第02講 共點(diǎn)力的平衡（解析版）-2025版高一物理寒假精-品講義

第02講共點(diǎn)力的平衡考點(diǎn)聚焦：復(fù)習(xí)要點(diǎn)+知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，有的放矢重點(diǎn)專攻：知識(shí)點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)梳理，查漏補(bǔ)缺難點(diǎn)強(qiáng)化：難點(diǎn)內(nèi)容標(biāo)注與講解，能力提升提升專練：真題感知+提升專練，全面突破高考考點(diǎn)聚焦1．直接合成法解決三力平衡問(wèn)題：2024·貴州2．正交分解法解共點(diǎn)力平衡：2024·山東、2024·河北、2024·湖北2．利用平衡推論求力：2024·遼寧2．整體法與隔離法結(jié)合處理物體平衡問(wèn)題：2024·浙江1．平衡問(wèn)題中的隔離法與整體法隔離法：為了弄清系統(tǒng)(連接體)內(nèi)某個(gè)物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況，一般可采用隔離法。1)明確研究對(duì)象及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程、狀態(tài)；2)將某個(gè)研究對(duì)象、某段運(yùn)動(dòng)過(guò)程、某個(gè)狀態(tài)從全過(guò)程中隔離出來(lái)；3)畫(huà)出某狀態(tài)下物體的受力圖或運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖；4)選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解。整體法：當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)整體而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部物體間的相互作用或相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般可采用整體法。1)明確研究的系統(tǒng)或運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程；2)畫(huà)出系統(tǒng)整體的受力圖或運(yùn)動(dòng)全過(guò)程的示意圖；3)選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解。2．共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的求解方法1)合成法：物體受三個(gè)力作用而平衡時(shí)，其中任意兩個(gè)力的合力必跟第三個(gè)力等大、反向?？衫萌切沃械倪吔顷P(guān)系或相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)求解2)分解法：物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，可以將其中任意一個(gè)力分解到另外兩個(gè)力的反方向上，得到的兩個(gè)分力必跟另外兩個(gè)力等大、反向3)相似三角形法：通常取一個(gè)矢量三角形與幾何三角形相似，根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例等性質(zhì)求解，此方法僅適用于三力平衡問(wèn)題4)正交分解法：將各力分解到x軸和y軸上，運(yùn)用兩坐標(biāo)軸上的合力等于0,即F=0和Fy=0,列方程求解。此方法常用于處理四個(gè)或四個(gè)以上力的平衡問(wèn)題5)圖解法：物體受同一平面內(nèi)三個(gè)互不平行的力的作用而平衡時(shí)，則這三個(gè)力的矢量箭頭首尾相接，可以構(gòu)成一個(gè)矢量三角形，反之，若三個(gè)力的矢量箭頭首尾相接恰好構(gòu)成三角形，則這三個(gè)力的合力必為零6)正弦定理法：三力平衡時(shí)，三個(gè)力可構(gòu)成一個(gè)封閉三角形，若由題設(shè)條件找到角度關(guān)系，則可用正弦定理列式求解3．平衡中的臨界問(wèn)題常見(jiàn)的臨界狀態(tài)：1)兩接觸物體脫離與不脫離的臨界條件是相互作用力為0(主要體現(xiàn)為兩物體間的彈力為0)。2)繩子斷與不斷的臨界條件為繩中張力達(dá)到最大值，繩子繃緊與松弛的臨界條件為繩中張力為0。3)存在摩擦力作用的兩物體間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)或相對(duì)靜止的臨界條件為靜摩擦力達(dá)到最大。分析方法：解析法：根據(jù)平衡條件列方程，用二次函數(shù)、三角函數(shù)以及幾何關(guān)系等求極值圖解法：若只受三個(gè)力，則這三個(gè)力構(gòu)成封閉的矢量三角形，然后根據(jù)矢量三角形進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析極限法：選取某個(gè)變化的物理量將問(wèn)題推向極端(“極大”“極小”等),從而把比較隱蔽的臨界現(xiàn)象暴露出來(lái)強(qiáng)化點(diǎn)一生活中的繩、桿、彈簧模型1．輕繩模型“活結(jié)”:跨過(guò)光滑滑輪(或桿、釘子)的輕繩，其兩端張力大小相等“死結(jié)”:如果幾段輕繩系在一個(gè)結(jié)點(diǎn)上，那么這幾段輕繩的張力大小不一定相等2．輕桿模型“動(dòng)桿”:一端由鉸鏈相連的輕質(zhì)活動(dòng)桿，它的彈力方向一定沿桿的方向“定桿”:輕質(zhì)固定桿，它的彈力方向不一定沿桿的方向，需要結(jié)合平衡條件或牛頓第二定律求得3．輕彈簧模型(1)輕彈簧既可伸長(zhǎng)提供拉力，也可壓縮提供推力，形變量確定后各處彈力大小相等(2)輕彈簧的彈力不能發(fā)生突變(突然消失除外),而輕繩、輕桿的彈力可以發(fā)生突變真題感知1．（2024·貴州·高考真題）如圖（a），一質(zhì)量為m的勻質(zhì)球置于固定鋼質(zhì)支架的水平橫桿和豎直墻之間，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中一個(gè)視圖如圖（b）所示。測(cè)得球與橫桿接觸點(diǎn)到墻面的距離為球半徑的1.8倍，已知重力加速度大小為g，不計(jì)所有摩擦，則球?qū)M桿的壓力大小為（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】對(duì)球進(jìn)行受力分析如圖，設(shè)球的半徑為R，根據(jù)幾何知識(shí)可得根據(jù)平衡條件得解得根據(jù)牛頓第三定律得球?qū)M桿的壓力大小為故選D。2．（2024·山東·高考真題）如圖所示，國(guó)產(chǎn)人形機(jī)器人“天工”能平穩(wěn)通過(guò)斜坡。若它可以在傾角不大于30°的斜坡上穩(wěn)定地站立和行走，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則它的腳和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不能小于（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】根據(jù)題意可知機(jī)器人“天工”它可以在傾角不大于30°的斜坡上穩(wěn)定地站立和行走，對(duì)“天工”分析有可得故選B。3．（2024·遼寧·高考真題）利用硯臺(tái)將墨條研磨成墨汁時(shí)講究“圓、緩、勻”，如圖，在研磨過(guò)程中，硯臺(tái)始終靜止在水平桌面上。當(dāng)墨條的速度方向水平向左時(shí)，（）A．硯臺(tái)對(duì)墨條的摩擦力方向水平向左B．桌面對(duì)硯臺(tái)的摩擦力方向水平向左C．桌面和墨條對(duì)硯臺(tái)的摩擦力是一對(duì)平衡力D．桌面對(duì)硯臺(tái)的支持力與墨條對(duì)硯臺(tái)的壓力是一對(duì)平衡力【答案】C【詳解】A．當(dāng)墨條速度方向水平向左時(shí)，墨條相對(duì)于硯臺(tái)向左運(yùn)動(dòng)，故硯臺(tái)對(duì)墨條的摩擦力方向水平向右，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)牛頓第三定律，墨條對(duì)硯臺(tái)的摩擦力方向水平向左，由于硯臺(tái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，故桌面對(duì)硯臺(tái)的摩擦力方向水平向右，故B錯(cuò)誤；C．由于硯臺(tái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向桌面和墨條對(duì)硯臺(tái)的摩擦力是一對(duì)平衡力，故C正確；D．桌面對(duì)硯臺(tái)的支持力大小等于硯臺(tái)的重力加上墨條對(duì)其的壓力，故桌面對(duì)硯臺(tái)的支持力大于墨條對(duì)硯臺(tái)的壓力，故D錯(cuò)誤。故選C。4．（2024·河北·高考真題）如圖，彈簧測(cè)力計(jì)下端掛有一質(zhì)量為的光滑均勻球體，球體靜止于帶有固定擋板的斜面上，斜面傾角為，擋板與斜面夾角為．若彈簧測(cè)力計(jì)位于豎直方向，讀數(shù)為取,擋板對(duì)球體支持力的大小為（

）A． B． C． D．【答案】A【詳解】對(duì)小球受力分析如圖所示由幾何關(guān)系易得力與力FN與豎直方向的夾角均為，因此由正交分解方程可得，解得故選A。5．（2024·湖北·高考真題）如圖所示，兩拖船P、Q拉著無(wú)動(dòng)力貨船S一起在靜水中沿圖中虛線方向勻速前進(jìn)，兩根水平纜繩與虛線的夾角均保持為30°。假設(shè)水對(duì)三艘船在水平方向的作用力大小均為f，方向與船的運(yùn)動(dòng)方向相反，則每艘拖船發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力大小為（）A． B． C．2f D．3f【答案】B【詳解】根據(jù)題意對(duì)S受力分析如圖正交分解可知所以有對(duì)P受力分析如圖則有解得故選B。6．（2024·浙江·高考真題）如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，小球A、B上系有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線a、b、c和d，其中a的上端懸掛于豎直固定的支架上，d跨過(guò)左側(cè)定滑輪、c跨過(guò)右側(cè)定滑輪分別與相同配重P、Q相連，調(diào)節(jié)左、右兩側(cè)定滑輪高度達(dá)到平衡。已知小球A、B和配重P、Q質(zhì)量均為，細(xì)線c、d平行且與水平成（不計(jì)摩擦，重力加速度g=10m/s2），則細(xì)線a、b的拉力分別為（）A．， B．， C．， D．，【答案】D【詳解】由題意可知細(xì)線c對(duì)A的拉力和細(xì)線d對(duì)B的拉力大小相等、方向相反，對(duì)A、B整體分析可知細(xì)線a的拉力大小為設(shè)細(xì)線b與水平方向夾角為α，對(duì)A、B分析分別有解得故選D。提升專練一、單選題1．（2025·貴州貴陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè)）如圖，一廣告商想掛起一塊重7．5×102N的廣告牌。他將纜索A固定在其中一棟建筑的豎直墻壁上，纜索與墻面成30°角，纜索B固定在毗鄰建筑的墻上，呈水平方向。則纜索B所受廣告牌的拉力大小最接近（）A．4．3×102N B．6.5×102N C．8.7×102N D．1.3×103N【答案】A【詳解】對(duì)廣告牌受力分析有聯(lián)立解得故選A。2．（2024·廣東清遠(yuǎn)·模擬預(yù)測(cè)）某老師為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神，上課時(shí)購(gòu)來(lái)一些重量均為G、形狀有點(diǎn)差別的積木塊，要求學(xué)生各自設(shè)計(jì)搭建成一座拱橋。圖甲、乙分別是由兩個(gè)學(xué)習(xí)小組的學(xué)生設(shè)計(jì)的，其中圖甲由五塊同樣的積木疊建而成，圖乙由七塊同樣的積木疊建而成，夾縫沒(méi)有空隙，則最頂上一塊對(duì)兩側(cè)接觸面的彈力大小（）A．圖甲較大 B．圖乙較大 C．相等 D．無(wú)法確定【答案】B【詳解】設(shè)最頂上一塊積木兩側(cè)邊之間的夾角為，積木數(shù)量為n，則對(duì)最頂上一塊積木受力分析得圖乙中小，故F較大，故B正確。故選B。3．（2024·河南·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，用水平力F將一質(zhì)量為m的物塊壓在一粗糙豎直墻壁上，若物塊始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，關(guān)于物塊受到墻壁的摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（）A．F越大，摩擦力越大B．F越小，摩擦力越大C．m越大，摩擦力越大D．m越小，摩擦力越大【答案】C【詳解】對(duì)物塊受力分析，受推力F、重力mg、墻壁對(duì)其水平向外的支持力N和由豎直向上的靜摩擦力f。根據(jù)平衡條件有F=N，mg=f即靜摩擦力與重力平衡，與推力無(wú)關(guān)，m越大，摩擦力越大。故C正確；ABD錯(cuò)誤。故選C。4．（2025·四川瀘州·一模）如圖所示，充滿氣的籃球放在由a、b兩根光滑桿組成的架子上。已知兩根桿相距、其所在平面與水平面間的夾角為，籃球的半徑為R、重力為G。則a桿對(duì)籃球的支持力大小為（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】畫(huà)出籃球的受力分析如圖所示，兩根桿相距根據(jù)勾股定理，兩力之間的夾角為，與方向如圖所示，與的合力豎直向上，與重力等大反向，可知a桿對(duì)籃球的支持力大小為故選C。5．（2024·安徽·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，質(zhì)量的物體靜止在地面上，用輕繩通過(guò)光滑、輕質(zhì)定滑輪與質(zhì)量的小球Q連接在一起，初始時(shí)刻滑輪與P間的輕繩與豎直方向的夾角為37°，小球Q剛好位于豎直方向，現(xiàn)在用一水平向左的力緩慢拉動(dòng)小球Q，直到物塊P剛要在地面上滑動(dòng)。已知P與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度，。下列說(shuō)法中正確的是（

）A．此過(guò)程中Q受到的力最大值為B．即將滑動(dòng)時(shí)，P受到的摩擦力大小為C．小球Q與滑輪間的輕繩與豎直方向的夾角最大為53°D．即將滑動(dòng)時(shí)，軸對(duì)滑輪的作用力大小為【答案】A【詳解】ABC．滑動(dòng)時(shí)輕繩拉力為，即將滑動(dòng)時(shí)對(duì)物體P受力分析有解得摩擦力對(duì)小球Q受力分析有解得細(xì)繩與豎直方向夾角為，則在小球Q緩慢移動(dòng)的過(guò)程中逐漸增大，逐漸增大，所以逐漸增大，當(dāng)小球Q與滑輪間的輕繩與豎直方向的夾角最大時(shí)最大，為，最大夾角為37°。A正確，BC錯(cuò)誤。D．軸對(duì)滑輪的作用力大小D錯(cuò)誤。故選A。6．（2024·廣西·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，用一根細(xì)線穿過(guò)光滑的杯柄，兩手握住細(xì)線兩端，提起水杯，保持靜止?fàn)顟B(tài)，下列說(shuō)法正確的是（）A．細(xì)線之間的夾角變大時(shí)，細(xì)線的張力大小一定大于杯子的重力大小B．逐漸減小細(xì)線之間的夾角θ，細(xì)線的張力將逐漸變大C．當(dāng)細(xì)線之間的夾角為60°時(shí)，細(xì)線的張力大小等于杯子的重力大小D．換力更大的同學(xué)進(jìn)行操作，也不可能將細(xì)線拉至水平【答案】D【詳解】A．設(shè)細(xì)線之間的夾角為θ，根據(jù)水杯受力平衡，有解得只有當(dāng)細(xì)線之間的夾角θ大于120°時(shí)，細(xì)線的張力大小才大于杯子的重力大小，故A錯(cuò)誤；B．逐漸減小細(xì)線之間的夾角θ，則逐漸增大，細(xì)線的張力將逐漸變小，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)細(xì)線之間的夾角θ為60°時(shí)，細(xì)線的張力大小為，故C錯(cuò)誤；D．無(wú)論人的力氣多大，細(xì)線的拉力在豎直方向總有分量，即細(xì)線不可能被拉至水平，故D正確。故選D。7．（2024·安徽·模擬預(yù)測(cè)）有P、Q、N三物塊質(zhì)量均為m，它們豎直疊放在水平面上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)Q施加一個(gè)水平向右的推力F，三個(gè)物塊依然保持靜止?fàn)顟B(tài)，則施加力F之后（

）A．P、Q兩物體之間的摩擦力增大 B．Q、N兩物體之間的摩擦力減小C．Q一定受到6個(gè)力的作用 D．Q、N兩物體之間的壓力增大【答案】D【詳解】A．對(duì)P受力分析可知，P受重力、支持力和沿P、Q間斜面向上的摩擦力，P受力情況不變，故P、Q間的摩擦力不變，A錯(cuò)誤；B．對(duì)PQ整體受力分析可知，PQ原來(lái)受重力、支持力和沿Q、N間斜面向上的摩擦力，施加力F之后，由于水平推力的作用，故Q、N間的摩擦力可能減小，也可能增加，B錯(cuò)誤；C．若F沿斜面向上的分力與PQ重力沿斜面方向上的分力平衡，則Q可以不受N的摩擦力作用；故Q將受重力、壓力、支持力PQ的摩擦力及推力五個(gè)力的作用；若QN間有摩擦力，則B受6個(gè)力的作用，C錯(cuò)誤；D．由于F有垂直于斜面向下的分效果，故Q、N間的壓力一定增大，D正確。故選D。8．（2024·河南·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，一根輕繩繞過(guò)光滑定滑輪，一端固定在天花板的A點(diǎn)，另一端吊著一個(gè)裝有砂子的砂桶乙，同樣裝有砂子的砂桶甲通過(guò)光滑掛鉤掛在輕繩上，通過(guò)增加桶中砂子的質(zhì)量，可以改變砂桶的總重，則下列判斷正確的是（）A．若AB繩和BC繩間夾角大于120°，則乙桶的總重大于甲桶的總重B．若緩慢增大甲桶的總重，則輕繩對(duì)乙桶的拉力增大C．若緩慢增大乙桶的總重，則輕繩對(duì)甲桶掛鉤的作用力增大D．若將懸點(diǎn)A緩慢向右移，則AB繩和BC繩間的夾角會(huì)逐漸減小【答案】A【詳解】A．因B點(diǎn)兩邊繩子的拉力是相等的，設(shè)細(xì)繩與豎直方向夾角為θ，對(duì)乙桶對(duì)甲桶若AB繩和BC繩間夾角大于120°，則可得即乙桶的總重大于甲桶的總重，選項(xiàng)A正確；B．若緩慢增大甲桶的總重，則輕繩對(duì)乙桶的拉力不變，總為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．輕繩對(duì)甲桶掛鉤的作用力等于甲桶的總重，則若緩慢增大乙桶的總重，則輕繩對(duì)甲桶掛鉤的作用力不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．若將懸點(diǎn)A緩慢向右移，因繩子的拉力不變（等于乙桶的總重），兩個(gè)拉力的合力不變（等于甲桶的總重）則AB繩和BC繩間的夾角不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。9．（2024·河北·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，傾角θ=30°的斜面固定在地面上，斜面上放一個(gè)重為7N的滑塊，滑塊在跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩作用下沿斜面向上緩慢運(yùn)動(dòng)，滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，某時(shí)刻輕繩與斜面成30°角，此時(shí)輕繩拉力的大小為（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】以滑塊為對(duì)象，根據(jù)受力平衡可得又聯(lián)立解得輕繩拉力的大小為故選C。10．（2025·廣東·模擬預(yù)測(cè)）如圖甲所示的“懸浮桌”，其圓形桌面（及“桌面支架”）完全靠4條鋼繩維系。底座“支撐支架”上端（位于桌面中心正下方）通過(guò)一根豎直輕質(zhì)“承重鋼繩”連接“桌面支架”下端，將桌面和“桌面支架”懸掛起來(lái)；為了防止桌面?zhèn)确?，桌面邊緣圓周線上三等分處，分別用完全相同的輕質(zhì)“平衡鋼繩”與底座上的圓周三等分點(diǎn)拉緊；三條“平衡鋼繩”與地面夾角均為θ（如圖乙所示），且其拉力大小均為T(mén)。已知桌面及“桌面支架”的總重力為G。則“承重鋼繩”的張力大小為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】桌面及“桌面支架”受到豎直向下的重力G、三條與水平方向成角的鋼繩的斜向下方的拉力T和承重鋼繩的豎直向上的拉力F，根據(jù)豎直方向受力平衡有故選A。11．（2024·浙江杭州·一模）如圖所示，甲在高處，乙在地面，兩人通過(guò)系在重物上的輕繩P、Q將重物吊起。當(dāng)重物處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，兩繩拉力大小分別為、，與豎直方向夾角分別為、。重物重力大小為G，下列說(shuō)法中正確的是（）A．可能等于 B．可能等于C．一定大于G D．一定大于G【答案】C【詳解】AB．對(duì)重物受力分析，由平衡條件，水平方向有豎直方向有若等于，則等于，則，顯然不滿足條件，故不可能等于，不可能等于，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)可得所以根據(jù)題目條件無(wú)法確定與G的關(guān)系，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。12．（2024·江蘇鎮(zhèn)江·一模）如圖所示，光滑水平地面上放有截面為圓周的柱狀物體A，A與墻面之間放一光滑的圓柱形物體B，對(duì)A施加一水平向左的力F，整個(gè)裝置保持靜止。若將A的位置向左移動(dòng)稍許，整個(gè)裝置仍保持平衡，則（）A．墻對(duì)B的作用力減小B．墻對(duì)B的作用力不變C．A對(duì)B的作用力增大D．B對(duì)A的作用力增大【答案】A【詳解】AB．對(duì)物體B受力分析，有重力G、墻對(duì)其向右的彈力FN和A對(duì)B的斜向左上的支持力FAB。物體B在三個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)。設(shè)FAB與豎直方向的夾角為，則墻對(duì)B的作用力為當(dāng)將A的位置向左移動(dòng)稍許，減小，則FN減小，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．A對(duì)B的作用力為當(dāng)將A的位置向左移動(dòng)稍許，減小，則FAB減小，即A對(duì)B的作用力或B對(duì)A的作用力減小，故CD錯(cuò)誤。故選A。13．（2024·陜西安康·一模）圖甲為某人發(fā)明的自動(dòng)叉秸稈工具。捆成圓柱形的秸稈從地上被叉起后，長(zhǎng)直桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，秸稈被與長(zhǎng)直桿夾角小于的另一短直桿擋住，簡(jiǎn)化圖如圖乙所示，不計(jì)摩擦。若長(zhǎng)直桿由水平緩慢轉(zhuǎn)至豎直，則下列說(shuō)法正確的是（）A．短直桿對(duì)秸稈的彈力先減小后增大B．短直桿對(duì)秸稈的彈力一直增大C．長(zhǎng)直桿對(duì)秸稈的彈力一直增大D．長(zhǎng)直桿對(duì)秸稈的彈力先減小后增大【答案】B【詳解】對(duì)秸稈受力分析可知，秸稈受到重力mg，短直桿彈力F2，長(zhǎng)直桿彈力F1，如圖題意知長(zhǎng)直桿與短直桿的角小于不變，則F2與F1的夾角不能變，故圖中不能變，由于秸稈受三力平衡，作出力的矢量三角形如上圖所示，當(dāng)長(zhǎng)直桿由水平緩慢轉(zhuǎn)至豎直時(shí)，圖像可知F2一直增大，F(xiàn)1一直減小，故短直桿對(duì)秸稈的彈力一直增大，長(zhǎng)直桿對(duì)秸稈的彈力一直減小，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。14．（2025·浙江·一模）如圖所示為“V”形吊車(chē)的簡(jiǎn)化示意圖，底座支點(diǎn)記為O點(diǎn)，OA為定桿且為“V”形吊車(chē)的左臂，OA上端A處固定有定滑輪，OB為活桿且為“V”形吊車(chē)的右臂，一根鋼索連接B點(diǎn)與底座上的電動(dòng)機(jī)，另一根鋼索連接B點(diǎn)后跨過(guò)定滑輪吊著一質(zhì)量為M的重物，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的牽引控制右臂OB的轉(zhuǎn)動(dòng)從而控制重物的起落。圖示狀態(tài)下，重物靜止在空中，左臂OA與水平面的夾角為α=60°，左臂OA與鋼索AB段的夾角為θ=30°，且左臂OA與右臂OB恰好相互垂直，左臂OA質(zhì)量為m，不計(jì)右臂OB和鋼索的質(zhì)量及一切摩擦，重力加速度為g。則下列說(shuō)法正確的是（??）A．圖示狀態(tài)下，鋼索對(duì)定滑輪的壓力為，方向由A指向OB．圖示狀態(tài)下，鋼索對(duì)右臂OB的作用力為Mg，方向由B指向OC．底座對(duì)O點(diǎn)豎直向上的合力為D．當(dāng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)使重物緩慢上升時(shí)，左臂OA受到的鋼索的作用力逐漸減小【答案】B【詳解】A．根據(jù)幾何關(guān)系，線段AM與OA段夾角為30°，θ=30°，根據(jù)平行四邊形法則，鋼索對(duì)定滑輪的壓力為方向由A指向O，故A錯(cuò)誤；B．鋼索張力等于Mg，AB段對(duì)B點(diǎn)拉力為Mg，根據(jù)幾何關(guān)系，OB段與豎直方向夾角60°，AB段、OB段夾角60°，以O(shè)B所在直線和垂直于OB的直線建立直角坐標(biāo)系，垂直于OB方向，有得，連接B點(diǎn)與底座上的電動(dòng)機(jī)的鋼索的拉力，則鋼索對(duì)右臂OB的作用力為方向由B指向O，故B正確；C．對(duì)AOB支架及重物M整體進(jìn)行受力分析可知，系統(tǒng)受重力、底座的支持力NO，連接B點(diǎn)與底座上的電動(dòng)機(jī)的鋼索的向下的拉力，則有又故由牛頓第三定律可知，底座對(duì)O點(diǎn)豎直向上的合力為，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)使重物緩慢上升時(shí)，與重物相連的鋼索張力不變，鋼索與OA夾角不變，活桿OB順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，AB與OA夾角變小，即兩繩AM、AB夾角變小，兩個(gè)等大的共點(diǎn)力合成，夾角越小合力越大，所以左臂OA受到的鋼索的作用力變大，故D錯(cuò)誤。故選B。二、多選題15．（2025·云南昆明·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，將兩塊光滑平板OA、OB固定連接，構(gòu)成頂角為60°的楔形槽，楔形槽內(nèi)放置一質(zhì)量為m的光滑小球，整個(gè)裝置保持靜止，初始時(shí)OA板在水平地面上，現(xiàn)使楔形槽繞O點(diǎn)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至OA板豎直，則轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中（）A．初始時(shí)OA板對(duì)小球的作用力最大B．轉(zhuǎn)過(guò)30°時(shí)OA板對(duì)小球的作用力最大C．轉(zhuǎn)過(guò)60°時(shí)OB板對(duì)小球的作用力最大D．轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)OB板對(duì)小球的作用力最大【答案】BD【詳解】將轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，某時(shí)刻受力分析，如圖則緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，小球受力平衡，根據(jù)拉密原理可知因?yàn)?，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，α=120°不變，小球重力mg不變，則比值不變；θ角由60°增大到150°；β角由180°減小到90°。sinθ先增大后減?。籹inβ一直增大。所以NA先增大后減??；NB一直增大。當(dāng)θ=90°時(shí)，即轉(zhuǎn)過(guò)30°角時(shí)，sinθ最大，即NA最大；當(dāng)β=90°時(shí)，即轉(zhuǎn)過(guò)90°角時(shí)，sinβ最大，即NB最大。故選BD。16．（2024·寧夏吳忠·一模）如圖甲，中國(guó)傳統(tǒng)建筑一般采用瓦片屋頂，屋頂結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為圖乙，若一塊弧形瓦片靜止在兩根相互平行的傾斜椽子正中間。已知椽子與水平面夾角均為θ，該瓦片質(zhì)量為m，椽子與瓦片間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則（）A．瓦片所受的合力大小為mg B．每根椽子對(duì)瓦片的支持力大小為0.5mgcosθC．兩根椽子對(duì)瓦片作用力大小為mg D．每根椽子對(duì)瓦片的摩擦力大小為0.5mgsinθ【答案】CD【詳解】A．瓦片靜止，處于平衡狀態(tài)所受合力為零，故A錯(cuò)誤；B．兩根椽子對(duì)瓦片的支持力的合力為，但瓦片有弧度，所以每根椽子對(duì)瓦片的支持力大小不是，故B錯(cuò)誤；C．椽子對(duì)瓦片的作用力包括支持力和摩擦力，合力大小為，故C正確；D．兩根椽子對(duì)瓦片的摩擦力的合力為，摩擦力方向與椽子平行，所以每根椽子對(duì)瓦片的摩擦力大小為，故D正確。故選CD。17．（2025·福建·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示為一小朋友放風(fēng)箏的示意圖。穩(wěn)定時(shí)風(fēng)箏懸浮在空中，地面上的人用輕繩拉住風(fēng)箏，為了讓風(fēng)箏沿同一豎直線緩慢升高，地面上的人緩慢地放繩，整個(gè)過(guò)程人始終沒(méi)有走動(dòng)，假設(shè)空氣對(duì)風(fēng)箏作用力的方向不變。則風(fēng)箏緩慢上升時(shí)（）A．空氣對(duì)風(fēng)箏的作用力逐漸增大 B．輕繩的拉力逐漸減小C．人對(duì)地面的壓力逐漸增大 D．地面對(duì)人的摩擦力逐漸增大【答案】AD【詳解】AB．對(duì)風(fēng)箏受力分析如圖，因空氣對(duì)風(fēng)箏作用力的方向不變，重力大小和方向不變，當(dāng)風(fēng)箏上升時(shí)，細(xì)繩與豎直方向的夾角減小，由圖可知，空氣對(duì)風(fēng)箏的作用力逐漸增大風(fēng)力變大，細(xì)繩的拉力變大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．設(shè)細(xì)繩與豎直方向夾角為θ，則對(duì)人分析可知，地面對(duì)人的支持力因T變大，θ減小，可知FN減小，則人對(duì)地面的壓力逐漸減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．對(duì)人和風(fēng)箏的整體分析，水平方向人受地面的摩擦力等于空氣對(duì)風(fēng)箏的作用力的水平分量，因風(fēng)力方向不變，風(fēng)力變大，可知風(fēng)力的水平分量變大，即地面對(duì)人的摩擦力逐漸增大，選項(xiàng)D正確。故選AD。18．（2024·湖北·模擬預(yù)測(cè)）國(guó)慶期間，秋風(fēng)送爽，桂花飄香。小明注意到小區(qū)里有四個(gè)固定連接起來(lái)的大燈籠被吹起來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，懸掛最上面燈籠的繩子與豎直方向的夾角為30°，燈籠序號(hào)自上往下依次標(biāo)記為1、2、3、4，燈籠質(zhì)量均為m，每個(gè)燈籠所受的風(fēng)力相等，風(fēng)向水平，重力加速度大小為g，則（）A．每根繩與豎直方向的夾角均相同B．四個(gè)燈籠所受到的風(fēng)力之和等于4mgC．2號(hào)燈籠與3號(hào)燈籠之間的作用力等于D．若再掛上一個(gè)同樣的燈籠，最上面燈籠的繩子與豎直方向夾角會(huì)變化【答案】AC【詳解】B．假設(shè)每個(gè)燈籠所受的風(fēng)力均為f，對(duì)4個(gè)燈籠的整體受力分析可知可得四個(gè)燈籠所受到的風(fēng)力之和為故B錯(cuò)誤；A．對(duì)下面的n個(gè)燈籠（）的整體分析可知可得即每根繩與豎直方向的夾角均相同，故A正確；C．以3、4號(hào)燈籠為整體受力分析，2號(hào)燈籠與3號(hào)燈籠之間的作用力大小為故C正確；D．若再掛上一個(gè)同樣的燈籠，對(duì)下面的n個(gè)燈籠（）的整體分析可知可得則最上面燈籠的繩子與豎直方向夾角不會(huì)變化，故D錯(cuò)誤。故選AC。19．（2024·河南信陽(yáng)·一模）如圖所示，水平地面放置一個(gè)斜面體，斜面體上的A物體通過(guò)平行斜面的輕繩繞過(guò)光滑定滑輪與輕環(huán)B相連，環(huán)B套在豎直放置的桿上，輕繩上放置一個(gè)輕質(zhì)可視作質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪下懸掛一個(gè)物體，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，在完成以下運(yùn)動(dòng)過(guò)程后