专题07 相互作用-备战2024年高中学业水平考试物理真题分类汇编（新教材通用）

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A．重力就是地球对地面附近物体的引力
B．物体的重心一定在物体上
C．质量分布均匀且形状规则的物体的重心在其几何中心
D．同一物体的重力在赤道处与在两极处的大小是一样的
【答案】C
【解析】A．重力是地球对地面附近物体的引力的一个分力，故A错误；
B．物体的重心不一定在物体上，故B错误；
C．质量分布均匀且形状规则的物体的重心在其几何中心，故C正确；
D．同一物体的重力在赤道处小于两极处的大小，故D错误。
故选C。
2．（2023·湖南·高二学业考试）以下说法正确的是（ ）
A．重力的方向总是垂直于水平面向下
B．重力的方向总是指向地心
C．重心的位置一定在物体上
D．形状规则的物体，重心的位置在物体的几何中心处
【答案】A
【解析】A．重力的方向竖直向下，即总是垂直于水平面向下，A正确；
B．重力的方向竖直向下，只有在赤道处和两极处重力的方向指向地球地心，B错误；
C．重心是物体各部分重力的合力作用点，因此重心的位置不一定在物体上，如篮球的重心在球心，C错误；
D．重心的位置与质量分布和形状规则有关，当质量分布均匀，形状规则的物体，重心的位置在物体的几何中心处，D错误。
故选A。
3．（2023·广东阳江·高二校考学业考试）图是斜面上物体所受重力的示意图，其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】重力的方向竖直向下，等效作用点是物体的重心。A正确。
故选A。
4．（2023·广东清远·高二校考学业考试）把一个薄板状物体悬挂起来，静止时如图所示，则对于此薄板状物体所受重力的理解，下列说法正确的是（ ）
A．重力就是地球对物体的引力
B．重力大小和物体运动状态有关
C．重力的方向总是指向地心
D．薄板的重心一定在直线AB上
【答案】D
【解析】A．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，不是地球对物体的引力，故A错误；
B．重力的大小与物体的运动状态无关，故B错误；
C．重力的方向竖直向下，故C错误；
D．因为绳对板的拉力与板受的重力为一对平衡力，必在一条直线上，所以重心一定在细线的延长线上，即薄板的重心一定在直线AB上，故D正确。
故选D。
5．（2023春·江苏·高二学业考试）在星球表面物体受到的重力大小可以用公式G=mg表示，地球和火星的g值如图所示。同一个物体从地球表面移至火星表面时
A．质量变大B．质量变小C．重力变大D．重力变小
【答案】D
【解析】AB.质量与物体所处的位置无关，故物体移到火星表面后质量不变，AB错误；
CD.由于火星表面的重力加速度小于地球表面，故物体受到的重力变小，D正确，C错误；
故选D。
6．（2022秋·江苏·高二学业考试）关于重力，下列说法正确的是（ ）
A．重力没有施力物体
B．在空中飞行的物体不受到重力作用
C．重力的方向总是垂直于接触面向下的
D．同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等
【答案】D
【解析】A．任何力都有施力物体，重力的施力物体是地球，A错误；
B．在地球上或地球周围的物体都会受到重力的作用，B错误；
C．重力的方向总是竖直向下，不一定垂直于接触面，C错误；
D．由于地球各处的重力加速度大小不一定相等，故同一物体在地球各处所受重力大小不一定相等，D正确。
故选D。
7．（2022秋·广西·高二学业考试）如图所示。北京首钢自由式滑雪大跳台由助滑道、起跳台、着陆坡，停止坡组成。运动员在完成一次跳跃的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．助滑时运动员两褪尽最深蹲是为了降低重心，增大重力
B．滑行时跳台对运动员的支持力等于运动员对跳台的压力
C．起跳后运动员在完成空中动作时运动员可看成质点
D．完成动作后运动员就会侧身滑行在水平雪面上减速停下，在减速停下的过程中运动员与雪面间的滑动摩擦力逐渐减小
【答案】B
【解析】A．助滑时运动员两褪尽最深蹲是为了降低重心，重力不变，A错误；
B．根据牛顿第三定律，滑行时跳台对运动员的支持力等于运动员对跳台的压力，B正确；
C．起跳后运动员在完成空中动作时，运动员的形状大小不能忽略不计，运动员不可看成质点，C错误；
D．完成动作后运动员就会侧身滑行在水平雪面上减速停下，根据 ，在减速停下的过程中运动员与雪面间的滑动摩擦力不变，D错误。
故选B。
8．（2022·湖南·高二学业考试）如图所示，木块沿竖直墙下落，木块的受力情况是（ ）
A．只受重力
B．受到重力和弹力
C．受到重力、弹力和摩擦力
D．受不受摩擦力取决于接触面是否光滑
【答案】A
【解析】重力方向竖直向下，墙面也是竖直的，所以木块与墙之间并没有相互挤压，当木块沿墙竖直下落时，只受重力，没有弹力和摩擦力，故A正确，BCD错误。
故选A。
9．（2022·湖南·高二学业考试）下列关于力的说法中，正确的是（ ）
A．运动的物体一定受到阻力
B．一个挂在绳子上的物体，它受到的重力就是绳对它的拉力
C．重力的方向竖直向下，也就是指向地心
D．在地面上同一地点，质量大的物体受的重力大
【答案】D
【解析】A．力按作用效果分类可以分成动力、阻力等，运动的物体不一定受阻力，例如真空状态下的自由落体运动，故A错误；
B．绳子的拉力是弹力，由形变产生，与重力本质不同，故B错误；
C．重力的方向竖直向下，只有在地球的两极点和赤道处重力才指向地心，其它位置重力不指向地心，故C错误；
D．在地面上同一点重力加速度相同，根据可知，质量大的物体重力就大，故D正确。
故选D。
10．（2022秋·江苏·高二统考学业考试）关于力，下列说法正确的是（ ）
A．拳击运动员一记重拳出击，被对手躲过，运动员施加的力没有受力物体
B．在地面上的人受到的弹力是人发生形变欲恢复原状而产生的
C．重力、弹力、摩擦力是按力的性质命名的，动力、阻力、支持力是按力的作用效果命名的
D．同一物体放在斜面上受到的重力一定小于放在水平面上受到的重力
【答案】C
【解析】A．力是物体间的相互作用，有力就有施力物体和受力物体，A错误；
B．站在地面上的人受到的弹力是地面发生形变，地面欲恢复原状时对人产生的，B错误；
C．重力、弹力、摩擦力是按力的性质命名的，是属于性质力；动力、阻力、支持力是按力的作用效果命名的，属于效果力，C正确；
D．同一物体放在同一地点受到的重力相同，放在斜面上受到的重力等于放在水平面上受到的重力，D错误；
故选C。
11．（2022秋·广西·高二学业考试）不倒翁之所以“不倒”，是因为它的重心设计巧妙，下列说法中正确的是( )
A．重心在不倒翁的几何中心上
B．不倒翁的重心很高
C．不倒翁的重心很低
D．不倒翁的重心不在物体上
【答案】C
【解析】只有形状规则、均匀分布的物体的重心在其几何中心，不倒翁的质量的分布是不均匀的，下部的密度大，所以不倒翁的重心很低，稳度比较大，故AB错误，C正确；不倒翁的重心位于物体的下部，在物体上．故D错误．所以C正确，ABD错误．
12．（2021·海南·高二统考学业考试）下列说法正确的是（ ）
A．重力的施力物体是地球B．物体的重心一定在物体上
C．重心的位置只跟物体的形状有关D．不同地点的重力加速度都相同
【答案】A
【解析】A．重力的施力物体是地球，A正确；
B．物体的重心可以在物体上，可以在物体外，不一定在物体上，B错误；
C．物体的重心与物体的形状、质量分布有关，不是只跟物体的形状有关，C错误；
D．重力加速度随海拔高度的增加而减小，随纬度的增大而增大，即重力加速度和物体所处的地理位置有关，D错误。
故选A。
13．（2021春·河北·高二统考学业考试）如图所示、小芳从滑梯顶端由静止开始加速下滑，关于小芳所受重力，下列说法正确的是（ ）
A．小芳只有静止时才受重力B．小芳所受重力就是她对滑梯的压力
C．小芳所受重力的方向竖直向下D．小芳所受重力的方向垂直滑梯向下
【答案】C
【解析】A．小芳无论在何种运动状态下都受重力，故A错误；
B．小芳所受重力的施力物体是地球，对滑梯的压力的施力物体是小芳，以上两个力是完全不同的两个力，故B错误；
CD．小芳所受重力的方向竖直向下，故C正确，D错误。
故选C。
14．（2021·浙江·高二统考学业考试）2021年自由式滑雪世锦赛传来好消息，首次参赛的中国选手谷爱凌夺得冠军。如图是其腾空时的照片，此时有关其受力的情况说法正确的是（ ）
A．仅受重力B．重力、腾空力
C．重力、空气阻力D．重力、离心力
【答案】C
【解析】此时谷爱凌受到重力和空气阻力，故选C。
15．（2021·江苏·高二统考学业考试）如图所示，一个足球沿斜坡向下滚动，滚动过程中该足球的（ ）
A．重力增大B．重力减小
C．重力方向与坡面垂直D．重力方向与水平面垂直
【答案】D
【解析】一个足球沿斜坡向下滚动，滚动过程中该足球的重力不变，方向竖直向下，与水平面垂直，故D正确，ABC错误。
故选D。
16．（2021秋·浙江·高二学业考试）如图所示，一小孩尝试用水平力推静止在水平地面上的大沙发，但没有推动。关于沙发受到的力及它们的关系，下列说法正确的是（ ）
A．沙发受到推力的方向与其受到摩擦力的方向相同
B．沙发对地面的压力就是该沙发的重力
C．沙发受到地面的弹力，方向与沙发形变方向相反
D．沙发受到地面的弹力，产生的直接原因是地面的形变
【答案】D
【解析】A．因为沙发处于静止状态，故沙发受力平衡，即沙发受到推力的方向与其受到的摩擦力方向相反，故A错误；
B．沙发的重力是地球对沙发的作用力，沙发对地面的压力是沙发对地面的作用力，二者的施力物体、受力物体都不同，不是同一个力，故B错误；
C．沙发受到地面的弹力，弹力方向指向沙发，与沙发形变方向相同，故C错误；
D．沙发受到地面的弹力，产生的直接原因是地面的形变，故D正确。
故选D。
17．（2021秋·海南·高三统考学业考试）以下说法正确的是（ ）
A．在研究如何才能踢出香蕉球时，能把足球看作质点
B．物体的重心一定在物体上
C．我国的北斗卫星导航系统（BDS）定位时，是以地球为参考系
D．力的单位牛顿是国际单位制的基本单位
【答案】C
【解析】A．在研究如何才能踢出香蕉球时，不能把足球看作质点，因为踢球时需要考虑踢球的位置，所以A错误；
B．物体的重心不一定在物体上，所以B错误；
C．我国的北斗卫星导航系统（BDS）定位时，是以地球为参考系，所以C正确；
D．力的单位牛顿是国际单位制的导出单位，不是基本单位，所以D错误；
故选C。
18．（2021秋·广东·高二学业考试）如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶，该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”。下面有关瓶（包括瓶中的水）的说法正确的是（ ）
A．瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力
B．瓶的重心一定在两条绳子连线的交点上
C．装入瓶中的水越多，瓶的重心可能会降低
D．装入瓶中的水多少不会影响瓶的的重心位置
【答案】C
【解析】A．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，严格来说，重力是地球对物体吸引力的一个分力，所以重力不等于物体受到的地球的吸引力，故A错误；
B．瓶的重心不一定在两条绳子连线的交点上，故B错误；
C．瓶本身的重心位置不变，水比较少时，随着水的增加，整体的重心位置可能先降低然后再随着水的增加逐渐升高，故C正确；
D．重心的位置与物体质量分布有关，所以装入瓶中的水多少会影响瓶的重心位置，故D错误。
故选C。
19．（2021秋·广东·高二学业考试）下列重力、弹力和摩擦力的说法，正确的是（ ）
A．只有相互接触的物体间才能产生弹力
B．任何情况下，物体间的最大静摩擦力与滑动摩擦力一样大
C．几何形状规则物体的重心一定在物体上
D．同一物体在地球上各处所受重力相同
【答案】A
【解析】A．只有相互接触的物体间才能产生弹力，故A正确；
B．任何情况下，物体间的最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，故B错误；
C．几何形状规则物体的重心不一定在物体上，故C错误；
D．同一物体在地球上的重力与所在地区纬度有关，在低纬度地区的重力要小于在高纬度地区的重力，故D错误。
故选A。
20．（2021秋·黑龙江·高二统考学业考试）质量为 M 的木块放在电梯中，当电梯由静止开始启动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．木块的重力增加B．木块的重力减小
C．木块的重力消失D．木块的重力不变
【答案】D
【解析】重力是由物体的质量和所在位置的重力加速度决定的，虽然木块在电梯启动时受到的支持力会发生变化，但其重力是不变的
故选D。
考点二：弹力
1．（2023春·湖北·高一学业考试）手机放在水平桌面上处于静止状态，下面说法正确的是（ ）
A．手机对桌面的压力是由于桌面发生弹性形变产生的
B．桌面对手机的支持力是手机发生弹性形变产生的
C．手机对桌面的压力与桌面对手机的支持力是一对平衡力
D．手机对桌面的压力与桌面对手机的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【解析】A．手机对桌面的压力是由于手机发生了弹性形变，故A错误；
B．桌面对手机的支持力是由于桌面发生了弹性形变，故B错误；
CD．手机对桌面的压力和桌面对手机的支持力是一对作用力与反作用力，故C错误，D正确。
故选D。
2．（2023·湖北·高二学业考试）电动平衡车具有运动灵活、操作简单，绿色环保等优点，如图所示，下列分析不正确的是（ ）
A．电动平衡车运动灵活是因为惯性比较小
B．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车与地面间的摩擦力
C．电动平衡车及人受到的重力和地面对其的支持力是一对相互作用力
D．地面对平衡电动车的支持力是由于地面发生形变而产生的
【答案】C
【解析】A．由于电动平衡车的质量较小，惯性较小，运动状态容易改变，故A正确，不符合题意；
B．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增大车与地面之间的粗糙程度，进而增加运动时的摩擦力，故B正确，不符合题意；
C．电动平衡车及人受到的重力和地面对其的支持力是一对平衡力，故C错误，符合题意；
D．地面对电动平衡车的支持力是由于地面发生形变而产生的，故D正确，不符合题意。
故选C。
3．（2023·湖南·高二学业考试）篮球比赛中，为闪躲防守队员，持球者将球经击地后传给队友，如图所示，则水平地面对篮球的弹力是由（ ）
A．篮球的形变而产生，方向斜向上
B．地面的形变而产生，方向斜向上
C．篮球的形变而产生，方向竖直向上
D．地面的形变而产生，方向竖直向上
【答案】D
【解析】弹力的方向垂直于接触面而指向受力物体，水平地面对篮球的弹力的施力物体是地面，受力物体是篮球，可知该力是由地面的形变而产生，方向竖直向上。
故选D。
4．（2023·陕西·高二学业考试）如图所示，一只小鸟落在了树枝上，树枝发生了弯曲，小鸟处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．树枝发生了弯曲，是因为小鸟对树枝的压力大于树枝对小鸟的支持力
B．小鸟起飞瞬间，翅膀对空气的作用力大于空气对翅膀的作用力
C．树枝对小鸟弹力的方向斜向上偏右
D．树枝对小鸟的支持力是由树枝发生形变产生的
【答案】D
【解析】AB．小鸟对树枝的压力和树枝对小鸟的支持力以及翅膀对空气的作用力和空气对翅膀的作用力均为相互作用力，相互作用力中的作用力与反作用力等值反向。故AB错误；
C．根据平衡条件可知，树枝对小鸟弹力与小鸟受到的重力平衡，则弹力的方向为竖直向上。故C错误；
D．弹力是由施力物体形变产生的，树枝对小鸟的支持力，施力物体是树枝，则树枝对小鸟的支持力是由树枝发生形变产生的。故D正确。
故选D。
5．（2023秋·浙江·高二学业考试）如图所示，足球运动员正在踢球，此时足球对脚的弹力（ ）
A．方向向上B．方向沿球飞出方向
C．由脚的形变所产生D．由球的形变所产生
【答案】D
【解析】AB．脚运动状态不能确定，则足球对脚的弹力方向也不能确定，AB错误；
CD．足球对脚的弹力是由球的形变产生的，C错误，D正确。
故选D。
6．（2023春·江苏·高二学业考试）一轻质弹簧原长6cm，劲度系数为100N/m，在2N的拉力作用下（弹簧未超过弹性限度）该弹簧的长度为（ ）
A．2cmB．4cmC．6cmD．8cm
【答案】D
【解析】根据胡克定律
则该弹簧的长度为
故选D。
7．（2023春·江苏·高二学业考试）某同学利用如图甲所示的装置，选取了1、2两根不同的弹簧，探究弹簧的弹力F与伸长量x的关系。在实验过程中，弹簧始终在弹性限度内，弹簧质量可忽略不计，他在同一个坐标系内作出了F-x图像，如图乙所示。据此可知，弹簧1、2 的劲度系数k1和 k2的关系为（ ）
A．k1>k2B．k1【答案】A
【解析】F-x图像的斜率反映劲度系数的大小，因图像1的斜率较大，故
k1>k2
故选A。
8．（2023春·江苏·高二学业考试）小明小朋友在幼儿园将玩具汽车停在了模型桥面上，如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．玩具汽车受到的重力和桥面对玩具汽车的支持力是一对作用力和反作用力
B．玩具汽车受到的支持力和玩具汽车对桥面的压力是一对平衡力
C．玩具汽车受到的支持力是因为桥面的形变产生的
D．玩具汽车对桥面的压力是因为桥面的形变产生的
【答案】C
【解析】C．玩具汽车受到的支持力是因为桥面的形变产生的，C正确；
D．玩具汽车对桥面的压力是由于玩具汽车的形变产生的，D错误；
A．玩具汽车受到的重力和桥面对玩具汽车支持力是一对平衡力，A错误；
B．玩具汽车受到的支持力和玩具汽车对桥面的压力是一对作用力和反作用力，B错误。
故选C。
9．（2023春·江苏·高二学业考试）一轻质弹簧原长为8cm，在4N的拉力作用下长度变为10cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为（ ）
A．40N/mB．50N/mC．200N/mD．400N/m
【答案】C
【解析】根据胡克定律可得该弹簧的劲度系数为
故选C。
10．（2023春·江苏·高二学业考试）松鼠在中国的东北和华北各地十分常见，如图所示，一只松鼠站在倾斜的树枝上，则树枝对松鼠的弹力的方向为（ ）
A．竖直向上B．竖直向下C．垂直树枝斜向上D．沿树枝方向
【答案】C
【解析】松鼠站在倾斜的树枝上，它使树枝发生了垂直树枝向下的弹性形变，所以树枝对松鼠产生垂直树枝斜向上的弹力，故ABD错误，C正确。
故选C。
11．（2023·黑龙江·高三学业考试）2021年东京奥运会，来自中国14岁天才选手全红婵以466.20的总分打破10米台跳水记录获得奥运会金牌，如图所示的情况就是一个实例．运动员静止站在跳板的一端时，下列说法正确的是（ ）
A．跳板发生形变，运动员的脚没有发生形变
B．运动员受到的支持力，是运动员的脚发生形变而产生的
C．跳板受到向下的压力，是因为跳板发生形变而产生的
D．运动员受到的支持力，是因为跳板发生形变而产生的
【答案】D
【解析】A．跳板发生形变，运动员的脚也会受到力的作用，从而发生形变，A错误；
BD．运动员受到的支持力是因为跳板发生形变而产生的，B错误，D正确；
C．跳板受到向下的压力，是因为运动员的脚发生形变而产生的，C错误。
故选D。
12．（2023春·江苏·高二学业考试）如图甲是乒乓球发球时的路径图，在乒乓球与桌面作用时，乒乓球受到桌面的弹力方向如图乙，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】在乒乓球与桌面作用时，乒乓球受到桌面的弹力方向应该垂直桌面竖直向上。
故选B。
13．（2023春·江苏·高二学业考试）竖直悬挂一轻质弹簧，不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度为8cm；挂上5N的钩码，指针所指刻度为10cm，此弹簧的劲度系数是（ ）
A．250N/mB．50N/mC．25N/mD．2.5 N/m
【答案】A
【解析】根据胡克定律
可知
解得
故选A。
14．（2023春·江苏·高二学业考试）某轻质弹簧的劲度系数为k，不挂钩码时，弹簧长度为x0，如图甲所示。挂上钩码，静止后弹簧长度为x1 (弹簧处于弹性限度内)，如图乙所示。则乙图中弹簧的弹力大小等于
A．kx0B．kx1C．k(x1+x0)D．k(x1一x0)
【答案】D
【解析】不挂钩码时，弹簧处于原长，故原长为x1，由胡克定律，挂上钩码后弹簧弹力为， D正确。
故选D。
15．（2023秋·浙江·高二学业考试）在下列各图中,A,B两球间一定有弹力作用的是( )
A．B．C． D．
【答案】B
【解析】AC．在AC图中，若B球受到A球给的弹力，则小球合力不为零，不能保持静止状态，所以AC中AB球之间一定没有弹力作用，AC错误；
B．B图中由于绳子的拉力方向不是竖直方向，所以使得两球产生了挤压，一定存在弹力，B正确；
D．D图中，对A球受力分析，竖直向上的重力，竖直向上的支持力，上面球给的斜向左下方的弹力，墙壁给的水平向右的弹力，若这四个力的合力恰好为零，则AB之间没有弹力，若这四个力的合力不为零，则AB之间有弹力存在，D错误。
故选B。
16．（2022·海南·高二统考学业考试）已知弹簧的劲度系数为6N/cm，在弹性限度内，若弹簧从原长被压缩了2cm，则弹簧产生的弹力大小为（ ）
A．3NB．4NC．8ND．12N
【答案】D
【解析】根据胡克定律
故选D。
17．（2022春·河北·高二统考学业考试）一轻质弹簧竖直悬挂，弹簧长度为14.00cm。在弹簧下端挂一质量为0.2kg的钩码，静止时弹簧长度为26.50cm，弹簧弹力未超过弹性限度，重力加速度g取。则该弹簧的劲度系数为（ ）
A．7.5N/mB．8.0N/mC．16N/mD．32N/m
【答案】C
【解析】根据受力平衡可知，弹簧弹力为
根据胡克定律可得
可得该弹簧的劲度系数为
故选C。
18．（2022·广东·高二统考学业考试）东汉时期的郑玄提出：“假令弓力胜三石，引之中三尺，弛其弦，以绳缓擐之，每加物一石，则张一尺。”包含的意思是在弓弦上每增加一石的重物，弓就伸张一尺。这一表述远早于胡克定律。根据胡克定律，在弹性限度内，弹簧的弹力（ ）
A．与弹簧长度成正比B．与弹簧长度成反比
C．与弹簧的形变量成正比D．与弹簧的形变量成反比
【答案】C
【解析】“每加物一石，则张一尺。”意思是每增加一石物体的重力，则弓就伸张一尺，故说明在弹性限度内，弓的弹力与弓的形变量成正比，所以根据胡克定律，在弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比。
故选C。
19．（2022秋·江苏·高二学业考试）如图所示，轻质弹簧上端固定，该弹簧的劲度系数为，在弹簧下端悬挂的重物，重物处于静止时弹簧的形变量是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】根据胡克定律有
故选D。
20．（2022秋·广东·高二学业考试）体育课上一学生在水平篮球场上拍篮球，如图所示，试分析篮球与地面作用时，地面给篮球的弹力的方向为（ ）
A．斜左上B．斜右上C．竖直向上D．竖直向下
【答案】C
【解析】弹力方向总垂直于接触面指向受力物体。
故选C。
二、多选题
21．（2023春·广东·高二统考学业考试）如图所示，被压缩的轻质弹簧推动木块向右运动到恢复原长的过程中，弹簧的（ ）
A．弹力不变B．弹力减小
C．弹性势能不变D．弹性势能减小
【答案】BD
【解析】AB．弹簧逐渐恢复原长时，根据胡克定律可知弹力在减小，A错误，B正确；
CD．弹簧逐渐恢复原长，形变量在减小，可知弹性势能在减小，C错误，D正确。
故选BD。
22．（2022春·贵州·高二统考学业考试）下图为演示微小形变的装置。老师启动桌面上的激光器，墙上出现一个红色光斑，然后用力向下压桌面。据此能观察到的现象及分析得到的结论是（ ）
A．墙上光斑不移动B．墙上光斑明显向上移动
C．桌面发生明显形变D．桌面发生微小形变
【答案】BD
【解析】C D．用力向下压桌面，桌面向下发生微小形变。C错误，D正确；
A B．桌面向下发生微小形变，形成中间低，四周高，激光器不发光一端低于发光一端，墙距离激光器较远，因此墙上光斑明显向上移动。A错误，B正确。
故选BD。
三、实验题
23．（2023·陕西·高二学业考试）某同学利用如图甲装置做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验。
（1）在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持 状态。
（2）图乙是弹簧弹力大小F与弹簧伸长量x的图像，由图可求出弹簧的劲度系数为 N/m，图像不过坐标原点的原因是 。
【答案】 竖直 200 弹簧有自重
【解析】（1）[1]因为弹簧处于竖直状态，所以在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态以方便测量；
（2）[2]根据胡克定律可知
[3]图线不过原点说明没有力时有了形变量，故说明弹簧有自身的重力存在
24．（2023春·江苏·高二学业考试）图中弹簧测力计的示数为 N。
【答案】2.8
【解析】根据题意由图可知，最小刻度为，则由图可知，示数为。
25．（2022·北京·高二统考学业考试）某同学做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时，作出弹簧弹力F与其伸长量x之间关系的F-x图像，如图所示，图线是一条过原点的直线。通过图像可知，弹簧弹力F与其伸长量x成 （选填“正比”或“反比”）；该弹簧的劲度系数是 N/m。
【答案】 正比 200
【解析】[1]图像为一条过原点的直线，所以可得弹簧弹力F与其伸长量x成正比。
[2]根据胡克定律有
可得图线的斜率表示劲度系数，所以可得该弹簧的劲度系数为
四、解答题
26．（2023春·湖南·高二学业考试）如图所示，原长为L0、劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。现在弹簧的最下端悬挂一质量为m的物体且整个装置处于静止状态，重力加速度为g。求弹簧的总长度。
【答案】
【解析】当整个装置处于静止状态时，设它的伸长量为，根据受力平衡可得
解得
则弹簧的总长度为
五、填空题
27．（2023·北京·高二学业考试）在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图像如图所示，可知a的原长 （填“大于”、“小于”、“等于”）b的原长，a的劲度系数 （填“大于”、“小于”、“等于”）b的劲度系数。
【答案】 小于 大于
【解析】[1][2]设弹簧的原长为，弹簧伸长后的长度为，根据胡克定律有
解得
可知图像的斜率表示劲度系数，横截距表示弹簧的原长，则由图可知
故答案为小于，大于
28．（2022春·福建·高二统考学业考试）如图，将一物块挂在劲度系数的竖直轻质弹簧下端，弹簧未超出弹性限度。当物块处于静止状态时，弹簧伸长量，此时弹簧弹力F= N。 物块的重力G= N；取下物块后，弹簧劲度系数 （选填“会”或“不会”）发生改变。
【答案】 3 3 不会
【解析】[1]由胡克定律
则此时弹簧的弹力为
[2]因为物块处于静止状态，所以由平衡条件
可得物块的重力为
[3]弹簧的劲度系数由弹簧本身决定的，与弹簧所受拉力无关，则取下物块后，弹簧劲度系数不会发生改变。
考点三：摩擦力
一、单选题
1．（2023·湖南·高二学业考试）如图所示,质量为1kg的物体沿水平地面向右滑动，已知物体受到的滑动摩擦力大小为3N，取，则物体与水平地面间的动摩擦因数为（ ）

A．1B．0.2C．0.3D．0.4
【答案】C
【解析】根据
可得物体与水平地面间的动摩擦因数为
故选C。
2．（2023·湖北·高二学业考试）电动平衡车具有运动灵活、操作简单，绿色环保等优点，如图所示，下列分析不正确的是（ ）
A．电动平衡车运动灵活是因为惯性比较小
B．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增加车与地面间的摩擦力
C．电动平衡车及人受到的重力和地面对其的支持力是一对相互作用力
D．地面对平衡电动车的支持力是由于地面发生形变而产生的
【答案】C
【解析】A．由于电动平衡车的质量较小，惯性较小，运动状态容易改变，故A正确，不符合题意；
B．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增大车与地面之间的粗糙程度，进而增加运动时的摩擦力，故B正确，不符合题意；
C．电动平衡车及人受到的重力和地面对其的支持力是一对平衡力，故C错误，符合题意；
D．地面对电动平衡车的支持力是由于地面发生形变而产生的，故D正确，不符合题意。
故选C。
3．（2023·湖北·高二学业考试）重为400N的木箱静止在水平地面上，木箱与地面间的最大静摩擦力是85N，动摩擦因数为0.2，如果用90N的水平力推木箱，则木箱受到的摩擦力大小是（ ）
A．90NB．85NC．80ND．15N
【答案】C
【解析】木箱与地面间的最大静摩擦力是85N，用90N的水平力推木箱时，由于，物体要运动，此时受的摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力的大小为
故选C。
4．（2023·陕西·高二学业考试）用手牢牢抓住一个啤酒瓶保持在竖直状态，如图所示，则关于啤酒瓶受到的摩擦力（ ）
A．无论手抓得松紧，增加瓶子里的酒量，摩擦力增大
B．只有手抓得更紧，并增加瓶子里的酒量，摩擦力才增大
C．手捏得越紧，摩擦力越大
D．手捏得越松，摩擦力越小
【答案】A
【解析】对啤酒瓶受力分析可知，竖直方向摩擦力与自身重力平衡，增加瓶子里的酒量，会导致其重力增大，从而致使摩擦力增大。故A正确；BCD错误。
故选A。
5．（2023春·广东·高二统考学业考试）如图所示，滑雪运动员从斜面雪道滑下，斜面与水平面间夹角为θ，滑板与雪道间的动摩擦因数为μ，运动员和滑板所受的重力为G，不计空气阻力，则（ ）
A．运动员和滑板所受重力沿雪道的分力大小为Gsinθ
B．滑板对雪道的压力大小为Gsinθ
C．雪道对滑板的支持力大小为Gtanθ
D．滑板与雪道间的摩擦力大小为 μG
【答案】A
【解析】A．滑雪运动员从斜面雪道滑下时和滑板整体受重力、滑道对滑板的支持力、滑道对滑板的摩擦力三个力的作用，将重力沿滑道向下和垂直于滑道两个方向进行分解，得到运动员和滑板所受重力沿雪道的分力大小为，故A正确；
BC．根据牛顿第三定律可知，滑板对滑道的压力大小等于滑道对滑板的支持力大小，而根据平衡条件，滑道对滑板的支持力大小等于重力垂直于滑道的分力大小，即为，故BC错误；
D．滑板与雪道间的摩擦力为滑动摩擦力，而滑动摩擦力等于动摩擦因数与正压力的乘积，即为
故D错误。
故选A。
6．（2023秋·四川·高二统考学业考试）如图所示，重G=20N的物体，在一个大小F=10N、方向与水平面成的拉力作用下，恰能沿水平面做匀速直线运动。取，，下列判断正确的是（ ）
A．物体对水平面的压力大小为20NB．水平面对物体的支持力大小为14N
C．水平面对物体的摩擦大小为10ND．物体与水平面间的动摩擦因数为0.5
【答案】D
【解析】物体受力分析如图所示
AB．由平衡条件，在竖直方向上
解得水平面对物体的支持力大小
由牛顿第三定律，物体对水平面的压力大小也为12N，故A、B错误；
C．由平衡条件，在水平方向上
故C错误；
D．由公式
得物体与水平面间的动摩擦因数
D正确。
故选D。
7．（2023春·江苏·高二统考学业考试）一本书重约，有422页，书本正面朝上。现将一张A4纸夹在106~107页间，A4纸能够覆盖几乎整个书页，如图所示。若要将A4纸抽出，至少需用约的拉力。不计书皮及A4纸的质量，则A4纸和书之间的摩擦因数最接近（ ）
A．0.25B．0.33C．0.56D．0.67
【答案】A
【解析】A4纸夹在106~107页间，A4纸上面的106页的重力约为
可知A4纸受到的压力大小
由于上下两个接触面都有滑动摩擦力，则有
解得
故选A。
8．（2023·湖南·高二学业考试）下列说法不正确的是（ ）
A．汽车上的安全带可以在汽车紧急刹车时防止因为惯性给乘客带来的伤害
B．飞机投弹时只有在目标的正上方时投出炸弹才能命中目标
C．滑动摩擦力的方向一定与该接触面上的弹力方向垂直
D．牛顿第二定律不仅阐述了力、质量和加速度三者数量间的关系，还明确了加速度的方向与力的方向的关系
【答案】B
【解析】A．汽车上的安全带可以在汽车紧急刹车时防止因为惯性给乘客带来的伤害，A项正确，不符合题意；
B．飞机投弹时应该在到达目标正上方之前投出炸弹才可能命中目标，B项错误，符合题意；
C．滑动摩擦力沿接触面，弹力垂直接触面，则滑动摩擦力方向一定与该接触面上的弹力方向垂直，C项正确，不符合题意；
D．牛顿第二定律不仅阐述了力、质量和加速度三者数量间的关系，还明确了加速度的方向与力的方向的关系，D项正确，不符合题意。
故选B。
9．（2023春·江苏·高二学业考试）长直木板上表面上静置一物体，木板由水平位置缓慢转至物体恰好在木板上滑动时，物体所受摩擦力Ff与木板倾角θ间关系图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】木板由水平位置缓慢抬起时，物体保持相对静止直至恰好在木板上滑动时，根据平衡条件可得摩擦力大小为
Ff=mgsinθ
结合数学知识可知D图像符合题意，故选D。
10．（2023春·江苏·高二学业考试）如图所示，重10N的物体向右运动，物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.4，若外加一水平向左的力F=5N，则此时物体的加速度大小为（ ）
A．0.1m/s2B．0.9m/s2C．1m/s2D．9m/s2
【答案】D
【解析】物体向右运动，受到的滑动摩擦力为
又受到向左的推力
分析受力可知，物体在水平方向受到的合力为
故加速度
故ABC错误，D正确。
故选D。
【点睛】根据物体的运动情况，对物体进行分析受力，再结合牛顿第二定律进行解答。
11．（2023·重庆·高三统考学业考试）试卷读卡器的原理可简化成如图所示的模型，搓纸轮与答题卡之间的动摩擦因数为，答题卡与答题卡之间的动摩擦因数为，答题卡与底部摩擦片之间的动摩擦因数为，正常情况下，读卡器能做到“每次只进一张答题卡”。搓纸轮沿逆时针方向转动，带动第一张答题卡向左运动，下列说法正确的是（ ）
A．第一张答题卡受到搓纸轮的摩擦力向右
B．后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向右
C．最后一张答题卡受到摩擦片的摩擦力向右
D．
【答案】C
【解析】A．搓纸轮转动带动第一张答题卡运动时，答题卡有相对搓纸轮向右运动的趋势，受到搓纸轮的摩擦力向左，故A错误；
B．前一张答题卡有相对后一张答题卡向左运动或运动趋势，则后一张答题卡受到前一张答题卡的摩擦力向左，故B错误；
C．最后一张答题卡有相对摩擦片向左运动的趋势，受到摩擦片的摩擦力向右，故C正确；
D．对第一张答题卡，能向左运动，有，最后一张答题卡不能有相对滑动，有，故D错误。
故选C。
12．（2023春·江苏·高二学业考试）如图所示，我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果甲、乙两人在押加比赛中，甲获胜，则下列说法中正确的是（ ）
A．甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力，所以甲获胜
B．当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小等于乙对甲的拉力大小
C．当甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力
D．地面对甲的摩擦力等于地面对乙的摩擦力
【答案】B
【解析】ABC．由牛顿第三定律可知，甲对乙的拉力与乙对甲的拉力大小相等，与运动状态无关，AC错误，B正确；
D．甲获胜是因为地面对甲的最大静摩擦力大于地面对乙的最大静摩擦力，乙受的拉力大于最大静摩擦力，D错误。
故选B。
13．（2023春·江苏·高二学业考试）如图所示，在水平面上有一个质量为2.0kg的物体A，正在向右运动，运动过程中还受到一个水平向左、大小为10N的外力的作用，则物体所受的滑动摩擦力为（接触面间动摩擦因数为0.5，取g＝10N/kg）（ ）
A．10N，向右B．10N，向左C．20N，向右D．20N，向左
【答案】B
【解析】物体所受的滑动摩擦力为
方向向左。
故选B。
14．（2023秋·浙江·高二学业考试）如图所示，小明同学用手握住一只圆柱形水杯，杯身竖直，处于静止状态，现缓慢向杯中倒水（水未溢出），杯子始终保持静止，下列关于缓慢倒水过程的说法正确的是（ ）
A．手握水杯的握力一定增大
B．水杯对手的摩擦力可能减小
C．水杯对手的摩擦力可能不变
D．水杯对手的摩擦力一定增大
【答案】D
【解析】对杯子受力分析，竖直方向摩擦力和重力平衡，当杯子中的水增加时，重力变大，则杯子受的静摩擦力变大，根据牛顿第三定律可知，杯子对手的摩擦力一定增加，但是手握杯子的力不一定要增加；选项ABC错误，D正确；
故选D。
15．（2023春·江苏·高二学业考试）如图所示，一同学推动木箱在水平地面上匀速运动，关于该同学的推力，下列判断正确的是（ ）
A．方向水平时推力最小
B．方向斜向下时可能比方向水平时推力小
C．方向斜向上时一定比方向水平时推力小
D．方向斜向上时可能比方向水平时推力小
【答案】D
【解析】对木箱受力分析，竖直方向，受重力和支持力作用，水平方向滑动摩擦力，根据
当推力水平时，有
当推力斜向下时，与水平夹角为，有
当推力斜向上时，与水平夹角为，有
联立可得
故选D。
16．（2023春·江苏·高二学业考试）如图所示，物块P静止在水平面上，分别对它施加互相垂直的两个水平拉力、时（）物块将分别沿、方向滑动，对应的滑动摩擦力大小分别是、，若从静止开始同时施加这两个水平拉力，物块受到的滑动摩擦力大小是，则关于这三个摩擦力的大小，正确的判断是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】三种情况下，水平面所受的正压力都等于物体的重力，根据
可知，三种情况下滑动摩擦力相等，ACD错误，B正确。
故选B。
17．（2023春·江苏·高二学业考试）放在水平地面上的木块受到一个水平拉力作用仍保持静止状态的条件下，下列说法正确的是（ ）
A．拉力越大，摩擦力越大
B．拉力越大，摩擦力越小
C．无论拉力大小如何，摩擦力都不变
D．由于木块静止不动，所以木块不受摩擦力的作用
【答案】A
【解析】放在水平地面上的木块受到一个水平拉力作用保持静止状态，则拉力等于静摩擦力，即
F=f
则当拉力越大，则摩擦力越大；
故选A。
18．（2023春·江苏·高二学业考试）如图所示，将两本书的纸张交叉重叠起来，两组同学分别抓住每本书的一侧用力水平向外拉，两书仍在原处且没有被分开，此过程中（ ）
A．两本书之间是静摩擦力B．两本书之间是滑动摩擦力
C．拉力小于摩擦力D．拉力大于摩擦力
【答案】A
【解析】AB．两本书之间没有产生相对滑动，则是静摩擦力，选项A正确，B错误；
CD．两书不动，受力平衡，则拉力等于摩擦力，选项CD错误。
故选A。
19．（2023·贵州·高二校考学业考试）如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面的动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，当它们滑动时，受到的摩擦力大小是（ ）
A．甲、乙、丙所受摩擦力相同
B．甲受到的摩擦力最大
C．乙受到的摩擦力最大
D．丙受到的摩擦力最大
【答案】C
【解析】物体均在滑动，故受到的是滑动摩擦力，根据f=μN可知
比较支持力大小就能得到滑动摩擦力的大小关系为
即乙受到的摩擦力最大，故C正确；ABD错误。
故选C。
20．（2023·贵州·高二校考学业考试）一物体置于粗糙水平地面上，按图所示不同的放法，在水平力的作用下运动，设地面与物体各接触面间的动摩擦因数相等，则物体受到的摩擦力的大小关系是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】滑动摩擦力，滑动摩擦力与接触面的动摩擦因数和弹力有关，三种情况下相同，也相等，故三种情况下的滑动摩擦力相等．
A. 与分析结论不符，故A错误．
B. 与分析结论不符，故B错误．
C. 与分析结论不符，故C错误．
D. 与分析结论相符，故D正确．
21．（2023·湖南·高二学业考试）固定的粗糙斜面上有一个静止的木箱，某同学用平行于斜面向上的力F推木箱，但没有推动．则木箱受到的摩擦力
A．方向一定平行于斜面向上B．方向一定平行于斜面向下
C．大小一定为零D．大小可能为零
【答案】D
【解析】设木块的重力为G，斜面的倾角为α，若F=Gsinα，木块相对斜面没有运动趋势，不受静摩擦力；若F＞Gsinα，木块相对斜面有向上的运动趋势，静摩擦力沿斜面向下；若F＜Gsinα，木块相对斜面有向下的运动趋势，静摩擦力沿斜面向上；故ABC错误D正确。
故选D。
22．（2023·贵州·高二校考学业考试）如图所示，用水平作用力F把物体压在竖直墙面上，物体始终处于静止状态，则物体所受的摩擦力的大小（ ）
A．随F的增大而增大B．随F的减小而减小
C．等于重力的大小D．可能大于重力
【答案】C
【解析】物体处于静止状态，所受的力一定是平衡力．在水平方向上受到推力F和墙壁对它的向右的推力，这两个力是一对平衡力；物体在竖直方向上受到重力的作用没有掉下来，是由于墙壁给它施加了一个向上的摩擦力．由于其静止，所以摩擦力与重力是一对平衡力，由于重力不变，所以摩擦力也不变，始终等于其重力，故C正确，A、B、D错误
故选C。
考点：共点力的平衡；摩擦力
【名师点睛】本题主要考查了共点力的平衡、摩擦力等相关知识的应用．属于中等难度的题目． 本题考查学生的受力分析能力、二力平衡知识的应用能力，解决这类问题首先对木块进行受力分析，然后根据物体所处的运动状态来判断力的关系，从而判断出摩擦力的大小和方向．
二、多选题
23．（2023春·云南·高二统考学业考试）如图所示，重10N的物体沿水平面向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，同时物体受到一个水平向左、大小为3N的恒力作用，以下说法正确的是（ ）
A．物体受到水平向右、大小为5N的滑动摩擦力
B．物体受到水平向左、大小为2N的滑动摩擦力
C．物体受到的合外力为零
D．物体受到的合外力大小为5N
【答案】BD
【解析】AB．物体沿水平面向右运动，滑动摩擦力方向水平向左，大小为
故A错误，B正确；
C．物体受到的合力为
方向水平向左，故C错误，D正确。
故选BD。
24．（2023·黑龙江·高三学业考试）下列关于静摩擦力的说法中错误的是（ ）
A．两个相对静止的物体间不一定有静摩擦力
B．受静摩擦力作用的物体一定是静止的
C．静摩擦力对物体的运动总是起阻碍作用
D．静摩擦力一定比滑动摩擦力大
【答案】BCD
【解析】A．两个相互接触的物体，接触面粗糙且产生弹力时，若两物体有相对运动的趋势，则产生静摩擦力，若没有相对运动趋势，则没有静摩擦力，故A正确，不符合题意；
B．受静摩擦力作用的物体之间保持相对静止，但不一定是静止的，故B错误，符合题意；
C．物体间静摩擦力阻碍物体的相对运动，但不一定阻碍物体的运动，故C错误，符合题意；
D．静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力之间取值，最大静摩擦力比滑动摩擦力大，但静摩擦力不一定比滑动摩擦力大，故D错误，符合题意。
故选BCD。
25．（2023·重庆·高三统考学业考试）一个物体位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态，如图所示．如果将外力F撤去，则物体（ ）
A．会沿斜面下滑B．摩擦力的方向一定会变化
C．摩擦力的值变大D．摩擦力的值变小
【答案】BD
【解析】A．未撤去F前，将物体的重力分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向两个分力，在斜面方向的分力大小为mgsinθ，方向沿斜面向下，作出物体在斜面平面内的受力情况如图
由平衡条件得摩擦力
f的方向与F和mgsinθ合力方向相反，所以物体受到的最大静摩擦力
撤去F后，物体对斜面的压力没有变化，所以最大静摩擦力也没有变化，此时
故物体不会沿斜面下滑，故A错误；
B．撤去F后，摩擦力方向沿斜面向上，与撤去F前不同，故B正确；
CD．由平衡条件得，撤去F后，摩擦力大小为
即摩擦力变小，故C错误，D正确。
故选BD。
三、解答题
26．（2023春·湖南·高二学业考试）在东北的冬季伐木工作中，被伐下的木料常装在钢制滑板上的雪橇上，马拉着雪橇在冰道上滑行，将木料运出，如图。在水平冰道上，马在水平方向的最大拉力为1000 N，能够长时间拉着一雪橇匀速前进，马最多能拉多重的木材才能在水平冰道上较长时间匀速前进呢？（已知雪橇及人的总重量为2000 N，雪橇与冰面之间的动摩擦因数为0.02）
【答案】
【解析】马拉着雪橇匀速运动时，根据受力平衡可得
又
解得
四、填空题
27．（2023秋·福建·高三学业考试）质量m=10kg的物体静止在水平地面上，在水平恒力的作用下做匀加速直线运动，其v-t图像如图所示，物体的加速度大小为 m/s2，6s内位移的大小为 m，已知物体和水平地面之间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2，则物体受到的滑动摩擦力大小为 N。
【答案】 1 18 20
【解析】[1]物体的加速度大小为
[2]6s内位移的大小为
[3]物体受到的滑动摩擦力大小为
考点四：力的合成与分解
一、单选题
1．（2023·湖南·高二学业考试）关于大小分别为7N和5N的两个力的合力，下列说法正确的是（ ）
A．合力可能为12N
B．合力不可能为10N
C．合力可能为15N
D．合力不可能为4N
【答案】A
【解析】大小分别为7N和5N的两个力的合力范围为
即
A．合力可能为12N，故A正确；
B．合力可能为10N，故B错误；
C．合力不可能为15N，故C错误；
D．合力可能为4N，故D错误。
故选A。
2．（2023·贵州·高二学业考试）作用在同一物体上的两个共点力，一个力的大小是8N，另一个力的大小是2N，它们合力的大小可能是（ ）
A．0B．2NC．10ND．15N
【答案】C
【解析】两力合成时，合力范围为
故合力范围为
故选C；
【点睛】本题考查力的合成与分解中平行四边形法则，合力与分力之间的联系与区别。
3．（2023·陕西·高二学业考试）如图所示，一个物体受和两个互相垂直的共点力作用，其中，这两个力的合力大小为（ ）

A．B．C．D．
【答案】B
【解析】根据平行四边形定则可知，两个力的合力为
故选B。
4．（2023·湖北·高二学业考试）下列物理量的合成与分解不遵循平行四边形法则的是（ ）
A．速度B．库仑力C．位移D．电流
【答案】D
【解析】矢量合成与分解时遵循平行四边形定则，标量运算时遵循代数加减法则。速度、库仑力、位移为矢量，合成与分解遵循平行四边形法；则电流为标量，故不遵循平行四边形定则，
故选D。
5．（2023·湖南·高三统考学业考试）如图所示，一重力为G的物体静止在倾角为的斜面上，沿平行于斜面和垂直于斜面的两个方向分解重力G，这两个方向上的分力分别为和。则分力的大小为（ ）
A．B．C．D．G
【答案】B
【解析】根据力的正交分解，结合三角函数关系可知
故选B。
6．（2023·贵州·高二学业考试）作用在一个物体上的两个共点力，其大小分别是3N和4N，这两个力的合力大小可能是（ ）
A．6NB．8NC．10ND．12N
【答案】A
【解析】两个力合力的最大值
两个力合力的最小值
合力的范围
故选A。
7．（2023·陕西·高二学业考试）三个力作用在一个物体上，其大小分别为1 N，6 N，9 N，其合力大小可能是（ ）
A．0B．1 NC．15 ND．25 N
【答案】C
【解析】根据三角形法则，三个力的合理范围为
故选C。
8．（2023春·云南·高二统考学业考试）有两个共点力，合力的最大值为7N，合力的最小值为1N，当它们相互垂直时，合力的大小为（ ）
A．8NB．6NC．5ND．3N
【答案】C
【解析】设两个力分别为，，且，当两个力方向相同时，合力最大，则
当两个力方向相反时，合力最小，则
解得
，
当两个力垂直时，合力大小为
故选C。
9．（2023春·广东·高二统考学业考试）如图所示，滑雪运动员从斜面雪道滑下，斜面与水平面间夹角为θ，滑板与雪道间的动摩擦因数为μ，运动员和滑板所受的重力为G，不计空气阻力，则（ ）
A．运动员和滑板所受重力沿雪道的分力大小为Gsinθ
B．滑板对雪道的压力大小为Gsinθ
C．雪道对滑板的支持力大小为Gtanθ
D．滑板与雪道间的摩擦力大小为 μG
【答案】A
【解析】A．滑雪运动员从斜面雪道滑下时和滑板整体受重力、滑道对滑板的支持力、滑道对滑板的摩擦力三个力的作用，将重力沿滑道向下和垂直于滑道两个方向进行分解，得到运动员和滑板所受重力沿雪道的分力大小为，故A正确；
BC．根据牛顿第三定律可知，滑板对滑道的压力大小等于滑道对滑板的支持力大小，而根据平衡条件，滑道对滑板的支持力大小等于重力垂直于滑道的分力大小，即为，故BC错误；
D．滑板与雪道间的摩擦力为滑动摩擦力，而滑动摩擦力等于动摩擦因数与正压力的乘积，即为
故D错误。
故选A。
10．（2023秋·浙江·高二学业考试）如图，是位于运载火箭顶部的逃逸塔，塔身外侧对称分布四个喷口朝向斜下方的逃逸主发动机。每个主发动机产生的推力大小为F，其方向与逃逸塔身夹角为。四个主发动机同时工作时，逃逸塔获得的推力大小为（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】发动机产生的推力分解如图所示：
四个主发动机同时工作时，逃逸塔获得的推力大小为
故选C。
11．（2023·湖南·高三学业考试）物体仅受到大小分别为3N、4N、5N，方向不定的三个力作用.该物体所受合力的最小值和最大值分别为（ ）
A．0、12NB．0、6NC．2N、12ND．2N、6N
【答案】A
【解析】3N、4N、5N方向相同的时候，合力最大为
因为3N、4N的合力的范围是
1N≤F≤7N
所以当3N、4N的合力为5 N的时候，与第三个力大小相等方向相反时，合力为0，故3N、4N、5N三个力的合力范围是
故选A。
12．（2023春·江苏·高二学业考试）两个共点力的合力大小为12N，其中一个分力的大小为7N，则另一个分力的大小不可能为（ ）
A．4NB．6NC．18ND．10N
【答案】A
【解析】4N、7N的合力大小范围为3N≤F合≤11N，6N、7N的合力大小范围为1N≤F合≤13N，18N、7N的合力大小范围为11N≤F合≤25N，10N、7N的合力大小范围为3N≤F合≤17N。
选不可能的，故选A。
13．（2023春·江苏·高二学业考试）小帅同学用轻质圆规做了如图所示的小实验，圆规两脚A与B分别模拟横梁与斜梁，钥匙模拟重物，重力为mg。将钥匙重力分解为拉伸A脚的分力F1和压缩B脚的分力F2，则（ ）
A．F1=mgtanαB．F1=mgsinαC．F2=mgtanαD．F2=mgsinα
【答案】A
【解析】如图所示，拉伸A的分力
压缩B的分力
故选A。
14．（2023春·江苏·高二学业考试）在“探究力的合成的平行四边形定则”的实验中，根据测得的F1、F2，尝试以表示F1和F2的线段为邻边作平行四边形求合力，下列力的图示正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
【解析】力的合成时，以表示这两个分力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，合力的箭头对一条分矢量的箭头，合力的尾对另一条分力的尾，A正确，BCD错误；
故选A。
15．（2023春·江苏·高二学业考试）两个共点力的大小分别为3N和4N，它们的合力不可能是（ ）
A．1NB．2NC．7ND．9N
【答案】D
【解析】两个共点力的大小分别为3N和4N，当他们方向相同时，合力最大为7N，当他们方向相反时，合力最小为1N，它们的合力不可能是9N。
故选D。
16．（2023秋·四川·高二统考学业考试）大小分别为3N、4N两个共点力，其合力的大小不可能为（ ）
A．0B．3NC．4ND．5N
【答案】A
【解析】当二力夹角为零时，即两个力在同一直线上，并且方向相同，合力最大、最大值为
当夹角180°时，即两个力在同一直线上，并且方向相反，合力最小、最小值为
故合力的范围为
故选A。
17．（2023·广东·高二学业考试）在力的合成中，下列关于两个分力（大小为定值）与它们的合力的关系的说法正确的是（ ）
A．合力一定大于每一个分力
B．合力一定小于分力
C．合力的方向一定与分力的方向相同
D．两个分力的夹角在0°~180°变化时，夹角越大合力越小
【答案】D
【解析】AB．根据平行四边形定则知，合力可能比分力大，可能比分力小，可能与分力相等，AB错误；
C．同一方向二力的合力方向与两个分力的方向相同；二力方向相反时，合力方向与较大力的方向相同，所以不论两个力的方向如何，合力的方向总是和较大的力的方向接近，C错误；
D．两个分力的夹角在0°~180°时，设夹角为 ，由公式
可知随着θ增大而减小，D正确。
故选D。
18．（2023·广东·高二学业考试）自卸车常用来进行土方、砂石、散料等的装卸运输工作．如图所示，当自卸车的车厢从水平倾斜到一定角度时，车厢上的货物如集装箱就会自动滑下．下列说法正确的是
A．车厢倾斜角度越大，集装箱对车厢的压力越大
B．车厢倾斜角度越大，集装箱与车厢的动摩擦因数越小
C．集装箱静止在倾斜车厢上时，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力
D．集装箱开始下滑时，受到的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力
【答案】D
【分析】由力的分解知识可知，求出集装箱对车厢的正压力的表达式，进行判断；摩擦因数与接触面的粗糙程度有关；集装箱静止时，根据受力平衡进行判断；集装箱开始下滑时处于非平衡状态，受力不平衡．
【解析】A. 由力的分解知识可知，集装箱对车厢的正压力为FN=Gcsθ，所以，车厢倾角越大，车厢与石块间的正压力逐渐减小，故A错误；
B. 集装箱与车厢的动摩擦因数接触面的粗糙程度有关，与倾角无关，故B错误；
C. 根据共点力平衡，集装箱静止在倾斜车厢上时，受到的摩擦力等于重力沿斜面方向的分力，故C错误；
D.集装箱开始下滑时，处于非平衡状态，集装箱滑动后的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力，故D正确．
故选D.
19．（2023春·江苏·高二学业考试）同一物体在下列几组共点力作用下可能处于静止状态的是( )
A．3 N、4 N、5 N
B．3 N、5 N、9 N
C．4 N、6 N、11 N
D．5 N、6 N、12 N
【答案】A
【解析】3N和4N的合力范围为1N～7N，5N在其合力范围内，三个力的合力可能为零，则物体可能处于静止状态，故A正确；3N和5N的合力范围为2N～8N，9N不在其合力范围内，三个力的合力不可能为零，则物体不可能处于静止状态，故B错误；4N和6N的合力范围为2N～10N，11N不在其合力范围内，三个力的合力不可能为零，则物体不可能处于静止状态，故C错误；5N和6N的合力范围为1N～11N，12N不在其合力范围内，三个力的合力不可能为零，则物体不可能处于静止状态，故D错误．所以A正确，BCD错误．
20．（2023·贵州·高二校考学业考试）已知两个相互垂直的力的合力为50N，其中一个力为40N，则另一个力为（ ）
A．10NB．20NC．30ND．40N
【答案】C
【解析】根据平行四边形定则得
故选C。
21．（2022春·贵州·高二统考学业考试）一个物体受到两个大小分别为3N和4N的共点力，这两个力的合力大小可能是（ ）
A．5NB．8NC．9ND．10N
【答案】A
【解析】两个共点力合力F大小的取值范围为
所以题目的合力取值为
故选A。
22．（2022·山西·高二统考学业考试）班级活动中，物理老师提出一个方案，每位同学从一副扑克牌中随机抽取三张牌，牌上的数字代表力的大小，若三个力的合力可以为0，则该同学表演节目。有四位同学抽取的牌上的数字分别如下，请判断需要表演节目的同学是（ ）
A．2，5，8B．3，3，9C．6，6，6D．4，5，10
【答案】C
【解析】A．因2N和5N的合力范围在3N~7N，而8N不在合力范围之内，则合力不可能为零，选项A错误；
B．因3N和3N的合力范围在0N~6N，而9N不在合力范围之内，则合力不可能为零，选项B错误；
C．因6N和6N的合力范围在0N~12N，而6N在合力范围之内，则合力可能为零，选项C正确；
D．因4N和5N的合力范围在1N~9N，而10N不在合力范围之内，则合力不可能为零，选项D错误；
故选C。
23．（2022秋·广西·高二统考学业考试）如图所示，质量为m的物体在倾角为θ的斜面上保持静止，物体受到的重力可分解为平行于斜面的F1和垂直于斜面的F2，重力加速度为g，则F2的大小为（ ）
A．mgsinθB．mgC．mgcsθD．2mg
【答案】C
【解析】根据正交分析可得
，
故选C。
24．（2022秋·福建·高二统考学业考试）若两个共点力大小分别为，则它们合力的最小值和最大值分别是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】两个共点力方向相同时合力最大，方向相反时合力最小。两力的合力范围
即
合力的最小值和最大值分别是。
故选D。
25．（2022春·福建·高二统考学业考试）两个共点力的大小分别为5N和10N，则这两个力的合力大小可能为（ ）
A．50NB．20NC．5ND．0
【答案】C
【解析】两力合成时，合力范围为
即
故选C。
26．（2022秋·江苏·高二学业考试）如图所示，作用在一个物体上的两个力，它们之间的夹角为，则它们的合力大小是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】以F1、F2为边作出平行四边形如图，合力为F
根据几何知识可知
故B正确，ACD错误。
故选B。
27．（2022·湖南·高二统考学业考试）如图，两个共点力互成90°角，大小分别为3N和4N，这两个力的合力大小为（ ）
A．1NB．3NC．4ND．5N
【答案】D
【解析】由平行四边形定则可知，这两个力的合力大小为
故选D。
二、多选题
28．（2022春·河北·高二统考学业考试）静止在水平地面上的物体受到斜向上拉力F的作用，拉力F大小为2N，方向与水平方向的夹角为30°，将F沿水平方向和竖直方向分解为、，则分力和的大小分别为（ ）
A．B．C．D．
【答案】BC
【解析】力的分解遵循平行四边形定则，如图所示
可知
故选BC。
三、填空题
29．（2023·湖南·高二学业考试）有两个共点力，一个力的大小Fl=3N，另一个力的大小F2=4N，则它们合力的最大值为 N；当这两个力的夹角为90°时，它们的合力大小为 N。
【答案】 7 5
【解析】[1]当夹角为零时合力最大，最大值为；
[2]当夹角为时，合力的大小为。
考点五：共点力的平衡
一、单选题
1．（2023·贵州·高二校考学业考试）如图所示为一海狮把球顶向空中，并等其落下。下列有关球的受力与运动的一些说法正确的是（ ）

A．球在最高点时受到重力和海狮对它的顶力作用
B．球在最高点时的速度为，处于平衡状态
C．球在上升的过程中处于超重状态
D．球在下落的过程中可认为只受重力作用
【答案】D
【解析】ABC．球在最高点时速度为，只受到重力的作用，加速度为g，方向竖直向下，不是平衡态，处于失重状态，故ABC错误；
D．球在下落的过程中由于空气阻力很小，可认为只受重力作用，故D正确。
故选D。
2．（2023·湖南·高二统考学业考试）某手机支架厂商在其新产品的广告中提到，新产品使用新型纳米材料，增大了产品与手机接触面的摩擦，使手机能静止在倾角更大的支架上。如图所示，静止在支架上的手机受力个数为（ ）

A．1个B．2个C．3个D．4个
【答案】C
【解析】静止在支架上的手机受到重力、支架的支持力、支架的摩擦力共3个力。
故选C。
3．（2023·湖北·高二学业考试）运动员踢出足球后，皮球在飞行的过程中受到的力有（ ）
A．重力B．重力、脚踝对球的推力
C．重力、足球向前飞行的惯性力D．重力、脚踝对球的推力、篮球向前飞行的惯性力
【答案】A
【解析】忽略空气阻力，皮球在飞行的过程中只受重力作用，没有脚踝对球的推力，也没有篮球向前飞行的惯性力。
故选A。
4．（2023·湖北·高二学业考试）物体受共点力的作用，下列说法正确的是（ ）
A．物体的速度等于零，物体就一定处于平衡状态
B．物体所受合力为零时，就一定处于平衡状态
C．物体相对另一物体运动时，物体一定不处于平衡状态
D．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态
【答案】B
【解析】A．物体的速度等于零，物体可能有加速度，故物体不一定处于平衡状态，例如自由落体最开始的状态，A错误；
B．物体所受合力为零时，就一定处于平衡状态，B正确；
C．物体相对另一物体运动时，物体可能处于平衡状态，例如相对大楼匀速上升的电梯，C错误；
D．物体相对另一物体保持静止时，两物体的运动状态相同，但物体不一定处于平衡状态，例如两个从相同位置开始做自由落体的物体，D错误。
故选B。
5．（2023·湖南·高三统考学业考试）如图，细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向成30°角且绷紧，小球A处于静止状态，对小球A施加的水平方向的力F是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【解析】做出小球的受力分析，如下图

根据平衡条件可得
，
解得
故选D。
6．（2023·河北·高三学业考试）《天工开物》中记载有：“凡试弓力，以足踏弦就地，秤钩搭挂弓腰……则知多少。”图甲所示是古代某次测量弓力时的情境，图乙为其简化图，弓弦挂在固定点O上，弓下端挂一重物，已知弓弦可看成遵循胡克定律的弹性绳，，弓腰和重物的总质量为83.2kg时OA与竖直方向的夹角α为37°，重物质量减少50.8kg时α变为53°，弓弦始终处于弹性限度内，g取，不计弓弦的质量和一切摩擦，忽略弓腰的形变，则弓弦的劲度系数为（ ）
A．300 N/mB．400 N/mC．500 N/mD．600 N/m
【答案】D
【解析】对弓腰和重物组成的系统进行受力分析，设重物质量改变前弓弦上的张力为，此时弓弦长度为x1，原长为，有
由胡克定律有
根据几何关系有
重物质量改变后，设弓弦上的张力为，此时弓弦长度为x2，受力分析有
由胡克定律有
根据几何关系有
联立解得
故选D。
7．（2023·河北·高三学业考试）如图所示，轻绳AB和OB均一端系在质量为的重物上的点，端和端等高，初始时OB竖直，且AB与OB间的夹角为45°。现某人用手拉住轻绳AB的端，保持手的位置不变，缓慢收缩手中的轻绳，直至轻绳OB近似水平。重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．轻绳AB上的拉力一直增大
B．轻绳OB上的拉力一直增大
C．当轻绳OB上的拉力为时，AB与OB间的夹角为60°
D．轻绳AB上的拉力最大值接近
【答案】A
【解析】AB．重物缓慢运动，处于平衡状态，对重物进行受力分析，如图所示
在三角形中，，则
设OB长为，则始终有
即
轴方向有
轴方向有
联立解得
收缩轻绳AB的过程中，逐渐增大，逐渐减小，因此轻绳AB上的拉力逐渐增大，轻绳OB上的拉力逐渐减小，故A正确，B错误。
C．当AB与OB间的夹角为60°时，三角形为等边三角形，，可得
故C错误。
D．由上述分析可知，若，则最大，为Mg，故轻绳AB上的拉力最大值接近Mg，故D错误。
故选A。
8．（2023·河北·高三学业考试）如图所示，两根等长的光滑杆的一端固定在一起与另一水平杆构成三角架，夹角为60°，两杆夹角的平分线沿竖直方向，两杆的A、B端在同一水平面上。质量分别为m和2m的两小球用细线相连后，分别套在两杆上，在图示位置能保持静止。现将三角架绕A端在竖直平面内沿逆时针方向缓慢转动，直到AO杆竖直。下列说法正确的是（ ）
A．OA杆对小球的弹力一直增大
B．OB杆对小球的弹力一直减小
C．OA杆竖直时，OB杆对小球的弹力是OA杆对小球弹力的2倍
D．缓慢转动过程中，细线上的拉力一直不变
【答案】C
【解析】AB．将两小球看成一个整体，构建整体受力的矢量三角形，如图所示
两弹力间的夹角大小不变，整体重力大小、方向均不变，可构造该矢量三角形的外接圆，在OA杆对小球的弹力方向逐渐变为水平向左的过程中，一直在减小，一直在增大，AB错误；
C．OA杆转到竖直方向时，OB杆对小球的弹力达到最大值，结合力的矢量三角形可知
，
故C正确；
D．初态时，、间的夹角为120°，、与竖直方向的夹角均为60°，可知初态时两杆对球的弹力大小相等，均为3mg，以OA杆上的小球为研究对象，由余弦定理可得细线对小球的作用力
末状态时，细线对小球的作用力
故D错误。
故选C。
9．（2023·河北·高三学业考试）如图所示，装御工人利用斜面将一质量为m、可近似为光滑的油桶缓慢地推到汽车上。在油桶上移的过程中，人对油桶推力的方向由水平方向逐渐变为与水平方向成60°角斜向上，已知斜面的倾角为，重力加速度为g，则关于工人对油桶的推力大小，下列说法正确的是（ ）
A．不变B．逐渐变小C．逐渐变大D．最小值为
【答案】D
【解析】分析油桶的受力情况，油桶受重力、斜面的支持力和推力，因油桶缓慢地推到汽车上，处于动态平衡状态，由三角形定则作出力的动态变化过程，如图所示
当水平推力F由水平方向逐渐变为与水平方向成60°角斜向上的过程中，推力先变小后变大，最小时力F和支持力N垂直，即沿斜面方向，此时最小值为；
故选D。
10．（2023·陕西·高二学业考试）如图所示，一只小鸟落在了树枝上，树枝发生了弯曲，小鸟处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．树枝发生了弯曲，是因为小鸟对树枝的压力大于树枝对小鸟的支持力
B．小鸟起飞瞬间，翅膀对空气的作用力大于空气对翅膀的作用力
C．树枝对小鸟弹力的方向斜向上偏右
D．树枝对小鸟的支持力是由树枝发生形变产生的
【答案】D
【解析】AB．小鸟对树枝的压力和树枝对小鸟的支持力以及翅膀对空气的作用力和空气对翅膀的作用力均为相互作用力，相互作用力中的作用力与反作用力等值反向。故AB错误；
C．根据平衡条件可知，树枝对小鸟弹力与小鸟受到的重力平衡，则弹力的方向为竖直向上。故C错误；
D．弹力是由施力物体形变产生的，树枝对小鸟的支持力，施力物体是树枝，则树枝对小鸟的支持力是由树枝发生形变产生的。故D正确。
故选D。
11．（2023秋·四川·高二统考学业考试）处于平衡状态的物体，下列说法中正确的是（ ）
A．一定静止B．一定做匀速直线运动
C．所受合力一定为零D．所受合力一定不为零
【答案】C
【解析】AB．处于平衡状态的物体可能静止，也可能做匀速直线运动，选项AB错误；
CD．处于平衡状态的物体所受合力一定为零，选项C正确，D错误。
故选C。
12．（2023春·广东·高二统考学业考试）工人用如图所示的轻质滑轮组和轻绳将重为G的材料提起，忽略一切摩擦，在将材料缓慢提升的过程中，下列关于拉力F大小的说法正确的是（ ）
A．越来越大B．越来越小
C．等于D．一定大于G
【答案】A
【解析】根据题意，对重物和动滑轮整体受力分析，受重力和两个绳子的拉力，如图所示
由平衡条件有
解得
可知，当时
将材料缓慢提升的过程中，增大，则增大，且一定大于。
故选A。
13．（2023春·广东·高二统考学业考试）如图所示，一球棒静止斜靠在光滑竖直墙面上，则球棒受到作用力的个数是（ ）
A．2个B．3个C．4个D．5个
【答案】C
【解析】球棒处于静止状态，根据平衡条件可知，球棒受到重力、竖直墙面的水平向左的弹力、地面向上的支持力与地面水平向右的静摩擦力，合计4个力作用。
故选C。
14．（2023秋·四川·高二统考学业考试）如图所示，重G=20N的物体，在一个大小F=10N、方向与水平面成的拉力作用下，恰能沿水平面做匀速直线运动。取，，下列判断正确的是（ ）
A．物体对水平面的压力大小为20NB．水平面对物体的支持力大小为14N
C．水平面对物体的摩擦大小为10ND．物体与水平面间的动摩擦因数为0.5
【答案】D
【解析】物体受力分析如图所示
AB．由平衡条件，在竖直方向上
解得水平面对物体的支持力大小
由牛顿第三定律，物体对水平面的压力大小也为12N，故A、B错误；
C．由平衡条件，在水平方向上
故C错误；
D．由公式
得物体与水平面间的动摩擦因数
D正确。
故选D。
15．（2023秋·四川·高二统考学业考试）如图所示，细线一端固定在A点，另一端系着小球。给小球一个初速度，使小球在水平面内做匀速圆周运动，关于该小球的受力情况，下列说法中正确的是（ ）
A．受重力、向心力作用B．受细线拉力、向心力作用
C．受重力、细线拉力作用D．受重力、细线拉力和向心力作用
【答案】C
【解析】对小球受力分析可得，小球受到竖直向下的重力和沿绳向上的拉力，这两个力的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力。
故选C。
16．（2023秋·浙江·高二学业考试）如图所示，在2022年北京冬奥会单板大跳台比赛中，一位运动员从跳台上腾空而起。运动员和单板在空中时，受到的力有（ ）
A．重力、冲力B．重力、空气阻力
C．重力、空气阻力、冲力D．空气阻力、冲力
【答案】B
【解析】运动员和单板在空中时，受到重力和空气阻力，没有冲力。
故选B。
17．（2023·重庆·高三统考学业考试）人工智能化已经成为全社会热点，在我校第四届物理学科周上，2017级5班苏一同学发明的一款“吸盘式爬墙机器人”吸引了评委目光。此机器人用脚上的吸盘将自己吸附在墙壁上，可以爬行。如果某时刻此机器人用四个吸盘吸在竖直墙壁上，处于静止状态，如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．墙壁可以是光滑的
B．如果吸盘吸力增大，则机器人所受到墙壁对它的摩擦力增大
C．如果吸盘吸力增大，则机器人所受到墙壁对它的弹力增大
D．如果某时段机器人只有三个吸盘吸在墙上，则机器人所受到墙壁对它的摩擦力减小
【答案】C
【解析】A．机器人在竖直墙壁上静止，则墙壁不可能是光滑的，故A错误；
BD．对机器人受力分析可知，竖直方向上静摩擦力与重力平衡，水平方向上墙壁对机器人的支持力、吸盘中气体压力和大气对吸盘的压力三力平衡，因为重力不变，故静摩擦力不变，故BD错误；
C．当吸盘吸力增大，也就是吸盘中气体压力减小时，因为大气对吸盘的压力不变，所以墙壁对机器人的弹力增大，故C正确。
故选C。
18．（2023春·江苏·高二学业考试）如图所示，俄国寓言故事《天鹅、大虾和梭鱼》中说：“有一次，天鹅、大虾和梭鱼，想把一辆大车拖着跑，他们都给自己上了套，拼命地拉呀拉呀，大车却一动也不动了。”下列对这段话理解正确的是（ ）
A．因为大车太重了，所以不动
B．因为天鹅、大虾和梭鱼的力气太小了，所以拉不动大车
C．大车其实运动了，只是因为移动距离太小，看不出来
D．因为大车所受的合力为零
【答案】D
【解析】大车处于静止状态，故大车所受合力为零。
故选D。
19．（2023春·江苏·高二学业考试）如图所示，对称晾挂在光滑等腰三角形衣架上的衣服质量为M，衣架顶角为120°，衣架质量为m，重力加速度为g，则衣架对衣服的作用力为（ ）
A．Mg、竖直向下B．Mg、竖直向上
C．mg、竖直向下D．mg、竖直向上
【答案】B
【解析】衣服在竖直方向受到向下的重力Mg，由平衡条件知还受到衣架对它竖直向上的作用力，大小也为Mg。
故选B。
20．（2023春·江苏·高二学业考试）笔记本电脑已经成为我们生活中比较重要的一个工具。使用时为了方便，可将其放在倾角可调的支架上，如图甲所示，支架可以简化为图乙模型。设斜面倾角为θ，底部固定挡板与斜面垂直，已知笔记本电脑的重力为G，忽略一切摩擦，则（ ）
A．笔记本电脑只受重力和斜面AB的支持力作用
B．笔记本电脑对斜面AB的压力大小为Gsinθ
C．笔记本电脑对挡板AC的压力大小小于G
D．支架对笔记本电脑的作用力大小小于G
【答案】C
【解析】A．笔记本电脑受重力、斜面AB和挡板AC的支持力作用，故A错误；
B．笔记本电脑对斜面AB的压力为Gcsθ，故B错误；
C．笔记本电脑对挡板AC的压为大小为Gsinθ，小于G，故C正确；
D．支架对笔记本电脑的作用力大小等于G，故D错误。
故选C。
21．（2023春·江苏·高二学业考试）物块A的重力是10N，放在水平地板上，用弹簧测力计向上拉物块，若弹簧测力计的示数为2.5N，则地板对物块A的作用力为（ ）
A．10N，方向竖直向上B．7.5N，方向竖直向下
C．7.5N，方向竖直向上D．12.5N，方向竖直向上
【答案】C
【解析】弹簧测力计的示数为2.5N，物块A受到弹簧测力计向上的拉力为2.5N，故地板对物块A的作用力为
方向竖直向上，故ABD错误，C正确。
故选C。
【点睛】对弹簧测力计读数的理解。
22．（2023春·江苏·高二学业考试）如图所示为常见的一款手机支架，支架放水平桌面上，手机放在支架上时（ ）
A．支架对桌面的压力等于手机的重力
B．手机一定受到摩擦力的作用
C．支架一定不受到桌面的静摩擦力
D．手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】A．支架对桌面的压力等于支架和手机的总重力，大于手机的重力，A错误；
B．由图可知，若没有摩擦力，支架对手机的支持力的合力与手机重力也可以平衡，B错误；
C．支架在水平面上，桌面对支架的支持力与支架和手机的总重力平衡，不受静摩擦力，C正确；
D．手机对支架的压力和支架对手机的支持力是一对作用力与反作用力，不是一对平衡力，D错误。
故选C。
二、多选题
23．（2023春·江苏·高二统考学业考试）跳伞运动员练习跳伞时，从悬停在空中的直升机上打开降落伞竖直跳下，跳离直升机后，由于受到水平风力的作用，最后斜向下匀速落向地面。 则在匀速落向地面的过程中，伞和运动员（ ）
A．所受空气作用力方向斜向上B．所受空气作用力方向竖直向上
C．重力势能减少量大于机械能减少量D．重力势能减少量等于机械能减少量
【答案】BD
【解析】AB．在匀速落地过程中，说明伞和运动员处于平衡状态，伞和运动员重力竖直向下，所以所受的空气作用力与重力大小相等，方向相反，竖直向上，故A错误，B正确；
CD．由于机械能等于重力势能加动能，且匀速落地，动能不变，所以重力势能的减少量就是机械能的减少量，故C错误，D正确。
故选BD。
三、解答题
24．（2023·湖南·高三统考学业考试）如图所示，质量且倾角的斜面模型甲始终静置于水平面上，一质量的物块乙置于斜面上，物块乙在沿斜面向上的拉力F作用下，沿斜面向上做匀速直线运动．已知甲，乙间动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度g取，，，求：
（1）物块乙所受拉力F的大小；
（2）模型甲受水平面的摩擦力大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）对物块乙进行受力分析有
，
解得
（2）对甲、乙的整体分析有
解得
25．（2023春·湖南·高二学业考试）在东北的冬季伐木工作中，被伐下的木料常装在钢制滑板上的雪橇上，马拉着雪橇在冰道上滑行，将木料运出，如图。在水平冰道上，马在水平方向的最大拉力为1000 N，能够长时间拉着一雪橇匀速前进，马最多能拉多重的木材才能在水平冰道上较长时间匀速前进呢？（已知雪橇及人的总重量为2000 N，雪橇与冰面之间的动摩擦因数为0.02）
【答案】
【解析】马拉着雪橇匀速运动时，根据受力平衡可得
又
解得
26．（2023春·湖南·高二学业考试）如图所示，原长为L0、劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。现在弹簧的最下端悬挂一质量为m的物体且整个装置处于静止状态，重力加速度为g。求弹簧的总长度。
【答案】
【解析】当整个装置处于静止状态时，设它的伸长量为，根据受力平衡可得
解得
则弹簧的总长度为
27．（2023·北京·高二统考学业考试）某物理学习小组设计了一个测量风速的装置，其原理如图所示。用一根不可伸长的细线，悬挂一个质量为的小球，风沿水平方向吹来时，细线偏离竖直方向。风速越大，细线与竖直方向的夹角越大，根据夹角的大小可以指示出风速的大小。已知当风速为时，细线与竖直方向的夹角为，重力加速度为。
（1）求当风速为时，风对小球作用力的大小；
（2）若风对小球作用力的大小与风速的平方成正比，即，推导风速跟细线与竖直方向夹角之间的关系。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）小球受重力、细线的拉力和风的作用力。根据共点力平衡条件
（2）依题意，风速为时，，其中为常量。所以
同理，风速为时
解得
四、填空题
28．（2023春·江苏·高二学业考试）如图所示，用两根轻绳将质量为m的小球悬挂在空中。已知轻绳a与竖直方向的夹角为α，轻绳b水平，重力加速度为g。则轻绳b对小球的拉力F的大小为 。
【答案】
【解析】小球处于平衡状态，故有
解得
29．（2023春·江苏·高二学业考试）如图所示，一只重为G的蜗牛沿一段直葡萄枝缓慢匀速向上爬行。若葡萄枝的倾角为α，则葡萄枝对蜗牛作用力的大小为 。
【答案】G
【解析】蜗牛做匀速运动，合力为零，重力竖直向下，则葡萄枝对蜗牛作用力的大小等于重力大小，方向竖直向上。