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专题01 力与物体的平衡
情境突破练
压轴提速练
1．新情境【校园引体向上训练辅助器】（2026·广东省清远市·一模）校园引体向上训练辅助器由三根相同
的弹簧和固定装置组成。训练时，质量为50kg 的同学站在辅助器上（如图甲），双手握住单杠，两小臂
成60°角；随后缓慢向上运动50cm 到达最高点（如图乙），此时弹簧恢复原长，小臂竖直。已知弹簧劲度
系数k=300N/m，重力加速度 g=10m/s2。忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 在最低点时小臂的拉力为500N
B. 在最低点时杆对人的作用力为50N
C. 在向上运动过程中小臂的拉力一直变小
D. 在向上运动过程中人和辅助器组成的系统机械能不变
2．新考法（2026·广西南宁市·适应性大联考）（多选）如图所示为光滑水平桌面的俯视图，空间中存在平
行于桌面的匀强电场E，A、B 两带电小球（可视为点电荷）放置在光滑水平桌面上处于静止状态，两者
连线与电场方向平行，C 点为A、B 连线中点，D 点与A、B 构成等边三角形。下列说法正确的是（ ）
A. A、B 两小球带电荷量大小一定相等，A 球带负电荷
B. D 点电场强度为零
C. C 点电场强度是D 点电场强度的7 倍，且两者方向相反
D. D 点电势高于C 点电势
3．新情境【建造房屋】（2026·吉林省九校·联合模拟考试）如图所示，在建造房屋过程中，工人通过绕过
光滑定滑轮的轻绳移动重物。若斜面体上表面光滑，则在重物缓慢下降的过程中，斜面体始终保持静止，
则（ ）
A 绳中拉力先减小后增大
B. 重物受到的支持力一直减小
C. 斜面受到地面的支持力保持不变
D. 斜面受到地面的摩擦力一直增大
4．新考法（2026·河南省信阳市·一模）如图所示，在弹性绳的弹性限度内，其一端固定在天花板上的O 点，
另一端悬挂一质量为m 的小球，静止时小球位于B 点，A 点固定一光滑的小定滑轮，
。
现对小球施加一沿BC 方向的拉力F，使小球沿BC 缓慢运动到C 点。已知ABC 三点刚好组成一个正三角
形，D 为BC 的中点，重力加速度为g，则（ ）
A. 小球在C 点受到的拉力F 等于小球重力的
倍
B. 在D 点时弹性绳的弹力大小为
C. 该弹性绳的原长为
D. 从D 到C 的过程中拉力F 可能先减小后增大
5．新情境【放风筝】（2026·江西省宜春中学·一模）如图所示为一小朋友放风筝的示意图。稳定时风筝悬
浮在空中，地面上的人用轻绳拉住风筝，为了让风筝沿同一竖直线缓慢升高，地面上的人缓慢地放绳，整
个过程人始终没有走动，假设空气对风筝作用力的方向不变。则风筝缓慢上升时（ ）
A. 空气对风筝的作用力逐渐增大
B. 轻绳的拉力逐渐减小
C. 人对地面的压力逐渐增大
D. 地面对人的摩擦力逐渐减小
6．新情境【投影仪】（2026·青海省西宁市大通回族土族自治县·上学期期中考试）网课期间，有同学在家
里用投影仪上课。投影仪可以吊装在墙上，如图所示。投影仪质量为m，重力加速度为g，则吊杆对投影
仪的作用力（ ）
A. 方向左斜向上
B. 方向右斜向上
C. 大小大于mg
D. 大小等于mg
7．新情境【车拉车】（2026·天津市南开区·上学期期中考试）如图所示，一辆静止在水平地面的卡车利用
缆绳，沿固定斜面向上缓慢拉动轿车，忽略轿车与斜面的摩擦，不计缆绳质量，则在轿车向上运动的过程
中（ ）
A. 轿车所受合外力变大
B. 缆绳的拉力变大
C. 斜面对轿车的支持力变大
D. 地面所受的总压力变大
8．新考法（2026·四川省内江市第一中学·上学期期中考试）某同学想要测量一段轻弹簧的劲度系数，并用
轻弹簧结合测力计和钩码验证力合成时的平行四边形法则，重力加速度为g。
（1）组装如图甲所示的装置，悬挂钩码，每个钩码的质量为
，每悬挂一个钩码后记录所挂钩码的总质
量m 及轻弹簧的长度L，作出m－L 的图像如图乙所示，则轻弹簧的劲度系数k＝______。继续增加钩码，
发现图像出现了弯曲，原因是__________________。
（2）该同学用（1）中相同的弹簧和钩码组成如图丙所示的装置验证力合成时的平行四边形法则，图示装
置中弹簧水平，测得弹簧的伸长量为x，钩码共有三个，测得两细绳互成90°的夹角，则当弹簧测力计的示
数F＝______（用k、x、
、g 表示）时，平行四边形法则得到验证。
（3）若将弹簧测力计连接的绳套绕O'点沿逆时针方向转过一个小角度，保持弹簧水平，则O'点将______
（填“向左移”“向右移”或“位置不变”）。
9. 新情境【夹石器】（2026·广东省汕头市金山中学·上学期阶段考试）建筑工人用夹石器夹住石块，并借
助吊车的吊钩将石块放到目的地。如图所示的夹石器夹住质量为m 的石块处于静止状态，吊钩位于铁索的
中点O，夹石器的质量忽略不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 石块受到3 个力的作用
B. 铁索OA、OB 的拉力均为
C. 若使石块匀速上升，则吊钩对铁索的拉力变大
D. 若仅增加铁索长度，石块仍静止，则铁索OA 的拉力变小
建议用时：
45min
1．（2026·安徽省合肥市·上学期第三次阶段性测试）如图，粗糙水平面上放置一带正电的小物块A，光滑
固定的斜面上放有一电荷量为+q 的小物块B，当A、B 与斜面底端O 点的距离均为L 时，A、B 均能保持
静止。已知斜面倾角为60°，A、B 的质量均为m，静电力常量为k，重力加速度为g，下列说法正确的是
（ ）
A. B 的电荷量比A 的大
B. A 的电荷量
C. 水平面对A 的支持力大小为2mg
D. A、B 间静电力的大小为
2．（2026·河北省衡水市·三模）（多选）如图所示，空间中存在方向水平向右的匀强电场，两根等长的绝
缘轻绳分别将小球M 和N 悬挂在电场中，悬点均为
。小球M 和N 带电荷量分别为
、
（
），
质量分别为
、
，平衡时小球M 和N 之间相距
，两轻绳与竖直方向的夹角相等。已知静电力常量为
，下列说法正确的是（ ）
A. 小球M 和N 所受静电力
合力之比为
B. 匀强电场的电场强度大小为
C. 若仅将小球M 和N 交换位置，两小球仍能在原位置保持平衡
D. 若仅将小球M 的电荷量加倍，两小球仍能在原位置保持平衡
3．（2026·河北省张家口市第一中学·一模）如图所示，一农民用三根相同的细线a、b、c 将收获的甲、乙
两袋玉米悬挂起来。已知甲的质量为
、乙的质量为
。细线a 与竖直方向的夹角为
，细线c 水平，
重力加速度为
，下列说法正确的是（ ）
A. 细线a 与b 间的夹角
为
B. 细线a 中的拉力大小为
C. 三条细线中b 所受拉力最大
D. 若保持c 水平，减小a 与竖直方向的夹角，线c 中的拉力不变
4．（2026·湖南省长沙市集团联考·一模）差压阀可控制气体进行单向流动，广泛应用于减震系统。如图所
示，A、B 两个导热良好的汽缸通过差压阀连接，A 内轻质活塞的上方与大气连通，B 内气体体积不变。当
A 内气体压强减去B 内气体压强大于
时差压阀打开，A 内气体缓慢进入B 中；当该差值小于或等于
时差压阀关闭。当环境温度
时，A 内气体体积
，B 内气体压强
等于大
气压强
，已知活塞的横截面积
，
，
，重力加速度大小取
，A、B 内的气体可视为理想气体，忽略活塞与汽缸间的摩擦、差压阀与连接管内的气体体积
不计。当环境温度降到
时：
（1）求B 内气体压强
；
（2）求A 内气体体积
；
（3）在活塞上缓慢倒入铁砂，若B 内气体压强回到
并保持不变，求已倒入铁砂的质量
。
5．（2026·吉林省长春市东北师范大学附属中学·上学期第二次摸底考试）如图所示，两根直木棍AB 和CD
相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动。一个半径R=5cm、质量m=5.0kg 的水泥圆筒从木棍的上部恰好能
匀速滑下，已知两木棍间距d=8cm，与水平面的夹角α=37°。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取10m/s2）。
（1）两根直木棍对水泥圆筒弹力的合力？摩擦力的合力的大小？
（2）每根直木棍与水泥圆筒间的动摩擦因数？
6．（2026·四川省眉山中学校·一模）如图所示，粗糙的正方形斜面ABCD 与水平面间的夹角
，一
质量为m 的物体受到与对角线BD 平行的恒力F 作用，恰好能沿斜面的对角线AC 做匀速直线运动，重力
加速度为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 的大小为
D. 恒力F 的大小为
7．（2026·四川省资阳市·一模）如图所示，一足够长的轻质细线一端连接穿过固定水平细杆的滑块A，另
一端跨过光滑轻滑轮连接滑块B，初始时两边细线竖直且两滑块静止。某时刻，将水平拉力
作用在滑块
A 上，使A 向右运动，运动过程中细线与水平杆的夹角记为
。已知A、B 的质量分别为
和
，滑块
A 与细杆间的动摩擦因数为
，重力加速度为
。下列说法正确的是（ ）
A. 若A 匀速向右运动，细线拉力一直增大
B. 若A 缓慢向右运动，细杆对A 的摩擦力一直增大
C. 若A 缓慢向右运动，拉力
的最大值接近
D. 若A 缓慢向右运动，当
时，拉力
大小为
8．（2026·浙江省浙东北县域名校发展联盟（ZDB）·一模）如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在
圆筒形的金属汽缸内，活塞的质量
kg，截面积
cm2，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气，
开始时封闭气柱长度为20cm，外界气温
℃，大气压强
Pa。将质量为
的重物缓慢放
到活塞上，稳定后活塞下降了5cm；再对汽缸内气体缓慢加热，气体吸收了
J 的热量，活塞又上
升了3cm，求：
（1）重物的质量
；
（2）加热前后缸内气体温度的增加值
；
（3）加热前后缸内气体内能的变化量
。
9．（2026·北京市通州区·上学期期中考试）如图所示，
、
两物体叠放在一起，在竖直向上的恒力
作用下，一起沿竖直墙向上做匀速直线运动。关于两物体受力情况的说法正确的是（ ）
A. 物体M 受到4 个力
B. 物体
受到5 个力
C. 物体
受到6 个力
D. 物体
受到4 个力
10．（2026·福建省南平市武夷山第一中学·11 月考试）（双选）如图所示，倾角为α 的光滑斜劈放在粗糙
水平面上，物体a 放斜面上，轻质细线一端固定在物体a 上，另一端绕过光滑的滑轮挂在c 点滑轮2 下悬
挂物体b，细线与竖直墙壁之间的夹角为θ，系统处于静止状态，点c 可以沿墙壁向上或向右移动少许，则
说法正确的是（ ）
A. 点c 向上移动，物体a 的位置升高，θ 不变
B. 点c 向上移动，物体a 的位置不变，θ 不变
C. 点c 向右移动，物体a 的位置升高，θ 变大
D. 点c 向右移动，物体a 的位置升高，θ 不变
11．（2026·贵州省贵阳市白云兴农中学·上学期期中考试）某同学通过如下方式测量特殊高分子材料做成
的均匀细杆与高性能复合材料之间的动摩擦因数。如图所示，均匀细杆一端支在复合材料做成的粗糙水平
面上，另一端被轻绳悬挂，处于静止状态。已知当轻绳与竖直方向夹角为
、轻绳与细杆夹角为
时，
细杆恰好相对水平面滑动，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，轻绳和细杆处在同一竖直面内。则细杆和
水平面之间的动摩擦因数为（ ）
A.
B.
C.
D. 2
12．（2026·贵州省贵阳市白云兴农中学·上学期期中考试）如图所示，容积为2V、导热良好的汽缸被密封
性良好的活塞分成甲、乙两部分，甲可通过阀门与外界相通，稳定时，活塞位于正中央。关闭阀门，在竖
直面内将汽缸缓慢转过
，稳定时甲、乙两部分气体体积之比为
。已知活塞横截面积为
，重力加
速度为
，外界大气压强为
。
（1）求活塞的质量；
（2）若关闭阀门，在竖直面内将初始状态的汽缸缓慢转过
，之后向甲内缓慢充入外界大气，求活塞
回到正中央时充入的气体在外界时的体积。
13．（2026·贵州省贵阳市民族中学·上学期期中考试）（多选）如图所示，
两个带电小球用绝缘细
线
连接悬于O 点，静止在水平向右的匀强电场中，细线a 与竖直方向的夹角为
，不计球的大小，
则下列判断正确的是（ ）
A. A 球比B 球带电量大
B. 仅增大B 球质量，
可能会减小为零
C. 仅增大B 球的带电量，
可能会减小为零
D. 仅增大B 球的带电量，细线a 的拉力一定会增大
14．（2026·贵州省六盘水市盘州市第一中学·上学期期中考试）如图所示，倾角
的固定斜面上质量为
m 的物块和质量为M 的光滑球如图放置，已知球体半径R 为物块厚度h 的2 倍，两者均处于平衡状态，重
力加速度为g，则以下判断正确的是（ ）
A. 球对斜面压力大小为
B. 物块对斜面压力大小为
C. 物块与斜面之间的动摩擦因数可能等于
D. 适当减小物块厚度且两物体仍能静止，物块对球的支持力将减小
15．（2026·河北省衡水市枣强中学·第四次调研考试）某个同学玩夹盒子的游戏，手握两块木板，两木板
间夹起盒子，如图所示，已知木板与盒子之间的动摩擦因数为0.5，盒子与盒子之间的动摩擦因数为0.6，
每个盒子重约为G=5N，该同学两手可以给木板提供的水平压力都为FN=60N，则下列说法正确的是
（ ）
A. 该同学最多可以夹起12 个盒子
B. 该同学最多可以夹起16 个盒子
C. 若该同学夹起9 个盒子，则第五个和第六个盒子之间的摩擦力为3.5N
D. 无论该同学夹起多少个盒子，最中间的盒子最易滑落
16．（2026·河南省名校联考·上学期期中考试）工人用如图所示的小推车搬运桶装水，小推车的支架和底
板相互垂直。某次工人将质量为20kg 的一桶水放到底板上，用力压把手至支架与水平面成
角时保持静
止，不计水桶与小推车间的摩擦，重力加速度
取
，下列说法不正确的是（ ）
A. 此时支架对水桶的弹力大小为
B. 此时底板对水桶的弹力大小为
C. 此时小推车对水桶的作用力小于水桶对推车的作用力
D. 缓慢减小支架与水平面的夹角，底板对水桶的弹力将减小
17．（2026·河南省豫西北教研联盟·第一次质量检测）如图所示，均匀
型物块
质量为
，夹在两个相
同的水平垫板中，
与垫板间的动摩擦因数为
，垫板
、
以相同的水平速率
对称且匀速地向两侧退
开，作用在
中央位置上的水平拉力
使
以速率
匀速前移，则下列说法正确的是（ ）
A. 增大匀速前移速率
，两侧垫板对A 摩擦力的合力也增大
B. 增大
，垫板
对
的摩擦力增大
C. 恒力
的大小与
大小无关
D. 两侧垫板对
摩擦力的方向与水平向后的夹角
均满足
18．（2026·湖北省黄冈市蕲春县第一高级中学·9 月考试）如图所示，劲度系数为100N/m 的轻质橡皮筋
（弹力符合胡克定律）一端固定于水平天花板上的O 点，竖直向下绕过固定在C 点处的光滑细杆，另一端
与小球相连，小球与放置在水平地面上的物块通过劲度系数为200N/m 的轻质弹簧相连，小球静止时处于
空中B 点，物块恰好静止于O 点正下方的A 点。已知橡皮筋原长恰好等于O、C 两点间的距离，
cm，
cm，物块的质量为2.48kg。取重力加速度大小
m/s2，小球和物块均可
视为质点，弹簧和橡皮筋均处于弹性限度内，物块与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正
确的是（ ）
A. 小球的质量为1.2kg
B. 弹簧的原长为15cm
C. 物块与地面间的动摩擦因数为0.3
D. 地面对物块的摩擦力大小为7.2N
19．（2026·江西省赣州市十八县（市、区）二十四校·上学期期中考试）用起重机吊起一根质量均匀分布
且空心的铸铁管道时，通常是把一根钢丝穿过管道，然后把两头接上，如图所示。已知铸铁管道长度为
l，重量为G，钢丝的抗拉能承受的最大拉力为G，假设不考虑钢丝绳接头所用的长度和重量，要使铸铁管
道能被水平吊起，钢丝绳的长度至少为（ ）
A. 2l
B.
C. 3l
D.
20．（2026·天津市南开区·上学期期中考试）如图所示为在有风状态下晾晒衣服的情形，
为一轻质晾
衣绳。衣服受到的风力方向水平向右、大小恒定，衣服稳定时，
与水平方向的夹角为
，
沿竖
直方向。已知衣服与晾衣架的总质量为
，重力加速度为
。不考虑晾衣架与绳之间的摩擦，则风对衣服
作用力的大小为（ ）
A.
B.
C.
D.
21. （2026·云南省开远市第一中学·上学期期中考试）如图所示，两端开口的导热汽缸竖直放置，用轻杆
连接的A、B 两活塞面积分别为
、
，质量分别为
、1kg。用销钉P 将A 栓住，环境温
度为300K，封闭气体压强为
。已知大气压强
，重力加速度大小g 取
，不
计一切摩擦，缸内气体可视为理想气体。
（1）当环境温度变为285K 时，求封闭气体的压强。
（2）当环境温度变为多少时，拔掉销钉后活塞还能保持静止？
22. （2026·云南省临沧市第一中学·上学期期中考试）如图所示，A、B、C 三点是水平面内半径为8cm 的
硬质圆环上的三等分点，将3 个完全相同的，原长为7cm 的轻质橡皮条一端分别固定在A、B、C 上，另外
一端连接于同一点，结点恰好在中心O 处。在结点O 处用细线悬挂重力为G 的钩码，平衡时结点下降了
6cm。此时每根橡皮条的弹力大小为（ ）
A.
B.
C.
D.
23. （2026·福建省仙游第一中学·上学期期中考试）（多选）如图，一轻绳绕过定滑轮C（半径可忽略）一
端连接小球A（可视为质点），另一端连接物体B。物体B 放在粗糙水平地面上，受到水平向右的力F 的
作用，使得小球A 沿光滑固定的半球面从图示位置缓慢向上移动，定滑轮C 在半球面球心O 的正上方，已
知OC 的长度为2R，半球面的半径为R。小球A 向上移动到球心O 正上方D 点的过程中，下列说法正确的
是（ ）
A. 轻绳的张力T 减小
B. 半球面对小球的支持力N 变大
C. 地面对物体的摩擦力增大
D. 地面对半球面的作用力减小
24. （2026·贵州省毕节市第一中学·上学期期中考试）某同学从网上订购了一款压力锅，如图为该锅的结
构简图。在某次试用过程中，该同学先盖好密封锅盖，并将限压阀套在排气孔上，加热前锅内气体温度
t0=27℃，气体压强与外界大气压强均为p0=1.0×105Pa。当锅内气体被加热至t1=127℃时，压力阀恰好被顶
起进行泄压。已知出气孔的横截面积S=3×10-5m2，重力加速度g=10m/s2，热力学温度与摄氏温度的换算关
系近似为T=(t+273）K，不计压力阀和排气孔外壁的摩擦，锅内气体可视为理想气体。
（1）求限压阀的质量m。
（2）若限压阀被顶起时立即停止加热，并直接取走限压阀进行快速放气。请判断在放气过程中，锅内气
体的温度会如何变化？并简要说明理由。
25.（2026·河南省郑州市第一中学·上学期期中考试）如图，倾角为
的斜面C 固定在水平地面上。质量
为
的半球A 和质量为m 的光滑球B 均静止在斜面上，半球A 和球B 的半径相同，
、
分别为半球
A 和球B 的球心，
、
在斜面的同一纵截面内，A、B 质量分布均匀，重力加速度为g，求：
（1）半球A 对球B 支持力的大小；
（2）斜面C 对半球A 的摩擦力。
26.（2026·江苏省南通市·上学期期中考试）如图所示，倾角为θ 的粗糙斜面体放在水平地面上，质量为m
的箱子在平行于斜面的拉力F 作用下，沿斜面匀速上滑，斜面体保持静止.则（ ）
A. 箱子所受斜面摩擦力大小为F
B. 箱子所受斜面摩擦力大小为
C. 斜面体所受地面摩擦力大小为
D. 斜面体所受地面摩擦力大小为0
