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专题一 力与运动
第1 讲 力与物体的平衡
一．受力分析的应用
1．（2023 秋•杭州期中）如图所示是武僧习武场景，倾斜的木棒一端在地面上，另一端在空中，有一武僧
倾斜的站在木棒上，离地面较低的脚踩在木棒上，离地面较高的脚从木棒的下面穿过把木棒往上钩住，人
和棒处于静止状态。关于武僧的受力下列说法正确的是（ ）
A．武僧只受到重力和木棒对它的弹力
B．武僧不一定会受到木棒的摩擦力的作用
C．木棒对武僧的作用力垂直于木棒向上D．木棒对武僧的作用力竖直向上
2．（2022•聊城模拟）歼—20 战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机，能够在不改变飞机飞行方向的情
况下，通过转动尾喷口方向改变推力的方向，使战斗机获得很多优异的飞行性能．已知在歼—20 战斗机沿
水平方向超音速匀速巡航时升阻比（垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比）为k，飞机的重力
为G．能使飞机实现水平匀速巡航模式的最小推力是（ ）
A．
B．
C．
D．G
3．（2022•莱州市校级模拟）如图所示，质量为2.5m 的物体A 放在倾角为α＝30°的固定斜面体上，一平
行于斜面的轻绳跨过光滑定滑轮一端与物体A 连接，另一端与一竖直轻弹簧相连，弹簧下端悬挂一质量为
m 的砝码盘B，整个系统处于静止状态。现将质量为m 的砝码轻轻放在B 盘中，二者开始运动。B 在运动
过程中始终未着地，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，要使物
体A 始终保持静止状态，A 和斜面体之间的动摩擦因数的最小值为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．（2022•海南）我国的石桥世界闻名，如图，某桥由六块形状完全相同的石块组成，其中石块1、6 固
定，2、5 质量相同为m，3、4 质量相同为m′，不计石块间的摩擦，则m：m′为（ ）
1
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A．
B．
C．1
D．2
二．一般情况下的共点力平衡
5．（2024•安徽二模）如图所示，一质量为M 的半球面放在粗糙的水平面上，球心为O，轻绳一端固定在
天花板上、另一端系一质量为m 的小球（可视为质点），小球放在半球面上，小球静止时轻绳与竖直方向
的夹角为45°，小球与半球球心O 连线与竖直方向成30°角，此时半球面静止。已知半球面与水平面的接触
面粗糙，其余摩擦不计，重力加速度为g，则半球面与水平面的摩擦力大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（2023•浙江）如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G 的光滑圆柱体静置其上，a、b 为
相切点，∠aOb＝90°，半径Ob 与重力的夹角为37°。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则圆柱体受到的支持
力Fa、Fb大小为（ ）
A．Fa＝0.6G，Fb＝0.4G
B．Fa＝0.4G，Fb＝0.6G
C．Fa＝0.8G，Fb＝0.6G
D．Fa＝0.6G，Fb＝0.8G
7．（2023•全国）如图，在置于水平地面的楔状物体P 的斜面上有一小物块Q，Q 受水平外力F 的作用。
已知P 和Q 始终保持静止，则（ ）
A．增加P 的质量，P 与地面间摩擦力的大小一定增加
B．增加外力F 的大小，P 与地面间摩擦力的大小一定增加
C．增加Q 的质量，P 与Q 间摩擦力的大小一定增加
D．增加外力F 的大小，P 与Q 间摩擦力的大小一定增加
8．（2023 秋•辽宁月考）汽车发生爆胎后，需要用千斤顶帮助抬起汽车方便换胎。当摇动把手时，就能使
水平面上的千斤顶的两臂（长度相等）靠拢，顶起汽车。图（a）、（b）为汽车内常备的两种类型的千斤
顶，一种是“Y”形，另一种是“菱形”，摇动手柄，使螺旋杆转动，A、B 间距离发生改变，从而实现重
2
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物的升降。若物重为G，AB 与AC 间的夹角为θ，螺旋杆保持水平，不计杆自身重力，则图（a）、（b）
两千斤顶螺旋杆的拉力大小之比为（ ）
A．1：1
B．1：2
C．2：1
D．2：3
9．（2022•天心区校级模拟）图甲为挂在架子上的双层晾衣篮。上、下篮子完全相同且保持水平，每个篮
子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈
用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图乙所示，则图甲中上、下各一根绳中的张力大小
之比为（ ）
A．1：1
B．2：1
C．5：2
D．5：4
10．（2022•辽宁模拟）如图所示，悬挂在O 点的三个小球a、b、c 由轻细线相连，它们的重力大小均为
G。当大小为G 的水平拉力作用在b 上时，a、b 间的细线与水平方向的夹角为θ1；当大小为G 的水平拉力
作用在c 上时，a、b 间的细线与水平方向的夹角为θ2，则tanθ1：tanθ2为（ ）
A．1：1
B．1：2
C．1：3
D．2：1
11．（2023 秋•武冈市期中）尖劈可用来卡紧物体，在距今约40～50 万年的新石器时代的石斧、石矛都说
明尖劈是人类最早发明并广泛使用的一种简单的工具。如图所示为顶角很小的木质尖劈，将它嵌入木头缝
中，可起到卡紧物体的目的。已知木质尖劈与木头间的动摩擦因数为
，为了使木质尖劈起到卡
紧物体的作用，则木质尖劈的顶角最大约为（ ）
3
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A．30°
B．15°
C．22.5°
D．7.5°
12．（2023•长沙二模）如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋顶结构可简
化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。已知檩条间
距离为d，以下说法正确的是（ ）
A．减小檩条间的距离d 时，瓦片可能会下滑
B．减小檩条的倾斜角度θ 时，瓦片与檩条间的弹力变小
C．增大檩条间的距离d 时，瓦片与檩条间的摩擦力变大
D．增大檩条间的距离d 时，瓦片与檩条间的弹力变小
（多选）13．（2024•天河区一模）耙在中国已有1500 年以上的历史，北魏贾思勰著《齐民要术》称之为
“铁齿楱”，将使用此农具的作业称作耙。如图甲所示，牛通过两根耙索拉耙沿水平方向匀速耙地。两根
耙索等长且对称，延长线的交点为O1，夹角∠AO1B＝60°，拉力大小均为F，平面AO1B 与水平面的夹角
为30°（O2为AB 的中点），如图乙所示。忽略耙索质量，下列说法正确的是（ ）
A．两根耙索的合力大小为F
B．两根耙索的合力大小为
C．地对耙的水平阻力大小为
D．地对耙的水平阻力大小为
14．（2023•浙江模拟）如图所示，一轻质A 型梯置于水平地面上，重力为G 的人站在其顶部水平横杆中
点处，静止时，限位轻绳松弛，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角θ＝60°。则每根斜杆受到地
面的（ ）
4
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A．作用力为
G
B．作用力为
G
C．摩擦力为
G
D．摩擦力为
G
15．（2023•绵阳模拟）新春佳节，大街小巷总会挂起象征喜庆的中国红灯笼。如图所示，由4 根等长轻质
细绳AB、BC、CD、DE 悬挂起3 个质量相等的灯笼，绳两端的结点A、E 等高，AB 绳与竖直方向的夹角
为α，绳中张力大小为F1；BC 绳与竖直方向的夹角为β，绳中张力大小为F2，则（ ）
A．α 可能等于β
B．α 可能大于β
C．F1＞3F2
D．F1＜3F2
16．（2023•广东）如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜
面，与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F 的
作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（ ）
A．Ff＝G
B．F＝FN
C．Ff＝Gcosθ
D．F＝Gsinθ
17．（2023 秋•铁东区校级月考）如图所示，倾角为θ 的斜面体c 置于水平地面上，小盒b 置于斜面上，通
过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a 连接，连接b 的一段细绳与斜面平行，连接a 的一段细绳竖直，a 连接在
竖直固定在地面的弹簧上，现在b 盒内缓慢加入适量砂粒，a、b、c 始终位置保持不变，下列说法中正确
的是（ ）
A．b 对c 的摩擦力可能先减小后增大
B．绳上张力可能增大
C．c 对地面的摩擦力方向可能向左 D．弹簧一定处于压缩状态
18．（2023 秋•河南月考）如图所示，A、B 两木块质量均为m，1、2 两轻弹簧的劲度系数分别为k1、k2，
轻绳绕过不计大小的光滑定滑轮与A 相连，弹簧与木块、地面均拴接，整个系统静止，滑轮左侧绳子刚好
保持竖直，重力加速度为g。现用力F 缓慢拉绳，拉动时滑轮右侧绳子保持与竖直方向的夹角为θ，直到2
弹簧弹力大小变为原来的一半为止，在这一过程中，下列说法错误的是（ ）
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A．木块A 移动的距离可能为
B．木块A 移动的距离可能为
C．绳子对定滑轮的作用力大小可能为
D．绳子对定滑轮的作用力大小可能为
（多选）19．（2024•泸州一模）如图所示，在倾角θ＝30°的粗糙斜面ABCD 上，一质量为m 的物体受到
与对角线BD 平行的恒力F 作用，恰好能沿斜面的另一对角线AC 做匀速直线运动。已知斜面ABCD 为正
方形，重力加速度大小为g，则（ ）
A．物体与斜面间的动摩擦因数为
B．物体与斜面间的动摩擦因数为
C．恒力F 大小为
D．恒力F 大小为
20．（2023•五华区校级模拟）如图所示，将三根完全相同的轻质细杆，两两互成90°，连接到同一个顶点
O，另一端分别连接到竖直墙壁上的A、B、C 三个点，BC 连线沿水平方向，ΔABC 是等边三角形，O、
A、B、C 点处，分别是四个可以向各个方向自由转动的轻质光滑饺链（未画出）。在O 点用细绳悬挂一个
质量为m 的重物，则AO 杆对墙壁的作用力为（ ）
A．
B．
C．
D．
三．动态平衡分析
21．（2023•南充模拟）《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV 的高压线上带电作业的
过程，如图所示，绝缘轻绳OD 一端固定在高压线杆塔上的O 点，另一端固定在兜篮D 上，另一绝缘轻绳
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跨过固定在杆塔上C 点的定滑轮，一端连接兜篮，另一端由工人控制，身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓
慢地从C 点运动到处于O 点正下方E 点的电缆处，绳OD 一直处于伸直状态。兜篮、王进及携带的设备总
质量为m，可看作质点，不计一切阻力，重力加速度大小为g。从C 点运动到E 点的过程中，下列说法正
确的是（ ）
A．绳OD 的拉力一直变小 B．绳CD 的拉力一直变大
C．绳OD、CD 拉力的合力大于mg D．绳CD 与竖直方向的夹角为30°时，绳CD 的拉力为
mg
22．（2023•滁州一模）如图所示，光滑半圆环竖直固定放置，最高点B 处有一光滑小滑轮，质量为m 的
小球A 穿在环上。现用细绳一端拴在A 上，另一端跨过滑轮用力F 拉动，使A 由图示位置缓慢向上移动，
圆环对A 的弹力为FN，则（ ）
A．力F 逐渐变大 B．弹力FN逐渐变小
C．弹力FN大小不变
D．弹力FN的方向先背离圆心O 后指向圆心O
23．（2023•鞍山三模）一轻绳一端系在竖直墙M 上，另一端系一质量为m 的物体A，用一轻质光滑圆环
O 穿过轻绳，并用力F 拉住轻环上一点，如图所示。现使物体A 从图中虚线位置缓慢上升到实线位置。则
在这一过程中，力F、绳中张力FT及力F 与水平方向夹角θ 的变化情况是（ ）
A．F 逐渐减小，FT逐渐增大，夹角θ 逐渐减小
B．F 逐渐减小，FT保持不变，夹角θ 逐渐减小
C．F 逐渐减小，FT保持不变，夹角θ 逐渐增大
D．F 逐渐增大，FT保持不变，夹角θ 逐渐增大
24．（2023•开福区校级模拟）如图所示，OM 是竖直的固定挡板，ON 是可绕O 点转动的木板，两个半径
不同的均匀圆柱A、B 放置在挡板与木板之间。不计所有摩擦，当木板绕O 点缓慢顺时针方向转动到水平
的过程中，下列说法正确的是（ ）
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A．A 对B 的支持力逐渐减小
B．木板对B 的支持力逐渐增大
C．木板对A 的支持力大小不变 D．挡板对A 的支持力大小不变
25．（2023•道里区校级二模）如图所示，用OA、OB 两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间。开始时OB 绳
处于水平状态。现保持O 点位置不变，只通过改变OB 绳长使绳右端由B 点缓慢上移至B'点，此时OB′
与OA 之间的夹角θ＜90°。设此过程中OA、OB 绳的拉力分别为FOA、FOB，下列说法正确的是（ ）
A．FOB先增大后减小
B．FOB先减小后增大
C．FOA先增大后减小
D．FOA先减小后增大
26．（2023•怀化一模）晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B 两点，A、B 两点等高，原
来无风状态下衣服保持静止。某时一阵恒定的风吹来，衣服受到水平向右的恒力而发生滑动，并在新的位
置保持静止，如图所示。两杆间的距离为d，绳长为1.25d，衣服和衣架的总质量为m，重力加速度为g，
sin37°＝0.6。不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．在有风且风力不变的情况下，绳子右端由A 点沿杆向下移到C 点，绳子的拉力变大
B．有风时，挂钩左、右两侧绳子的拉力大小不相等
C．相比无风时，在有风的情况下∠AOB 小
D．无风时，轻绳的拉力大小为
27．（2023•昆明一模）工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端
分别固定于刚性直杆上的A、B 两点，轻绳长度大于A、B 两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上，乙站直
后将杆的一端搭在肩上并保持不动，甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上，此时物体刚要离开地面，然后甲缓
慢站起至站直。已知甲的身高比乙高，不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中，下列说
法正确的是（ ）
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A．轻绳的张力大小一直不变
B．轻绳的张力先变大后变小
C．轻绳的张力先变小后变大
D．轻绳对挂钩的作用力先变大后变小
28．（2023•甘肃二模）小明同学用光滑的硬钢丝弯折成“
”形状，将它竖直固定放置。OB 是竖直方
向，BC 是水平方向，∠AOB＝30°，一个光滑的轻环套在足够长的OA 段上，一根足够长的轻绳一端固定
在OB 上的M 点，轻绳穿过小环，另一端吊着一个质量为m 的物体，重力加速度为g，下列说法正确的是
（ ）
A．绳端从M 点缓慢移到B 点的过程中绳子对圆环的力变小
B．OA 杆受到小环的压力大小可以小于mg
C．OA 杆受到小环的压力大小为
D．绳端从B 点缓慢水平向左移到N 点的过程中绳子对圆环的力大小不变
29．（2023•河北一模）如图所示，光滑四分之一圆弧轨道ABC 固定放置，B 为轨道最低点，O 为圆弧对
应的圆心，连线OB 沿竖直方向，∠AOB＝60°、∠COB＝30°。质量为m 的小球在外力F 的作用下沿轨道
缓慢地由A 点移动至C 点，外力F 的方向始终与AC 连线平行。重力加速度为g，在小球的移动过程中下
列说法正确的是（ ）
A．外力F 的最大值为
B．轨道对小球支持力的最小值为
C．轨道对小球的支持力先增大后减小
D．在A、C 两点外力F 大小相等，方向相反
30．（2022•漳州三模）如图甲，两段等长细线OA 和AB 将质量均为m 的小球A 和B 悬挂在O 点，用水
平向右拉力F1和向左拉力F2同时缓慢拉动A 和B，B 始终位于O 点正下方，如图乙所示。重力加速度为
g，则（ ）
A．此过程中，细线OA 和AB 的拉力大小始终相等
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B．此过程中，细线OA 的拉力逐渐变小
C．当细线与竖直方向的夹角为30°时，F1＝
mg
D．当细线与竖直方向的夹角为30°时，F2＝
mg
31．（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
32．（2023 秋•五华区校级月考）如图所示，小球A 与滑块B 用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，
连接滑块B 的绳与竖直放置的固定杆垂直且都在竖直平面内，初始时滑块恰好不下滑，现对小球A 施加一
个水平力F，使小球A 在水平力F 的作用下缓慢上移一小段，设滑块与杆之间的最大静摩擦力等于滑动摩
擦力，下列说法正确的是（ ）
A．绳子拉力变大 B．滑块B 向下移动
C．滑块B 受到的摩擦力变大
D．固定杆给滑块B 的弹力方向垂直于杆向左
33．（2023•洪山区校级模拟）如图所示，三根等长的光滑杆构成三角架，杆OA 竖直放置。质量分别为m
和2m 的两小球用细线相连后，分别套在两杆上，在图示位置能保持静止。现将三角架绕A 端在竖直平面
内沿顺时针方向缓慢转动，直到AB 杆水平。下列说法正确的是（ ）
A．OA 杆对小球的弹力先增大后减小
B．OB 杆对小球的弹力一直增大
C．转至AB 杆水平时OB 杆上的弹力大小为3mg D．转至AB 杆水平时绳上拉力为2
mg
34．（2023•青羊区校级二模）如图所示的电路中，M、N 是平行板电容器的两块极板，两极板与水平方向
间夹角为30°，R1为可调电阻，R2为定值电阻，开关S 闭合后，两板间有一带电小球P 通过绝缘细线悬
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挂，静止时细线与极板平行，则下列说法正确的是（ ）
A．小球P 带负电
B．保持S 闭合，增大R1，小球P 将向下运动
C．断开S，仅增大M、N 间距离，小球P 将向下运动
D．若小球质量为m，两板间电压为U、距离为d，则小球所带电荷量大小为
35．（2023•岳麓区校级模拟）如图所示，倾角为30°的斜面顶端竖直固定一光滑的定滑轮，工人师傅用轻
绳通过定滑轮牵引斜面底端的重物（可视为质点），此时连接重物的轻绳与水平面的夹角为45°，重物与
斜面间的动摩擦因数μ＝
。在重物缓慢被牵引到斜面顶端的过程中，轻绳拉力F、重物所受摩擦力f 的
大小变化情况是（ ）
A．拉力F 先减小再增大
B．拉力F 逐渐减小
C．摩擦力f 先减小再增大
D．摩擦力f 先增大再减小
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