2026届高考物理一轮复习专题训练 力与平衡（含解析）

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2026届高考物理一轮复习专题训练 力与平衡
一、单选题
1．如图甲链子鞭，又名狐狸鞭、掌中甩、腰里横，属于传统武术软兵器。如图乙所示，支架上竖直悬挂着质量为粗细均匀的链子鞭，悬点M、N处切线与竖直方向夹角的分别为和，A点为最低点，已知，，重力加速度g取，则( )
A.悬点M对链子鞭拉力大小为6N B.悬点N对链子鞭拉力大小为8N
C.最低点A处张力大小为3N D.AM段链子鞭质量为0.64kg
2．如图所示，若在O点处用轻绳悬挂一个质量为m的物体处于平衡状态。A、B为竖直墙壁上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上。，。则绳AO所受拉力的大小为( )
A. B. C. D.
3．某兴趣小组利用一根橡皮筋和一个量角器，测量一个瓶的质量，该同学现将橡皮筋两端固定，两固定点间的距离恰好等于橡皮筋的原长，用轻质细绳将瓶子悬挂在橡皮筋的中点，静止后用量角器量出橡皮筋与水平方向夹角，将瓶子装满水，仍悬挂在橡皮筋中点，静止后用量角器量出橡皮筋与水平方向夹角为，利用瓶子上标注的容积和水的密度算出瓶中水的质量为0.23kg，则瓶子的质量为( )
A.0.06kg B.0.09kg C.0.27kg D.0.32kg
4．如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢的从底部经过b点爬到a点。则下列说法正确的是( )
A.在a点碗对蚂蚁的支持力大于在b点的支持力
B.在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力
C.在a点碗对蚂蚁的作用力大于在b点的作用力
D.在a点蚂蚁受到的合力大于在b点受到的合力
5．如图，将苹果放置于由四根细绳悬挂的水平圆盘中央，细绳等间隔系在水平圆盘边缘，已知水平圆盘和苹果的总重力为G，细绳长度均为L，圆盘直径为1.6L，每根细线上的拉力大小为( )
A.G B. C. D.
6．如图，倾角为的斜面体置于水平地面上，物块与沙桶通过细绳相连接，细绳跨过光滑定滑轮，左侧细绳与斜面平行，斜面体与沙桶都处于静止状态不计滑轮和细绳的重力，向沙桶中增加少量沙子后装置仍保持静止，则以下说法正确的是( )
A.斜面对小物块的支持力一定减小
B.斜面对小物块的摩擦力一定减小
C.地面对斜面体的支持力一定减小
D.地面对斜面体的摩擦力一定减小
7．如图所示的等腰三角形斜面固定在水平地面上，在其两腰上分别放两个质量相等的物块A和B。物块A静止，物块B沿斜面匀速下滑。下列判断正确的有( )
A.水平地面对斜面有向左的摩擦力
B.物块A和B对斜面压力大小不相等
C.物块A受到摩擦力与重力的合力方向垂直于斜面向上
D.斜面对B的作用力方向竖直向上
8．行李箱在日常生活中扮演重要的角色，人拉着行李箱在平路上行走。模型简化如图，人的拉力沿着行李箱的拉杆方向，与水平面成θ角。行李箱质量为m，受到地面阻力与对地面正压力的比例系数为，重力加速度为g，则让行李箱匀速前进人的拉力至少为( )
A. B. C. D.
9．9月开始，各学校迎来拉着行李箱返校的学生，如左图所示，将行李箱的运动简化为如图所示物体的运动，物体受到斜向上拉力F的作用，在水平面上向右做匀速直线运动，则物体受到的拉力、摩擦力与支持力的合力方向是( )
A.竖直向上 B.竖直向下 C.向上偏右 D.向上偏左
10．我国古建屋顶多采用如图甲所示的蝴蝶瓦方式铺设。图乙是两片底瓦和一片盖瓦的铺设示意图，三根相同且平行的椽子所在平面与水平面夹角为。图丙为截面示意图，圆弧形底瓦对称放在两根相邻的椽子正中间，盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知相邻两椽子与底瓦接触线间的距离和瓦的半径都为L，盖瓦和底瓦相同，厚度不计，质量均为m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，底瓦与盖瓦均保持静止。若仅对铺设的这三片瓦进行研究，则( )
A.底瓦与每根椽子间弹力大小为
B.底瓦与每根椽子间的摩擦力大小为
C.适当增大两椽子间的距离，底瓦与每根椽子之间的弹力不变
D.适当增大两椽子间的距离，底瓦更不容易下滑
11．如图所示，一光滑球体放在三角形木块与竖直墙壁之间，整个装置保持静止。已知三角形木块AB边与水平地面的夹角，光滑球体的质量为m，三角形木块的质量为3m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取，则三角形木块和水平地面间的动摩擦因数至少为( )
A. B. C. D.
12．一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g。现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为( )
A. B.
C. D.0
二、多选题
13．如图所示，细线AB和BC连接着一质量为m的物体P，其中绳子的A端固定，c端通过小定滑轮连接着一质量也为m的另一个物体Q，开始时，用手抓住物体Q，使物体P、Q均静止，此时AB和BC两绳中拉力大小分别为.把手放开瞬间，AB和BC两绳中拉力大小分别为.已知ABC处于同一竖直平面内，绳子间连接的夹角如图.则( )
A. B. C. D.
14．如右图所示，A是圆柱体的横截面，质量为M，其弧形表面光滑，与地面接触的下表面粗糙，在光滑竖直墙壁与柱体之间放置一质量为m的球体，系统处于平衡状态。若使柱体缓慢向左移动少许，球体m未与地面接触，且系统再次静止，则下列说法正确的是( )
A.地面对柱体的支持力变小
B.地面对柱体的摩擦力大小变大
C.地面对柱体的支持力大小为不变
D.地面对柱体的摩擦力大小不变
15．如图，倾角为的斜面固定在墙角，质量为M的尖劈放置在斜面上，尖劈的右侧面竖直，用轻绳系住一质量为m的球紧靠在尖劈的右侧，轻绳与斜面平行，球与尖劈的接触面光滑，此时斜面对尖劈的摩擦力恰好为零，整个系统处于静止状态。现沿球心O对球施加一水平向左的恒力F，系统仍处于静止状态。则( )
A.尖劈的质量M与球的质量m之比为1：3
B.对球施加水平推力后，轻绳的拉力变小
C.对球施加水平推力后，尖劈对斜面的压力不变
D.对球施加水平推力后，斜面对尖劈的摩擦力方向沿斜面向下
16．粗糙水平地面上有一质量为M、倾角为30°的粗糙楔形物体C，斜面上有一个质量为2m的物块B，B与一轻绳连接，且绕过一固定在天花板上的定滑轮，另一端水平与一结点连接一个质量为m的小球A，右上方有一拉力F，初始夹角，如图所示。现让拉力F顺时针缓慢转动90°且保持大小不变，转动过程B、C始终保持静止。已知B与滑轮间的细绳与斜面平行，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.B、C间的摩擦力一直减小
B.绳上拉力先增大再减小
C.地面对物体C的支持力先减小再增大
D.物体C对地面的摩擦力的最大值为
三、填空题
17．如图所示，物块A、B、C叠放在水平桌面上，，的力分别作用于物体B、C上，A、B、C仍保持静止。以分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小，则__N，__N，__N；
18．“抖空竹”是中国传统的体育活动之一，在我国有悠久的历史，为国家级非物质文化遗产之一，现将抖空竹中的一个变化过程简化成以下模型：轻绳系于两根轻杆的端点位置，左、右手分别握住两根轻杆的另一端，一定质量的空竹架在弹性绳上。接下来做出如下动作，左手抬高的同时右手放低，使绳的两个端点匀速移动，其轨迹为竖直面内等腰梯形的两个腰（梯形的上下底水平），如图所示。则两端点分别自A、C两点，沿AB、CD以同一速度匀速移动，忽略摩擦力及空气阻力的影响。某时刻，左右两边绳的弹力________（选填“相等”或“不相等”）运动过程中左边绳的弹力________（选填“变大”、“变小”或“不变”）
四、实验题
19．如图甲所示，实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验，先将白纸贴在水平桌面上，然后将橡皮筋的一端用图钉固定在白纸上的O点，让橡皮筋处于原长。部分实验步骤如下：
（1）用一只弹簧测力计通过细绳将橡皮筋的P端拉至点，此时拉力的大小F可由弹簧测力计读出，弹簧测力计的示数如图乙所示，F的大小为_________N；
（2）用两只弹簧测力计通过细绳同时拉橡皮筋的P端，再次将P端拉到点。此时观察到两个弹簧测力计的示数分别为，方向如图丙的虚线所示：
（3）用的线段表示的力，以点为作用点，请用力的图示在答题纸上画出这两个共点力的合力_________，的大小为_________N（结果保留3位有效数字）；
（4）通过比较_________这两个力的大小和方向，即可得出实验结论。
五、计算题
20．如图所示，物块A通过一不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮连接小球B，物块A的质量为，小球B的质量为，物块A静止在水平面上。已知连接物块A的轻绳与水平方向的夹角，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，重力加速度为g。
(1)求物块A所受水平面的摩擦力大小；
(2)若小球B的质量增加到时，物块A恰好开始滑动，求物块A与水平面间的动摩擦因数。
21．如图所示，倾角的斜面体放在粗糙水平地面上，物块A被轻绳系住放在斜面上，轻绳绕过光滑小定滑轮O，并与轻绳和在处打结，下方悬挂着木块B，用大小、方向水平向右的恒力拉轻绳，整个装置处于静止状态。O两侧的轻绳与竖直方向的夹角分别为，取重力加速度大小，。
(1)求B的质量；
(2)求地面对斜面体的静摩擦力大小f；
(3)若A与斜面间恰好没有摩擦力，求A的质量。
参考答案
1．答案：D
解析：AB.对链子鞭受力分析，受重力mg、悬点M对链子鞭拉力、悬点N对链子鞭拉力，则，
解得，
选项AB错误；
CD.对AN段链子鞭受力分析，受重力、最低点A处张力F、悬点N对链子鞭拉力，则，
所以AN段链子鞭质量为
则AM段链鞭质量为
C错误，D正确。
故选D。
2．答案：D
解析:设绳OA和绳OB拉力的合力为F，以O点为研究对象，O点受到连接小球的绳子拉力大小为mg、杆的支持力和F，作出力图1
根据平衡条件得
将F分解，如图2
则有AO所受拉力的大小为
ABC错误，D正确。故选D。
3．答案：B
解析:设橡皮筋的原长为L，劲度系数为k，空瓶子质量为，根据平衡条件和胡克定律可知
注入水后，根据平衡条件
联立解得
故选B。
4．答案：B
解析: AB.蚂蚁缓慢爬行的过程可以视为始终处于平衡状态，对蚂蚁受力分析如图
其中，碗对蚂蚁的支持力和摩擦力始终垂直，且合力始终与重力等大反向，满足下图关系
由图可知，蚂蚁在由b点爬到《点的过程中，碗对蚂蚁的支持力不断减小，碗对蚂蚁的摩擦力不断增大，即在“点碗对蚂蚁的支持力小于在b点的支
持力，在a点碗对蚂蚁的摩擦力大于在b点的摩擦力，故AB错误;
C、蚂蚁在由b点爬到a点的过程中始终受力平衡，即合外力始终为零，故a点蚂蚁受到的合力等于在b点受到的合力，故C错误;
D，蚂蚁在由b点爬到g点的过程中始终受力平衡，
即碗对蚂蚁的摩擦力和碗对蚂蚁的支持力的合力始终与蚂蚁所受重力等大反向，故在a点碗对
蚂蚁的作用力等于在b点的作用力，故D正确;
故选D
5．答案：C
解析:设细绳与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得对圆盘，根据平衡条件可得解得每根细线对圆盘的拉力大小为故选C。
6．答案：C
解析:AB.对物块b受力分析如图
物块b受重力、沙桶a给它的拉力、斜面给它的支持力以及摩擦力作用（摩擦力未画出）。
斜面对小物块的支持力等于物块的重力垂直于斜面的分力大小，不变。
摩擦力有多种情况：
(1)F大于重力沿斜面向下的分力，则摩擦力沿斜面向下，在a中的沙子增加后，拉力F增大，摩擦力变大；
(2)F小于重力沿斜面向下的分力，则摩擦力沿斜面向上，在a中的沙子增加后，拉力F变大，摩擦力可能变小，也可能先变小到零后反向变大。
AB错误；
CD.选斜面体、物块整体为研究对象，受力分析如图
在沙桶中的沙子增加后，拉力F变大，其竖直方向的分力变大，故地面对斜面体的支持力N变小；拉力水平方向的分力变大，故地面对斜面体的摩擦力变大，C正确，D错误。
故选C。
7．答案：D
解析:A.由于物块A静止，物块B沿斜面匀速下滑，以A、B和斜面为整体，根据受力平衡可知，水平地面对斜面的摩擦力为0，故A错误；
B.物块A、B对斜面的压力大小均为重力沿垂直斜面的分力大小，即
两物体的质量和斜面的倾角都相等，故A、B对斜面压力的大小相等，故B错误；
C.以物块A为对象，根据受力平衡可知，物块A受到摩擦力与重力的合力与斜面对物块A的支持力大小相等，方向相反，由于支持力的方向垂直斜面向上，故物块A受到摩擦力与重力的合力垂直于斜面向下，故C错误；
D.以物块B为对象，根据受力平衡可知，斜面对B的作用力与B的重力大小相等，方向相反，则斜面对B的作用力方向竖直向上，故D正确。
故选D。
8．答案：A
解析：设拉力为F，方向与水平方向的夹角为θ，则地面对行李箱的支持力大小
由牛顿第三定律，行李箱对地面的压力大小，则
解得
故选A。
9．答案：A
解析:对物体进行受力分析，物体做匀速直线运动，所受合外力为零。物体受到的力包括：斜向上的拉力F、竖直向下的重力G、竖直向上的支持力N、水平向左的摩擦力f。由平衡条件知，所有力的矢量和为零，故拉力、摩擦力与支持力的合力大小等于重力，方向与重力相反，为竖直向上。
故选A。
10．答案：D
解析:A.由题意知，相邻两根椽子的连线和相邻两根椽子与对应底瓦圆心的连线构成一个等边三角形，设底瓦与每根椽子间弹力大小为，则三根椽子对底瓦的弹力沿垂直于三根椽子所在平面的分力之和等于三片瓦的重力垂直三根椽子所在平面向下的分力，即
解得，故A错误；
B.设底瓦对每根椽子的摩擦力大小为，根据受力平衡可知，底瓦对每根椽子的摩擦力的合力等于三片瓦的重力沿三根椽子所在平面向下的分力，即
得，故B错误；
CD.设椽子对底瓦的弹力与相邻两椽子与底瓦接触线的夹角为，则
得
适当增大两椽子间的距离，则减小，则底瓦与每根椽子之间的弹力增大，底瓦与每根椽子之间的最大静摩擦力增大，底瓦更不容易下滑，故C错误，D正确。
故选D。
11．答案：C
解析:对光滑球体受力分析如图所示
由几何知识可得把三角块和球作为一个整体受力分析如图
可得
解得C正确。
故选C。
12．答案：A
解析:气球匀速下降时，受到重力Mg，向上的浮力F，向上的阻力f，根据共点力平衡条件有，气球以相同速率匀速上升时，受到重力（，向上的浮力F，向下的阻力f，根据共点力平衡条件有，联立解得，A项正确。
13．答案：AC
解析:当升降机匀速运动，物块相对于斜面匀下滑时有，则为斜面倾角），当升降机加速上升时，设加速度为a，物块处于超重状态，物块＂重力＂变为，支持力变为，B正确；＂重力＂沿斜面向下的分力，沿斜面的摩擦力变为，A错误；，所以物块仍沿斜面匀速运动，D正确，C错误。
14．答案：BC
解析:对小球进行受力分析可得，如图所示
根据平衡条件可得，
柱体向左移动，增大，F、都增大，把柱体和球看作一个整体进行受力分析，根据平衡条件可得，
增大，F增大，柱体所受地面的摩擦力f增大，地面对柱体的支持力大小为不变。
故选BC。
15．答案：AD
解析：A.对球施加水平推力前，以尖劈和球整体为研究对象，如图1，可知轻绳的拉力
斜面对尖劈的支持力
以球为研究对象，如图2，可知轻绳的拉力
联立解得
故A正确；
B.以球为研究对象，可知对球施加水平推力后不影响竖直方向力的大小，轻绳的拉力不变，如图3，故B错误；
CD.以尖劈和球整体为研究对象，对球施加水平推力后，如图4，有
总重力不变，可得斜面对尖劈的弹力变大，即尖劈对斜面的压力变大；轻绳拉力T不变，总重力不变，施加推力F后，要保持平衡，有
则斜面对尖劈的摩擦力沿斜面向下，斜面对尖劈的摩擦力不可能为0，故C错误，D正确。
故选AD。
16．答案：BC
解析:对题图结点受力分析，
角大小不变，可以用辅助圆方法判断力的动态变化情况，如图所示，通过分析可得先增大再减小，F一直减小，初始状态，对A分析可得，绳子拉力，对B分析，可发现，即刚开始B与C间的静摩擦力为零，故当绳子拉力从mg先增大再减小到mg,
B、C间的静摩擦力方向一直沿斜面向下且先增大再减小，A错误，B正确；将B、C看成整体，竖直方向有，由于先增大再减小，故先减小再增大，由牛顿第三定律知物体C对地面的压力先减小再增大，C正确；水平方向上有，当最大时，此时F水平，对A分析可计算得，所以，D错误.
17．答案：0；5；5
解析：以A为研究对象，根据平衡条件得到：B对A的静摩擦力大小
以AB整体为研究对象，根据平衡条件得到
以ABC三个物体整体为研究对象，根据平衡条件得
方向水平向左；
18．答案：相等;不变
解析：以空竹为研究对象进行受力分析，同一根绳子拉力处处相等，所以左右两边绳的弹力相等；
在水平方向空竹处于共点力平衡，设与水平方向的夹角为α，与水平方向的夹角为β，则有
所以
所以两根绳与竖直方向的夹角相等，为θ，则
可得
两端点移动的过程，两端点在水平方向上的距离不变，所以两绳与竖直方向的夹角不变，所以弹力大小不变。
19．答案：（1）4.28/4.29/4.30/4.31/4.32（3）；4.30/4.40/4.50（4）F和
解析：（1）弹簧测力计的最小刻度为0.1N，则F的大小为4.30N（4.28~4.32N）；
（3）画出这两个共点力的合力如图：
由图可知的大小为4.40N（4.30~4.50N）；
（4）通过比较F和这两个力的大小和方向，即可得出实验结论。
20．答案：(1)0.8mg
(2)0.4
解析:（1）对物块A，水平方向
对小球B，由平衡条件
解得
（2）对物块A，受力分析，如图所示
竖直方向
水平方向
对小球B，由平衡条件
解得
21．答案：(1)0.3kg
(2)3N
(3)0.8kg
解析：（1）点的受力分析如图所示
轻绳的拉力大小
又
解得
（2）连接A的轻绳的拉力大小
对A和斜面体整体，有
解得
（3）当A与斜面间恰好没有摩擦力时，有
解得
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