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2025届高考物理一轮复习鲁科版专题练： 力与平衡
一、单选题
1．抖空竹是一种传统杂技节目，表演者用两根短竿系上绳子，将空竹扯动使之旋转，并表演出各种身段。如图所示，表演者保持一只手A不动，另一只手B沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细绳间的摩擦力，且认为细绳不可伸长。下列说法错误的是( )
A.细绳B端沿虚线a向左移动时，细绳对空竹的合力不变
B.细绳B端沿虚线b向上移动时，细绳的拉力不变
C.细绳B端沿虚线c斜向上移动时，细绳的拉力减小
D.细绳B端沿虚线d向右移动时，细绳的拉力增大
2．黑板擦在手施加的恒定推力F作用下匀速擦拭黑板，已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为μ，不计黑板擦的重力。则黑板擦所受的摩擦力大小是( )
A. B. C. D.
3．把一个力分解为两个力时( )
A.一个分力变大，另一个分力一定会变小
B.两个分力不能同时变大
C.无论如何分解，两个分力的大小不能同时等于这个力
D.无论如何分解，两个分力的大小不能同时小于这个力的一半
4．如图所示为一侧耳朵佩戴口罩的示意图，一侧的口罩带是由直线AB、弧线BCD和直线DE组成的.假若口罩带可认为是一段劲度系数为k的弹性轻绳（遵循胡克定律），在佩戴好口罩后弹性轻绳被拉长了x，此时AB段与水平方向的夹角为37°，DE段与水平方向的夹角为53°，弹性轻绳涉及的受力均在同一平面内，不计摩擦，已知，，则耳朵受到口罩带的作用力为( )
A.，方向与水平向右成45°角 B.，方向与水平向左成45°角
C.kx，方向与水平向左成45°角 D.2kx，方向与水平向右成45°角
5．如图所示，倾角为θ的光滑斜面长和宽均为l，一质量为m的物体由斜面左上方顶点P静止释放，若要求物体沿PQ连线滑到Q点，已知重力加速度为g.则在斜面上，可以对物体施加的作用力大小不可能为( )
A. B. C. D.
6．将力F进行分解，下列说法正确的是( )
A.如图所示，是F的一个分力，则另一个分力应该由B指向C
B.无论怎么改变分力与F的夹角，F一定是最大的
C.若受力分析中对F进行了分解，则之后的分析中就不应再将F计算在内
D.若F与的大小一定，另一分力的方向一定，则的大小有两种可能
7．如图所示，小朋友将一个篮球放在斜坡上，并用竖直挡板挡住，篮球处于静止状态.已知斜坡的倾角为θ（θ为锐角），挡板对篮球的弹力为，斜面对篮球的弹力为，不考虑篮球受到的摩擦力，下列说法正确的是( )
A.斜面对篮球的弹力小于挡板对篮球的弹力
B.斜面对篮球的弹力小于篮球的重力G
C.缓慢地把挡板绕其与坡面的接触轴逆时针转一个较小角度，减小
D.缓慢地把挡板绕其与坡面的接触轴逆时针转一个较小角度，增大
8．超市里磁力防盗扣的内部结构及原理如图所示，在锥形金属筒内放置四颗小铁珠（其余两颗未画出），工作时弹簧通过铁环将小铁珠挤压于金属筒的底部，同时，小铁珠陷于钉柱上的凹槽里，锁死防盗扣.当用强磁场吸引防盗扣的顶部时，铁环和小铁珠向上移动，防盗扣松开，已知锥形金属筒底部的圆锥顶角刚好是90°，弹簧通过铁环给每个小铁珠施加竖直向下的力F，小铁珠锁死防盗扣，每个小铁珠对钉柱产生的侧向压力为（不计摩擦以及小铁珠的重力）( )
A. B. C.F D.
9．如图所示，把光滑斜面上物体的重力mg分解为两个力，下列说法正确的是( )
A.是斜面作用在物体上使物体下滑的力，是物体对斜面的压力
B.物体受到四个力作用
C.和是作用力和反作用力
D.力三个力的作用效果和mg与两个力的作用效果相同
10．图中是衣服上拉链的一部分，当我们把拉链拉开的时候，拉头与拉链接触处呈三角形，使很难直接分开的拉链很容易地拉开，关于其中的物理原理，以下说法正确的是( )
A.拉开拉链的时候，三角形的物体增大了拉拉链的拉力
B.拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为两个较大的分力
C.拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为两个较小的分力
D.以上说法都不正确
11．刀、斧、凿等切割工具的刃部叫劈.如图是斧头劈木柴的示意图，劈的纵截面ABC是一个等腰三角形，使用劈时沿BC中垂面施加一个竖直向下的力F，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开.设劈背BC的宽度为d，劈的侧面长为L，劈的侧面推压木柴的力为，不计劈自身重力，则( )
A.劈的侧面推压木柴的力 B.仅增大将增大
C.当时， D.仅减小将增大
12．减速带是交叉路口常见的一种交通设施.当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，下列图中弹力F的画法正确且分解合理的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
13．一横截面为直角三角形的木块如图所示放置，质量均为m的A、B两物体用轻质弹簧相连放在倾角为30°的斜面上，物体C放在倾角为60°的斜面上，B与C之间用轻质细线连接，A、C质量之比为，整个装置处于静止状态，已知物体A、B与斜面间的动摩擦因数μ相同（），假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，弹簧弹力大小为mg，C与斜面间无摩擦，则( )
A.物体A、B均受到摩擦力作用且等大反向
B.物体A受摩擦力作用且大小为，物体B不受摩擦力作用
C.弹簧处于拉伸状态，A、B两物体所受摩擦力大小均为，方向均沿斜面向下
D.剪断弹簧瞬间，物体A仍处于静止状态
14．如图所示，将一个大小的力分解为两个力，已知其中一个分力的方向与F的夹角为30°，另一个分力为，下列说法正确的是( )
A.的大小不可能小于5 N B.的大小存在最大值
C.的方向与垂直时，最小 D.的大小不可能小于5 N
15．将一个力F分解为和两个分力，如果已知的大小和与F的夹角为锐角，则( )
A.当时，有两组解 B.当时，有两组解
C.当时，有唯一解 D.当时，无解
三、填空题
16．质量为的物体静止在倾角的斜面上，则物体的重力平行于斜面的分力为________________N，垂直于斜面的分力为________________N。（，，）
17．如图所示。三根轻质细杆AB、BC、CD用光滑铰链连接并固定在位于同一水平线上的A、D两点。铰链B上悬挂一质量为m的重物。为使BC保持水平，A、D两处的夹角如图，在铰链C上施加的力最小应为______。
四、计算题
18．如图所示，重物A和B的质量分别为，斜面体质量为，斜面倾角为37°.滑轮和绳的质量及摩擦不计，整个装置均静止，g取，.
（1）求地面给斜面体的支持力及摩擦力；
（2）设A与斜面间动摩擦因数为0.5，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求在A保持静止的情况下，重物B的质量的取值范围.
参考答案
1．答案：C
解析：设AB间的水平距离为，空竹受力如图所示
设绳长为L，由几何关系可知，由于空竹缓慢移动，则其受力平衡，由平衡条件可知，得，又；A.沿虚线a向左移动时，细线对空竹的合力与重力等大反向，可知合力不变，故A正确;B.当沿虚线响向上移动时，不变，不变，不变，F不变，故B正确;C.当沿虚线斜向上移动时，增大，增大，减小，F将增大，故C错误;D.同理可分析可知当沿虚线向右移动时，增大，增大，减小，F将增大，故D正确。选错误的，故选C。
2．答案：B
解析：设板擦与黑板间的弹力为N，摩擦力为f，由勾股定理可得
滑动摩擦力公式为
联立可得
故ACD错误，B正确。
故选B。
3．答案：D
解析：根据力的平行四边形定则可知，把一个力分解为两个分力时，两个分力可以同时变大，故A、B错误；若两个分力的夹角为120°且大小相等，则两个分力的大小都等于这个力，故C错误；若两个分力的大小同时小于这个力的一半，则两分力的合力一定小于这个力，不符合平行四边形定则，故D正确.
4．答案：B
解析：耳朵分别受到段口罩带的拉力，且，将两力正交分解如图所示，，水平方向的合力，竖直方向的合力，解得，耳朵受到口罩的作用力，方向与水平向左成45°角.故B正确.
5．答案：D
解析：物体在斜面上受到重力、支持力和外力，在三力作用下沿对角线做直线运动.将重力沿斜面向下和垂直于斜面方向正交分解，沿斜面方向的合力与PQ共线，根据闭合矢量三角形可知，当外力垂直于PQ时，外力最小，所施加的外力的最小值为，所以对物体施加的作用力大小应满足，故选D.
6．答案：C
解析：若是F的一个分力，由三角形定则可知F为和首尾相连得到的，则另一个分力应该由C指向B，故A错误；随着夹角的变化，合力F与分力的关系为，则改变分力与F的夹角，F不一定是最大的，故B错误；若受力分析中对F进行了分解，则之后的分析中就只考虑两分力，而不应再将F计算在内，故C正确；若F与的大小一定，另一分力的方向一定，则的大小有两种可能或一种可能或无解，故D错误.
7．答案：C
解析：对篮球受力分析如图甲所示，根据受力分析有，可知，故A、B错误；缓慢地把挡板绕其与坡面的接触轴逆时针转一个较小角度，受力分析如图乙所示，可知均减小，故C正确，D错误.
8．答案：C
解析：以一个小铁珠为研究对象，将力F按照作用效果分解如图所示，由几何关系可得小铁珠对钉柱产生的侧向压力为.C正确.
9．答案：D
解析：两个力是重力的分力，不是物体实际受到的力，的作用点在物体上不在斜面上，所以不是物体对斜面的压力，故A错误；物体受到两个力的作用，、两个力是重力的分力，不能与重力同时作用在物体上，故B错误；和大小相等、方向相反，都作用在物体上，是一对平衡力，不是作用力和反作用力，故C错误；由于、共同作用的效果与重力作用的效果相同，所以三个力的作用效果和两个力的作用效果相同，故D正确.
10．答案：B
解析：在拉开拉链的时候，三角形物体在两链间和拉头一起运动，手的拉力在三角形物体上产生了两个分力，分力的大小大于拉力的大小，所以很难直接分开的拉链很容易就拉开了，故B正确，A、C、D错误.
11．答案：C
解析：设劈的纵截面的三角形顶角为θ，根据几何关系可得，将力F按垂直侧面方向进行分解，如图所示，可得，则劈的侧面推压木柴的力大小为，可知仅增大将减小；仅减小将减小；当时，.C正确.
12．答案：B
解析：减速带对车轮的弹力方向垂直于车轮和减速带的接触面指向车轮圆心，A、C错误.按照力的作用效果分解，沿车轮与减速带的切面方向的分力产生的效果是减慢汽车的速度，B正确，D错误.
13．答案：CD
解析：根据题意可知，物体C的质量为与斜面间无摩擦，设细线中张力为T，对C有，解得，又，则A所受最大静摩擦力，又，对A，若弹力向下，则A不能静止，故弹力向上，弹簧处于拉伸状态，则有解得，方向沿斜面向下，对B，有，解得，方向沿斜面向下，剪断弹簧瞬间，A受到的摩擦力向上，由于，物体A仍处于静止状态，综上所述，A、B错误，C、D正确.
14．答案：AC
解析：如图所示，根据三角形定则，的最小值为，故大小不可能小于5 N，当与垂直时，最小，故A、C正确；只确定的方向时，的长度不存在最大值，所以的大小也不存在最大值，的范围为，故B、D错误.
15．答案：BCD
解析：如图甲所示，根据平行四边形定则可知，当时，有两组解；如图乙所示，若，则只有一组解，故A错误，B正确.当时，两分力相互垂直，与合力构成直角三角形，有唯一解，故C正确.当时，分力和合力不能构成三角形，无解，故D正确.
16．答案：6；8
解析：质量为1kg的物体静止在的斜面上，则重力平行斜面的分力为:
重力垂直斜面的分力为:
17．答案：
解析：
18．答案：（1）90 N，方向竖直向上；，方向水平向左
（2）
解析：（1）对动滑轮受力分析，动滑轮受重物B向下的拉力，大小等于B的重力，两端绳的拉力F，如图1所示，根据平衡条件可得，解得绳中张力F的大小，将斜面体和A视为整体，整体受重力、地面向上的支持力N、细绳的拉力F、地面向左的摩擦力f，根据平衡条件可得，竖直方向，解得，方向竖直向上，水平方向，方向水平向左.
（2）对A受力分析，A受到重力、斜面的支持力、绳子的拉力F以及斜面的摩擦力，当A恰好不上滑时，所受摩擦力达到最大静摩擦力，方向沿斜面向下，受力分析如图2所示，根据平衡条件可得，
解得；
当A恰好不下滑时，所受摩擦力达到最大静摩擦力，方向沿斜面向上，受力分析如图3所示，根据平衡条件可得，
解得，
则重物B的质量的取值范围.

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