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2026江苏高考物理的二轮专题
专题突破练1　力与物体的平衡
一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分。
1.如图所示,一个气球在空中处于静止状态,绳中张力为FT,则空气对气球作用力F的方向可能是(　　)
A.①
B.②
C.③
D.④
2.用两根相同的细绳和弹簧分别将小球1、2和小球3、4悬挂起来,静止时2、4两球等高,如图所示。则关于小球的质量关系一定正确的是(　　)
A.m1>m3 B.m2=m3
C.m13.(2024·宿迁一模)运动员以图示的姿势静止于水平地面上,则运动员 (　　)
A.一定受到摩擦力
B.对地面的压力就是重力
C.受到的支持力和重力是一对平衡力
D.受到的支持力是由于脚掌形变产生的
4.(2025·扬州期中)如图甲所示是一种墙面挂钩,相邻挂钩间的距离为d,图乙的挂包宽度l=3d。在挂包质量一定、肩带足够长、挂包与挂钩间的摩擦可忽略不计的条件下,为了使悬挂时肩带一端受到挂包的拉力最小,则可将挂包肩带跨挂在(　　)
A.一个钩子上 B.两个钩子上
C.三个钩子上 D.四个钩子上
5.(2025·扬州期中)如图所示,将一根粗面条ACB拉成细面条ADB,粗、细面条处于静止状态时,B点所受拉力分别为FT、FT',则(　　)
A.FTFT'
C.FT=FT' D.FT、FT'方向相同
6.沪通长江大桥是世界上首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥。如图所示,设桥体中三块相同的钢箱梁1、2、3受到钢索拉力的方向相同,相邻钢箱梁间的作用力均沿水平方向。则(　　)
A.钢箱梁1对2的作用力大于钢箱梁2对1的作用力
B.钢箱梁1、2间的作用力大于钢箱梁2、3间的作用力
C.钢箱梁3所受合力最大
D.三块钢箱梁受到钢索的拉力大小相等
7.(2025·连云港期中)如图所示,水平面上放置一质量为m的正方体物块,当速率为v0的风垂直吹向某一侧面时,刚好能推动该物块。已知风对物块的垂直推力F∝Sv2(其中S为迎风面积,v为风速),滑动摩擦力等于最大静摩擦力。仅使风的速率变为2v0,刚好能推动同材料做成的大正方体物块,则大物块的质量为(　　)
A.2m B.4m
C.16m D.64m
8.(2025·泰州联考)如图所示,小球A、B大小相同,质量分别为2m和3m,竖直悬挂在丝线下方。现整个装置受到水平向右的恒定风力影响,则两球达到平衡后的位置可能是(　　)
9.(2024·无锡三模)如图所示,质量为2m的物块C置于倾角为37°的斜面D上,C通过一细线绕过光滑定滑轮系于P点,P为细线QP、EP、BP的结点,质量为m的小球B置于光滑的半球体A上,半球体A的半径为R,O为球心。已知PO=2R,PB=R,EP水平,PQ竖直,且Q、P、O在同一直线上,系统处于静止状态,小球B可视为质点,重力加速度为g,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则下列说法正确的是 (　　)
A.细线PB的拉力大小为mg
B.细线PE和细线PB的拉力大小相等
C.半球体A受到地面的摩擦力和斜面D受到地面的摩擦力大小相等
D.物块C受到斜面D的摩擦力方向沿斜面向下
10.(2025·常州期末)如图,一均匀长直金属细棒AB置于倾角θ=37°的粗糙斜面上,棒与斜面之间的静摩擦因数(最大静摩擦力与接触面间正压力的比值)μ=。当棒的温度缓慢升高时,该棒均匀伸长,但棒上有一处相对于斜面静止,则此处离棒下端A的距离与棒的总长之比为(　　)
A.13∶14 B.14∶13
C.20∶21 D.21∶20
二、非选择题:共2题,共16分。
11.(8分)(2025·苏州期中)灯笼有着美好的象征寓意。如图所示,质量分别为m1和m2的甲、乙两个灯笼用两根轻绳串接悬挂于O点,在稳定的水平风力作用下发生倾斜,悬挂于O点的轻绳与竖直方向的夹角为θ,两灯笼大小相同且所受风力相同,重力加速度为g。求:
(1)悬挂于O点的轻绳拉力FT1的大小及每个灯笼所受风力F的大小;
(2)甲、乙两灯笼间的轻绳拉力FT2的大小。
12.(8分)(2025·常州期中)如图,被轻绳拴住的小球静止于上表面光滑的斜面,轻绳与竖直方向的夹角为45°,斜面倾角为θ、质量为M,小球质量为m。现剪断轻绳,小球沿斜面下滑,斜面仍静止,重力加速度为g。求:
(1)在静止和沿斜面下滑两种情况下,小球受到的支持力各为多大;
(2)小球沿斜面下滑时,地面对斜面的支持力与摩擦力各为多大。
参考答案
1.C　解析 气球受到竖直向下的重力,沿着绳的拉力,由于处于静止状态,即三力平衡。因此空气对气球作用力F的方向与重力和拉力的合力等大反向。如图,故C项正确,A、B、D项错误。
2.C　解析 悬挂小球1、2的弹簧弹力等于小球1、2的总重力,悬挂小球3、4的弹簧弹力等于小球4的重力。两弹簧伸长量相同,弹力相等,说明小球1、2的总质量等于小球4的质量,而小球3的质量无法判断,故选C。
3.C　解析 运动员静止于水平地面上,若受到地面的摩擦力,水平方向无法受力平衡,可知运动员不受摩擦力的作用,故A项错误;运动员对地面的压力大小等于运动员的重力大小,压力、重力是不同性质的力,故运动员对地面的压力不是重力,故B项错误;运动员受到的支持力和重力是一对平衡力,故C项正确;运动员受到的支持力是由于地面形变产生的,故D项错误。
4.D　解析 当合力一定,两个分力同向时分力最小,为了使悬挂时肩带一端受到挂包的拉力最小,则只需两侧肩带保持竖直,因挂包宽度为3d,等于四个挂钩之间的距离,则此时可将挂包肩带跨挂在四个钩子上。故选D。
5.B　解析 根据对称性可知A点处和B点处面条切线与竖直方向的夹角相等,设为θ,设整根面条的质量为m,根据受力平衡可得
2FTcos θ=mg
面条变细后,A点处和B点处面条切线与竖直方向的夹角变小,设为θ',根据受力平衡可得
2FT'cos θ'=mg
由于cos θ'>cos θ,则有FT>FT'。
故选B。
6.D　解析 钢箱梁1对2的作用力和钢箱梁2对1的作用力是一对相互作用力,一定等大反向,A项错误;设钢索和水平方向夹角为θ,相邻钢箱梁间作用力为F,钢索的拉力为FT,根据平衡条件可知每个钢箱梁所受合力都为零,且F=,FT=,因为钢索拉力的方向相同,钢箱梁质量都相同,所以钢索拉力大小相等,钢箱梁间的作用力大小相等,B、C项错误,D项正确。
7.D　解析 设质量为m的正方体边长为L,质量为M的大正方体边长为L',由题意可得
F=kS=kL2=μρL3g
F'=kS=kL'2×4=μρL'3g
化简可得
根据
m=ρL3,M=ρL'3
故
所以刚好能推动同材料做成的大正方体物块的质量为
M=64m
故选D。
8.B　解析 将两球看成一个整体,根据受力平衡可得,上边绳与竖直方向夹角θ满足
tan θ=
以B球为对象,根据受力平衡可得,下边绳与竖直方向夹角α满足
tan α=
则有
tan θ>tan α
即
θ>α
故选B。
9.C　解析 对小球B做受力分析,如图所示
由于力的三角形与△PBO相似,可得
解得
FN=mg,FPB=mg
故A错误;
对结点P受力分析,细线PE的拉力大小等于细线PB的拉力在水平方向的分力大小,所以细线PE的拉力小于细线PB的拉力,故B错误;
由上述项分析可知
2mgsin 37°>FPB>FPE
则对于C有
2mgsin 37°=FfC+FPE
所以斜面D对C的摩擦力方向沿斜面向上,故D错误;
对A、B整体受力分析,A所受地面的摩擦力大小等于细线PB的拉力在水平方向的分力大小,对C和斜面整体受力分析,斜面受到地面的摩擦力大小等于细线PE的拉力大小,则半球体A受到地面的摩擦力和斜面D受到地面的摩擦力大小相等,故C正确。
故选C。
10.A　解析 设棒长为L,温度上升,设该处到棒下端A的距离为x;根据热胀冷缩原理,棒下部分所受摩擦力沿斜面向上,上部分所受摩擦力沿斜面向下,由于棒处于静止状态,根据平衡条件得
mgsin θ+μmgcos θ·=μmgcos θ·
解得
故选A。
11.答案 (1)FT1=,F=(m1+m2)g·tan θ
(2)FT2=
解析 (1)把两个灯笼作为整体分析,受到重力(m1+m2)g、风力2F和轻绳拉力FT1而处于平衡态,如图
由平衡条件可知竖直方向
FT1cos θ=(m1+m2)g
水平方向
FT1sin θ=2F
联立解得
FT1=,F=(m1+m2)g·tan θ。
(2)对乙灯笼受力分析可知,其受到重力m2g、风力F和轻绳拉力FT2而平衡,故
+F2
联立以上解得
FT2=。
12.答案 (1)　mgcos θ
(2)Mg+mgcos 2θ　mgsin θcos θ
解析 (1)小球处于静止状态时,根据受力平衡可得
FTsin 45°=FNsin θ,FNcos θ+FTsin 45°=mg
解得小球受到的支持力为
FN=
剪断轻绳,小球沿斜面下滑时,垂直斜面方向根据受力平衡可得小球受到的支持力为
FN'=mgcos θ。
(2)小球沿斜面下滑时,以斜面为对象,竖直方向根据受力平衡可得
F地=Mg+FN″cos θ
又
FN″=FN'=mgcos θ
解得地面对斜面的支持力为
F地=Mg+mgcos 2θ
水平方向根据受力平衡可得
Ff=FN″sin θ
解得地面对斜面的摩擦力为
Ff=mgsin θcos θ。
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