【高考押题卷】2025年高考物理考前冲刺押题预测 相互作用——力（含解析）

高考物理考前冲刺押题预测 相互作用——力
一．选择题（共10小题）
1．（2025 武汉二模）如图所示，一物块放置在粗糙水平面上，其上固定一“L”型轻杆，轻绳ON的一端O固定在杆上，中间某点M拴一小球，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α（α＞90°），现将小球向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变，在OM由竖直被拉到水平的过程，物块始终保持静止，则（　　）
A．OM上的弹力一直减小
B．MN上的弹力先增大后减小
C．水平面对物块的支持力先增大后减小
D．水平面对物块的摩擦力逐渐增大
2．（2025 南昌一模）小明在放学回家的路上，看到人行道中间遗有一快递箱，其质量为30kg，为了不影响行人通行，小明想把快递箱搬到路边，于是用竖直向上F＝100N的力去提箱子，g取10m/s2，此时箱子所受合外力大小为（　　）
A．100N B．300N C．200N D．0
3．（2025 深圳一模）2024年巴黎奥运会，中国运动员刘洋成功卫冕男子吊环项目。训练中的悬停情景如图所示，若悬绳长均为L＝2.5m，两悬绳的悬点间距d＝0.5m，手臂伸长后两环间距D＝1.50m，运动员质量m＝60kg，忽略悬绳和吊环质量，不计吊环直径，g取10m/s2，此时左侧悬绳上的张力大小为（　　）
A．300N B．600N C． D．
4．（2025 东湖区校级一模）轻质细线上端悬挂于天花板上的O点，另一端接在质量为m的小球上，小球在水平向右的外力F作用下处于平衡状态，此时细线上的弹力大小为FT，细线与竖直方向之间的夹角为θ、与F之间的夹角为α，如图所示。以下判断正确的是（　　）
A．保持F水平，缓慢减小θ，则F、FT都逐渐增大
B．若换一根更长的细线，保持θ、α不变，F、FT可能都减小
C．保持α不变，缓慢增大θ，直至细线水平，则FT逐渐减小，F先增大后减小
D．保持小球位置不变，F沿逆时针方向缓慢转动直至方向竖直向上，则F先减小后增大
5．（2025 广东模拟）学校门口水平地面上有一质量为m的石礅，石礅与水平地面间的动摩擦因数为μ。两位工作人员用轻绳按图甲所示的方式匀速移动石礅时，两根轻绳水平，延长线之间的夹角为2θ，俯视图如图乙所示。重力加速度大小为g，忽略轻绳与石墩之间的摩擦，则轻绳的拉力大小为（　　）
A． B． C． D．
6．（2025 兰州校级一模）如图是五一假期小姚在某景区看到的“天壶”，巨大的茶壶悬在空中，正源源不断的往外出水，祈愿财源滚滚，福寿绵绵，下列说法正确的是（　　）
A．靠水流的反冲力支撑壶体
B．壶的重心一定在水流的延长线上
C．水流越大，壶体会升得越高
D．研究壶体受力时，不能把它当作质点
7．（2025 广西一模）如图所示，竖直平面内有一半圆形支架MCN，圆心为O，半径R＝5cm，PQ为水平直径，MN为倾斜直径，PQ与MN间的夹角θ＝37°，一条不可伸长的轻绳两端分别固定在支架上的M、N两点，连接了一个质量m＝0.2kg的重物的轻质滑轮（大小可忽略）放置在轻绳上，静止时∠MBN＝90°，不计滑轮与轻绳间的摩擦。现将支架从图示位置绕圆心O在竖直平将面内顺时针缓慢转动，取重力加速度大小g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，下列说法正确的是（　　）
A．轻绳的长度为10cm
B．支架转动前，轻绳的张力大小为2N
C．直径MN水平时，轻绳的张力大小为N
D．支架从图示位置顺时针缓慢转过37°的过程中，轻绳的张力一直增大
8．（2025 景德镇一模）如图所示，用三根相同细线a、b、c将重力为G的灯笼1和重力为2G的灯笼2悬挂起来。两灯笼静止时，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平。则（　　）
A．a中的拉力大小为
B．c中的拉力大小为
C．b中的拉力大于a中的拉力
D．只增加灯笼2的质量，c最先断
9．（2025 河北模拟）天平是实验室中测量质量的重要仪器。在学完共点力平衡后，小明设计了一款质量测量装置如图甲所示，OA、OB为不可伸长的等长轻绳，悬挂于竖直杆的顶端O，不可压缩的轻杆AB为刻度尺，OAB可绕O点无摩擦在竖直平面内转动。现在B端挂上标准砝码，质量为m0，A端挂上待测物体，如图乙所示，此时竖直杆交AB刻度尺处即为示数刻度P。不考虑竖直杆与AB间的相互作用，下列说法正确的是（　　）
A．刻度尺AB中点的刻度为零
B．刻度尺AB上的刻度不均匀
C．待测物体的质量为
D．该装置在月球上不能使用
10．（2025 合肥模拟）如图甲所示为家用燃气炉架，其有四个对称分布的爪，将总质量m一定的锅放在炉架上，如图乙所示（侧视图），不计爪与锅之间的摩擦力，若锅的外表面是半径为R的球面，正对的两爪间距为d，则（　　）
A．爪与锅之间的弹力大小为
B．d越大，锅受到的合力越大
C．R越大，爪与锅之间的弹力不变
D．d越大，爪与锅之间的弹力越小
二．多选题（共5小题）
（多选）11．（2025 和平区模拟）电动晾衣架造型美观，操作方便，越来越受到人们的欢迎。如图是一款晾衣杆的一端结构简图。两根等长的轻杆下端挂在晾衣杆M上，并可绕M转动。右杆上端连接固定转轴C，左杆上端连接滚轮P，P可被电动机通过左侧细绳拉动沿水平导轨移动，进而调节M的高度。忽略一切摩擦，则在滚轮P缓慢向左移动的过程中（　　）
A．两根杆拉力都变小
B．两根杆对M的合力不变
C．细绳对P的拉力变大
D．水平导轨对P的支持力变大
（多选）12．（2025 越秀区校级模拟）如图，质量分布均匀的光滑小球O，放在倾角均为θ的斜面体上，斜面体位于同一水平面上，且小球处于平衡状态，关于四图对分析正确的是（　　）
A．甲图中斜面对球O弹力最大
B．乙图中挡板MN对球O弹力最小
C．丙图中斜面对球O弹力最小
D．丁图中斜面对球O弹力最小
（多选）13．（2025 株洲一模）如图，质量为m的均质绳竖直悬挂，绳的两端分别固定在M、N两个等高的钉子上，绳NP段的长度为总长度的，重绳上P点的张力大小为，重力加速度为g，则M钉受到绳子的拉力（　　）
A．大小为mg
B．大小为2mg
C．与水平方向的夹角为30°
D．与水平方向的夹角为60°
（多选）14．（2025 重庆一模）如图所示，一户外运动爱好者借助绳子跨越鸿沟。A、B是一轻绳（不可伸长）的两端点，且AB连线水平。爱好者双手紧握绳上C点，缓慢以很小的幅度前后交替移动双手运动到最低点D。该过程中的每个位置，爱好者受力均视为平衡，则下列说法正确的是（　　）
A．运动到D点前，后方轻绳的张力始终小于前方轻绳的张力
B．运动到D点前，后方轻绳的张力始终大于前方轻绳的张力
C．在C、D两处，前后两段轻绳的张力变化量大小相等
D．在C、D两处，前后两段轻绳的张力变化量大小不等
（多选）15．（2025 长沙一模）两根完全相同的轻质弹簧一端与轻绳OM、ON连接，另一端分别固定于P、Q两点。用力拉轻绳，使OP水平，OQ与OP的夹角为120°，此时两弹簧的长度相同，P、O、M在同一直线上，Q、O、N也在同一直线上，如图所示。现保持O点不动且OM方向不变，将ON沿逆时针方向缓慢旋转60°。已知该过程中弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则下列说法正确的是（　　）
A．OM上的拉力一直减小
B．OM上的拉力一直增大
C．ON上的拉力一直减小
D．ON上的拉力先减小后增大
三．解答题（共5小题）
16．（2025 抚顺二模）一根轻杆两端分别固定着质量为M的甲球和质量为m的乙球，斜靠在竖直光滑墙壁上，系统恰好保持平衡，如图所示。已知轻杆与水平地面的夹角为45°，轻杆中的弹力沿轻杆方向，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。
（1）求墙壁对甲球的支持力大小FN和轻杆中的弹力大小F弹；
（2）求乙球与地面间的动摩擦因数μ。
17．（2024 广东一模）在倾角为α＝37°的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一质量为m＝3kg、中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角为β＝37°的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如图所示，不计一切摩擦（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。求：
（1）拉力F的大小；
（2）斜面对圆柱体的弹力N的大小。
某同学分析过程如下：将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解。沿斜面方向Fcosβ＝mgsinα，沿垂直于斜面方向Fsinβ+N＝mgcosα。问：你同意上述分析过程吗？若同意，按照这种分析方法求出F及N的大小；若不同意，指明错误之处并求出你认为正确的结果。
18．（2024 浉河区校级一模）近年来，垃圾分类整治力度逐年加强，垃圾运输车的“抓臂”将垃圾桶竖直夹起，再将垃圾桶内垃圾倾斜倒入车斗。已知垃圾桶质量M＝10kg，桶内垃圾质量m＝30kg，两个“抓手”与桶外壁间的动摩擦因数μ1＝0.8，垃圾与内曈间的动摩摖因数为μ2，垃圾桶搭至车尾部，卸除“抓手”弹力后，斜向下至少倾斜到与水平面成37°时才能将垃圾倒出。重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，将垃圾桶视为竖直圆柱体。求：
（1）若垃圾桶不会竖直滑脱，每个“抓手”至少要给侧壁多大的弹力；
（2）μ2的大小。
19．（2024 涪城区校级模拟）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O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，重力加速度为g，则：
（1）求OB绳拉力FTOB和弹簧拉力F；
（2）求A球的质量mA。
20．（2024 湖北二模）如图，一轻绳两端固定在天花板的A、B两点，绳长是AB间距的两倍。一质量为m的物块通过光滑轻质挂钩悬挂在绳上。已知重力加速度大小为g，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
（1）求绳子张力T的大小；
（2）若物块受到水平风力的作用时，恰好能静止在A点的正下方，此时细绳右端与天花板的夹角θ＝37°，求风力F的大小。
高考物理考前冲刺押题预测 相互作用——力
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．（2025 武汉二模）如图所示，一物块放置在粗糙水平面上，其上固定一“L”型轻杆，轻绳ON的一端O固定在杆上，中间某点M拴一小球，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α（α＞90°），现将小球向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变，在OM由竖直被拉到水平的过程，物块始终保持静止，则（　　）
A．OM上的弹力一直减小
B．MN上的弹力先增大后减小
C．水平面对物块的支持力先增大后减小
D．水平面对物块的摩擦力逐渐增大
【考点】图解法解决动态平衡问题．
【专题】比较思想；图析法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】以重物为研究对象，分析受力，根据三角形定则结合共点力的平衡条件作出矢量三角形，分析OM上和MN上的弹力变化情况。根据MN上的弹力沿竖直方向的分力变化情况，对整体分析判断水平面对物块的支持力变化情况。根据MN上的弹力沿水平方向的分力变化情况，判断水平面对物块的摩擦力变化情况。
【解答】解：AB、以重物为研究对象，重物受重力mg、OM绳的拉力F2、MN绳的拉力F1。依题意，物块始终保持静止，三个力合力始终为零，作出矢量三角形如图所示。
题中α角保持不变，则保持角θ恒定，以重力mg为弦，作一圆，F1的箭头始终落在圆周上，根据同弧所对的圆周角相等，保证了θ不变，据题意γ角逐渐从0°增大到90o，在F2转至水平的过程中，OM上的弹力F2先增大后减小，MN上的弹力F1逐渐增大，故AB错误；
CD、设F1的竖直分力为Fy，水平方向为Fx。由上图分析可知，Fy先向下减小后向上增大，Fx一直增大。对整体，在MN转到水平方向之前，F1的竖直分力Fy向下减小，由平衡条件可知，水平面对物块的支持力减小。在MN转到水平方向之后，F1的竖直分力Fy向上增大，由平衡条件可知，水平面对物块的支持力减小，所以整个过程中，水平面对物块的支持力一直减小；F1的水平方向为Fx一直增大，对整体，根据平衡条件可知，水平面对物块的摩擦力逐渐增大，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查动态平衡问题，这种问题一般要抓住不变的量，然后去分析变化的量。在本题中，小球的重力大小和方向都不变，抓住这一点，然后去分析另外两个力的变化情况，采用图解法比较直观简洁。
2．（2025 南昌一模）小明在放学回家的路上，看到人行道中间遗有一快递箱，其质量为30kg，为了不影响行人通行，小明想把快递箱搬到路边，于是用竖直向上F＝100N的力去提箱子，g取10m/s2，此时箱子所受合外力大小为（　　）
A．100N B．300N C．200N D．0
【考点】成特殊角度的两个力的合力的计算；合力的取值范围．
【专题】定量思想；推理法；受力分析方法专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据快递箱的受力情况判断合外力的情况。
【解答】解：快递箱受到重力G＝mg＝30×10N＝300N，因为F＝100N＜G，则小明不能将快递箱提起，地面会给快递箱提供向上的支持力FN＝mg﹣F＝300N﹣100N＝200N，这三个力的合力为0，所以箱子受到的合外力大小为0，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】考查物体的受力分析和合外力问题，会根据题意进行准确分析解答。
3．（2025 深圳一模）2024年巴黎奥运会，中国运动员刘洋成功卫冕男子吊环项目。训练中的悬停情景如图所示，若悬绳长均为L＝2.5m，两悬绳的悬点间距d＝0.5m，手臂伸长后两环间距D＝1.50m，运动员质量m＝60kg，忽略悬绳和吊环质量，不计吊环直径，g取10m/s2，此时左侧悬绳上的张力大小为（　　）
A．300N B．600N C． D．
【考点】共点力的平衡问题及求解．
【专题】定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【答案】C
【分析】根据题意设置条件，结合几何关系求解夹角的正余弦值，再利用平衡条件列式求解。
【解答】解：如图，设悬绳与竖直方向的夹角为θ
根据几何关系有cosθ，则sinθ，对运动员，根据平衡条件，有2Fsinθ＝mg，解得F＝125N，故C正确，ABD错误。
故选：C。
【点评】考查平衡条件的应用，关键是找出相应的几何关系列式求解，会根据题意进行准确分析解答。
4．（2025 东湖区校级一模）轻质细线上端悬挂于天花板上的O点，另一端接在质量为m的小球上，小球在水平向右的外力F作用下处于平衡状态，此时细线上的弹力大小为FT，细线与竖直方向之间的夹角为θ、与F之间的夹角为α，如图所示。以下判断正确的是（　　）
A．保持F水平，缓慢减小θ，则F、FT都逐渐增大
B．若换一根更长的细线，保持θ、α不变，F、FT可能都减小
C．保持α不变，缓慢增大θ，直至细线水平，则FT逐渐减小，F先增大后减小
D．保持小球位置不变，F沿逆时针方向缓慢转动直至方向竖直向上，则F先减小后增大
【考点】图解法解决动态平衡问题；力的合成与分解的应用；共点力的平衡问题及求解．
【专题】定量思想；图析法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】A.保持F水平，缓慢减小θ，则小球一直处于平衡状态，由平衡条件列式，即可分析判断；
B.结合前面分析，即可分析判断；
C.保持α不变，缓慢增大θ，直至细线水平，根据动态圆法画图，即可分析判断；
D.保持小球位置不变，F沿逆时针方向缓慢转动直至竖直向上的过程中，根据矢量三角法画图，即可分析判断。
【解答】解：A.保持F水平，缓慢减小θ，则小球一直处于平衡状态，
由平衡条件可得：FTcosθ＝mg，F＝mgtanθ，
可知随着θ减小，F和FT都在减小，故A错误；
B.结合前面分析可知，换一根更长的细线，保持θ、α不变，则F、FT都不变，故B错误；
C.保持α不变，缓慢增大θ，直至细线水平，根据动态圆法，可得如图：
可知当F水平时，FT最大，当FT水平时，F最大，所以FT逐渐减小，F逐渐增大，故C错误；
D.保持小球位置不变，F沿逆时针方向缓慢转动直至竖直向上的过程中，根据矢量三角形法，可得如图：
可知当F方向与FT方向垂直时，F有最小值，则F先减小后增大，故D正确；
故选：D。
【点评】本题主要考查共点力的平衡问题，解答本题时需注意：选准研究对象、做好受力分析、根据共点力的平衡条件确定力与力的关系。
5．（2025 广东模拟）学校门口水平地面上有一质量为m的石礅，石礅与水平地面间的动摩擦因数为μ。两位工作人员用轻绳按图甲所示的方式匀速移动石礅时，两根轻绳水平，延长线之间的夹角为2θ，俯视图如图乙所示。重力加速度大小为g，忽略轻绳与石墩之间的摩擦，则轻绳的拉力大小为（　　）
A． B． C． D．
【考点】共点力的平衡问题及求解；对物体进行受力分析．
【专题】定量思想；合成分解法；共点力作用下物体平衡专题；分析综合能力．
【答案】A
【分析】对石墩受力分析，根据水平方向的受力平衡列式解答。
【解答】解：设轻绳的拉力大小为F，由平衡条件有
2Fcosθ＝μmg
解得，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查共点力平衡条件的应用，解题的关键要掌握力的合成法求轻绳拉力的合力。
6．（2025 兰州校级一模）如图是五一假期小姚在某景区看到的“天壶”，巨大的茶壶悬在空中，正源源不断的往外出水，祈愿财源滚滚，福寿绵绵，下列说法正确的是（　　）
A．靠水流的反冲力支撑壶体
B．壶的重心一定在水流的延长线上
C．水流越大，壶体会升得越高
D．研究壶体受力时，不能把它当作质点
【考点】共点力的平衡问题及求解；质点．
【专题】定性思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；理解能力．
【答案】D
【分析】根据茶壶的实际情况分析判断茶壶悬空的原因，判断茶壶的高度以及重心的问题。
【解答】解：AC．巨大的茶壶悬在空中不是靠水流的反冲力支撑壶体，而是从茶壶里流出的水包围着一根支撑柱，壶体的高度是一定的，与水流的大小无关，故AC错误；
B．壶的重心不在水流的延长线上，故B错误；
D．研究壶体受力时，因为支撑柱对壶体的支持力和壶体的重力不共线，所以壶体的形状大小不能忽略不计，不能把它当作质点，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了生活中的实际应用，学生需结合实际情况分析解答，题目难度一般。
7．（2025 广西一模）如图所示，竖直平面内有一半圆形支架MCN，圆心为O，半径R＝5cm，PQ为水平直径，MN为倾斜直径，PQ与MN间的夹角θ＝37°，一条不可伸长的轻绳两端分别固定在支架上的M、N两点，连接了一个质量m＝0.2kg的重物的轻质滑轮（大小可忽略）放置在轻绳上，静止时∠MBN＝90°，不计滑轮与轻绳间的摩擦。现将支架从图示位置绕圆心O在竖直平将面内顺时针缓慢转动，取重力加速度大小g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，下列说法正确的是（　　）
A．轻绳的长度为10cm
B．支架转动前，轻绳的张力大小为2N
C．直径MN水平时，轻绳的张力大小为N
D．支架从图示位置顺时针缓慢转过37°的过程中，轻绳的张力一直增大
【考点】解析法求共点力的平衡；力的合成与分解的应用．
【专题】定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【答案】D
【分析】根据图中竖直圆、绳、角度的关系，得到绳长，再结合物体受力平衡，得到绳的拉力表达式。根据题目中角度的变化，分析表达式的结果变化即可。
【解答】解：A.如图所示
设MB与竖直方向的夹角为α，轻绳的长度为L，圆环未转动前，α＝45°，根据几何关系有2Rcosθ＝MA，MBsinα+NBsinα＝MA，L＝MB+NB，解得，故A错误；
B.根据平衡条件有2Fcosα＝mg，解得，故B错误；
C.直径MN水平时，此时θ等于零，则有Lsinα＝2R，轻绳的张力大小为，故C错误；
D.圆环从图示位置绕圆心O顺时针缓慢转过37°的过程中，滑轮两侧的轻绳间的夹角一直增大，轻绳的张力一直增大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查共点力的平衡，其中较为复杂的是涉及圆形的几何关系。
8．（2025 景德镇一模）如图所示，用三根相同细线a、b、c将重力为G的灯笼1和重力为2G的灯笼2悬挂起来。两灯笼静止时，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平。则（　　）
A．a中的拉力大小为
B．c中的拉力大小为
C．b中的拉力大于a中的拉力
D．只增加灯笼2的质量，c最先断
【考点】共点力的平衡问题及求解；对物体进行受力分析．
【专题】定量思想；整体法和隔离法；共点力作用下物体平衡专题；分析综合能力．
【答案】A
【分析】将两灯笼看作一个整体，分析受力，根据平衡条件结合几何关系分别列式，即可求解a中和c中拉力大小；对灯笼2受力分析，根据平衡条件分析b中的拉力与a中的拉力大小关系；只增加灯笼2的质量，根据三根细线拉力大小关系判断哪根先断。
【解答】解：AB、将两灯笼看作一个整体，对整体受力分析，如图所示。
根据平衡条件得
Facos30°＝3G，Fasin30°＝Fc
解得，，故A正确，B错误；
C、对2灯笼隔离分析受力，如图所示。
利用平衡条件可得FbG＜Fa，故C错误；
D、三根相同细线a、b、c的拉力大小关系为
因三根相同细线所能承受的最大拉力相同，所以只增加灯笼2的质量，a最先断，故D错误。
故选：A。
【点评】本题主要考查整体法与隔离法处理物体的平衡问题，解题时需注意整体法与隔离法的常规使用技巧是：先利用整体法求外力，再利用隔离法求单个物体的受力。
9．（2025 河北模拟）天平是实验室中测量质量的重要仪器。在学完共点力平衡后，小明设计了一款质量测量装置如图甲所示，OA、OB为不可伸长的等长轻绳，悬挂于竖直杆的顶端O，不可压缩的轻杆AB为刻度尺，OAB可绕O点无摩擦在竖直平面内转动。现在B端挂上标准砝码，质量为m0，A端挂上待测物体，如图乙所示，此时竖直杆交AB刻度尺处即为示数刻度P。不考虑竖直杆与AB间的相互作用，下列说法正确的是（　　）
A．刻度尺AB中点的刻度为零
B．刻度尺AB上的刻度不均匀
C．待测物体的质量为
D．该装置在月球上不能使用
【考点】力的平行四边形定则；共点力的平衡问题及求解．
【专题】定量思想；推理法；平行四边形法则图解法专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】ABC.根据力的平衡状态下力的三角形和几何三角形的相似特点列式联立推导表达式，结合刻度尺的数据特点判断刻度是否均匀；
D.根据月球上物体的受力特点进行分析解答。
【解答】解：ABC.轻杆AB上的力大小为F，由砝码与待测物体均平衡及力的三角形与几何三角形相似可知，，联立解得，所以刻度尺AB的右端为零，左端为∞，中点为m0，故AB上的刻度不均匀，故AC错误，B正确；
D.月球上也有重力，根据测量原理可知，则该装置可在月球上使用，故D错误。
故选：B。
【点评】考查用力的三角形和几何三角形的相似性列式求解问题，会根据题意进行准确分析解答。
10．（2025 合肥模拟）如图甲所示为家用燃气炉架，其有四个对称分布的爪，将总质量m一定的锅放在炉架上，如图乙所示（侧视图），不计爪与锅之间的摩擦力，若锅的外表面是半径为R的球面，正对的两爪间距为d，则（　　）
A．爪与锅之间的弹力大小为
B．d越大，锅受到的合力越大
C．R越大，爪与锅之间的弹力不变
D．d越大，爪与锅之间的弹力越小
【考点】共点力的平衡问题及求解；静摩擦力大小及计算．
【专题】比较思想；几何法；共点力作用下物体平衡专题；分析综合能力．
【答案】A
【分析】根据几何知识求出爪与球心连线与竖直方向的夹角，再根据平衡条件求爪与锅之间的弹力大小。锅静止，受到的合力为零。根据弹力表达式分析弹力的变化情况。
【解答】解：A、设爪与球心连线与竖直方向的夹角为θ。锅静止，根据平衡条件可知，炉架的四个爪对锅的弹力的合力与锅受到的重力大小相等，方向相反，即有
4Fcosθ＝mg
则
由几何知识可得
联立解得锅对每个爪的弹力大小为，故A正确；
B、锅静止，合力为零，始终保持不变，故B错误；
C、根据几何关系可知，R越大，则θ变小，cosθ变大，结合可知，爪与锅之间的弹力F越小，故C错误；
D、根据可知d越大，爪与锅之间的弹力越大，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查共点力的平衡问题，关键是能够确定研究对象，进行受力分析，利用平衡条件建立平衡方程进行解答。
二．多选题（共5小题）
（多选）11．（2025 和平区模拟）电动晾衣架造型美观，操作方便，越来越受到人们的欢迎。如图是一款晾衣杆的一端结构简图。两根等长的轻杆下端挂在晾衣杆M上，并可绕M转动。右杆上端连接固定转轴C，左杆上端连接滚轮P，P可被电动机通过左侧细绳拉动沿水平导轨移动，进而调节M的高度。忽略一切摩擦，则在滚轮P缓慢向左移动的过程中（　　）
A．两根杆拉力都变小
B．两根杆对M的合力不变
C．细绳对P的拉力变大
D．水平导轨对P的支持力变大
【考点】解析法求共点力的平衡．
【专题】定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【答案】BC
【分析】B.以M为研究对象，它受到重力和两根杆的弹力，处于平衡状态，根据平衡条件，即可分析判断；
A.结合前面分析，由平衡条件列式，即可分析判断；
CD.由题意可知，P受到重力、细绳的拉力、杆的弹力和轨道的支持力，根据平衡条件分别列式，即可分析判断。
【解答】解：B.以M为研究对象，它受到重力和两根杆的弹力，处于平衡状态，根据平衡条件可知，两根杆对M的合力始终与M的重力等大、反向，所以两根杆对M的合力不变，故B正确；
A.由对称性及平衡条件可知，两根杆对M的弹力大小相等，两根杆与竖直方向的夹角相同，设该夹角为θ，每根杆中的弹力大小为F，
由平衡条件可得：2Fcosθ＝G，
解得：，
在滚轮P缓慢向左移动的过程中，θ增大，cosθ减小，则F增大，即两根杆拉力都变大，故A错误；
CD.由题意可知，P受到重力mg、细绳的拉力FT、杆的弹力F和轨道的支持力FN，
根据平衡条件可得：FT＝Fsinθ，FN＝mg+Fcosθ，
且：，
则：FN＝mg+0.5G，
由此可知，由于F增大，θ增大，sinθ增大，所以细绳对P的拉力FT变大；
因为M和P的重力均不变，则水平导轨对P的支持力FN不变，故C正确，D错误；
故选：BC。
【点评】本题主要考查共点力的平衡问题，解答本题时需注意：选准研究对象、做好受力分析、根据共点力的平衡条件确定力与力的关系。
（多选）12．（2025 越秀区校级模拟）如图，质量分布均匀的光滑小球O，放在倾角均为θ的斜面体上，斜面体位于同一水平面上，且小球处于平衡状态，关于四图对分析正确的是（　　）
A．甲图中斜面对球O弹力最大
B．乙图中挡板MN对球O弹力最小
C．丙图中斜面对球O弹力最小
D．丁图中斜面对球O弹力最小
【考点】共点力的平衡问题及求解；力的合成与分解的应用．
【专题】比较思想；合成分解法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【答案】AD
【分析】做出四个图中小球的受力分析图，结合平衡条件分析即可。
【解答】解：对各个小球受力分析，如图所示
根据平衡条件可得，F3＝mgcosθ，F4＝0，在甲图中，因为，在乙图中，重力和挡板对小球弹力的夹角等于，根据合力与分力的关系可知夹角越大，合力越大，所以在四个图中的情况为F1＞F2＞F3＞F4，故AD正确，BC错误。
故选：AD。
【点评】能够正确受力分析是解题的关键，知道在力的合成中，在分力大小一定的情况下，分力的夹角越小合力越大。
（多选）13．（2025 株洲一模）如图，质量为m的均质绳竖直悬挂，绳的两端分别固定在M、N两个等高的钉子上，绳NP段的长度为总长度的，重绳上P点的张力大小为，重力加速度为g，则M钉受到绳子的拉力（　　）
A．大小为mg
B．大小为2mg
C．与水平方向的夹角为30°
D．与水平方向的夹角为60°
【考点】共点力的平衡问题及求解；力的合成与分解的应用．
【专题】整体思想；分割思想；整体法和隔离法；共点力作用下物体平衡专题；理解能力．
【答案】AC
【分析】先对绳子的不同部分进行受力分析，再结合几何关系和力的平衡条件求解钉受到绳子的拉力大小和方向。
【解答】解：设绳子的总长度为L，PM段长度为，则其质量，重力为，设P点的张力为，P点对PM段绳的拉力为TPM，方向沿绳切线方向向上与水平方向夹角α。先对整个绳子竖直方向受力分析，由于M、N两点等高，绳子左右对称，所以两侧钉对绳竖直方向受力相等，并且竖直向上两个力的合力等于竖直向下整个绳的重力mg。设M点处钉对绳拉力为TM，与水平方向夹角为β，则。
对绳PM段受力分析，建立坐标系，如图所示：
由平衡条件得：
TMcosβ＝TPMcosα
解得：TM＝mg，β＝30°。
绳对M点钉的拉力与TM等大反向，故BD错误，AC正确。
故选：AC。
【点评】本题主要考查共点力的平衡问题，解题时需注意：选准研究对象、做好受力分析、根据共点力的平衡条件确定力与力的关系，注意整体与隔离法的运用。
（多选）14．（2025 重庆一模）如图所示，一户外运动爱好者借助绳子跨越鸿沟。A、B是一轻绳（不可伸长）的两端点，且AB连线水平。爱好者双手紧握绳上C点，缓慢以很小的幅度前后交替移动双手运动到最低点D。该过程中的每个位置，爱好者受力均视为平衡，则下列说法正确的是（　　）
A．运动到D点前，后方轻绳的张力始终小于前方轻绳的张力
B．运动到D点前，后方轻绳的张力始终大于前方轻绳的张力
C．在C、D两处，前后两段轻绳的张力变化量大小相等
D．在C、D两处，前后两段轻绳的张力变化量大小不等
【考点】解析法求共点力的平衡．
【专题】定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【答案】BC
【分析】过程中每个位置，爱好者受力均视为平衡，根据共点力平衡条件分析轻绳张力大小，根据力的矢量合成分析CD。
【解答】解：AB、由于该过程中每个位置，爱好者受力均视为平衡，在C点，设前后两段轻绳的弹力大小分别为T前、T后，前后两段轻绳与竖直方向的夹角分别为α、β，则有
T前sinα＝T后sinβ，且α＞β
可得T后＞T前
可知，运动到D点前，后方轻绳的张力始终大于前方轻绳的张力，故B正确，A错误；
CD、在C、D两处，前后两段轻绳的张力的合力不变，因此这两段轻绳的张力变化量（矢量）等值反向，故C正确，D错误；
故选：BC。
【点评】本题考查共点力平衡条件的应用，解题关键掌握力的合成与分解的理解。
（多选）15．（2025 长沙一模）两根完全相同的轻质弹簧一端与轻绳OM、ON连接，另一端分别固定于P、Q两点。用力拉轻绳，使OP水平，OQ与OP的夹角为120°，此时两弹簧的长度相同，P、O、M在同一直线上，Q、O、N也在同一直线上，如图所示。现保持O点不动且OM方向不变，将ON沿逆时针方向缓慢旋转60°。已知该过程中弹簧、轻绳始终在同一竖直平面内，则下列说法正确的是（　　）
A．OM上的拉力一直减小
B．OM上的拉力一直增大
C．ON上的拉力一直减小
D．ON上的拉力先减小后增大
【考点】图解法解决动态平衡问题．
【专题】比较思想；图析法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【答案】AD
【分析】保持O点不动且OM方向不变，将ON沿逆时针方向缓慢旋转60°的过程中，两弹簧的长度不变，弹力不变，根据平衡条件分析OM上和ON上拉力的合力变化情况，运用图解法分析。
【解答】解：据题意分析可知，两弹簧的弹力不变，它们的合力不变，根据平衡条件可知，OM上和ON上拉力的合力与两弹簧弹力的合力等大反向，则OM上和ON上拉力的合力不变，设为F。根据平行四边形定则作出ON在三个不同位置OM上拉力和ON上拉力的合成图，如图所示。
由图可知，OM上的拉力FOM一直减小，ON上的拉力FON先减小后增大，当ON与OM垂直时，FON最小，故AD正确，BC错误。
故选：AD。
【点评】本题是动态平衡的问题，关键要分析出OM上和ON上拉力的合力不变，运用平行四边形定则作图分析两个拉力的变化情况。
三．解答题（共5小题）
16．（2025 抚顺二模）一根轻杆两端分别固定着质量为M的甲球和质量为m的乙球，斜靠在竖直光滑墙壁上，系统恰好保持平衡，如图所示。已知轻杆与水平地面的夹角为45°，轻杆中的弹力沿轻杆方向，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。
（1）求墙壁对甲球的支持力大小FN和轻杆中的弹力大小F弹；
（2）求乙球与地面间的动摩擦因数μ。
【考点】共点力的平衡问题及求解；整体法与隔离法处理物体的平衡问题；动摩擦因数的性质和计算．
【专题】计算题；定量思想；合成分解法；共点力作用下物体平衡专题；分析综合能力．
【答案】（1）墙壁对甲球的支持力大小FN为Mg，轻杆中的弹力大小F弹为Mg；
（2）乙球与地面间的动摩擦因数μ为。
【分析】（1）对甲球受力分析，根据墙壁对甲球的支持力大小FN和轻杆中的弹力大小F弹；
（2）对整体受力分析，根据平衡条件与滑动摩擦力公式求出动摩擦因数。
【解答】解：（1）对甲球受力分析，如图1所示。
由平衡条件可得
水平方向有
F弹cos45°＝FN
竖直方向有
F弹sin45°＝mg
解得FN＝Mg，F弹Mg
（2）设地面对乙球的支持力大小为 F地、摩擦力大小为f'，以两球整体为研究对象，分析受力，如图2所示。
由平衡条件有
竖直方向有
F地＝（M+m）g
水平方向有
f＝FN
又f'＝FN
解得μ
答：（1）墙壁对甲球的支持力大小FN为Mg，轻杆中的弹力大小F弹为Mg；
（2）乙球与地面间的动摩擦因数μ为。
【点评】本题考查物体的平衡，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象，进行受力分析，选择合适的方法，建立平衡方程进行解答。
17．（2024 广东一模）在倾角为α＝37°的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一质量为m＝3kg、中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角为β＝37°的力F拉住，使整个装置处于静止状态，如图所示，不计一切摩擦（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。求：
（1）拉力F的大小；
（2）斜面对圆柱体的弹力N的大小。
某同学分析过程如下：将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解。沿斜面方向Fcosβ＝mgsinα，沿垂直于斜面方向Fsinβ+N＝mgcosα。问：你同意上述分析过程吗？若同意，按照这种分析方法求出F及N的大小；若不同意，指明错误之处并求出你认为正确的结果。
【考点】共点力的平衡问题及求解．
【专题】定量思想；推理法；共点力作用下物体平衡专题；推理论证能力．
【答案】不同意上述分析过程，该同学对圆柱体分析时，漏掉一个沿斜面向上的拉力F，正确分析求解过程见解析。
【分析】该同学对圆柱体分析时，漏掉一个沿斜面向上的拉力F，应重新对圆柱体受力分析，结合平衡条件分别列式，即可分析求解。
【解答】解：不同意上述分析过程，该同学对圆柱体分析时，漏掉一个沿斜面向上的拉力F，正确分析求解如下：
根据题意，对圆柱体受力分析，如图所示：
根据平衡条件可知，
在沿斜面方向上有：Fcosβ+F＝mgsinα，
解得：F＝10N；
在垂直于斜面方向上有：Fsinβ+N＝mgcosα，
解得：N＝18N；
答：不同意上述分析过程，该同学对圆柱体分析时，漏掉一个沿斜面向上的拉力F，正确分析求解过程见解析。
【点评】本题主要考查共点力的平衡问题，解答本题时需注意：选准研究对象、做好受力分析、根据共点力的平衡条件确定力与力的关系。
18．（2024 浉河区校级一模）近年来，垃圾分类整治力度逐年加强，垃圾运输车的“抓臂”将垃圾桶竖直夹起，再将垃圾桶内垃圾倾斜倒入车斗。已知垃圾桶质量M＝10kg，桶内垃圾质量m＝30kg，两个“抓手”与桶外壁间的动摩擦因数μ1＝0.8，垃圾与内曈间的动摩摖因数为μ2，垃圾桶搭至车尾部，卸除“抓手”弹力后，斜向下至少倾斜到与水平面成37°时才能将垃圾倒出。重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，将垃圾桶视为竖直圆柱体。求：
（1）若垃圾桶不会竖直滑脱，每个“抓手”至少要给侧壁多大的弹力；
（2）μ2的大小。
【考点】共点力的平衡问题及求解；力的合成与分解的应用．
【专题】计算题；定量思想；合成分解法；共点力作用下物体平衡专题；分析综合能力．
【答案】（1）若垃圾桶不会竖直滑脱，每个“抓手”至少要给侧壁250N的弹力；
（2）μ2的大小为0.75。
【分析】（1）若垃圾桶不会竖直滑脱，桶壁两侧所受的两个最大静摩擦力的合力应大于等于垃圾桶总重力，由此列式求解“抓手”的弹力大小；
（2）桶倾斜至37°时垃圾将要下滑，重力沿斜面向下的分力等于最大静摩擦力，由此求解μ2的大小。
【解答】解：（1）若垃圾桶不会竖直滑脱，则桶壁两侧所受的两个最大静摩擦力的合力应大于等于垃圾桶总重力，即
2Ff≥（M+m）g
又
Ff＝μ1FN
联立解得
FN≥250N
所以每个“抓手”至少要给侧壁250N的弹力。
（2）垃圾在倾斜的桶内被倒出的过程中，只与下面内侧壁之间存在弹力和摩擦力，桶倾斜至37°时垃圾将要下滑，则有
mgsinθ＝μ2mgcosθ
代入数据解得
μ2＝0.75
答：（1）若垃圾桶不会竖直滑脱，每个“抓手”至少要给侧壁250N的弹力；
（2）μ2的大小为0.75。
【点评】解答本题时，要掌握物体不发生相对滑动的条件：外力不大于最大静摩擦力，结合共点力的平衡条件解答。
19．（2024 涪城区校级模拟）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O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，重力加速度为g，则：
（1）求OB绳拉力FTOB和弹簧拉力F；
（2）求A球的质量mA。
【考点】共点力的平衡问题及求解；力的合成与分解的应用．
【答案】（1）OB绳拉力FTOB和弹簧拉力F分别为mg，mg；
（2）A球的质量mA为m。
【分析】（1）对B球受力分析，根据平衡条件求OB绳拉力FTOB和弹簧拉力F；
（2）对A球受力分析，根据平衡条件求A球的质量mA。
【解答】解：（1）对B球受力分析，B球受弹簧的弹力F、绳子的拉力FTOB和自身重力，如图所示。
根据共点力平衡条件
水平方向有
FTOBsin45°＝F
竖直方向有
FTOBcos45°＝mg
解得
F＝mg
（2）根据定滑轮的特性知FTOA与FTOB大小相等，对A球受力分析，由几何关系可知，拉力FTOA和支持力FN与水平方向的夹角相等，夹角为60°，则
对A球，由平衡条件有
2FTOAsin60°＝mAg
解得
答：（1）OB绳拉力FTOB和弹簧拉力F分别为mg，mg；
（2）A球的质量mA为m。
【点评】本题考查共点力的平衡问题，关键要灵活选择研究对象，正确进行受力分析，根据几何关系和平衡条件进行解答。
20．（2024 湖北二模）如图，一轻绳两端固定在天花板的A、B两点，绳长是AB间距的两倍。一质量为m的物块通过光滑轻质挂钩悬挂在绳上。已知重力加速度大小为g，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
（1）求绳子张力T的大小；
（2）若物块受到水平风力的作用时，恰好能静止在A点的正下方，此时细绳右端与天花板的夹角θ＝37°，求风力F的大小。
【考点】共点力的平衡问题及求解；力的合成与分解的应用．
【专题】定量思想；方程法；共点力作用下物体平衡专题；理解能力．
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）对物体进行受力分析，根据几何关系求解绳子与竖直方向的夹角，再根据平衡条件求解；
（2）对物体受力分析，根据平衡条件求解。
【解答】解：（1）对物体进行受力分析，受到重力和两边绳子的拉力，如图所示；
设绳长为L．根据几何关系可得sinα
解得α＝30°
根据平衡条件可得：2Tcos30°＝mg
解得：T；
（2）设物体受到风力作用时绳子张力为T′，对物体受力分析如图所示；
根据平衡条件可得：
竖直方向：T′+T′sinθ＝mg
水平方向：F＝T′cosθ
联立解得：Fmg。
答：（1）绳子张力T的大小为；
（2）风力F的大小为mg。
【点评】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答本题的关键是：确定研究对象、进行受力分析、根据平衡条件建立平衡方程进行解答。
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