受力分析 共点力的平衡(有答案)

第3讲受力分析共点力的平衡时间:50分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。

其中1~7题为单选，8～10题为多选）1．我国的高铁技术在世界处于领先地位，高铁(如图甲所示）在行驶过程中非常平稳，放在桌上的水杯几乎感觉不到晃动.图乙为高铁车厢示意图，A、B两物块相互接触地放在车厢里的水平桌面上,物块与桌面间的动摩擦因数相同，A的质量比B的质量大，车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运动，A、B相对于桌面始终保持静止，下列说法正确的是（)A．A受到2个力的作用B．B受到3个力的作用C．A受到桌面对它向右的摩擦力D．B受到A对它向右的弹力答案A解析车厢在平直的铁轨上向右做匀速直线运动，此时AB 均向右做匀速直线运动，故A、B均只受重力和支持力作用,水平方向不受外力，故水平方向均不受摩擦力，同时A、B间也没有弹力作用，故A正确，B、C、D错误。

2．下列四个图中所有接触面均粗糙，各物体均处于静止状态,其中物体A受力个数可能超过5个的是（)答案C解析A选项中对整体分析，可知墙壁对A没有弹力，故A 最多受到重力、B的支持力、B的摩擦力、弹簧的拉力共四个力，故A错误;B选项中A最多受四个力,故B错误;C选项中A受重力、B的压力和摩擦力、斜面的支持力、推力，也可能受到斜面的摩擦力,共六个力,故C正确；D选项中A最多受到重力、斜面的支持力、摩擦力、推力和B的压力共五个力，故D错误。

3。

飞艇常常用于执行扫雷、空中预警、电子干扰等作战任务。

如图所示为飞艇拖曳扫雷具扫除水雷的模拟图。

当飞艇匀速飞行时，绳子与竖直方向的夹角恒为θ。

已知扫雷具质量为m,重力加速度为g，扫雷具所受浮力不能忽略，下列说法正确的是(）A．扫雷具受3个力作用B．绳子拉力大小为错误!C．水对扫雷具作用力的水平分力小于绳子拉力D．绳子拉力一定大于mg答案C解析扫雷具受到重力、绳子拉力、水的阻力、水的浮力共4个力作用，A错误；设扫雷具所受水的浮力为f，绳子的拉力为F，由F cosθ＝mg－f，解得绳子拉力F＝错误!,B错误；水对扫雷具的作用力包括竖直向上的浮力和水平向右的阻力,绳子拉力在水平方向的分力大小等于水的阻力(即水对扫雷具作用力的水平分力),所以水对扫雷具作用力的水平分力小于绳子拉力,C 正确;在竖直方向，重力竖直向下,浮力竖直向上，则由mg＝f＋F cosθ可知,无法判断绳子拉力与重力mg的大小关系，D错误。

202x年高考二轮复习专题训练之共点力的平衡1．滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动。

如图1所示，一个小孩正在滑梯上匀速下滑，则( )A．小孩所受的重力与小孩所受的弹力大小相等B．小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等图1C．小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小相等D．小孩所受的重力和弹力的合力与小孩所受的摩擦力大小相等2．如图2所示，100个大小相同、质量均为m且光滑的小球，静止放置于L形光滑木板上。

木板斜面AB与水平面的夹角为30°。

则第2个小球对第3个小球的作用力大小为( )A.mg2B．48mg 图2C．49mg D．98mg3．将四块相同的稳固石块垒成圆弧形的石拱，其中第3、4块固定在地基上，第1、2块间的接触面是竖直的，每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°。

假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力F1和第1、3块石块间的作用力F2的大小之比为( )图3A．1∶2 B.3∶2C.3∶3D.3∶14．如图，在场强为E匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成300角，己知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为A．B．C．D．【答案】D【解析】真题分析：小球受到三个力作用：重力mg、电场力F和细线的拉力T，依据平衡条件得知：F 和T的合力与重力mg大小相等、方向相反，作出电场力在三种不同方向下合成图如图，可以看出，当电场力F与细线的拉力T垂直时，电场力最小，由图求出电场力的最小值为又得应选D考点：电场强度；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．点评：此题与动态平衡问题类似，采纳图解法分析极值的条件，也可以运用函数法分析．5．如图，在场强为E匀强电场中有一个质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成300角，己知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为A．B．C．D．【解析】真题分析：小球受到三个力作用：重力mg、电场力F和细线的拉力T，依据平衡条件得知：F 和T的合力与重力mg大小相等、方向相反，作出电场力在三种不同方向下合成图如图，可以看出，当电场力F与细线的拉力T垂直时，电场力最小，由图求出电场力的最小值为又得应选D考点：电场强度；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．点评：此题与动态平衡问题类似，采纳图解法分析极值的条件，也可以运用函数法分析．6．如以下列图所示，重物A、B叠放在水平桌面上。

高考物理小题必练小题必练3：受力分析共点力的平衡(1)整体法与隔离法的应用，物体的受力分析；(2)共点力的平衡条件及分析；(3)动态平衡问题分析、正交分解法应用。

例1．(2020∙全国III卷∙17)如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。

甲、乙两物体质量相等。

系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。

若α＝70°，则β等于() Array A．45° B．55° C．60° D．70°【答案】B【解析】甲物体是拴牢在O点，且甲、乙两物体的质量相等，则甲、乙绳的拉力大小相等，O点处于平衡状态，则左侧绳子拉力的方向在甲、乙绳子的角平分线上，如图所示，根据几何关系有180°＝2β＋α，解得β＝55°。

例2．(2020∙山东卷∙8)如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m 的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。

A 与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为( )A ．13B ．14C ．15D ．16 【答案】C【解析】当木板与水平面的夹角为45°时，两物块刚好滑动，对A 物块受力分析如图，A 、B 之间的滑动摩擦力f 1＝μmg cos 45°，根据平衡条件可知T ＝mg sin 45°＋f 1；对B 物块受力分析如图沿斜面方向，B 与斜面之间的滑动摩擦力f 2＝μ·3mg cos 45°，根据平衡条件可知2mg sin 45°＝T ＋f 1＋f 2，解得15μ=。

【点睛】本题考查了多个物体的平衡问题，解题的关键是对选取的对象进行正确的受力分析，不多力，不少力，同时注意摩擦力中正压力的求解。

共点力的平衡一、静态平衡问题常用方法：1.合成法：若物体受三个力平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力的大小相等，方向相反。

一般采用力的合成法，或采用力的分解法。

如果物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则期中一个力与其余的力的合力必定等大反向。

1．如图所示，起重机将重为G的重物匀速吊起，此时四条钢索与竖直方向的夹角均为60°，则每根钢索中弹力大小为（B）A．B．C．D．2．如图所示，起重机将重为G的正六边形厚度均匀的钢板匀速吊起，六条对称的钢索与竖直方向的夹角为30°，则每根钢索中弹力大小为（D）A．B．C．D．3．如图所示，在卸货场，挂钩连接四根长度均为L的轻绳，四根轻绳的另一端与一质量为m、直径为1.2L的水平圆环相连，连接点将圆环四等分。

圆环正缓慢地匀速上升，已知重力加速度为g，则每根轻绳上的拉力大小为（C）A．mg B．mg C．mg D．mg4．图甲为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d…为网绳的结点，安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上，该处下凹至最低点时，网绳dOe，bOg均成120°向上的张角（图乙所示），此时O点受到的向下的冲击力大小为2mg，则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为（B）A．B．mg C．D．3mg5．如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为（D）A．mg B．C．D．6．跳伞运动员在空中打开降落伞一段时间后，保持匀速下降．已知运动员的重量为G1，圆顶形伞面的重量为G2，在伞面边缘有24条均匀分布的相同轻细拉线与运动员相连，每根拉线和竖直方向都成30°角．设运动员所受空气阻力不计，则每根拉线上的张力大小为（A）A．B．C．D．7．如图所示，有2n个大小都为F的共点力，沿着顶角为120°的圆锥体的母线方向，相邻两个力的夹角都是相等的．则这2n个力的合力大小为（B）A．2nF B．nF C．2（n﹣1）F D．2（n+1）F2.正交分解法：若物体受到三个以上的力，一般采用正交分解法，以少分解力为原则，尽量不分解未知力。

第二章第3节受力分析、共点力的平衡【例1】(2011·潍坊模拟)如图所示，小车M在恒力F作用下，沿水平地面做直线运动，由此可判断( )A.若地面光滑，则小车一定受三个力作用B.若地面粗糙，则小车可能受三个力作用C.若小车做匀速运动，则小车一定受四个力的作用D.若小车做加速运动，则小车可能受三个力的作用【答案】选C、D.【详解】先分析重力和已知力F，再分析弹力，由于F的竖直分力可能等于重力，因此地面可能对物体无弹力作用，则A错；F的竖直分力可能小于重力，则一定有地面对物体的弹力存在，若地面粗糙，小车受摩擦力作用，共四个力作用，B错；若小车做匀速运动，那么水平方向上所受摩擦力和F的水平分力平衡，这时小车一定受重力、恒力F、地面弹力、摩擦力四个力作用，则C对；若小车做加速运动，当地面光滑时，小车受重力和力F作用或受重力、力F、地面支持力作用，选项D正确.【例2】(2011·深圳模拟)如图所示,小圆环A吊着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,有一细线一端拴在小圆环A上,另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块.如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计,绳子又不可伸长,若平衡时弦AB所对应的圆心角为α,则两物块的质量比m1∶m2应为( )【答案】选C.【详解】解法一：采取相似三角形法对小圆环A受力分析，如图所示，FT2与FN的合力与FT1平衡，由矢量三角形与几何三角形相似，可知得解法二：采用正交分解法建立如解法一中图所示的坐标系，可知：FT2=FN=m2g解得解法三：采用三力平衡的推论法FT2与FN 的合力与FT1平衡，则FT2与FN 所构成的平行四边形为菱形，有FT2=m2g,FT1=m1g 解得【巩固练习】1.（2011.安徽高考·T14）一质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。

现对物块施加一个竖直向下的恒力F ，如图所示。

专题（一）受力分析3专题训练受力分析 共点力的平衡A 卷1、如图所示，水平地面上的物体A 在斜向上的拉力F 的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中正确的是( )A ． 物体A 可能只受到二个力的作用B ． 物体A 一定只受到三个力的作用C ． 物体A 一定受到了四个力的作用D ． 物体A 可能受到了三个力的作用2、一只篮球用网兜提着，如果向上的拉力为12N ，则它可以向上匀速直线运动，若空气阻力的大小不变化，则要使它向下匀速直线运动，网兜对它的拉力应该( )A ．方向向上，大小一定小于12NB ．方向向上，大小等于12NC ．方向向下，大小一定大于12ND ．方向向下，大小等于12N3、如图所示,轻绳OA 、OB 和OP 将一只元宵花灯悬挂在P 点,花灯保持静止.已知绳OA 和OB 的夹角为120°,对O 点拉力的大小皆为F ,轻绳OP 对O 点拉力的大小为( ) A. FD. 2F4、（多选）质量为m 的滑块沿倾角θ的斜面匀减速下滑，斜面质量为M 且整个运动过程中保持静止不动，对此运动过程，斜面和滑块之间的动摩擦因数为μ，下列有关说法正确的是（ ）A.tan μθ<B.地面对斜面的摩擦力方向向右C.地面对斜面的支持力大于()M m g +D.地面对斜面的摩擦力方向向左5、（多选）如图，固定在地面上的带凹槽的长直杆与水平面成30α=角，轻质环a 套在杆上，置于凹槽内质量为m 的小球b 通过一条细绳跨过固定定滑轮与环a 连接。

a 、b 静止时，细绳与杆间的夹角为30°，重力加速度为g ，不计一切摩擦，下列说法正确的是( )A.a 受到3个力的作用B.b 受到3个力的作用C.细杆对b 的作用力大小为12mg D.细线对a mg 6、如图所示，固定的木板与竖直墙面的夹角为θ，重为G 的物块静止在木板与墙面之间，不计一切摩擦，则( )A.物块对木板的压力大小为sin GθB.物块对木板的压力大小为cos G θC.物块对墙面的压力大小为tan G θD.物块对墙面的压力大小为sin cos G θθ7、如图所示,晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A 、B 两点,绳子的质量及绳与衣架挂钩间摩擦均忽略不计,衣服处于静止状态.如果保持绳子A 端、B 端在杆上位置不变,将右侧杆平移到虚线位置,稳定后衣服仍处于静止状态.则( )A.绳子的弹力变大B.绳子的弹力不变C.绳对挂钩弹力的合力变小D.绳对挂钩弹力的合力不变8、如图所示, AO 、BO 、CO 是三根完全相同的细绳,将钢梁水平吊起,若钢梁足够重时,细绳AO 先断,则( )A. 120θ=B. 120θ>︒C. 120θ<︒D.不论θ为何值时，AO 总是先断9、（多选）如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m 的小球,小球和斜面及挡板间均无摩擦,当挡板绕O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,则有( ) A.斜面对球的支持力逐渐减小B.斜面对球的支持力先减小后增大C.挡板对小球的弹力先减小后增大D.挡板对小球的弹力先增大后减小10、一长度为L＝50cm的细绳拴着一个质量为m＝3kg的小球，小球用固定在墙上的弹簧支撑，平衡时弹簧位于水平方向，细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示．（不计弹簧和细绳的质量；已知cos53°＝0.6，sin53°＝0.8，取g＝10m/s2），求：（1）细绳对小球的拉力的大小；（2）己知弹簧的原长为x0＝45cm，求弹簧的劲度系数的大小．11、如图所示,用细绳AO、BO、CO悬挂一重物,已知AO所能承受的最大拉力为100N,BO能承受的最大拉力为80N、CO所能承受的最大拉力为40N,已知BO处于水平,∠AOB=150°,为了保证悬绳都不断,所挂重物最多不能超过多少?受力分析 共点力的平衡A 卷 答案以及解析1答案：C解析：物体一定受重力，拉力F 产生两个作用效果，水平向右拉木块，竖直向上拉木块，由于木块匀速直线运动，受力平衡，水平方向必有摩擦力与拉力的水平分量平衡，即一定有摩擦力，结合摩擦力的产生条件可知则必有支持力，因而物体一定受到四个力，故选C. 2答案：A 3答案：A 4答案：BC 5答案：BD 6答案：A 7答案：D解析：对挂钩受力分析,如图所示,根据平衡条件,又有2Tcos θ=mg 绳子右端的B 点在杆上位置不动,将右杆向左移动到虚线位置时,角度θ变小,故绳子拉力T 变小,故A 、B 错误. 绳中的拉力左右相等,两侧绳子与竖直方向的夹角均为θ,根据三力平衡条件可知,两绳子的拉力T 的合力F 始终与G 等值反向,保持不变.故C 错误,D 正确. 故选D. 8答案：C解析：如图所示,以O 点为研究对象,O 点受三段钿绳的拉力,显然F B 和F C 的合力F 合应与F A 等值反向。

共点力平衡的几种解法1.力的合成、分解法：对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三个力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的这两个分力势必与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法。

2.矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形；反之，若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利用三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力。

矢量三角形作图分析法，优点是直观、简便，但它仅适于处理三力平衡问题。

3.相似三角形法：相似三角形法，通常寻找的是一个矢量三角形与三个结构（几何）三角形相似，这一方法也仅能处理三力平衡问题。

4.正弦定理法：三力平衡时，三个力可构成一封闭三角形，若由题设条件寻找到角度关系，则可用正弦定理列式求解。

5.三力汇交原理：如果一个物体受到三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一平面上，而且必为共点力。

6.正交分解法：将各力分别分解到x轴上和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件，多用干三个以上共点力作用下的物体的平衡，值得注意的是，对“x、y方向选择时，尽可能使落在x、y轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力。

不宜分解待求力。

7.动态作图：如果一个物体受到三个不平行外力的作用而处于平衡，其中一个力为恒力，第二个力的方向一定，讨论第二个力的大小和第三个力的大小和方向。

三.重难点分析：1.怎样根据物体平衡条件，确定共点力问题中未知力的方向？在大量的三力体（杆）物体的平衡问题中，最常见的是已知两个力，求第三个未知力。

解决这类问题时，首先作两个已知力的示意图，让这两个力的作用线或它的反向延长线相交，则该物体所受的第三个力（即未知力）的作用线必定通过上述两个已知力的作用线的交点，然后根据几何关系确定该力的方向（夹角），最后可采用力的合成、力的分解、拉密定理、正交分解等数学方法求解。

专题2.3 受力分析共点力的平衡1．如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内。

如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是（）A．只增加绳的长度B．只增加重物的质量C．只将手指向下移动D．只将手指向上移动【答案】BC【解析】A．对动滑轮受力分析，受重力、两个对称的拉力，拉力大小等于悬挂物体的重力mg，如图三个力的合力为零，两个拉力的大小恒定，夹角越大，合力越小，夹角越小，合力越大；增加细线长度时，由于两个细线拉力也不变，动滑轮位置不变，故三个力大小方向都不变，故A错误；B．只增加重物的质量，两个绳拉力变大，动滑轮位置不变，则两拉力夹角不变，故合力变大，故手指所受的拉力增大，故B正确；C．只将手指向下移动，两个绳拉力大小不变，夹角变小，故两拉力合力变大，故手指所受的拉力增大，故C正确；D．只将手指向上移动，两个绳拉力大小不变，夹角变大，故两拉力合力变小，故手指所受的拉力减小，故D错误。

故选BC。

2．如图所示，一物体静止在固定斜面上，F 1是斜面对物体的支持力，F 2是物体对斜面的压力，下列判断正确的是（ ）A ．F 1、F 2是一对平衡力B ．F 1、F 2是一对作用力和反作用力C ．该物体受到重力、支持力、摩擦力、 压力四个力的作用D ．该物体受到重力、支持力、摩擦力、下滑力四个力的作用【答案】B【解析】AB ．根据题意可知，1F 与2F 作用在两个物体上，则F 1、F 2不是一对平衡力，是一对作用力和反作用力，故A 错误B 正确；CD ．根据题意，对物块受力分析可得，该物体受到重力、支持力、摩擦力三个力作用，不受压力和下滑力，故CD 错误。

故选B 。

3．如图，一粗糙斜面固定在地面上，一细绳一端悬挂物体P ，另一端跨过斜面顶端的光滑定滑轮与物体Q 相连，系统处于静止状态。

受力分析 共点力的平衡受力分析的一般步骤1、如图所示，两梯形木块A 、B 叠放在水平地面上，A 、B 之间的接触面倾斜。

A 的左侧靠在光滑的竖直墙面上，关于两木块的受力，下列说法正确的是( ) A ．A 、B 之间一定存在摩擦力作用 B ．木块A 可能受三个力作用 C ．木块A 一定受四个力作用D ．木块B 受到地面的摩擦力作用方向向右2、如图所示，一质量均匀的实心圆球被直径AB 所在的平面一分为二，先后以AB 沿水平和竖直两种不同方向放置在光滑支架上，处于静止状态，两半球间的作用力分别为F 和F ′，已知支架间的距离为AB长度的一半，则FF ′等于( )A ．3B ．32 C ．233 D ．33解决平衡问题的四种常用方法合成法 物体受三个共点力的作用平衡，任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反 分解法 物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法 物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件力的三角形法对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力3、如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心。

一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点。

设滑块所受支持力为F N，OP 与水平方向的夹角为θ。

下列关系正确的是()A．F＝mgtan θB．F＝mg tan θ C．F N＝mgtan θD．F N＝mg tan θ4、如图所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻橡皮绳相互连接，正好组成一个菱形，∠ABC＝60°，整个系统保持静止状态。

已知D物块所受的摩擦力大小为F，则A物块所受的摩擦力大小为()A．33F B．F C．32F D．2F5、如图所示，斜面上放有两个完全相同的物体a、b，两物体间用一根细线连接，在细线的中点加一与斜面垂直的拉力F，使两物体均处于静止状态。

专题探究(二) 受力分析共点力的平衡课时作业基础巩固(限时:20分钟满分:50分)一、选择题(有7题,每题5分,共35分)1.(2020·贵州铜仁一模)某体育场看台的风雨棚是钢架结构的,两侧倾斜钢柱用固定在其顶端的钢索拉住,下端用铰链与水平地面连接,钢索上有许多竖直短钢棒将棚顶支撑在钢索上,整个系统左右对称,结构简化图如图所示。

假设钢柱与水平地面所夹锐角为60°,钢索上端与钢柱的夹角为30°,钢索、短钢棒及棚顶的总质量为m,重力加速度为g。

则钢柱对钢索拉力的大小为( B )A.1mg B.mg C.√3mg D.2mg2解析:把钢索、短钢棒和棚顶看作整体,分析受力,受到竖直向下的重力mg,两侧钢柱对钢索的拉力F,根据平衡条件可得2Fcos 60°=mg,解得F=mg,选项B正确。

2.(2020·安徽合肥一模)图示装置为阅读时使用的角度可调支架,现将一本书放在倾斜支架上,书始终保持静止。

关于该书受力情况,下列说法正确的是( B )A.可能受两个力B.可能受三个力C.一定受摩擦力D.支架下边缘对书一定有弹力解析:首先,该书受到重力和弹力作用,所以该书必然受到一个沿斜面向上的力来平衡重力沿斜面向下的分力,这个力可以是摩擦力,也可以是支架下边缘对书的弹力,也可以是摩擦力和支架下边缘对书的弹力的合力,故该书可能受三个力,也可能受四个力作用,A错误,B正确;当该书沿斜面向下的分力与支架下边缘对书的弹力相等时,此时摩擦力不存在,C错误;当该书沿斜面向下的分力与向上的摩擦力相等时,则支架下边缘对书的弹力不存在,D错误。

3.(多选)如图所示为某海上救援船的机械臂工作示意图。

机械臂AB、BC由高强度的轻质材料制成,A端固定一个定滑轮,BC可以绕B自由转动。

钢丝绳的一端固定在C点,另一端缠绕于可以转动的立柱D上,其质量可以忽略不计。

在某次转移货物的过程中,机械臂AB始终保持竖直。

共点力的平衡课后篇巩固提升合格考达标练1.如图所示,重力为20 N的物体,放在倾角为30°的光滑斜面上,弹簧测力计对物体的拉力与斜面平行。

物体在斜面上保持静止时,弹簧测力计示数为()A.10 NB.17 NC.20 ND.30 N,三力平衡,拉力等于重力沿斜面向下的分力,故F=mg sin 30°=20×1N=10 N。

22.(2021江苏淮安中学高一期末)如图所示,斜面上和与斜面垂直的挡板上各有一个压力传感器A、B,斜面倾角可调,铁球静止在传感器A、B上,从图示位置缓慢减小斜面的倾角θ,下列说法中正确的是()A.A的示数不变,B的示数减小B.A的示数减小,B的示数不变C.A的示数增大,B的示数减小D.A的示数减小,B的示数增大A的读数为F A=mg cos θ,压力传感器B的读数为F B=mg sin θ,则当θ减小时F A变大,F B减小。

故选C。

3.如图所示是一个简易起吊设施的示意图,AC是质量不计的撑竿,A端与竖直墙用铰链连接,一滑轮固定在A点正上方,C端吊一重物。

现施加一拉力F缓慢将重物P向上拉,在AC杆达到竖直前()A.BC 绳中的拉力F T 越来越大B.BC 绳中的拉力F T 越来越小C.AC 杆中的支撑力F N 越来越大D.AC 杆中的支撑力F N 越来越小C 点的受力示意图,如图所示。

作出力的矢量三角形如图中虚线所示,由图可知力的矢量三角形与几何三角形ABC 相似。

根据相似三角形的性质得F T BC=F N AC=GAB,解得BC 绳中的拉力为F T =GBC AB ,AC 杆中的支撑力为F N =G ACAB。

由于重物P 向上运动时,AB 、AC 不变,BC 变小,故F T 减小,F N不变。

B 正确。

4.(2021广东清远高一期末)半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上,其右端有竖直挡板MN ,在P 和MN 之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q ,整个装置处于静止状态,如图所示。

专题04 受力分析与共点力的平衡目录题型一受力分析与整体法和隔离法的应用 (1)题型二共点力的静态平衡 (2)类型1 合成法求解共点力静态平衡 (3)类型2 正交分解法求解共点力静态平衡 (3)类型3 相似三角形法求解共点力静态平衡 (5)类型4 正弦定理求解共点力静态平衡 (5)类型5 整体法、隔离法解决共点力静态平衡 (6)题型三动态平衡问题 (8)类型1“一力恒定，另一力方向不变”的动态平衡问题 (8)类型2“一力恒定，另两力方向均变化”的动态平衡问题 (10)类型3 轻绳套轻环的动态平衡模型 (12)题型四平衡中的临界、极值问题 (14)题型一受力分析与整体法和隔离法的应用【解题指导】1．受力分析的两种顺序：(1)先场力再弹力后摩擦力，接触力要逐个接触面排查．(2)先已知的力、确定的力，而后再结合运动状态推断未知的力、不确定的力.2.多个物体系统问题通常整体法和隔离法交替使用.3.三重检验：(1)明确各力的施力物体、受力物体．(2)判断研究对象是否能保持原来运动状态．(3)换角度(整体隔离)或换研究对象(相邻的物体)再次受力分析，判断两次分析是否一致．【例1】(2022·湖南师范大学附属中学高三月考)如图所示，a、b两个小球穿在一根粗糙的固定杆上(球的小孔比杆的直径大)，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接．已知b球质量为m，杆与水平面成θ角，不计滑轮的一切摩擦，重力加速度为g.当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为θ，Ob段绳沿竖直方向，则下列说法正确的是()A．a一定受到4个力的作用B．b只可能受到2个力的作用C．绳子对a的拉力有可能等于mgD．a的质量一定为m tan θ【例2】(多选)如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上．关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是()A．A一定受到四个力B．B可能受到四个力C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D．A与B之间一定有摩擦力【例3】(2022·沙坪坝重庆八中高三月考)如图所示，某时刻四个物体a、b、c、d与两个长木板巧妙摆放在底座上，且系统处于平衡状态，则在该时刻下列说法正确的是()A．物体a可能不受摩擦力B．物体b受到木板的作用力竖直向上C．物体b受到木板的作用力垂直于木板向上D．物体c可能不受摩擦力【例4】．(多选)如图所示，斜面B放置于水平地面上，其两侧放有物体A、C，物体C通过轻绳连接于天花板，轻绳平行于斜面且处于拉直状态，A、B、C均静止．下列说法正确的是()A．A、B间的接触面一定是粗糙的B．地面对B一定有摩擦力C．B、C间的接触面可能是光滑的D．B一共受到6个力的作用题型二共点力的静态平衡【解题指导】1．遇到多物体系统时注意应用整体法与隔离法，一般可先整体后隔离.2.三力平衡，一般用合成法，根据平行四边形定则合成后，“力的问题”转换成“三角形问题”，再由三角函数、勾股定理、正弦定理或相似三角形等解三角形.3.多力平衡，一般用正交分解法．类型1 合成法求解共点力静态平衡【例1】(2022·广东深圳实验学校月考)截面为长方形的中空“方钢”固定在水平地面上，截面一边与水平面的夹角为30°，如图所示．方钢内表面光滑，轻质细杆两端分别固定质量为m A 和m B 的两个小球A 和B ，已知小球、轻杆与截面共面，当轻质细杆与地面平行时两小球恰好静止，则A 、B 两小球的质量比m A m B为( )A ．3 B. 3 C.233 D.33【例2】(多选)如图所示，质量为M 、半径为R 的半球形物体A 放在水平地面上，通过最高点处大小不计的钉子用水平细线拉住一质量为m 、半径为r 的光滑球B .重力加速度为g ，则( )A ．A 对地面的压力等于(M ＋m )gB ．A 对地面的摩擦力方向向左C ．A 对B 的支持力大小为R ＋r Rmg D ．细线对B 的拉力大小为r Rmg 类型2 正交分解法求解共点力静态平衡【例1】(2022·江苏昆山市适应性检测) 如图所示，放在粗糙的固定斜面上的物块 A 和悬挂的物体 B 均处于静止状态。

2022高考一轮复习课时跟踪训练受力分析共点力平衡一、单项选择（下列各题中四个选项中只有一个选项符合题意）1．一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上，弹性绳的原长也为80cm。

将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）（）A．92cm B．96cm C．100cm D．104cm2．如图所示，倾角θ＝30°的斜面体A静止在水平地面上，一根轻绳跨过斜面体顶端的小滑轮，绳两端系有质量均为m的小物块a、b，整个装置处于静止状态。

不计绳与滑轮间的摩擦重力加速度为g，则（）A．小物块b受到竖直向上的摩擦力作用mgB．小物块a受到沿斜面向下的摩擦力作用，大小为12C．斜面体A受到水平地面向左的摩擦力作用D．细绳对小滑轮的压力大小为mg3．如图所示，一个重为G的吊椅用轻绳AO、BO固定，绳AO、BO相互垂直，α > β，且两绳中的拉力分别为F A、F B，物体受到的重力为G，则（）A．F A一定大于GB．F A一定大于F BC．F A一定小于F BD．F A与F B大小之和一定等于G4．如图所示，质量为m B＝24 kg的木板B放在水平地面上，质量为m A＝22 kg的木箱A放在木板B上。

一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角为θ＝37°。

已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5。

现用水平向右、大小为200 N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2），则木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为（）A．0.3B．0.4C．0.5D．0.65．如图所示，有两根立于水平地面上的竖直杆，将一根不能伸长的、柔软的轻绳的两端，分别系于竖直杆上不等高的两点a、b上，用一个光滑的动滑轮O悬挂一个重物后再挂在绳子上，达到平衡状态。

专题二受力分析共点力的平衡目录：真题考查解读2023年真题展现考向一竖直平衡与生活、高科技实际考向二三力静态平衡考向三连接体平衡与生产实际近年真题对比考向一静态平衡考向二动态平衡及平衡的临界极值问题命题规律解密名校模拟探源易错易混速记【命题意图】2023年受力分析与共点力的平衡考题结合生活实际考查受力分析、一条直线受力平衡和三个力共点力的平衡条件的简单应用，意在考查考生对力学基本知识的掌握情况，以及运用物理知识解决实际问题的能力。

【考查要点】受力分析和共点力的平衡问题是高中物理的基础，也是高考考查的重点。

受力分析是解决动力学问题的关键，单独命题时往往和实际问题结合在一起。

共点力的平衡问题，单独命题时往往和实际问题结合在一起，但是考查更多的是融入到其他物理模型中间接考查，如，结合运动学命题，或者出现在导轨模型中等。

【课标链接】①掌握受力分析的方法和共点力平衡条件的应用。

②会用整体法与隔离法、三角形法、正交分解法等分析和处理共点力的平衡问题。

考向一竖直平衡与生活、高科技实际1．（2023·山东卷·第2题）. 餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。

托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。

已知单个盘子的质量为300g ，相邻两盘间距1.0cm ，重力加速度大小取10m/s 2。

弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（ ）A. 10N/mB. 100N/mC. 200N/mD. 300N/m【答案】B【解析】【详解】由题知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距，则有mg = 3∙kx解得k = 100N/m故选B 。

2.（2023·江苏卷·第7题）.如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。

已知探测器质量为m ，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g 的16。