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专题02 受力分析和牛顿定律
1．（2024 广西·二模）某运送物资的班列由40 节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，
列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2 节对第3 节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩
擦力、空气阻力均相等，则倒数第3 节对倒数第2 节车厢的牵引力为（ ）
A．F
B．
C．
D．
2．（2024·广西南宁·二模）如图（a）所示，刷油漆的使用的滚筒刷，既可以刷天花板，
也可以刷竖直墙面和水平地面，某同学为了研究其运动过程中的受力情况，将刷天花
板时的过程简化为图（b），质量为m 的物体在外力F 的作用下沿水平方向做匀速直线
运动，F 与水平方向的夹角为
，若保持F 大小不变，F 与水平方向的夹角仍为
，物
体与天花板和水平地面之间的动摩擦因数相同，建立如图（c）所示模型进行分析，假
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，关于图（b）和图（c）中物体所受摩擦力，下列说
法正确的是（ ）
A．图（b）中物体所受摩擦力大
B．图（c）中物体所受摩擦力大
C．图（b）和图（c）中物体所受摩擦力一样大
D．以上三种情况都有可能
3．（2024·广西贵港·二模）如图所示，用三个完全相同的小立柱将足球支起，小立柱
的上端可视为点，小立柱的位置连线成正三角形，放在水平桌面上，足球与小立柱的
触点与足球球心的连线与竖直方向的夹角均为37°，已知每个小立柱对足球的支持力大
小为2.5N，不计足球与小立柱间的摩擦及小立柱的重力，已知
，
，则下列说法正确的是（ ）
A．单个小立柱对足球的支持力方向竖直向上
B．足球所受的重力为7.5N
C．足球对小立柱的作用力与桌子对小立柱的作用力是平衡力
1
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D．足球对小立柱的作用力与桌子对小立柱的作用力是相互作用力
4．（2024 吉林·二模）如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆上，
悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．若两杆间距离
不变，上下移动绳子结点，
、
变化
D．若两杆间距离
减小，绳子拉力减小
5．（2024·吉林·二模）如图所示，完全相同的a、b 两小球用轻质细线1，2 悬挂在天
花板上，现用一水平拉力F 作用在b 球上，a、b 再次静止时，细线1 与竖直方向的夹
角为
，细线2 与竖直方向夹角为
，则
等于（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（2024·黑龙江·二模）如图所示，两根半圆柱体静止于粗糙程度处处相同的水平地
面上，紧靠但无相互作用力。现将一根圆柱体轻放在这两根半圆柱体上，三者均静止。
已知圆柱体和两半圆柱体的材料、长度、半径、密度均相同，不考虑它们之间的摩擦，
则半圆柱体与水平地面间的动摩擦因数至少为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（
）
2
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A．
B．
C．
D．
7．（2024·黑龙江·二模）某物体在竖直方向做直线运动的
图像如图所示。若选向
上为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A．0~1s 内，物体处于超重状态
B．0~2s 内，物体的平均速度大小为3m/s
C．
时，物体的速度、加速度均等于零
D．
时，物体离出发点最远
8．（2024·广西·二模）如图所示，一个倾角为30°、底面粗糙、斜面光滑的斜面体放
在粗糙的水平面上，斜面体的质量为2m。轻绳的一端固定在天花板上，另一端系住质
量为m 的小球，整个系统处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角也为30°。若滑动摩
擦力等于最大静摩擦力，则斜面体与水平面间的动摩擦因数至少为（ ）
A．
B．
C．
D．
9．（2024·广西·二模）农耕时代往往采用畜牧力，如图甲所示，牛通过两根耙索拉耙
沿水平方向匀速耙地。如图乙所示，两根耙索等长且对称，延长线的交点为
，夹角
3
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，拉力大小均为F，平面
与水平面的夹角为
（
为AB 的中
点），忽略耙索质量，下列说法正确的是（ ）
A．两绳对耙拉力的合力为F，地对耙阻力为
B．两绳对耙拉力的合力为F，地对耙阻力为
C．两绳对耙拉力的合力为
，地对耙阻力为
D．两绳对耙拉力的合力为
，地对耙阻力为
10．（2024·广西·二模）如图甲，足够长木板静置于水平地面上，木板右端放置一小物
块。在
时刻对木板施加一水平向右的恒定拉力
，作用
后撤去
，此后木板运
动的
图像如图乙。物块和木板的质量均为
，物块与木板间及木板与地面间均
有摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度
，下列说法正确的是
（ ）
A．拉力
的大小为
B．物块与木板间的动摩擦因数为
C．物块最终停止时的位置与木板右端间的距离为
D．
时刻，物块的速度减为0
11．（2024·江西南昌·二模）运动员立定跳远起跳瞬间如图所示，能表示地面对双脚作
用力方向的是（ ）
4
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A．
B．
C．
D．
12．（2024·江西萍乡·二模）公交车突然出现故障，两个乘客下车尝试推动公交车，图
甲中A 向前推B，B 向前推车，图乙中A、B 同时向前推车，都没有推动公交车，假设
这两种方式中两位乘客推力都为F，则下列说法正确的是（ ）
A．两图中公交车受到的推力都为2F
B．图甲中B 受到的地面摩擦力为0
C．图甲中公交车受到的地面的摩擦力为2F
D．图乙中公交车受到地面的摩擦
力大于2F
13．（2024·江西景德镇·二模）利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小。实
验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O 处，然后小球由静止释放，同时开始计时，
利用传感器和计算机获得弹性绳的拉力随时间的变化如图乙所示。根据图像提供的信
息，下列说法正确的是（ ）
A．
时刻小球的速度不是最大的
B．
时刻小球的动能不是最小的
C．
、
时刻小球的运动方向相同
5
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D．
14．（2024·江西上饶·二模）2024 年春节期间，哈尔滨的冰雪旅游爆火，图甲中的超
级大滑梯是哈尔滨冰雪大世界中最受欢迎的游乐项目之一。现将游客在滑梯上的下滑
过程的某阶段简化为如图乙所示模型：一粗糙斜面固定在水平地面上，物体A、B 的
上下表面皆与斜面平行，A、B 相对静止，共同沿斜面匀速下滑，默认图中物体的最大
静摩擦力大小均等于相应滑动摩擦力的大小，则下列说法中正确的是（ ）
A．
受到的摩擦力为零
B．
受到的摩擦力与斜面平行且向下
C．若在A、B 匀速下滑过程中对
施加一竖直向下的力，则A、B 继续匀速下滑
D．若在A、B 匀速下滑过程中对
施加一竖直向下的力，则A、B 将加速下滑
15．（2024·江西·二模）如图所示，在足够大的水平地面上静置一木板，可视为质点的
物块以v0=3m/s 的速度滑上木板，最终物块恰好到达木板的右端，木板沿地面运动的距
离恰好等于木板的长度。已知物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2，木板与地面间的动
摩擦因数μ2=0.05，取重力加速度大小g=10m/s2，则木板的长度为（ ）
A．1.0m
B．1.5m
C．2.0m
D．2.5m
16．（2024·辽宁辽阳·二模）一凿子两侧面与中心轴线平行，尖端夹角为
，当凿子竖
直向下插入木板中后，用锤子沿中心轴线竖直向下以力
敲打凿子上侧时，凿子仍静
止，侧视图如图所示。若敲打凿子时凿子作用于木板1、2 面的弹力大小分别记为
、
，忽略凿子受到的重力及摩擦力，下列判断正确的是（ ）
6
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A．
B．
C．
D．
17．（2024·江西·二模）如图所示，某同学设计一台风速测量仪，其原理是测量仪中有
一轻质杆悬挂着一个小球，无风时轻质杆自由下垂，当受到沿水平方向吹来的速度为
的风时，轻质杆与竖直方向的夹角为
。若风力与速度成正比，则当轻质杆与竖直方
向的夹角为
时的风速为（ ）
A．
B．
C．
D．
18．（2024·江西鹰潭·二模）如图，C 由质量为M 的物块及右上角光滑轻质定滑轮组
成，静置于水平地面。跨过滑轮用轻绳连接两质量分别为2m 和m 的物块A、B，除地
面外的其余各接触处均光滑。开始用手托住B，使轻绳刚好伸直。由静止释放B，在B
下落而A 又未碰到滑轮的过程中，C 始终保持静止，下列说法正确的是（ ）
A．地面对C 有向右的摩擦
B．物体C 受到4 个力作用
C．绳中拉力等于mg
D．地面对C 的支持力小于
19．（2024·安徽芜湖·二模）如图所示，光滑圆环竖直固定，ac 为水平直径，bd 为竖
直直径，一根轻绳P 端固定在竖直墙面上，轻绳跨过圆环后另一端Q 与重物B 相连，
轻质动滑轮挂在轻绳上，动滑轮下吊着重物A，Pbd 所在平面与圆环所在平面垂直，
A、B 均处于静止状态，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
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A．若将竖直圆环向右平移，则PQ 绳中拉力变大
B．若将竖直圆环向右平移，则PQ 绳对圆环拉力不变
C．若将轻绳Q 端悬系在竖直圆环上，则悬点从a 到b 移动的过程中绳中拉力保持
不变
D．若将轻绳Q 端悬系在竖直圆环上，则悬点从a 到b 移动的过程中绳中拉力一直
增加
20．（2024·安徽黄山·二模）如图所示，厢式汽车停放在水平地面上。一条长
的不
可伸长的轻绳两端分别拴在相距为L 的a、b 两点，让轻绳穿过质量为m 的光滑环，将
光滑圆环悬挂起来，此时轻绳拉力为
。此后将汽车停放在倾角为
的斜面上，此
时轻绳的拉力为
。则
的值为（ ）
A．
B．
C．
D．
21．（2024·安徽池州·二模）某兴趣小组研究发现最大静摩擦力的大小也与两物体间的
正压力成正比，查阅资料得知其比例系数称为静摩擦因数。如图所示，一只蚂蚁在半
球形碗底想要爬出碗内，但它缓慢爬行能达到的最大高度恰好只有碗的半径的0.2 倍，
假设碗内各处的静摩擦因数相同，则蚂蚁与碗之间的静摩擦因数为（ ）
8
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A．0. 2
B．0.8
C．0.75
D．
22．（2024·安徽合肥·二模）如图所示，三块完全相同的匀质板状工件上下对齐码放在
卡车上，只有最下面的工件与车厢底部固定。若运输途中司机紧急刹车，工件出现的
状态可能是（ ）
A．
B．
C．
D．
23．（2024·江西·二模）如图，玩具小车在轨道上做匀速圆周运动，测得小车1s 绕轨
道运动一周，圆轨道半径为0.3m，玩具小车的质量为0.5kg，AC 为过圆心竖直线，BD
为过圆心水平线，重力加速度g 大小取
，小车看作质点，下列说法正确的是
（ ）
A．小车在BD 下方运动时处于失重状态
B．小车在B 点不受摩擦力作用
C．小车在C 点时对轨道的压力恰好为零
D．小车在A 点时对轨道的压力比在C 点时大10N
24．（2024·江西·二模）图甲为我国研制的盾构机刀盘吊装场景，刀盘由绳索与长方形
钢架组成的设备悬挂于空中，处于静止状态，四条相同绳索分别牵引住钢架的四个顶
点，如图乙。刀盘与钢架总重力为G，每条绳索与竖直方向的夹角均为
，不计绳索
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重力，下列说法正确的是（ ）
A．每根绳索对钢架的拉力大小为
B．刀盘所受的合力方向竖直向上
C．若每根绳索增加相同的长度，每根绳索的拉力将变小
D．绳索对钢架的拉力大于钢架对绳索的拉力
25．（2024·黑龙江·二模）如图甲所示，汽车的后备箱里水平放着一个内装圆柱形工件
的木箱，工件截面和车的行驶方向垂直，当汽车以恒定速率通过如图乙所示的三个半
径依次变小的水平圆弧形弯道ABC 时，木箱及箱内工件均保持相对静止。从汽车行驶
方向上看，下列说法正确的是（ ）
A．Q 和M 对P 的支持力大小始终相等
B．汽车过A 点时，汽车重心的角速度最小
C．汽车过A、B、C 三点时工件P 受到的合外力大小相等
D．汽车过A、C 两点时，M 对P 的支持力小于Q 对P 的支持力
26．（2024·黑龙江齐齐哈尔·二模）如图所示，质量为2m 的足够长的木板C 静置于光
滑水平面上，可视为质点、质量均为m 的物块A、B 静置于C 上，B 位于A 右方
处。A、C 间的动摩擦因数
，B、C 间的动摩擦因数
。
时刻，
给C 施加一水平向右的恒力F，当
时，物块A，B 不会相遇；将A、B 第一次
相遇的时刻记为t，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度
，则下列说
法错误的是（ ）
10
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A．物块A 的最大加速度为
B．物块B 的最大加速度为
C．t 的最小值为2s
D．长木板C 的质量为1kg
27．（2024·贵州·二模）如图所示，粗糙水平地面上放有横截面为
圆的柱状物体A，
A 与墙面之间放有表面光滑的圆柱形物体B，A、B 均保持静止。若将A 向左移动少许，
下列说法正确的是（ ）
A．B 对A 的作用力不变
B．墙对B 的作用力不变
C．地面对A 的摩擦力不变
D．地面对A 的支持力不变
28．（2024 广西·二模）如图
为常见的“汽车千斤顶”。当汽车需要换轮胎时，
司机将它放在车身底盘和地面之间，只需摇动手柄使螺旋杆
转动，O、A 之间的距
离就会逐渐减小，O、C 之间的距离就会增大，就能将汽车车身缓缓地顶起来。在千斤
顶将汽车顶起来的过程中，下列关于
、
之间的弹力的说法正确的是（ ）
A．
、
之间的弹力不断变大
B．
、
之间的弹力不断变小
C．
之间的弹力变大、
之间的弹力变小
D．
之间的弹力变小、
之间的弹力变大
29．（2024·贵州毕节·二模）质量均为
的A、B、C 三个物体静置叠放在水平面上，
如图，现给B 物体施加一拉力
，大小为
，方向斜向右上方与水平方向成
，
A、B、C 仍处于静止状态，
取
，
，下列说法正确的是（
）
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A．物体C 对B 的摩擦力大小为
B．物体C 与地面间的摩擦力大小为
C．物体C 对地面的压力大小为
D．物体B 对A 的摩擦力大小为
30．（2024·贵州·二模）在一凝冻天气里，贵州某地的两小孩在庭院里用一板凳倒放在
水平冰面上玩耍。其中一人坐在板凳上，另一人用与水平方向成
角斜向下的恒力F
推着板凳向前滑行，如图所示。已知板凳上的小孩与板凳的总质量为30.8kg，板凳与
冰面间的动摩擦因数为0.05，重力加速度大小取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。为
使板凳做匀速直线运动，F 应为（ ）
A．13N
B．20N
C．27N
D．35N
31．（2024·安徽安庆·二模）如图甲所示，水平桌面上固定一个力传感器，力传感器通
过细绳与一质量为3.5kg 的物块连接，物块放置在粗糙的长木板上，开始时细绳伸直且
水平。现水平向左拉长木板，传感器记录的细绳拉力F 随时间t 变化的图像如图乙所
示，重力加速度g 取
，则下列说法正确的是（ ）
A．拉动长木板的最大拉力为10N
B．物块与长木板间的动摩擦因数是0.2
C．长木板与水平桌面间的滑动摩擦力是7N
D．增大水平桌面的粗糙程度，图线对应的峰值增大
32．（2024·贵州黔南·二模）有三个完全相同的重球，在每个球和水平地面间各压了一
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块相同的木板，并都与一根硬轻棒相连，棒的另一端分别与一较链相连，三个较链的
位置如图（a）、（b）、（c）所示。现分别用水平外力F 甲、F 乙、F 丙将木板向右匀
速抽出。已知地面光滑，球与木板间存在摩擦，则下列关于F 甲、F 乙、F 丙大小关系的
判断正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
33．（2024·贵州铜仁·二模）轻杆的两端固定有可视为质点的小球A 和B，不可伸长的
轻质细绳两端与两小球连接，轻绳挂在光滑水平固定的细杆O 上，平衡时的状态如图
所示。已知A 的质量是B 的质量的2 倍，则OA 与OB 的长度之比为（ ）
A．
B．
C．
D．
34．（2024 贵州·二模）由同种材料制成的两滑块A、B 用一根轻质细绳连接，将滑块
B 按在水平桌面上，细绳跨过轻质定滑轮将滑块A 悬挂在空中，如图甲所示，松手后
滑块A、B 的加速度大小均为
。现仅将滑块A、B 位置互换（如图乙所示），松手后
滑块A、B 的加速度大小均为3a。已知滑块B 的质量等于滑块A 的质量的两倍，则滑
块与水平桌面间的动摩擦因数为（ ）
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A．0.1
B．0.2
C．0.3
D．0.4
35．（2024·安徽淮南·二模）足够长的光滑斜面上的三个相同的物块通过与斜面平行的
细线相连，在沿斜面方向的拉力
的作用下保持静止，如图甲所示，物块2 的右侧固
定有不计质量的力传感器。改变拉力
的大小，使三个物块沿斜面以不同加速度向上
做初速为零的匀加速直线运动，测得多组传感器的示数
和物块通过的位移
与时间
的平方的比值，画出图像如图乙所示，重力加速度
。下列说法正确的是
（ ）
A．斜面的倾角
B．每个物块的质量
C．当
时，
D．当
时，物块的加速度大小为
二、多选题
36．（2024·江西九江·二模）如图所示，用与水平方向夹角为
的力F 拉物体，使该物
体沿水平路面做匀速直线运动。如果增大
（
始终小于90°），要使该物体仍沿同一
水平路面做匀速直线运动，则（ ）
A．力F 一定减小
B．该物体对水平路面的压力一定减小
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C．该物体对水平路面的摩擦力一定减小
D．该物体对水平路面的作用力一定减小
37．（2024·安徽安庆·二模）如图所示，一固定光滑直杆与水平方向夹角为α，一质量
为M 的物块A 套在杆上，通过轻绳连接一个质量为m 的小球B。现让A、B 以某一相
同速度沿杆方向开始上滑，此时轻绳绷紧且与竖直方向夹角为β，A、B 一道沿杆上滑
过程中，设A、B 的加速度大小为a，轻绳的拉力大小为FT，杆对物块A 的弹力大小
为FN，已知重力加速度为g，A、B 均可看成质点，则（ ）
A．
B．
C．
D．
38．（2024·贵州毕节·二模）如图，物块A、B 静置叠放在光滑水平面上，A、B 上下
表面水平。A、B 间动摩擦因数为
，某时刻起
受到水平向右随
时间变化的拉力
，A 始终在B 上，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（
）
A．
时，A 的加速度大小为
B．
时，A、B 间摩擦力大小为
C．
时，A、B 即将发生相对运动
D．
时，B 的加速度大小为
39．（2024·广西贵港·二模）图甲所示的无人机，某次从地面由静止开始竖直向上飞行，
该过程中加速度a 随上升高度h 的变化关系如图乙所示。已知无人机的质量为m，重
力加速度为g，取竖直向上为正方向，不计空气阻力，则从地面飞至
高处的过程中，
无人机（ ）
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A．先做匀加速直线运动后做匀速直线运动
B．飞至
高处时速度大小为
C．飞至
高处时无人机所受的升力为2mg
D．机械能增加量为
40．（2024·安徽芜湖·二模）如图所示，在以加速度
匀加速上升的升降机中，
大滑块C 质量为
，两个小滑块A 和B 质量均为
，滑块之间以及滑块与
水平面之间的动摩擦因数
，在大滑块上施加水平向右的恒力F，使得三个滑块
之间恰好保持相对静止，右边小滑块与大滑块始终未接触。忽略定滑轮的质量以及滑
轮和轻绳之间的摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g 取
，以下说
法正确的是（ ）
A．三个滑块之间恰好相对静止时，所需外力F 的大小为38N
B．三个滑块之间恰好相对静止时，轻绳中拉力大小为15N
C．保持其他条件不变，突然剪断细绳，剪断瞬间A 物体的加速度大小为
D．保持其他条件不变，突然剪断细绳，剪断后B 物体做竖直上抛运动
41．（2024·安徽池州·二模）从地面上以初速度
竖直向上抛出一质量为m 的小球，
若运动过程中小球受到的空气阻力与其速率成正比，比例系数为k，小球运动的速率随
时间变化规律如图所示，
时刻到达最高点，再落回地面，且落地前小球已经做速率
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为
的匀速直线运动。已知重力加速度为
，则（ ）
A．小球上升的时间大于下落的时间
B．小球上升过程速率为
时的加速度大小为
C．小球上升的最大高度为
D．小球从抛出到落回地面的整个过程中克服空气阻力做的功为
42．（2024·江西·二模）如图，将质量均为m 的物块M、N，由劲度系数为k 的轻质弹
簧拴接后置于倾角为
的固定斜面上，M 底面光滑，N 与斜面之间的动摩擦因数
，用手托住M 使其保持静止且使弹簧处于原长。
时刻将M 由静止释放，
已知弹簧始终处于弹性限度之内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为
g。从
时刻至M、N 首次共速的过程，下列说法正确的是（ ）
A．
时刻N 的加速度大小为零
B．M 和N 组成的系统动量守恒
C．M 减少的机械能等于N 增大的机械能与系统因摩擦产生热量之和
D．当M、N 速度差最大时，弹簧的形变量为
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