《2025年高考调研高考总复习讲义高中物理人教版》

练7(2023·安徽模拟)如图所示，均匀光滑小球夹在倾斜墙和竖直长木板之间静止，长木板的下端为固定转动轴。将长木板从图示位置缓慢转动到水平位置的过程中，小球对墙的压力大小为 $F_1$，小球对长木板的压力大小为 $F_2$。则(C)


A.$F_1$、$F_2$ 都逐渐减小
B.$F_1$ 逐渐减小，$F_2$ 逐渐增大
C.$F_1$ 逐渐减小，$F_2$ 先减小再增大
D.$F_1$ 先增大再减小，$F_2$ 逐渐增大

答案：
练7 【答案】 C
【解析】 在缓慢转动的过程中，重力的大小方向不变，墙对小球的支持力的方向始终不变，因此根据共点力平衡条件可用矢量三角形法，可知随着转动，$F_2$将向竖直方向旋转，由图像结合牛顿第三定律可知，$F_1$逐渐减小，$F_2$先减小再增大，故选C项.

练8(2021·湖南)质量为 $M$ 的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，$A$ 为半圆的最低点，$B$ 为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为 $m$ 的小滑块。用推力 $F$ 推动小滑块由 $A$ 点向 $B$ 点缓慢移动，力 $F$ 的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是(C)


A.推力 $F$ 先增大后减小
B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C.墙面对凹槽的压力先增大后减小
D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大

答案：
练8 【答案】 C
【解析】 小滑块从A到B缓慢移动过程中，始终受力平衡，对小滑块受力分析如图1所示，

根据平行四边形定则可得推力$F = mg \sin \theta$，凹槽对滑块的支持力$F_N = mg \cos \theta$，滑块上移时夹角$\theta$从零逐渐增大至$90^{\circ}$，由数学知识可知推力F一直增大，凹槽对滑块的支持力$F_N$一直减小，A、B两项错误；滑块和凹槽系统始终处于平衡状态，对整体受力分析如图2所示，

由平行四边形定则可得地面对凹槽的支持力$N_1 = G - F \sin \theta = G - mg \sin^2 \theta$，墙面对凹槽的压力$N_2 = F \cos \theta = mg \sin \theta \cos \theta = \frac{1}{2} mg \sin 2\theta$，随着滑块缓慢由A到B，夹角$\theta$从零逐渐增大至$90^{\circ}$，由三角函数知识可知水平地面对凹槽的支持力$N_1$逐渐减小，墙面对凹槽的压力$N_2$先增大后减小，C项正确，D项错误.

练9(2024·济南模拟)在旅行途中，小勤想起了历城二中的标志性雕塑：妙笔生花。雕塑可以简化为如图所示的模型：一个半球形花冠和竖直的毛笔底座。若花冠中落入一连接有轻绳的质量为 $m$ 的物体，轻绳搭在花冠边缘，小勤设想若用力拉动轻绳使物体沿花冠缓慢向上移动，在此过程中若忽略一切阻力，则(B)


A.细绳的拉力先增大后减小
B.细绳的拉力一直增大
C.花冠对物体的支持力先增大后减小
D.花冠对物体的支持力一直增大

答案：
练9 【答案】 B
【解析】 对物体受力分析，如图所示力的三角形和几何三角形相似，

则有$\frac{mg}{l} = \frac{N}{R}$，当物体缓慢向上移动时，R不变，l增大，mg不变，则N减小，在力的三角形中，支持力N、拉力F的合力与重力mg等大反向，mg保持不变，N减小时，F增大.故选B项.

练10(2023·广西模拟)如图所示，某自卸式货车车厢上放有一箱货物，货箱内有一光滑的倾斜隔板 $AB$，其与货箱底部的夹角为 $30°$，隔板与货箱右壁之间放有一圆柱状工件，货车在卸货过程中，车厢倾角 $\theta$ 缓慢增大到 $37°$，货箱一直相对车厢底板静止，下列说法正确的是(D)


A.车厢对货箱的作用力逐渐增大
B.车厢对货箱的作用力逐渐减小
C.工件对隔板的压力不断增大
D.工件对货箱右壁的压力一直增大

答案：
练10 【答案】 D
【解析】 货箱缓慢移动，货箱所受合力为零，所以车厢对货箱的作用力与货箱的重力等大反向，大小始终等于重力，大小不变，故A、B两项错误；对工件受力分析，
如图所示

隔板对工件的弹力为$F_1$，货箱右壁对工件的弹力为$F_2$，二力夹角$\alpha$保持不变，所以三力组成的顺接闭合三角形三个顶点在同一个圆周上，由图可知车厢倾角$\theta$缓慢增大到$37^{\circ}$过程中，$F_2$一直增大，$F_1$逐渐减小，由牛顿第三定律知，工件对隔板的压力不断减小，工件对货箱右壁的压力一直增大，故C项错误，D项正确.故选D项.

例1(2023·云南模拟)如图所示，$AO$、$BO$、$CO$ 是完全相同的绳子，并将钢梁水平吊起，若钢梁足够重时，绳子 $AO$ 先断，则(C)


A.$\theta = 120°$
B.$\theta ＞ 120°$
C.$\theta ＜ 120°$
D.不论 $\theta$ 为何值，$AO$ 总是先断

答案：
例1 【答案】 C
【解析】 以结点O为研究对象，分析受力，作出受力图如图.

根据对称性可知，BO绳与CO绳拉力大小相等.由平衡条件得$F_{AO} = 2F_{BO} \cos \frac{\theta}{2}$，当钢梁足够重时，AO绳先断，说明$F_{AO} ＞ F_{BO}$，则得到$2F_{BO} \cos \frac{\theta}{2} ＞ F_{BO}$，解得$\theta ＜ 120^{\circ}$，故C项正确，A、B、D三项错误.

例2课堂上，老师准备了“$\sqsubset$”形光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木，要将三个积木按图所示(截面图)方式堆放在木板上，则木板与水平面夹角 $\theta$ 的最大值为(A)


A.$30°$
B.$45°$
C.$60°$
D.$90°$

答案： 例2 【答案】 A
【解析】 $\theta$取$0^{\circ}$时，下面两圆柱之间将会分开，无法稳定，应适当增大$\theta$以保持系统稳定，此时下面两圆柱之间有弹力；当下面两圆柱之间的弹力恰好为0时，对应的$\theta$为最小值；继续增大$\theta$，右圆柱和上圆柱之间弹力减小，若$\theta$太大，此两圆柱将分开，临界情况为$\theta$取$30^{\circ}$时，左边两圆柱的圆心连线在竖直方向上，保证上圆柱只受到两个力的作用恰好处于平衡状态，此时与右圆柱间相互接触且无弹力，故A项正确，B、C、D三项错误.