球
作用力增大
C. 人对篮球的作用力的方向竖直向上
D. 手臂对篮球的压力是由于篮球发生了形变
【参考答案】C
【名师解析】
篮球受到重力和人对篮球的作用力从而保持静止状态说明篮球受力平衡，则合力为0 保持不变。重力和人
对篮球的作用力是一对平衡力，等大反向，篮球重力不变则人对篮球的作用力大小不变，方向竖直向上。
故AB 错误，C 正确；
弹力是由于施力物体的形变，想要恢复原状从而对受力物体产生力的作用。手臂对篮球的压力施力物体是
手臂，则是手臂发生了形变。故D 错误。
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