文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
专题01 力与物体的平衡
考试时间 ：2024 年X 月X 日 命题人： 审题人：
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8 页，满分100 分，考试时间90 分钟。
考生注意：
1. 答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规
定的位置上。
2. 答题时，请按照答题纸上 “注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上
的作答一律无效。
3. 非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B
铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4. 可能用到的相关参数：重力加速度g 均取10m/s2。
第I 卷（选择题部分）
一、单项选择题（本题共12 小题，每小题5 分，共60 分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题
目要求的,不选、多选、错选均不得分）
1．（2024·四川内江·统考一模）如图，是匀速吊起装饰用的石球的示意图。装置底部为圆形绳套，A、B、
C、D 是圆上四等分点，侧面OA、OB、OC、OD 是四条完全相同、不可伸长的轻绳。O 点在石球球心的正
上方0.5m 处，石球半径为0.3m，石球表面视为光滑、重力为G。下列说法正确的是（ ）
A．若侧面绳长不变，减小圆形绳套的半径，绳的弹力减小
B．OB 绳的弹力大小为
C．若圆形绳套不变，将侧面四根绳子各减小相同的长度，OC 绳的弹力增大
D．若减速向上提升石球，OD 绳的弹力大于
【答案】C
【详解】AB．取某一段绳分析，如图
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
则
，由平衡得
，得
，每段绳拉力均为
。若侧面绳长不变，减小圆形绳
套的半径，则
变大，绳弹力变大，AB 错误；C．若圆形绳套不变，将侧面四根绳子各减小相同的长度，
则
变大，OC 绳的弹力增大，C 正确；D．若减速向上提升石球，根据牛顿第二定律
，
可知
，D 错误。
故选C。
2．（2024·河北邯郸·统考二模）围棋起源于中国，传说为帝尧所作，春秋战国时代即有记载。为便于观众
观摩，在围棋大赛活动中使用带有磁性的棋子和铁质棋盘，棋子能吸在棋盘上。如图甲所示，棋盘竖直放
置，棋子均吸附在棋盘上处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．棋子磁性越强，受到的摩擦力就会越大
B．质量小的棋子受到棋盘的作用力一定较小
C．若使棋盘倾斜（如图乙），棋子受到的摩擦力将变大
D．若使棋盘倾斜（如图乙），棋子受到的摩擦力将不变
【答案】B
【详解】A．棋盘竖直放置，棋子所受的摩擦力与棋子的重力等大反向，故A 错误；B．棋盘对棋子的作
用力与棋子的重力等大反向，质量小的棋子受到棋盘的作用力一定较小，故B 正确；CD．若使棋盘倾斜，
棋子所受摩擦力等于重力沿棋盘方向的分力，小于棋子的重力，棋子受到的摩擦力变小，故CD 错误。
故选B。
3．（2024·浙江·校联考一模）如图，一直梯斜靠在竖直光滑墙壁，人站在梯子上，缓慢爬到梯子的顶端，
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
关于此过程，直梯受力情况（ ）
A．地面对直梯的支持力是由于直梯发生形变产生的
B．地面对直梯的作用力始终沿直梯向上
C．人站的位置越高，直梯受到地面的摩擦力越大
D．竖直墙壁对直梯的作用力保持不变
【答案】C
【详解】A．地面对直梯的支持力是由于地面发生形变而产生的，故A 错误；B．地面对直梯的支持力垂
直地面向上，而地面对直梯的静摩擦力平行地面向左，则根据力的合成可知，地面对直梯的作用力斜向左
上方，故B 错误；CD．对人和梯子整体受力分析如图所示
整体受重力
、竖直墙壁的支持力
、地面的支持力
和地面的摩擦力
，图中
为
与
的合力，根
据共点力平衡条件可知，
、
和
三力平衡，三个力的延长线交于一点O，人站在梯子上，缓慢爬到梯
子的顶端的过程中，梯子和人整体的重心大致向左上移动，则三里交汇点O 水平向左平移，则可知F 与竖
直方向的夹角增大，设该夹角为
，而F 在竖直方向的分量
始终与重力G 平衡，即始终有
，
显然，夹角增大，力F 必然增大，而力F 的水平分量
，则可知地面对直梯的摩擦力增大，而水
平方向始终有
，由此可知，人站的位置越高，直梯受到地面的摩擦力越大，竖直墙壁对直梯的作用
力越大，故C 正确，D 错误。
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故选C。
4．（2024·四川甘孜·统考一模）如图所示，三本完全相同的物理课本a、b、c 叠放在倾角为
的斜面上处
于静止状态，已知每本物理课本的质量为
，重力加速度为
。下列说法正确的是（ ）
A．a、b 间摩擦力为零
B．b 对c 的压力大小为
C．c 受斜面摩擦力大小为
D．b 受a、c 摩擦力合力大小为
【答案】B
【详解】A．对a 受力分析可知
，故A 错误；B．将ab 作为整体研究，ab 受到的支持力为
，根据牛顿第三定律可得则ab 对c 的压力大小为
，故B 正确；C．将abc 作为
整体研究，abc 整体受到斜面对其的摩擦力为
，故C 错误；D．对b 研究，沿斜面方向，受重
力的分力和a、c 对其的摩擦力的合力，处于平衡状态，则
，故D 错误。
故选B。
5．（2024·浙江·校联考模拟预测）如图所示是一个“
”形玩具支架，其底板置于水平桌面上，顶部固定
一磁铁A。铅笔尾部套一环形磁铁B 后，置于A 的正下方。铅笔保持竖直状态，且笔尖没有离开水平底板。
若铅笔与B 之间的最大静摩擦力大于铅笔的铅笔重力，则（ ）
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．铅笔受到2 个力的作用
B．A 的下端和B 的上端是同名磁极
C．底板对铅笔的支持力和铅笔的重力是一对平衡力
D．桌面对底板的支持力大小等于支架、铅笔和两磁铁的总重
【答案】D
【详解】A．铅笔可能受到重力、支持力、磁铁B 的静摩擦力3 个力的作用，故A 错误；B．无法判断A
的下端和B 的上端的极性，故B 错误；C．底板对铅笔的支持力与摩擦力的矢量和与铅笔的重力是一对平
衡力，故C 错误；D．对整体分析可知，桌面对底板的支持力大小等于支架、铅笔和两磁铁的总重，故D
正确。
故选D。
6．（2024·云南大理·云南省下关第一中学校联考模拟预测）如图所示，晾晒衣服的绳子（可视为轻绳）固
定在两根竖直杆A、B 上，绳子的质量及衣架挂钩之间的摩擦均可忽略不计，衣服处于静止状态。保持A
杆及A 杆上绳子的结点位置不动，则下列说法正确的是（ ）
A．若保持绳子的长度、绳子与B 杆的结点不变，将B 杆缓慢向右移动，绳子上的拉力大小逐渐减小
B．若保持绳子的长度、B 杆的位置不变，将绳子与B 杆的结点缓慢向上移动，绳子上的拉力大小逐渐
增大
C．若保持绳子的长度、B 杆的位置不变，将绳子与B 杆的结点缓慢向下移动，绳子上的拉力大小保持
不变
D．若只改变绳子的长度，绳子上的拉力大小可能保持不变
【答案】C
【详解】A．若保持绳子的长度、绳子与B 杆的结点不变，将B 杆缓慢向右移动，绳子与竖直方向之间的
夹角增大，绳子上的拉力逐渐增大，故A 错误；BC．若保持绳子的长度、B 杆的位置不变，只移动绳子与
B 杆的结点过程中，绳子与竖直方向之间的夹角保持不变，绳子上的拉力保持不变，故B 错误，C 正确；
D．若只改变绳子的长度，则绳子与竖直方向之间的夹角一定随之改变，绳子上的拉力一定改变，故D 错
误。
故选C。
7．（2023·四川成都·统考一模）图（a）为某型号家用全自动波轮洗衣机，图（b）为洗衣机内部结构剖面
图，其内桶由四根相同的轻质吊杆前、后、左、右对称悬挂（悬点可自由转动），内筒静止时每根吊杆与
竖直方向夹角均为α，内桶总质量为m，重力加速度大小为g，每根吊杆的拉力大小为（ ）
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】内筒受力平衡，根据平衡条件可得
，每根吊杆的拉力大小为
。
故选B。
8．（2024·贵州·统考一模）如图所示，光滑斜面上小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，斜面置于粗糙水平地
面上，整个装置处于静止状态。已知细绳与竖直方向夹角为θ，斜面倾角为α=45°（θ<α），现用力向右缓
慢推斜面（推力在图中未画出），当细绳与竖直方向的夹角θ=α 时，撤去推力。则下列说法正确的是（
）
A．缓慢推动斜面时，斜面对小球的支持力保持不变
B．缓慢推动斜面时，细绳对小球的拉力大小保持不变
C．θ=α 时，地面对斜面体的摩擦力水平向左
D．θ=α 时，细绳对小球的拉力大小等于斜面对小球的支持力大小
【答案】D
【详解】AB．小球受力如图
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
由图可知，缓慢推动斜面时，斜面对小球的支持力仅其方向保持不变，细绳对小球的拉力大小及方向均发
生变化，故AB 错误；C．
时，地面对斜面体的摩擦力水平向右，故C 错误；D．
时，由矢量三
角形法则可知细绳对小球的拉力大小等于斜面对小球的支持力大小，故D 正确。
故选D。
9．（2024·四川成都·石室中学校考一模）如图所示，两固定斜面
粗糙、
光滑，两物块
，
通过铰
链与轻杆相连，
不带电，
带正电，且都静止于斜面上，杆垂直于
。当在整个空间加竖直向下的匀
强电场时（ ）
A．
向上滑动
B．
仍静止
C．
与
间的摩擦力增大
D．
沿斜面向下运动
【答案】B
【详解】BD．设
的质量为
，杆对
的弹力为
，
对
的支持力为
，其力的矢量图如图所示
由几何知识可知
，现
受竖直向下的电场力，杆和
的支持力等比例增大，合力仍为零，
仍静止，故B 正确，D 错误；AC．杆对
的力始终垂直斜面
，
始终静止，摩擦力
，不
变，故AC 错误。
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
故选B。
10．（2023·江苏徐州·统考一模）如图所示，一晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的轻质斜
杆垂直，两斜杆间的夹角为θ，当
缓慢增大时，每根斜杆受到地面的（ ）
A．支持力增大
B．支持力减小
C．摩擦力增大
D．摩擦力减小
【答案】C
【详解】对衣架、横杆、衣服组成的整体受力分析。整体所受重力与地面给的支持力平衡。设整体重力为
，则每根斜杆受到地面的支持力
，即
变化不影响支持力大小。每根斜杆中的力在水平方向为
，随着角度
缓缓增大则
增大，
也增大。
故选C。
11．（2023·天津宁河·天津市宁河区芦台第一中学校联考二模）如图，四个完全相同的球两两挨着叠成一
个正四面体，静置在水平地面上。若不考虑转动情况，球之间的摩擦力也忽略不计，则球与地面的摩擦因
数至少为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】设每个球的质量为m，对四个球整体受力分析可知，地面对每个球的支持力为
，设上面
的球与地面的球之间的支持力为
，设支持力与竖直方向的夹角为
，由几何关系可知
，
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
，以上面球为研究对象，由平衡条件可知
，解得
，以下面任意一个足
球为研究对象，根据平衡条件可得
，解得
故选A。
12．（2023·广西玉林·统考三模）如图所示，质量为m 的圆环A，跨过定滑轮的细绳一端系在圆环A 上，
另一端系一物块B。细绳对圆环A 的拉力方向水平向左。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，圆环A 与固定
直杆间动摩擦因数
，直杆倾角
，
，要保证A 不向上滑动，所悬挂的物块B 质量
不能超过（ ）
A．2m
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】对物体B，由平衡条件可得
，对圆环A 受力分析，如图
当圆环刚要上滑时，由平衡条件可得
，又
，联立解得
即悬挂的物块B 质量不能超过2m。
故选A。
二、多项选择题（本题共2 小题,每小题5 分,共10 分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目
要求的。全部选对的得5 分,选对但不全的得3 分,有选错的得0 分）
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
13．（2024·四川凉山·统考一模）某同学在家清洁墙面的情景如图所示，他用力推着一个0.8kg 的拖把沿墙
竖直向上做匀速直线运动，推力保持在沿轻杆方向上，此时轻杆与竖直墙面的夹角为53°，推力大小为
40N。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，g 取10m/s2，则（ ）
A．拖把头对墙的压力为32N
B．拖把头对墙的压力为24N
C．拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.5
D．拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.75
【答案】AC
【详解】AB．拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动，根据平衡条件可得拖把头对墙的压力为
，故A 正确，B 错误；CD．拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动，有
，拖把受到的滑动摩擦力为
，解得拖把头与墙面之间的动摩擦因数为
，
故C 正确，D 错误。
故选AC。
14．（2024·山东·模拟预测）如图所示，表面光滑的半球形绝缘物体固定在水平面上，其正上方固定一根
长度与半球形物体半径相等的竖直绝缘支架，带正电的小球Q 固定在支架上边，带负电的小球P 重力为
G，静止在半球形物体上。现改变小球Q 的电荷量，使小球P 沿球面上滑少许重新平衡（小球P 未到达半
球最高点前），以下说法正确的是（ ）
A．两球间库仑力变小
B．小球对半球的压力变小
C．小球对半球的压力大小为2G
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
D．小球对半球的压力大小为
【答案】AD
【详解】A．对小球P 受力分析，如图所示
将小球Q 的电荷量增加一些，小球P 沿球面上滑少许重新平衡，由相似三角形可得
,而两球之
间的距离
变小，则两球间库仑力变小，故A 正确；BCD．半球对小球的支持力为
,根据牛顿第三
定律可知小球对半球的压力为
，大小保持不变，则BC 错误，D 正确。
故选AD。
第II 卷（非选择题）
三、计算题（本题包括3 小题，10 分+10 分+10 分共30 分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理
演算过程，只写出最终结果的不得分）
16．（2023·合肥·一模）如图所示，某校门口水平地面上有一质量为
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缓慢移动石墩，此时两轻绳平行，重力加速度g 取
．
求：
（1）若轻绳与水平面的夹角
为
，轻绳对石墩的总作用力大小；
（2）轻绳与水平面的夹角为多大时，轻绳对石墩的总作用力最小，并求出该值．
【答案】（1）
（2）θ=30°时F 最小，最小值为750N
【详解】（1）对石墩受力分析可知
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
解得
（2）由
可得
则当θ=30°时F 最小，最小值为750N。
17．（2023·四川绵阳·四川省绵阳南山中学校考模拟预测）如图所示，小球A 置于固定在水平面上的光滑
半圆柱体上，小球B 用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B 通过光滑滑轮用轻质细线相连，两球
均处于静止状态。已知B 球质量为m，O 是滑轮与细线的交点且
点在半圆柱体圆心
的正上方，OA 与
竖直方向成
角，
长度与半圆柱体半径相等，
与竖直方向成
角，重力加速度为
，则：
（1）求
绳拉力
和弹簧拉力
（2）求A 球的质量
【答案】（1）
，
；（2）
【详解】（1）对A、B 球受力分析，B 球受弹簧的弹力
，绳子的拉力
和自身重力，根据共点力平衡
得，水平方向有
竖直方向有
解得
，
（2）根据定滑轮的特性知
与
大小相等，对
球受力分析，由几何关系可知拉力
和支持力
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
与水平方向的夹角相等，夹角为
，则
对A 由平衡条件有
解得
18．（2023·全国·模拟预测）气压式升降椅通过气缸上下运动来支配椅子升降，其简易结构如图乙所示，
圆柱形气缸与椅面固定连接，总质量为m。横截面积为S 柱状气动杆与底座固定连接。可自由移动的气缸
与气动杆之间封闭一定质量的理想气体，升降椅无人坐时，稳定后测得封闭气体的体积为V1。某人缓慢坐
在座椅上，直至双脚离开地面，稳定后测得此时封闭气体的体积V2。随后打开室内空调，经过一段时间后
室内温度缓慢降低到设定的温度T2。设气缸封闭性、导热性良好，忽略气动杆与气缸间的摩擦，已知大气
压强为p0，室内初始温度为T1，重力加速度为g。求：
（1）坐在座椅上人的质量M；
（2）室内降温的过程中，外界对封闭气体所做的功。
【答案】（1）
；（2）
【详解】（1）人坐上座椅直至双脚离地后稳定的过程中，封闭气体发生等温变化
初始状态时，以圆柱形气缸与椅面整体为研究对象，根据平衡条件得
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
对应封闭气体的体积为
；人坐上座椅稳定后，根据平衡条件得
对应封闭气体的体积为
由玻意耳定律得
解得
（2）室内降温的过程中，封闭气体发生等压变化，设温度降至
时，封闭气体的体积为
由盖吕萨克定律知
外界对缸内气体所做的功
解得
14
