新高考物理二轮复习三模题型分类汇编专题02 力与物体的平衡（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考物理二轮复习三模题型分类汇编专题02 力与物体的平衡（2份，原卷版+解析版）
1．（2025·海南·三模）图1为果园里一苹果树枝上的一个苹果，随着苹果慢慢长大，果枝与苹果一起缓慢向下倾斜；图2为某同学利用细绳（一端系在手指上，一端系在苹果上）及水平轻质铅笔组成一个三角支架悬挂了一个苹果，铅笔可绕点自由转动，苹果处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．图1中苹果受到的弹力是因苹果发生形变引起的
B．图1中树枝对苹果的作用力竖直向上
C．图2中铅笔对A点的作用力斜向右上方
D．图2中铅笔对手掌的作用力由C指向A
2．（2025·辽宁·三模）如图所示，在倾角的光滑固定斜面顶端固定一轻弹簧，弹簧下端连接着小球甲，小球甲与小球乙通过轻绳连接。已知小球甲的质量，小球乙的质量，静止时弹簧的伸长量（未超出弹性限度）。已知重力加速度g取，，，则烧断甲、乙之间的轻绳后，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为
B．小球甲做简谐运动，其振幅为18cm
C．小球甲运动过程中弹簧的最大压缩量为6cm
D．小球甲运动过程中的最大动能为0.144J
3．（2025·陕西安康·三模）如图所示，水平地面上竖直放置着一根轻质弹簧，弹簧下端固定，上端放一物块甲，平衡时弹簧的压缩量为，现在物块甲上面轻放一物块乙，平衡时弹簧的压缩量为，弹簧始终处于弹性限度内，则甲、乙两物块的质量之比为（ ）
A．B．C．D．
4．（2025·陕西商洛·三模）如图所示，倾角为53°的光滑斜面固定在水平面上，轻质弹簧（劲度系数未知）一端悬挂在O点，另一端与质量为m的小球（视为质点）相连，B点在O点的正下方。小球从斜面上的A点由静止释放，沿着斜面下滑，已知OA与斜面垂直，且O、A两点间的距离为L，重力加速度大小为g，小球刚到达B点时，对斜面的弹力刚好为0，弹簧的原长为L，且始终处于弹性限度内，劲度系数为k的轻质弹簧的弹性势能Ep与弹簧的形变量x的关系为Ep=，sin53°=0.8，cs53°=0.6，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为
B．小球在B点时弹簧的弹性势能为
C．小球到达B点时的动能为
D．小球从A点运动到B点的过程中，弹簧的弹性势能一直增大
5．（2025·辽宁·三模）如图所示，粗糙的正方形斜面ABCD与水平面间的夹角，一质量为m的物体受到与对角线BD平行的恒力F作用，恰好能沿斜面的对角线AC做匀速直线运动，重力加速度为g，则（ ）
A．物体与斜面间的动摩擦因数为B．物体与斜面间的动摩擦因数为
C．恒力F的大小为D．恒力F的大小为
力的合成与分解
6．（2025·江西萍乡·三模）如图，甲、乙为两种吊装装置，杆OA的端点分别固定在水平地面和竖直墙面上，另一端固定一个光滑定滑轮。轻绳绕过定滑轮，一端固定在点，另一端连接两个相同的物块。装置中的均为，乙装置中的杆OA水平，定滑轮的质量不计，则甲、乙装置中，定滑轮受到轻绳的作用力大小之比为（ ）
A．B．C．D．
7．（2025·山西晋中·三模）2025年3月30日，国产大飞机C919首次飞抵东北地区，开启“上海虹桥—沈阳”航线的商业运营，沈阳成为东航C919通航的第10座城市。飞机起飞过程主要包括地面滑行加速、离地和加速爬升三个阶段。下列说法正确的是（ ）
A．飞机静止时，座椅对乘客的作用力为零
B．飞机水平向右加速滑行时，座椅对乘客的作用力水平向右
C．飞机离地后在空中做斜向上加速直线运动时，乘客处于超重状态
D．飞机离地后在空中做斜向上加速直线运动时，座椅对乘客的作用力竖直向上
8．（2025·浙江·三模）无动力帆船依靠风力垂直河岸渡河。船头正指对岸，通过调整帆面位置使风向垂直于帆面，此时帆面与航向间的夹角为θ。若风力的大小为F，河水沿平行河岸方向的阻力恒为，沿垂直河岸方向的阻力大小（k为比例系数，v为航行速度），则帆船（ ）
A．先做加速度增大的加速运动，后匀速运动
B．航行时的最大速度为
C．若风力大小加倍，最大速度也加倍
D．若风力大小增大，为保持航向不变，θ也增大
力的平衡
9．（2025·河北邢台·三模）随着人民生活水平的提高，户外旅游越来越受欢迎。如图所示，在东北雪乡有一款坐马拉爬犁的旅游体验项目深受游客的喜爱。假设马拉爬犁在水平雪地上做匀速圆周运动，下列有关说法正确的是（ ）
A．爬犁受到的支持力和重力是一对平衡力
B．马拉爬犁的力等于爬犁受到的摩擦力
C．重力、支持力和摩擦力的合力和马拉爬犁的力构成一对平衡力
D．马拉爬犁的力的一个分力提供向心力
10．（2025·辽宁·三模）餐具桶中放置一把质量为的铲子，如图所示，若桶口边缘光滑，铲子与竖直筒壁的夹角为，与水平桶底之间的动摩擦因数为，两者恰好保持相对静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，则桶底对铲子的摩擦力大小为（ ）
A．B．
C．D．
11．（2025·山东威海·三模）如图所示，工人利用定滑轮通过绳索施加拉力，将一根均匀的钢梁拉起，定滑轮位于钢梁端的正上方，拉起的过程中钢梁绕端缓慢转动。拉力的大小（ ）
A．始终不变B．逐渐增大
C．逐渐减小D．先增大后减小
12．（2025·江西九江·三模）图为高层安装空调时吊运外机的场景简化图。一名工人在高处控制绳子P，另一名工人站在水平地面上拉住另一根绳子Q。在吊运的过程中，地面上的工人在缓慢后退时缓慢放绳，空调外机M缓慢竖直上升，绳子Q与竖直方向的夹角β保持不变，绳子质量忽略不计，则（ ）
A．绳子P上的拉力不断变大B．绳子Q上的拉力先变小后变大
C．地面工人所受的支持力不断变小D．地面工人所受的摩擦力先变大后变小
13．（2025·山东潍坊·三模）多名网友发布四个篮球“抱团行走”的视频。据此，某同学提出问题，四个完全相同的篮球相互接触，按如图方式叠放，静止于水平地面。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则篮球与地面间的动摩擦因数的最小值为（ ）
A．B．C．D．
14．（2025·山西吕梁·三模）如图所示，将一光滑轻杆固定在水平地面上，杆与地面间的夹角为，一光滑轻环套在杆上，一个大小和质量都不计的滑轮用轻绳悬挂在天花板上，用另一轻绳绕过滑轮系在轻环上，轻绳另一端系一质量为的小物块，用手扶住小物块使恰好在竖直方向。现用手扶着小物块使其缓慢向下运动，到达某位置时松手，小物块恰好可以保持静止，此时（已知重力加速度大小为，小物块未碰杆或地面）（ ）
A．绳与水平方向的夹角为
B．绳的张力大小为
C．绳与水平方向的夹角为
D．绳的张力大小为
15．（2025·四川宜宾·三模）如图甲所示为家用燃气炉架，有四个对称分布的爪，正对两爪的间距为d，将锅静置于炉架上，如图乙所示（纵截面图），锅的总质量为m，质量可视为均匀分布在半径为R的球冠面上，不计爪与锅之间的摩擦力，则（ ）
A．R越大，锅受到的合力越大
B．R越大，每个爪与锅之间的弹力越大
C．相邻的两爪对锅的作用力大小为
D．正对的两爪对锅的作用力大小为
16．（2025·重庆·三模）如图，在厨房中，为了方便使用吸油纸，用一个固定于墙上顶端可转动的挂钩将吸油纸卷挂起，使用过程中吸油纸卷始终与挂钩挡板接触且有挤压，若不计挡板与吸油纸卷间的摩擦，使用过程中，当吸油纸卷逐渐减少时，则（ ）
A．挡板对吸油纸卷作用力减小
B．挂钩对吸油纸卷作用力变大
C．挂钩对吸油纸卷作用力方向竖直向上
D．挡板和挂钩对吸油纸卷的合力保持不变
17．（2025·贵州毕节·三模）如图所示，竖直杆、固定于地面，轻绳一端固定于杆上的点，另一端与光滑轻质小圆环拴接于O点；轻绳一端穿过小环后固定于杆上的E点，另一端与小物体连接。若初始时刻O点的位置比E点高，整个系统处于静止状态，、绳上的拉力分别记为和，则（ ）
A．仅将E点缓慢上移少许，增大
B．仅将E点缓慢下移少许，增大
C．仅将杆缓慢左移少许，减小
D．仅将杆缓慢左移少许，减小
18．（2025·福建厦门·三模）垂钓中蕴含着许多力学技巧，提竿飞鱼时稍有不慎可能会断竿。如图甲所示，鱼竿中任意处的力可分解为沿竿身的切向张力及垂直于竿身的径向应力，径向应力越大鱼竿越容易断裂。提竿过程中某时刻鱼竿的形状如图乙所示，鱼线呈竖直状态，若鱼竿每个部位所能承受的最大径向应力相同，忽略鱼竿自身重力的影响，则鱼竿四个位置中最易断裂的是（ ）
A．B．C．D．
19．（2025·山西临汾·三模）如图是工人在高层安装空调时吊运室外机的场景示意图。一名工人甲在A点向上拉绳子AO，另一名工人乙站在水平地面上拉住另一根绳子OB，防止空调撞墙。在吊运的过程中，地面上的工人乙在缓慢后退时缓慢放绳，室外机缓慢竖直上升，绳子OB与竖直方向的夹角近似不变，下列说法正确的是（ ）
A．绳子AO上的拉力不断减小B．绳子OB上的拉力不断增大
C．地面对工人乙的支持力不断增大D．地面对工人乙的摩擦力不断增大
20．（2025·福建厦门·三模）图甲为某种旋转节速器装置的结构示意图，质量为的重物A套在固定的竖直轴上，可以在竖直轴上滑动，两个完全相同的小环B、C与轻弹簧两端连接并套在水平杆上，A、B及A、C之间通过铰链与长为的两根轻杆相连接，当装置静止时，轻杆与竖直轴的夹角为。使水平杆绕竖直轴匀速转动且高度保持不变，稳定后轻杆与竖直轴的夹角为，如图乙所示。已知弹簧原长为，重力加速度大小为，不计一切摩擦，取，。求
(1)装置静止时每根轻杆对重物A的拉力大小；
(2)装置匀速转动时小环C所需的向心力大小；
(3)从静止状态到匀速转动的过程中，系统（A、B、C及弹簧）机械能的变化量。
21．（2025·四川乐山·三模）如图所示，一半径为、质量为的半球放在水平地面上，点是球心，在点正上方处固定一钉子A，长度为的轻质细绳一端栓在A上，另一端连接质量为的光滑小球（可视为质点），整个系统处于静止状态。已知重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．细绳对小球的拉力为
B．半球对小球的支持力为
C．地面对半球的支持力为
D．地面对半球的摩擦力为零
22．（2025·甘肃白银·三模）挂灯笼在中国传统文化中寓意深远，挂灯笼不仅是为了增添节日气氛，更是蕴含真挚的祝福和期朌。如图所示，质量相等的两个灯笼A、B在、、三条细绳的作用下处于静止状态，、为结点，之间的绳子与竖直方向成角，保持与竖直方向的夹角为不变，用手使之间的绳子从水平状态缓慢沿逆时针方向旋转，则（ ）
A．细绳上的拉力先减小后增大
B．细绳上的拉力一直增大
C．细绳上的拉力先增大后减小
D．细绳与竖直方向的夹角逐渐减小
23．（2025·浙江温州·三模）宋应星的《天工开物》一书中记录了图1所示的用重物测量弓弦张力的“试弓定力”情景，简化示意图如图2所示，测量时将弦的中点悬挂于秤钩上，在质量为m的弓的中点处悬挂质量为M的重物，稳定时弦的张角。弦可视作遵循胡克定律的弹性轻绳，且始终在弹性限度内，不计弓的形变和一切摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．此时弦的张力为B．此时弦的张力为
C．若增加重物的质量，弦的张角一定增大D．若增加重物的质量，弦的张力一定增大
24．（2025·湖南长沙·三模）如图1所示，冰坑挑战是我国东北的传统游戏。某同学将该情景简化后的模型如图2所示，可看作游戏者在一圆心角为120°的圆弧轨道上移动，圆弧的半径为R。已知冰面与鞋底间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，游戏者的质量m=60kg，游戏者可看作质点，则下列说法正确的是（ ）
A．游戏者在从O点向上缓慢移动过程中，最大静摩擦力不断增大
B．游戏者在从O点向上缓慢移动过程中，离O点的高度最大为
C．若游戏者从轨道最高点A无动力滑下后，可再次回到最高点
D．若游戏者从轨道最高点A无动力下滑到O点，游戏者的切向加速度先减小后增大
25．（2025·福建莆田·三模）一物块静止在倾角为的斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则和可能为（ ）
A．B．
C．D．
26．（2025·河南新乡·三模）如图所示，用轻绳将两根通电直导线悬挂在天花板上的O点。系统平衡时，左右两侧轻绳偏离竖直方向的夹角分别为α、β。已知两通电导线的质量相等，导线A的电流方向垂直纸面向里，导线B的电流大于导线A的电流，过O点的竖直线与AB连线相交于点，OA>OB，下列说法正确的是（ ）
A．导线B对导线A的磁场力大于导线A对导线B的磁场力
B．导线B的电流方向垂直纸面向里
C．点为线段AB的中点
D．左侧轻绳的拉力小于右侧轻绳的拉力
27．（2025·辽宁·三模）牛轭是套在牛颈上的曲木，是耕地时的重要农具。如图所示，一轻绳穿过犁前部光滑的铁环后，两端分别系在牛轭上，铁环两侧绳子对称，夹角为，铁环两侧绳子所在平面与水平面形成的二面角的平面角也为，手轻扶犁保持前进方向，当犁水平匀速耕地时，绳子中的张力大小为，则犁受到地面的阻力大小为（ ）
A．B．C．D．
28．（2025·河南·三模）如图所示，水平地面上静置一质量为的圆形支架，其下端套有一质量为的光滑小圆环，现用一始终沿圆型支架切线方向的力缓慢将小圆环由最低点拉至顶端，支架保持静止不动，在此过程中下列说法正确的是（ ）
A．拉力逐渐变大B．小圆环受到的弹力先减小后增大
C．地面对支架的支持力先增大后减小D．地面受到的摩擦力先变大后减小
29．（2025·河南郑州·三模）如图，一只氢气球通过细绳固定在某处，在水平风力F作用下处于静止状态。设细绳与竖直方向的夹角为，细绳中拉力为T。因水平风力变化，气球再次平衡时角变大，则（ ）
A．风力F变小B．拉力T不变C．拉力T变大D．拉力T变小
30．（2025·安徽·三模）在抗震救灾中，常常要把压在被困人员身上的建筑物抬起，以便施救。某次在山坡灾害救援中，为防止坡道上的石块下滑对下方被困人员造成二次伤害，救援人员采取适当的办法以防止石块下滑，可以简化如图，物体置于倾角为α的粗糙斜面上，斜面体放在粗糙的水平地面上，用水平力F推物体，物体及斜面体均保持静止，F适当减小时，物体、斜面体仍保持静止，则下列说法一定正确的是（ ）
A．物体所受的合力减小
B．斜面体对物体的支持力减小
C．物体所受摩擦力减小
D．地面对斜面体的支持力减小
31．（2025·陕西宝鸡·三模）如图所示，一个倾角的斜面体放置在水平地面上，斜面顶端固定光滑滑轮。一个跨过滑轮的轻质细绳，一端悬挂质量为m的重物A，另一端与斜面上质量为2m的物块B相连，滑轮与物块B之间的细绳平行于斜面。现用外力F缓慢拉动细绳上的结点O，使细绳部分从竖直拉至如图中虚线位置，整个过程中始终保持外力F的方向水平向左，且细绳始终拉直，物块B和斜面体始终处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．细绳的拉力先增大后减小B．斜面对物块B的摩擦力一直增大
C．外力F先减小后增大D．地面对斜面体的摩擦力先减小后增大
32．（2025·贵州黔南·三模）如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直平面内，AB为圆的水平直径，CD为竖直直径，O为圆心。质量为m的小球套在圆环上，弹簧的一端与小球连接，另一端固定在圆环的D点，开始时小球静止在M点，弹簧始终处于弹性限度内。现对小球施加竖直向上的拉力F，使小球缓慢运动至N点，OM、ON与OA的夹角均为，经过A点时F大小等于mg。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧劲度系数为
B．小球静止在M点时弹簧对小球的弹力大小为2mg
C．小球在N点时弹簧对小球的弹力大小为
D．小球从M点缓慢运动到A点的过程中圆环对小球的弹力大小逐渐增大
33．（2025·陕西·三模）在一个倾角为的足够长粗糙斜面上，放置一个质量为的物块，物块与斜面间的动摩擦因数。现对物块施加一个大小和方向都可以改变的外力，使物块在斜面上以恒定速度沿斜面向上运动。已知重力加速度，则外力的最小值为（ ）
A．B．C．12ND．16N
34．（2025·河南·三模）中国人使用筷子可以追溯到新石器时代，中国目前发现的最早筷子是河南省安阳市商代殷墟出土的铜筷子，这是中华民族智慧的结晶。一同学用筷子竖直夹住一个小球，在缓慢转至水平的过程中，两筷子对小球的作用力的合力（ ）

A．不变B．变小C．变大D．不能判断
35．（2025·四川绵阳·三模）如图所示，成人用与水平方夹角为α、斜向上的拉力F向前拉总质量为m的小孩和雪橇，从静止开始沿直线匀加速通过距离x的过程中（ ）
A．雪橇对地面的压力大小是mg-FcsαB．雪橇与地面之间摩擦力大小是Fsinα
C．拉力做功是FxD．拉力做功是Fxcsα
36．（2025·甘肃白银·三模）如图所示，一台空调外机通过两个三角形支架固定在外墙上，现把两个支架看作一个整体，空调外机的重心恰好在支架水平横梁OA和斜梁OB的连接点О的上方。横梁对О点的拉力沿OA方向，大小为F1；斜梁对О点的支持力沿BO方向，大小为F2。如果把斜梁变短一点，仍保持连接点О的位置不变(B点位置上移)，则（ ）
A．F1变大，F2变大B．F1变小，F2变小C．F1变大，F2变小D．F1变小，F2变大
37．（2025·浙江湖州·三模）如图所示，一足够长的细线一端连接穿过水平细杆的滑块A，另一端通过光滑滑轮连接重物B，此时两边细线竖直。某时刻，水平拉力F作用在滑块A上，使A向右移动。已知A、B的质量分别为m和2m，滑块A与细杆间的动摩擦因数为。则（ ）
A．若A做匀速运动，则B也做匀速运动
B．若B做匀速运动，则A做加速运动
C．若A缓慢向右运动，当细线与细杆间的夹角为时，拉力F有最小值
D．若A缓慢向右运动到细线与细杆间的夹角为时，拉力F一直在增大
38．（2025·云南·三模）如图甲所示，2025年春晚“笔走龙蛇”节目，将传统武术与书法结合。现让两位体型相似，体重相同的同学模仿节目中两位演员的武术动作，如图乙所示，两人各自伸出一条腿与另一人并靠，其腿伸直与竖直方向夹角为，另一条腿腾空，下列说法正确的是（ ）
A．研究武术演员的动作时，可将两人看作质点
B．两人不能在光滑水平面上完成该动作
C．减小，地面对两同学的作用力不变
D．减小，地面对两同学的作用力变大
39．（2025·湖南郴州·三模）2025年蛇年春节前夕，小李同学看到工人在清洁学校礼堂的玻璃，如图甲所示。某时刻工人坐在质量不计的水平小木板上保持静止状态，小木板长边BC与竖直墙面平行（C端在纸内），工人手与墙壁、绳均不接触，腿与竖直墙的夹角β=53°，玻璃墙对脚的作用力沿腿方向，轻绳OA与竖直墙面的夹角α=37°，如图乙。连接小木板的两等长轻绳AB，AC的夹角θ=120°，且与OA在同一倾斜平面内，图丙为小木板、轻绳OA、AB、AC的平面图。工人及工具所受总重力为mg，sin37°=0.6，g为重力加速度，则（ ）
A．AB绳的拉力为0.8mg
B．玻璃墙对脚的作用力为0.75mg
C．其他条件不变，增大θ角，OA的拉力变大
D．其他条件不变，增大α角，OA的拉力变小
40．（2025·四川成都·三模）工人用如图甲所示的小推车搬运桶装水，小推车的支架和底板相互垂直。某次工人将质量为20kg的一桶水放到底板上，用力压把手至支架与水平面成30°角时保持静止，如图乙所示，不计水桶与小推车间的摩擦，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A．此时支架对水桶的弹力大小为100N
B．此时底板对水桶的弹力大小为N
C．此时小推车对水桶的作用力小于水桶对推车的作用力
D．缓慢减小支架与水平面的夹角，底板对水桶的弹力将减小
41．（2025·四川南充·三模）如图所示为翻斗车卸货时的场景，卸货时货厢可绕尾部的转轴在纸面内顺时针转动，在货厢从水平位置缓慢转到货物刚要开始滑动的过程中，可把货物看作处于平衡状态，下列说法正确的是（ ）
A．货物受到的合力逐渐增大
B．货厢底面对货物的弹力逐渐增大
C．货厢底面对货物的摩擦力逐渐增大
D．货厢对货物的作用力大于货物对货厢的作用力