《高考全国最新模拟试题分类汇编》专题01平衡态下物体的受力（解析版）

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2021 年高考全国模拟试题分类汇编(一模二模)
专题 01 平衡态下物体的受力
1.（2021.包头市二模）（单选）滑块放在水平地面上，左边受一个弹簧拉力作用，弹簧原长小于悬挂点的
高度，水平向右的拉力 F拉动滑块，使滑块向右缓慢移动，并且滑块始终没有离开地面，则在上述过程中 ，
下列说法正确的是(　　)
A．弹簧弹力在竖直方向的分量不变，滑块受到的摩擦力不变
B．弹簧弹力在竖直方向的分量不变，滑块受到的摩擦力变小
C．弹簧弹力在竖直方向的分量增大，滑块受到的摩擦力变小
D．弹簧弹力在竖直方向的分量增大，滑块受到的摩擦力不变
【答案】　C
【解析】　设弹簧的原长为 L0，竖直方向时弹簧伸长量为 x1，弹簧与水平方向的夹角为 θ时弹簧伸长量为
x2，根据正交分解得：竖直方向：FN＝mg－F弹sinθ，根据几何关系可得：F弹sinθ＝kx2·＝k·，其中 x1和L0
为定值，当 x2逐渐增大时，F弹sinθ增大，支持力 FN逐渐减小，根据 Ff＝μFN可知摩擦力减小，所以
A、B、D错误，C正确。
2.（2021 山西晋中市一模）（多选）如图所示，半圆形槽半径 R＝30 cm，质量 m＝1 kg 的小物块在沿半径
方向的轻弹簧挤压下处于静止状态。已知弹簧的劲度系数 k＝50 N/m，自由长度 L＝40 cm，一端固定在圆
心O处，弹簧与竖直方向的夹角为 37°。取 g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。则（　　）
A．物块对槽的压力大小是 15 N
B．物块对槽的压力大小是 13 N
C．槽对物块的摩擦力大小是 6 N
D．槽对物块的摩擦力大小是 8 N
【答案】　BC
【解析】　物块受重力 mg、支持力 N、弹簧的弹力 F、沿半圆形槽切线向上的静摩擦力 f，根据共点力平
衡条件，切线方向上有 mgsin 37° ＝f，半径方向上有 F＋mgcos 37°＝N，根据胡克定律，F＝k·Δx＝
50×（0.4－0.3） N＝5 N，解得 f＝6 N，N＝13 N，选项 B、C正确。
1
3.（2021·江西九江市二模）（多选）如图所示，两个完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为 θ的光滑
斜面上，下列关于小球受力的说法正确的是（　　）
A．小球的重力在乙种情况下不产生对斜面的作用效果
B．小球均受重力、斜面的弹力、挡板的弹力
C．小球受到挡板的作用力的大小、方向均相同
D．撤去挡板，小球所受合力方向将沿斜面向下
【答案】　BD
【解析】　根据物体处于静止状态的受力特点知，甲、乙两球受挡板作用力的方向分别为水平向右和沿斜
面向上，重力按实际作用效果可分解为使物体压紧斜面的力和使物体压紧挡板的力。撤去挡板后，小球受
力的大小、方向也随之发生变化，甲、乙两种情况下小球所受的合力大小均为 mgsin θ，方向沿斜面向下，
故B、D选项正确。
4.（2021.鄂尔多斯市二模）(多选)5 个共点力的情况如图所示，已知 F1＝F2＝F3＝F4＝F，且这四个力恰好
构成一个正方形，F5是其对角线。下列说法正确的是(　　)
A．F1和F5的合力与 F3大小相等，方向相反
B．这 5个共点力能合成大小为 2F、相互垂直的两个力
C．除 F5以外的 4个力的合力的大小为 F
D．这 5个共点力的合力恰好为 F，方向与 F1和F3的合力方向相同
【答案】AD　
【解析】力的合成遵从平行四边形定则，根据这五个力的特点，F1和F3的合力与 F5大小相等，方向相反，
可得 F1和F5的合力与 F3大小相等，方向相反，A正确；F2和F4的合力与 F5大小相等，方向相反；又
F1、F2、F3、F4恰好构成一个正方形，所以 F5为F，可得除 F5以外的 4个力的合力的大小为 2F，C错误；
这5个共点力的合力大小等于 F，方向与 F5相反，D正确，B错误。
5.（2021.安徽亳州市二模）(多选)如图所示，一个质量为 4 kg 的半球形物体 A放在倾角为 θ＝37°的斜面 B
上静止不动．若用通过球心的水平推力 F＝10 N 作用在物体上，物体仍静止在斜面上，斜面仍相对地面静
止．已知 sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取 g＝10 m/s2，则(　　)
2
A．物体 A受到斜面 B的摩擦力增加 8 N
B．物体 A对斜面 B的作用力增加 10 N
C．地面对斜面 B的弹力不变
D．地面对斜面 B的摩擦力增加 10 N
【解析】选 CD.若用通过球心的水平推力 F＝10 N 作用在物体上，物体仍静止在斜面上，将该力沿斜面方
向和垂直斜面方向分解，由平衡条件可得：Fcos 37°＋Ff＝mgsin 37°，解得摩擦力 Ff＝16 N．物体 A受到斜
面B的摩擦力减小 ΔFf＝24 N－16 N＝8 N，选项 A错误；没有施加水平力 F时，根据平衡条件，A受斜面
作用力与重力等大反向，即大小为 40 N，根据牛顿第三定律，物体 A对斜面的作用力为 40 N，方向竖直向
下．施加水平力 F后，物体 A对斜面的作用力如图，F′＝N＝10 N，物体 A对斜面 B的作用力增加(10－
40)N， 选项 B错误；把物体 A和斜面 B看做整体，分析受力，由平衡条件可知，地面对斜面 B的弹力不变，
摩擦力增加 10 N，选项 C、D正确．
6.（2021·云南省昆明市一模）（多选）如用示，一条光滑绝缘柔软轻绳跨过一定滑轮，轻缅两端连接质址
分别为 m1、m2的两个带同种电荷的小球，稳定时，两侧轻绳的长度分别为 l1、l2，且 l1> l2，与竖方向的夹
角分别为 、 现缓慢碱少小球 m1的电荷量到一定值，系统重新稳定，两侧轻绳的长度分别变为小 、
与竖直方向的夹角分别变为 、 ，关于稳定时的情景下列说法正确的是（　　）
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
以两小球作为一个整体研究，滑轮对轻绳的作用力竖直向上，同一轻绳弹力 T处处相等，则左右两侧轻绳
与竖直方向的夹角等大，故平衡时
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