專題05 受力分析和共點力的平衡（一）（解析卷）2025年高考復習十年高考物理真題分項匯編

專題05受力分析與共點力的平衡（一）一、單選題1．（2023·浙江）在足球運動中，足球入網(wǎng)如圖所示，則（）

A．踢香蕉球時足球可視為質(zhì)點 B．足球在飛行和觸網(wǎng)時慣性不變C．足球在飛行時受到腳的作用力和重力 D．觸網(wǎng)時足球?qū)W(wǎng)的力大于網(wǎng)對足球的力【答案】B【解析】A．在研究如何踢出“香蕉球”時，需要考慮踢在足球上的位置與角度，所以不可以把足球看作質(zhì)點，故A錯誤；B．慣性只與質(zhì)量有關，足球在飛行和觸網(wǎng)時質(zhì)量不變，則慣性不變，故B正確；C．足球在飛行時腳已經(jīng)離開足球，故在忽略空氣阻力的情況下只受重力，故C錯誤；D．觸網(wǎng)時足球?qū)W(wǎng)的力與網(wǎng)對足球的力是相互作用力，大小相等，故D錯誤。故選B。2．（2020·浙江）矢量發(fā)動機是噴口可向不同方向偏轉(zhuǎn)以產(chǎn)生不同方向推力的一種發(fā)動機。當殲20隱形戰(zhàn)斗機以速度v斜向上飛行時，其矢量發(fā)動機的噴口如圖所示。已知飛機受到重力G、發(fā)動機推力、與速度方向垂直的升力和與速度方向相反的空氣阻力。下列受力分析示意圖可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】由題意可知所受重力G豎直向下，空氣阻力Ff與速度方向相反，升力F2與速度方向垂直，發(fā)動機推力F1的方向沿噴口的反方向，對比圖中選項可知只有A選項符合題意。故選A。3．（2017·浙江）中國女排在2016年奧運會比賽中再度奪冠．圖為比賽中精彩瞬間的照片，此時排球受到的力有()A．推力B．重力、推力C．重力、空氣對球的作用力D．重力、推力、空氣對球的作用力【答案】C【解析】圖中排球受到的力是：重力、空氣對球的阻力，此刻人手與球并沒有接觸，所以沒有推力，故C正確，ABD均錯誤．故選C．4．（2023·山東）餐廳暖盤車的儲盤裝置示意圖如圖所示，三根完全相同的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接托盤。托盤上疊放若干相同的盤子，取走一個盤子，穩(wěn)定后余下的正好升高補平。已知單個盤子的質(zhì)量為300g，相鄰兩盤間距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧的勁度系數(shù)為（

）

A．10N/m B．100N/m C．200N/m D．300N/m【答案】B【解析】由題知，取走一個盤子，穩(wěn)定后余下的正好升高補平，則說明一個盤子的重力可以使彈簧形變相鄰兩盤間距，則有mg=3?kx解得k=100N/m故選B。5．（2023·浙江）如圖所示，水平面上固定兩排平行的半圓柱體，重為G的光滑圓柱體靜置其上，a、b為相切點，，半徑Ob與重力的夾角為37°。已知，，則圓柱體受到的支持力Fa、Fb大小為（

）A．， B．，C．， D．，【答案】D【解析】對光滑圓柱體受力分析如圖

由題意有故選D。6．（2023·江蘇）如圖所示，“嫦娥五號”探測器靜止在月球平坦表面處。已知探測器質(zhì)量為m，四條腿與豎直方向的夾角均為θ，月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的。每條腿對月球表面壓力的大小為（

）

A． B． C． D．【答案】D【解析】對“嫦娥五號”探測器受力分析有FN=mg月則對一條腿有根據(jù)牛頓第三定律可知每條腿對月球表面的壓力為。故選D。7．（2023·浙江）如圖所示，輕質(zhì)網(wǎng)兜兜住重力為G的足球，用輕繩掛于光滑豎直墻壁上的A點，輕繩的拉力為，墻壁對足球的支持力為，則（）A． B．C． D．【答案】C【解析】對網(wǎng)兜和足球受力分析，設輕繩與豎直墻面夾角為θ，由平衡條件可知，故選C。8．（2022·重慶）如圖所示，吸附在豎直玻璃上質(zhì)量為m的擦窗工具，在豎直平面內(nèi)受重力、拉力和摩擦力（圖中未畫出摩擦力）的共同作用做勻速直線運動。若拉力大小與重力大小相等，方向水平向右，重力加速度為g，則擦窗工具所受摩擦力（）A．大小等于 B．大小等于C．方向豎直向上 D．方向水平向左【答案】B【解析】對擦窗工具進行正視圖的受力分析如圖所示水平方向上拉力與擦窗工具所受摩擦力水平分量等大反向，豎直方向上重力與擦窗工具所摩擦力豎直分量等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如圖中所示，大小為故選B。9．（2022·海南）我國的石橋世界聞名，如圖，某橋由六塊形狀完全相同的石塊組成，其中石塊1、6固定，2、5質(zhì)量相同為m，3、4質(zhì)量相同為，不計石塊間的摩擦，則為（

）A． B． C．1 D．2【答案】D【解析】六塊形狀完全相同的石塊圍成半圓對應的圓心角為，每塊石塊對應的圓心角為，對第塊石塊受力分析如圖結(jié)合力的合成可知對第2塊和第三塊石塊整體受力分析如圖解得故選D。10．（2022·遼寧）如圖所示，蜘蛛用蛛絲將其自身懸掛在水管上，并處于靜止狀態(tài)。蛛絲與豎直方向夾角分別為。用分別表示的拉力，則（）A．的豎直分力大于的豎直分力 B．的豎直分力等于的豎直分力C．的水平分力大于的水平分力 D．的水平分力等于的水平分力【答案】D【解析】CD．對結(jié)點O受力分析可得，水平方向即F2的水平分力等于F2的水平分力，選項C錯誤，D正確；AB．對結(jié)點O受力分析可得，豎直方向解得則F1的豎直分量F2的豎直分量因可知選項AB錯誤。故選D。11．（2022·浙江）如圖所示，一輕質(zhì)曬衣架靜置于水平地面上，水平橫桿與四根相同的斜桿垂直，兩斜桿夾角，一重為的物體懸掛在橫桿中點，則每根斜桿受到地面的（）A．作用力為 B．作用力為C．摩擦力為 D．摩擦力為【答案】B【解析】設斜桿的彈力大小為，以水平橫桿和重物為整體，豎直方向根據(jù)受力平衡可得解得以其中一斜桿為研究對象，其受力如圖所示可知每根斜桿受到地面的作用力應與平衡，即大小為，每根斜桿受到地面的摩擦力為B正確，ACD錯誤；故選B。12．（2022·廣東）圖是可用來制作豆腐的石磨。木柄靜止時，連接的輕繩處于繃緊狀態(tài)。O點是三根輕繩的結(jié)點，F(xiàn)、和分別表示三根繩的拉力大小，且。下列關系式正確的是（）A． B． C． D．【答案】D【解析】以點為研究對象，受力分析如圖由幾何關系可知由平衡條件可得聯(lián)立可得故D正確，ABC錯誤。故選D。13．（2022·河北）如圖，用兩根等長的細繩將一勻質(zhì)圓柱體懸掛在豎直木板的點，將木板以底邊為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動直至水平，繩與木板之間的夾角保持不變，忽略圓柱體與木板之間的摩擦，在轉(zhuǎn)動過程中（）A．圓柱體對木板的壓力逐漸增大B．圓柱體對木板的壓力先增大后減小C．兩根細繩上的拉力均先增大后減小D．兩根細繩對圓柱體拉力的合力保持不變【答案】B【解析】設兩繩子對圓柱體的拉力的合力為，木板對圓柱體的支持力為，繩子與木板夾角為，從右向左看如圖所示在矢量三角形中，根據(jù)正弦定理在木板以直線為軸向后方緩慢轉(zhuǎn)動直至水平過程中，不變，從逐漸減小到0，又且可知則可知從銳角逐漸增大到鈍角，根據(jù)由于不斷減小，可知不斷減小，先增大后減小，可知先增大后減小，結(jié)合牛頓第三定律可知，圓柱體對木板的壓力先增大后減小，設兩繩子之間的夾角為，繩子拉力為，則可得不變，逐漸減小，可知繩子拉力不斷減小，故B正確，ACD錯誤。故選B。14．（2022·湖南）如圖（a），直導線MN被兩等長且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸OO′上，其所在區(qū)域存在方向垂直指向OO′的磁場，與OO′距離相等位置的磁感應強度大小相等且不隨時間變化，其截面圖如圖（b）所示。導線通以電流I，靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為θ。下列說法正確的是（

）A．當導線靜止在圖（a）右側(cè)位置時，導線中電流方向由N指向MB．電流I增大，靜止后，導線對懸線的拉力不變C．tanθ與電流I成正比D．sinθ與電流I成正比【答案】D【解析】A．當導線靜止在圖（a）右側(cè)位置時，對導線做受力分析有可知要讓安培力為圖示方向，則導線中電流方向應由M指向N，A錯誤；BCD．由于與OO′距離相等位置的磁感應強度大小相等且不隨時間變化，有，F(xiàn)T=mgcosθ則可看出sinθ與電流I成正比，當I增大時θ增大，則cosθ減小，靜止后，導線對懸線的拉力FT減小，BC錯誤、D正確。故選D。15．（2022·湖南）2022年北京冬奧會跳臺滑雪空中技巧比賽場地邊，有一根系有飄帶的風力指示桿，教練員根據(jù)飄帶的形態(tài)提示運動員現(xiàn)場風力的情況。若飄帶可視為粗細一致的勻質(zhì)長繩，其所處范圍內(nèi)風速水平向右、大小恒定且不隨高度改變。當飄帶穩(wěn)定時，飄帶實際形態(tài)最接近的是（）A． B． C． D．【答案】A【解析】由于風速水平向右、大小恒定且不隨高度改變，可認為單位長度飄帶受到的風力相同，假設飄帶總長為，質(zhì)量為，由飄帶自由端向上選取任意一段，該部分飄帶的重力和所受風力分別為該部分飄帶穩(wěn)定時受力平衡，受力分析如圖所示重力與風力的合力與剩余部分間的張力是平衡力，設豎直方向的夾角為，則滿足可知飄帶與豎直方向的角度與所選取的飄帶長度無關，在風速一定時，飄帶與豎直方向的角度正切值恒定，則飄帶為一條傾斜的直線。故選A。16．（2022·浙江）如圖所示，學校門口水平地面上有一質(zhì)量為m的石墩，石墩與水平地面間的動摩擦因數(shù)為，工作人員用輕繩按圖示方式勻速移動石墩時，兩平行輕繩與水平面間的夾角均為，則下列說法正確的是（）A．輕繩的合拉力大小為B．輕繩的合拉力大小為C．減小夾角，輕繩的合拉力一定減小D．輕繩的合拉力最小時，地面對石墩的摩擦力也最小【答案】B【解析】AB．對石墩受力分析，由平衡條件可知聯(lián)立解得故A錯誤，B正確；C．拉力的大小為其中，可知當時，拉力有最小值，即減小夾角，輕繩的合拉力不一定減小，故C錯誤；D．摩擦力大小為可知增大夾角，摩擦力一直減小，當趨近于90°時，摩擦力最小，故輕繩的合拉力最小時，地面對石墩的摩擦力不是最小，故D錯誤；故選B。17．（2022·浙江）如圖所示，水平放置的電子秤上有一磁性玩具，玩具由啞鈴狀物件P和左端有玻璃擋板的凹形底座Q構成，其重量分別為和。用手使P的左端與玻璃擋板靠近時，感受到P對手有靠向玻璃擋板的力，P與擋板接觸后放開手，P處于“磁懸浮”狀態(tài)（即P和Q的其余部分均不接觸），P與Q間的磁力大小為F。下列說法正確的是（）A．Q對P的磁力大小等于B．P對Q的磁力方向豎直向下C．Q對電子秤的壓力大小等于＋FD．電子秤對Q的支持力大小等于＋【答案】D【解析】AB．由題意可知，因手使P的左端與玻璃擋板靠近時，感受到P對手有靠向玻璃擋板的力，即Q對P有水平向左的磁力；P與擋板接觸后放開手，P處于“磁懸浮”狀態(tài)，則說明Q對P有豎直向上的磁力，則Q對P的磁力方向斜向左上方向，其磁力F大小大于，選項AB錯誤；CD．對PQ的整體受力分析，豎直方向電子秤對Q的支持力大小等于＋，即Q對電子秤的壓力大小等于＋，選項C錯誤，D正確。故選D。18．（2021·江蘇）在光滑桌面上將長為的軟導線兩端固定，固定點的距離為，導線通有電流I，處于磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中，導線中的張力為（）A． B． C． D．【答案】A【解析】從上向下看導線的圖形如圖所示導線的有效長度為2L，則所受的安培力大小設繩子的張力為，由幾何關系可知解得故A正確，BCD錯誤。故選A.19．（2021·湖南）質(zhì)量為的凹槽靜止在水平地面上，內(nèi)壁為半圓柱面，截面如圖所示，為半圓的最低點，為半圓水平直徑的端點。凹槽恰好與豎直墻面接觸，內(nèi)有一質(zhì)量為的小滑塊。用推力推動小滑塊由A點向點緩慢移動，力的方向始終沿圓弧的切線方向，在此過程中所有摩擦均可忽略，下列說法正確的是（）A．推力先增大后減小B．凹槽對滑塊的支持力先減小后增大C．墻面對凹槽的壓力先增大后減小D．水平地面對凹槽的支持力先減小后增大【答案】C【解析】AB．對滑塊受力分析，由平衡條件有滑塊從A緩慢移動B點時，越來越大，則推力F越來越大，支持力N越來越小，所以AB錯誤；C．對凹槽與滑塊整體分析，有墻面對凹槽的壓力為則越來越大時，墻面對凹槽的壓力先增大后減小，所以C正確；D．水平地面對凹槽的支持力為則越來越大時，水平地面對凹槽的支持力越來越小，所以D錯誤；故選C。20．（2020·海南）如圖，上網(wǎng)課時小明把手機放在斜面上，手機處于靜止狀態(tài)。則斜面對手機的（

）A．支持力豎直向上B．支持力小于手機所受的重力C．摩擦力沿斜面向下D．摩擦力大于手機所受的重力沿斜面向下的分力【答案】B【解析】設手機的質(zhì)量為m，斜面傾角為θ。對手機進行受力分析，如圖所示由圖可知支持力方向垂直斜面向上，摩擦力方向沿斜面向上，根據(jù)平衡條件則有，因，故，且摩擦力等于手機所受的重力沿斜面向下的分力故選B。21．（2020·山東）如圖所示，一輕質(zhì)光滑定滑輪固定在傾斜木板上，質(zhì)量分別為m和2m的物塊A、B，通過不可伸長的輕繩跨過滑輪連接，A、B間的接觸面和輕繩均與木板平行。A與B間、B與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。當木板與水平面的夾角為45°時，物塊A、B剛好要滑動，則μ的值為（）A． B． C． D．【答案】C【解析】當木板與水平面的夾角為時，兩物塊剛好滑動，對A物塊受力分析如圖沿斜面方向，A、B之間的滑動摩擦力根據(jù)平衡條件可知對B物塊受力分析如圖沿斜面方向，B與斜面之間的滑動摩擦力根據(jù)平衡條件可知兩式相加，可得解得故選C。22．（2020·浙江）如圖是“中國天眼”口徑球面射電望遠鏡維護時的照片。為不損傷望遠鏡球面，質(zhì)量為m的工作人員被懸在空中的氦氣球拉著，當他在離底部有一定高度的望遠鏡球面上緩慢移動時，氦氣球?qū)ζ溆写笮?、方向豎直向上的拉力作用，使其有“人類在月球上行走”的感覺，若將人視為質(zhì)點，此時工作人員（）A．受到的重力大小為 B．受到的合力大小為C．對球面的壓力大小為 D．對球面的作用力大小為【答案】D【解析】A．工作人員的質(zhì)量為，則工作人員受到的重力A錯誤；B．工作人員在球面上緩慢行走，處于平衡狀態(tài)，合力為0，B錯誤；C．工作人員站在的球面位置不水平，對球面的壓力不等于，C錯誤；D．由平衡條件可得球面對工作人員的作用力滿足再由牛頓第三定律可得，工作人員對球面的作用力大小為D正確。故選D。23．（2020·全國）如圖，懸掛甲物體的細線拴牢在一不可伸長的輕質(zhì)細繩上O點處；繩的一端固定在墻上，另一端通過光滑定滑輪與物體乙相連。甲、乙兩物體質(zhì)量相等。系統(tǒng)平衡時，O點兩側(cè)繩與豎直方向的夾角分別為α和β。若α=70°，則β等于（）A．45° B．55° C．60° D．70°【答案】B【解析】甲