受力分析、共点力的平衡练习题(答案)

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。

1． 如图所示，在一细绳B 点系住一重物，细绳AB 、BC 两端分别固定在竖直墙面上，使得AB 保持水平，BC 与水平方向成30º角，已知三段细绳最多都只能承受200N 的拉力；那么为使三段细绳都不断裂，BD 段最多能悬挂多重的物体? 1.100N2．甲、乙两球的半径均为R ，质量相等，用轻绳悬挂起来，如图所示，已知AB 段绳的拉力为F=120N ，绳BD=BC=R ，求：（1）绳BD 和BC 受到的拉力T 。

(2) 甲、乙两球间的相互作用力N 的大小。

69.28N 34.643．如图所示，A 、B 都是重物，A 被绕过小滑轮P 的细线所悬挂，B 放在粗糙的水平桌面上．滑轮P 被一根斜短线系于天花板上的O 点，O ′是三根细线的结点，细线bO ′水平拉着物体B ，cO ′沿竖直方向拉着弹簧．弹簧、细线、小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略，整个装置处于静止状态．若悬挂小滑轮的斜线中的拉力是F ＝203N ，∠cO′a＝120°，重力加速度g 取10m/s2，则下列说法正确的是 (BC ) A ．弹簧的弹力为20N B ．重物A 的质量为2kgC ．桌面对物体B 的摩擦力为103ND ．细线OP 与竖直方向的夹角为60°4．如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g 。

若接触面间的摩擦力忽略不计，求石块侧面所受弹力的大小为多少？解：楔形石块受力如图，根据力的合成可得：2cos(90)mg F α=⨯-，所以02cos(90)2sin mg mgF αα==-5、质量为kg m 4=的物体放置在粗糙的水平面上，如图在水平向右的N F 201=的作用下使其向右匀速运动。

当改为斜向下的2F 作用时仍然可以使物体向右匀速运动，已知2F 与水平方向之间的夹角为037=α。

（COS37°=0.8, Sin37°=0.6,g=10m/s2）试求: (1)2F 的大小？(2)在第(1)问的前提下,若该物体匀速运动的初速度是10 m/s,要使物体不撞到前方30m 处的障碍物,力2F 最多作用多长的时间?（若物体在水平面上运动，只受滑动摩擦阻力时，其加速度大小为5 m/s2）(1)以物体为研究对象，受力分析建立如图直角坐标系，根据平衡条件，得N f mg N f F μ==-=-001 联立①②③代入数据 解得，5.0=μ 当施加2F 力时，对30A C B D ααmfxα 2FNy Gv v1F2F α物体受力分析如图所示Nf mg F N f F μαα==--=-0sin 0cos 22 联立⑤⑥⑦代入数据 解得 N F 402=(2) 要求物体不撞到障碍物上力2F 最多作用的时间,即力2F 作用t 时间后,撤去2F 物体减速至障碍物处刚好静止.撤去2F 前物体运动距离 x1=vt=10t 撤去2F 后物体运动距离 ma v x 1010100222===又 x1 + x2 = x, 即 10t + 10 =30, 所以t=2s 6．如图所示，物体m 与天花板间的动摩擦因数为μ，当力F 与水平方向夹角为θ时，物体沿天花板匀速运动. 画出物体的受力图，并求力F 的大小. FCos θ=FfFSin θ=FN+GF=μmg/(μSin θ-Cos θ)7．如图所示, 质量为m 的物块在质量为M 的木板上滑行, 木板与地面间摩擦系数为μ1, 物块与木板间摩擦系数为μ2, 已知木板处于静止状态, 那么木板所受地面摩擦力的大小是A ．μ1Mg B． μ2mg C ．μ1（m+M ）g D ．μ1Mg+μ2mgB 10．如图所示装置，两物体质量分别为m1、m2，悬点A 、B 间的距离远大于滑轮的直径（即滑轮的大小可忽略不计），不计一切摩擦及滑轮的重力，装置处于静止状态，则A ．m2可能大于m1B ．m2一定大于m1/2C ．m2可能等于m1D ．θ1一定等于θ2 ABCD8.所受重力G1＝8 N 的砝码悬挂在绳PA 和PB 的结点上.PA 偏离竖直方向37°角，PB 在水平方向，且连在所受重力为G2＝100 N 的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图12所示，试求： (1)木块与斜面间的摩擦力；(2)木块所受斜面的弹力. 解析：如图甲所示分析P 点受力，由平衡条件可得： FA cos37°＝G 1FA sin37°＝FB 可解得：FB ＝6 N再分析G2的受力情况如图乙所示.由物体的平衡条件可得： Ff ＝G2 sin37°＋FB ′cos37°FN＋FB′ sin37°＝G2 cos37° FB′＝FB 可求得：Ff ＝64.8 N FN ＝76.4 N.答案：(1)64.8 N ，方向沿斜面向上 (2)76.4 N ，垂直斜面向上 θ F F f θ F F N G θ1 θ2m 1m 2A B9、质量m ＝15kg 的光滑球A 悬空靠在墙和木块B 之间，木块B 的质量为M ＝150kg ，且静止在水平地板上，如图所示，取g ＝10m/s2，求：⑴墙和木块B 受到的球的压力各为多少?⑵水平地板所受的压力和木块B 所受的摩擦力各为多少？⑴小球A 和木块B 受力分析如图所示，用N1、N2、N3、N1/分别表示木块对A 的弹力、墙壁对A 的支持力、地面对木块的支持力以及球A 对木块B 的压力。

高考物理专题复习《受力分析与共点力的平衡》十年真题含答案一、单选题1．（2023·浙江）在足球运动中，足球入网如图所示，则（）A．踢香蕉球时足球可视为质点B．足球在飞行和触网时惯性不变C．足球在飞行时受到脚的作用力和重力D．触网时足球对网的力大于网对足球的力【答案】B【解析】A．在研究如何踢出“香蕉球”时，需要考虑踢在足球上的位置与角度，所以不可以把足球看作质点，故A错误；B．惯性只与质量有关，足球在飞行和触网时质量不变，则惯性不变，故B正确；C．足球在飞行时脚已经离开足球，故在忽略空气阻力的情况下只受重力，故C错误；D．触网时足球对网的力与网对足球的力是相互作用力，大小相等，故D错误。

故选B。

2．（2020·浙江）矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。

当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示。

已知飞机受到重力G、发动机推力1F、与速度方向垂直的升力2F和与速度方向相反的空气阻力f F。

下列受力分析示意图可能正确的是（）A．B．C．D．【答案】A【解析】由题意可知所受重力G竖直向下，空气阻力F f与速度方向相反，升力F2与速度方向垂直，发动机推力F1的方向沿喷口的反方向，对比图中选项可知只有A选项符合题意。

故选A。

3．（2017·浙江）中国女排在2016年奥运会比赛中再度夺冠．图为比赛中精彩瞬间的照片，此时排球受到的力有()A．推力B．重力、推力C．重力、空气对球的作用力D．重力、推力、空气对球的作用力【答案】C【解析】图中排球受到的力是：重力、空气对球的阻力，此刻人手与球并没有接触，所以没有推力，故C 正确，ABD均错误．故选C．4．（2023·山东）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。

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2.2 受力分析共点力作用下物体的平衡【练】目录一．练经典题型 (1)二、练创新情景 (6)三．练规范解答 (14)一．练经典题型1．如图所示，物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，关于A受力的个数，下列说法中正确的是()A．A一定受两个力作用B．A一定受四个力作用C．A可能受三个力作用D．A受两个力或者四个力作用【答案】：D【解析】：若拉力F大小等于物体的重力，则物体与斜面没有相互作用力，所以物体就只受到两个力作用；若拉力F小于物体的重力，则斜面对物体产生支持力和静摩擦力，故物体应受到四个力作用．2．(2021·河北定州模拟)如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于O′点的固定光滑轴悬挂一质量为M的物体；OO′段水平，长度为L，绳子上套一可沿绳滑动的轻环．现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L，则钩码的质量为()A.22M B.32MC.2MD.3M 【答案】：D【解析】：重新平衡后，绳子形状如图所示由几何关系知：环两边绳子的夹角为60°，绳子与竖直方向夹角为30°，则根据平行四边形定则，环两边绳子拉力的合力为3Mg，根据平衡条件，则钩码的质量为3M，故选项D正确．3．(多选)如图所示，固定斜面上有一光滑小球，与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力的个数可能的是()A．1B．2C．3D．4【答案】BCD【解析】设小球质量为m，若F P＝mg，则小球只受拉力F P和重力mg两个力作用；若F P<mg，则小球受拉力F P、重力mg、支持力F N和弹簧Q的弹力F Q四个力作用；若F P＝0，则小球要保持静止，应受F N、F Q 和mg三个力作用，故小球受力个数不可能为1。

A错误，B、C、D正确。

4．(2020·天津南开中学月考)如图所示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面水平，水平力F作用于木块A，使木块A、B保持静止，且F≠0。

受力分析共点力的平衡一、选择题1.一根轻绳一端系小球P,另一端系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和小球P之间夹有一长方体物块Q,如图所示,在小球P、物块Q均处于静止状态的情况下,下列有关说法正确的是( )A.物块Q受3个力B.小球P受4个力C.若O点下移,物块Q受到的静摩擦力将增大D.若O点上移,绳子的拉力将变小2.一建筑塔吊如图所示向右上方匀速提升建筑物料,若忽略空气阻力,则下列有关物料的受力图正确的是( )3.如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在竖直向上的力F作用下,A、B共同向上匀速运动,下列说法正确的是( )A.物体A受到物体B对它的作用力的大小等于物体A的重力B.物体B受到的作用力F的大小要小于物体A、B的重力之和C.墙面对物体A的滑动摩擦力方向向下D.物体A对物体B的静摩擦力方向沿接触面斜向上4.(多选)如图所示,一个质量m=0.3kg的小球穿在水平直杆上处于静止状态,现对小球施加一个5N的拉力F,F与杆的夹角为37°,小球与杆之间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则( )A.小球受到2个力B.小球受到3个力C.若F=10N,则小球受4个力D.若F=10N,则小球受3个力5.如图所示,甲、乙两个小球的质量均为m,两球间用细线连接,甲球用细线悬挂在天花板上。

现分别用大小相等的力F水平向左、向右拉两球,平衡时细线都被拉紧。

则平衡时两球的可能位置是下列选项中的( )6.如图所示,在水平板左端有一固定挡板,挡板上连接一轻质弹簧,紧贴弹簧放一质量为m的滑块,此时弹簧处(最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。

现将板的右端缓慢于自然长度。

已知滑块与水平板间的动摩擦因数为√33抬起使板与水平面间的夹角为θ,最后直到板竖直,此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是( )7.光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆,小球通过轻绳与细杆相连,此时轻绳处于水平方向,球心恰位于圆弧形细杆的圆心处,如图所示。

高考物理《共点力的平衡》真题练习含答案1．[2024·河北省百师联盟联考]如图所示，小球A和B套在光滑水平杆上，两球间连接轻弹簧，A、B分别通过长度相等的轻绳一起吊起质量为300 g的小球C，当两绳与水平杆的夹角为37°时恰好处于平衡状态，此时弹簧压缩了2 cm.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度大小取10 m/s2.弹簧始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为()A．200 N/m B．100 N/mC．50 N/m D．1 N/m答案：B解析：对小球C受力分析可知mg＝2T sin 37°，对弹簧kx＝T cos 37°，解得k＝100 N/m，B正确．2．[2024·山东省威海市期末考试]如图所示，质量为0.1 kg的圆环套在固定的水平杆上，受到竖直面内与杆成53°角的拉力作用向右匀速运动，拉力大小为20 N．重力加速度取10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，则圆环与杆之间的动摩擦因数为()A．0.2 B．0.4C．0.6 D．0.8答案：D解析：对小球受力分析，受力如图所示．F N＝F sin 53°－mg＝15 N，F f＝F cos 53°＝μF N，解得μ＝0.8，D正确．3．[2024·湖南省湖湘教育协作体联考](多选)某同学研究小虫子在一圆柱体上的运动，将一只小虫子置于水平放置的圆柱体顶部A，虫子在一圆柱体上缓缓爬行，圆柱体的半径比虫子大得多，θ＝30°；多次观察发现：小虫子在B点上方时可以正常爬行，一旦由上往下过了B 点便会滑落，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，动摩擦因数为μ，虫子质量为m ，虫子在B 点时对圆柱体的压力为F N ，则( )A ．μ＝32 B ．μ＝3C ．F N ＝33 mg D ．F N ＝12mg 答案：BD解析：如图所示当小虫子位于B 点时刚好达到最大静摩擦力，F N ＝mg sin θ＝12 mg ，f＝μF N ，f ＝mg cos θ＝32mg ，解得μ＝3 ，B 、D 正确．4．[2024·浙江1月]如图所示，在同一竖直平面内，小球A 、B 上系有不可伸长的细线a 、b 、c 和d ，其中a 的上端悬挂于竖直固定的支架上，d 跨过左侧定滑轮、c 跨过右侧定滑轮分别与相同配重P 、Q 相连，调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡．已知小球A 、B 和配重P 、Q 质量均为50 g ，细线c 、d 平行且与水平成θ＝30°(不计摩擦)，则细线a 、b 的拉力分别为( )A ．2 N 1 N B. 2 N 0.5 N C ．1 N 1 N D. 1 N 0.5 N 答案：D解析：由题意可知细线c 对A 的拉力和细线d 对B 的拉力大小相等、方向相反．对A 、B 整体分析可知细线a 的拉力大小为T a ＝(m A ＋m B )g ＝1 N ，设细线b 与水平方向夹角为α，分别对A 、B 分析有T b sin α＋T c sin θ＝m A g ，T b cos α＝T c cos θ，解得T b ＝0.5 N ．5.如图所示，某同学想进行一项挑战，他两手水平用力夹起一摞书保持静止，设手对书施加的水平压力F＝220 N，若每本书的质量均为0.90 kg，手与书之间的动摩擦因数为μ1＝0.4，书与书之间的动摩擦因数相同，均为μ2＝0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2.则该同学()A．最多能夹住9本书B．最多能夹住19本书C．最多能夹住14本书D．最多能夹住16本书答案：D解析：设最多能夹住n本书，由平衡条件得2μ1F＝nmg，解得n＝19本；以中间(n－2)本书为研究对象，由平衡条件得2μ2F＝(n－2)mg，解得n＝16，D正确．6．[2024·湖南永州市月考]如图所示，固定在水平地面上的物体A的左侧是圆弧面，右侧是倾角为θ的斜面．一根轻绳跨过物体A顶点处的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1、m2的两个物体．若m1、m2都处于静止状态且m2所处位置与圆心的连线跟水平方向的夹角为θ，不计一切摩擦，则m1、m2之间的大小关系是()A．m1＝m2tan θB．m1＝m2cos θC．m1＝m2tan θD．m1＝m2cos θ答案：A解析：由题意，通过光滑的滑轮相连，左右两侧绳的拉力F大小相等，两物体处于平衡状态，分别对这两个物体进行受力分析可得F＝m1g sin θ，F＝m2g cos θ，联立两式解得m1＝m2tan θ，A正确．7．如图所示，轻杆AB的左端用铰链与竖直墙壁连接，轻杆CD的左端固定在竖直墙上．图甲中两轻绳分别挂着质量为m1、m2的物体，另一端系于B点，图乙中两轻绳分别挂着质量为m3、m4的物体，另一端系于D点．四个物体均处于静止状态，图中轻绳OB、O′D 与竖直方向的夹角均为θ＝30°，下列说法一定正确的是()A ．m 1∶m 2＝1∶1B ．m 1∶m 2＝2∶3C ．m 3∶m 4＝1∶1D ．m 3∶m 4＝2∶3 答案：B解析：图甲中，OB 绳的拉力T ＝m 1g ，由平衡条件可得m 2g ＝m 1g cos θ，则m 1∶m 2＝2∶3 ，A 项错误，B 项正确；CD 杆固定在墙上，杆对结点D 的弹力大小和方向都不确定，则m 3、m 4的比值不确定，C 、D 两项均错误．8.[2024·山东省部分学校联考]如图所示，倾角为θ的粗糙斜面固定在水平地面上，跨过轻质滑轮的轻质细绳左端与物块A 连接，右端与物块B 连接时，物块A 恰好能沿斜面匀速下滑，仅将细绳右端的物块B 换为物块C 时，物块A 恰好能沿斜面匀速上滑．已知物块A 与斜面间的动摩擦因数为0.5，滑轮摩擦不计，取重力加速度大小g ＝10 m/s 2，sin θ＝0.6，则物块B 、C 的质量之比等于( )A ．1∶2B ．1∶3C ．1∶4D ．1∶5 答案：D解析：当悬挂物块B 时有m A g sin θ＝μm A g cos θ＋m B g ，当悬挂物块C 时有m A g sin θ＋μm A g cos θ＝m C g ，解得m B m C ＝15，D 正确．9.[2024·河南省普高联考]某小组设计实验，利用手中的氢气球测量风力和气球所受浮力的大小．将质量为m 的重物悬挂在O 点，在水平风力、竖直浮力和绳的拉力作用下，气球处于静止状态，如图所示．经测量发现上段细绳与竖直方向夹角、下段细绳与水平方向的夹角均为30°.已知氢气球的质量是M ，重力加速度大小为g ，则此时风力和浮力的大小分别是( )A ．32 mg 32mg ＋Mg B ．32 mg 32 mg ＋MgC ．32 mg ＋Mg 32 mgD ．32 mg ＋Mg 32mg 答案：A解析：对气球受力分析，根据共点力平衡条件可知，竖直方向有Mg ＋T cos 30°＝F 浮，水平方向有T sin 30°＝F 风，对O 点受力分析，根据共点力平衡条件得T ′sin 30°＝T 1cos 30°，T ′cos 30°＝T 1sin 30°＋mg ，联立解得F 风＝32 mg ，F 浮＝32mg ＋Mg ，A 正确．10.[2024·湖南省娄底市期末考试]如图所示，建筑工地上某人在一水平台上用轻质绳OB 拉住质量为m ＝20 kg 的重物，另一轻质绳OA 与竖直方向夹角θ＝37°，OA 与OB 绳打结于O点且恰好垂直．已知人的质量M ＝60 kg ，重物与人均处于静止状态，(取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)则：(1)OA 绳与OB 绳的拉力分别为多大；(2)人受到的平台对他的支持力与摩擦力的大小． 答案：(1)160 N 120 N (2)672 N 96 N解析：(1)对O点受力分析如图所示，由平衡条件，T A、T B的合力与重物的重力大小相等，方向相反，可得T A＝mg cos 37°，T B＝mg sin 37°解得T A＝160 N，T B＝120 N(2)对人受力分析如图所示，由牛顿第三定律可知T B＝T′B由平衡条件可知N B＝T′B sin 37°＋MgT′B cos 37°＝f解得N B＝672 N，f＝96 N．11.[2024·重庆巴南检测]如图所示，一条轻质细绳跨过光滑的定滑轮连接两个小球A、B，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计滑轮的质量，当两球平衡时OA绳与水平方向的夹角为2θ，OB绳与水平方向的夹角为θ，B球的质量为m，重力加速度大小为g，则(1)细绳上的张力是多少？(2)A球的质量是多少？(3)滑轮受到细绳的作用力是多少？答案：(1)mgsin θ(2)2m cos θ(3)mgsinθ2解析：(1)对B球受力分析可知，T sin θ＝mg则细绳上的张力T＝mgsin θ(2)对A球受力分析可知T sin 2θ＝m A g解得A球的质量是m A＝2m cos θ(3)由几何关系可知，绕过滑轮的两边绳子之间的夹角为θ，则滑轮受到细绳的作用力F＝2T cos θ2＝mg sinθ2.。

高一物理共点力的平衡试题1.（6分）如图，质量为m的小球用长为L 的轻绳悬于O 点并处于静止状态．现用水平力F 将小球从A 点缓慢拉到B 点，OB 与竖直方向成角，则重力势能增加了多少？这过程克服重力所做的功是多少？【答案】mgL（1-cosθ）；mgL（1-cosθ）【解析】当F缓慢地拉离与竖直方向成θ角的位置过程中，缓慢则是速率不变，-mgh=0则由动能定理可得：WF而高度变化为：h=L（1-cosθ）=mgL（1-cosθ）此过程中物体的重力势能增加量为：mgL（1-cosθ）所以WF【考点】动能定理，重力势能。

2.图中重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的。

平衡时，AO与水平面的夹角为，BO是水平的。

AO的拉力和BO的拉力的大小正确的是A. B. C. D.【答案】B【解析】以结点为研究对象，分析受力情况，受三根细线的拉力，重物对O点的拉力等于mg．根据平衡条件得知，mg与的合力与大小相等、方向相反，作出力的合成图如图．则有：，，故选B．【考点】考查了共点力平衡条件的应用3.质量为m＝0.8 kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态。

.PA与竖直方向的夹角37°，PB沿水平方向。

质量为M＝10kg的木块与PB相连，静止于倾角为37°的斜面上，如图所示。

（取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）求：（1）轻绳PB拉力的大小；（2）木块所受斜面的摩擦力和弹力大小.【答案】（1） 6N（2） 64.8N76.4N【解析】（1）对点P受力分析如图所示根据共点力作用下物体的平衡条件得：联立解得：故轻绳PB拉力的大小为6N（2）对木块受力分析如图所示由共点力作用下物体的平衡条件得：联立解得：故木块所受斜面的摩擦力和弹力大小分别为64.8N和76.4N。

【考点】本题考查受力分析、共点力作用下物体的平衡条件及其应用、力的合成与分解的运用。

共点力的平衡班级________ 姓名________ 学号________ 得分________一.选择题【共25道题,共127分】1.[6分]（不定项）如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球，给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ．下列说法中正确的是（）A．小球受重力、绳的拉力和向心力作用B．小球只受重力和绳的拉力作用C．θ越大，小球运动的速度越大D．θ越大，小球运动的周期越大答案:BC【命题立意】本题考查圆周运动、向心力等知识．难度中等．【解题思路】对小球进行受力分析，小球受重力mg，绳子的拉力F T，A错误，B正确；拉力在水平方向上的分力充当向心力，拉力在竖直方向上的分力与重力大小相等，，F T cosθ＝mg，联立解得，，根据数学上的三角函数关系，θ越大，小球运动的速度越大，小球运动的周期越小，C正确，D错误．知识点:匀速圆周运动、变速圆周运动、离心现象及其应用,2.[6分]（不定项）一物体自t＝0时开始做直线运动，其速度图线如图所示，下列选项正确的是（）A．在0～6 s内，物体经过的路程为40 mB．在0～6 s内，物体离出发点最远为30 mC．在0～4 s内，物体的平均速度为7.5 m/sD．在5～6 s内，物体所受的合外力做负功答案:AC【命题立意】本题考查v－t图象、动能定理等知识．难度中等．【解题思路】路程是物体通过的轨迹的长度，前5 s的位移是，第6s的位移是，在0～6 s内，物体经过的路程为40 m，A正确；5 s末物体运动方向反向，在0～6 s 内，5 s末物体离出发点最远，最远距离为35 m，B错误；在0～4 s内，物体的位移是，物体的平均速度为，C正确；在5～6 s内，物体的速度大小增大，物体的动能增大，根据动能定理，物体所受的合外力做正功，D错误．知识点:变速直线运动、匀变速直线运动的速度、加速度、位移,3.[4分]如图所示，物体A靠在竖直墙壁上，在力F的作用下，A，B保持静止，此时物体B的受力个数为（）A．2 B．3 C．4 D．5答案:C【命题立意】本题考查受力分析．难度中等．【解题思路】如果没有物体A，只有物体B，则B受两个力（重力和F），而实际上有物体A，物体A要想保持静止，A，B之间一定要有弹力，如果A，B之间仅仅有斜向下的弹力F N，则B不会静止，要想B静止，A，B之间还应该有斜向下的摩擦力，综上所述物体B的受力情况如图，共有4个力，C正确．知识点:力的基本知识、重力、弹力、摩擦力及物体的受力分析,4.[6分]（不定项）如图所示，A，B两物块质量均为m，用一轻弹簧相连，将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，轻绳为伸直状态，B物块在力F的作用下处于静止状态，弹簧被压缩．现将力F撤去，已知弹簧的弹性势能仅与形变量大小有关，且弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（）A．弹簧恢复原长时B的速度最大B．A一直保持静止C．在B下降过程中弹簧弹性势能先减小，后增大D．F撤去之前，绳子的拉力不可能为0答案:BC【命题立意】本题考查的是受力分析、力和运动的关系、弹性势能，主要考查考生的分析能力．难度中等．【解题思路】开始弹簧处于压缩状态，当撤去力F弹簧恢复原长时，物体B只受重力作用，故还要向下加速运动，当弹簧对物体B的拉力和物体B的重力相等时，物体B的速度最大，A错误；根据题意可知，只要细绳不断，物体A就处于静止状态，B正确；弹簧先恢复原长，后被拉伸，即弹簧的弹力先做正功，后做负功，C正确；如F的大小等于A，B两个物体的重力，当F撤去之前，绳子的拉力为零，D错误．知识点:力的基本知识、重力、弹力、摩擦力及物体的受力分析,共点力作用下物体的平衡,5.[6分]（不定项）如图所示，在倾角为a的光滑斜面上放一个重为G的光滑球，并用光滑的挡板挡住，挡板与斜面夹角为θ（最初θ＜a），挡板可以从图示位置以O为轴向左缓慢转至水平位置，在此过程中球始终处于平衡状态，当挡板对球的弹力大小恰好等于球的重力时，θ的大小可以为（）A．a B．2a C．π－a D．π－2a答案:AC【命题立意】本题考查的是物体受力动态平衡问题，主要考查考生的分析和计算能力．难度中等．【解题思路】本题中光滑球所受重力大小和方向均不变化，斜面对光滑球的弹力方向始终和斜面垂直，如图所示，当挡板对球的弹力和重力大小相等时，三力构成一个等腰三角形，两个底角都等于α，根据几何关系可以找出，此时挡板和斜面的夹角也为α，A正确；当挡板转到水平状态，光滑球只受重力和挡板对它的支持力，故此时挡板对球的弹力和重力大小也相等，根据几何关系可知，此时挡板和斜面的夹角为π－α，C正确．【知识拓展】应用图解法的基本思路是：受力分析后将合力和分力归结到一个矢量三角形，通过三角形的变化来分析力的变化情况．利用图解法解题时要注意弄清楚三角形的变量和不变量．知识点:力的基本知识、重力、弹力、摩擦力及物体的受力分析,力的合成、分解,共点力作用下物体的平衡, 6.[6分]如图所示，斜劈静止在水平地面上，有一物体沿斜劈表面向下运动，重力做的功与克服力F做的功相等．则下列判断中正确的是（）A．物体可能加速下滑B．物体可能受三个力作用，且合力为零C．斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左D．撤去F后斜劈一定受到地面的摩擦力答案:B【命题立意】本题考查的是受力分析、功的计算，主要考查考生应用物理思想解题的能力，难度较大．【解题思路】因重力做的功与克服力F做的功相等，则重力沿斜面向下的分力和力F沿斜面向上的分力相等，如斜面粗糙，物体将做减速运动，如斜面光滑，物体将做匀速运动，物体只受力F、重力和斜面的支持力三个力作用，A错误，B正确；若物体在斜面做匀速运动，斜劈将不会受到地面的摩擦力，C错误；撤去力F后，如斜面粗糙，物块施加给斜劈一个斜向右下的压力，一个沿斜面向下的摩擦力，这两个力的合力如竖直向下，斜劈将不会受到地面的摩擦力，D错误，【举一反三】解答该类问题一般采用隔离思想，首先分析出物块对斜劈的作用力，然后根据斜劈的受力情况判断斜劈和地面之间是否有摩擦力．知识点:力的基本知识、重力、弹力、摩擦力及物体的受力分析,7.[6分]如图所示是一种提升重物的装置，其水平杆一端带有滑轮，另一端嵌入墙中，AOC为提升重物的钢索，已知∠AOB等于30°，重物的重量为G，钢索的重量不计，重物处于静止状态，则钢索对滑轮的作用力大小为（）A．B．G C．D．答案:B【命题立意】本题考查受力分析、力的合成的知识．难度较小．【解题思路】对滑轮受力分析，受斜向上钢索的拉力、竖直向下的钢索的拉力、杆的弹力，处于平衡状态，三个力共点平衡，又因为两段钢索的拉力大小相等，都等于G，夹角为120°，所以钢索给滑轮的合力也为G，B正确．【规律总结】当两个分力大小相等，夹角为120°时，合力与两个分力大小相等．知识点:力的基本知识、重力、弹力、摩擦力及物体的受力分析,力的合成、分解,8.[6分]“顶牛”是一项很容易组织的民间体育活动，如图所示．设身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平地面上通过一轻杆进行比赛，企图迫使对方后退．甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为a1，a2，倾角越大，人手和杆的端点位置就越低，设甲、乙对杆的推力分别为F1，F2．甲、乙受到的摩擦力分别为f1，f2．若甲获胜，不计杆的质量，则（）A．F1＝F2a1＞a2f1＞f2B．F1＞F2a1＝a2f1＝f2C．F1＝F2a1＜a2f1＞f2D．F1＞F2a1＞a2f1＝f2答案:A【命题立意】本题考查牛顿定律及其应用，难度中等．【解题思路】“顶牛”运动中乙失败的原因是杆在水平方向的分力大于乙受到的最大静摩擦力（小于甲受到的最大静摩擦力），乙被迫移动．甲、乙两者的身高和质量完全相同，加之他们与地面间的动摩擦因数相同，因此只有杆甲端低，乙端高(α1＞α2)，杆对甲有竖直向下的分量，对乙有竖直向上的分量，从而使甲对地面的压力大于乙对地面的压力，从而f1＞f2，由于杆的质量可以忽略，两人对杆的推力大小相等，即F1＝F2，A正确知识点:力的基本知识、重力、弹力、摩擦力及物体的受力分析,9.[6分]如图，水平桌面上叠放着质量均为m的A，B两块木板，处于静止状态．A，B之间以及B与地面之间的动摩擦因数都为μ．若用水平恒力F向右拉动木板B，使之从A与地面之间抽出来，已知重力加速度为g．则拉力F的大小应该满足的条件是（）A．F＞2μmg B．F＞3μmg C．F＞4μmg D．F＞5μmg答案:C【命题立意】本题考查牛顿定律、隔离法和整体法、临界问题．难度较大．【解题思路】对A受力分析可知，A所能达到的最大加速度为μmg＝ma，a＝μg，将A和B看成一个整体，水平方向列方程得F－2μmg＝2ma，为了使A，B分离加速度a＞μg，则力F＞4μmg，C正确．知识点:机械运动、参考系、位移和路程,力的基本知识、重力、弹力、摩擦力及物体的受力分析,惯性、牛顿运动定律,10.[6分]一辆汽车由静止开始运动的v－t图象如图所示，下列说法正确的是（）A．刹车时的加速度大小为0.4 m/s2B．汽车运动的总位移大小为700 mC．汽车运动的平均速度为10 m/sD．汽车加速运动的平均速度大于减速运动的平均速度答案:B【命题立意】本题考查了v－t图象的相关知识．难度中等．【解题思路】30～50 s汽车刹车，刹车的加速度为，A错误；汽车运动的总位移为梯形的面积，，B正确；汽车运动的平均速度为，C错误；加速运动的初速度和减速运动的末速度都是零，加速运动的末速度和减速运动的初速度都是20 m/s，根据平均速度可得，汽车加速运动的平均速度等于减速运动的平均速度，D错误．知识点:变速直线运动、匀变速直线运动的速度、加速度、位移,11.[6分]（不定项）固定半圆弧槽内壁光滑，一个小球放置槽底，现用一水平向右的拉力作用在小球上，使小球缓慢上移（小球移动过程中可视为平衡状态）．则（）A．小球上移过程中，力F逐渐增大B．小球上移过程中，力F为恒力C．只要力F足够大，小球可移动到圆弧槽口D．无论力F多大，小球都不可能移至圆弧槽口答案:AD【命题立意】本题考查的是动态平衡问题，主要考查考生的分析能力．难度中等．【解题思路】在小球上移的过程中，轨道对小球的支持力和水平方向的夹角越来越小，为保持小球处于平衡状态，该力在竖直向上的分力保持和小球的重力等大，其在水平方向的分力会越来越大，拉力F也要随之变大，A正确；在圆弧槽口处，轨道对小球的支持力水平向左，竖直方向没有力和小球的重力平衡，所以D正确．知识点:力的基本知识、重力、弹力、摩擦力及物体的受力分析,12.[4分]如图，欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下，可采用的方法是（）A．增大斜面的倾角B．对木块A施加一个垂直于斜面的力C．对木块A施加一个竖直向下的力D．在木块A上再叠放一个重物答案:B【命题立意】本题考查了受力分析、力的合成与分解、平衡条件，主要考查考生的分析能力．难度中等．【解题思路】当沿斜面向上的摩擦力大于沿斜面向下的重力分力时木块A便可停下．增大斜面的倾角，木块下滑得更快，A错误；对木块A施加一个竖直向下的力、在木块A上再叠放一个重物，沿斜面向上的摩擦力仍然等于沿斜面向下的重力分力，CD错误，只有B正确．知识点:力的基本知识、重力、弹力、摩擦力及物体的受力分析,惯性、牛顿运动定律,13.[6分]（不定项）如图所示，在竖直方向上，两根完全相同的轻质弹簧a，b，一端与质量为m的物体相连接，另一端分别固定．当物体平衡时，如果（）A．a被拉长，则b一定被拉长B．a被压缩，则b一定被压缩C．b被拉长，则a一定被拉长D．b被压缩，则a一定被拉长答案:BC【命题立意】本题考查共点力平衡．难度中等．【解题思路】对于A，a被拉长，但如果a的拉力小于物体的重力，则b被压缩，A错误；对于B，a被压缩，根据共点力平衡，b对物体的弹力一定等于物体的重力和a对物体的压力之和，b一定被压缩，B正确；对于C，b被拉长，b对物体的拉力向下，物体的重力也向下，根据共点力平衡，a对物体的拉力向上，且等于b对物体的拉力与物体的重力之和，C正确；对于D，b被压缩，如果b对物体的弹力大于物体的重力，则a也被压缩，D错误．知识点:力的基本知识、重力、弹力、摩擦力及物体的受力分析,14.[4分]如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平地面上，A，B两物体通过细绳连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）．现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止．在此过程中（）A．水平力F一定变小B．斜面体所受地面的支持力一定变大C．地面对斜面体的摩擦力一定变大D．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大答案:C【命题立意】本题考查受力的动态分析．难度中等．【解题思路】设A，B两物体的重力分别为G A，G B，θ为B上端的绳与竖直方向的夹角，对物体B受力分析得F T cosθ＝G B，F T sinθ＝F，联立解得，F＝G B tanθ，B升高时θ↑，则F T↑，F↑，选项A错误：物体A与斜面体相对静止，把物体A与斜面看做一整体，分析可知系统仅在水平方向受力F 的作用，故斜面所受地面支持力不变，地面对斜面体的摩擦力随F增大而增大，选项B错误，选项C正确：由于F T与G A sinα的大小关系不明确，无法确定A开始时所受摩擦力的方向，也就无法明确A所受摩擦力大小和方向的变化，选项D错误．知识点:力的基本知识、重力、弹力、摩擦力及物体的受力分析,共点力作用下物体的平衡,15.[4分]（不定项）如图所示，质量为m的质点，与三根相同的螺旋形轻弹簧相连．静止时，弹簧c沿竖直方向，相邻两弹簧间的夹角均为120°．已知弹簧a，b对质点的拉力大小均为F，则弹簧c对质点的作用力大小可能为（）A．mg·F B．C．F－mg D．mg－F答案:CD【命题立意】本题考查了共点力平衡等知识．难度较小．【解题思路】根据平行四边形定则，弹簧a，b拉力的合力为F，方向竖直向上；如果F＞m g，根据共点力平衡条件，弹簧c上的作用力大小为F－m g，方向竖直向下；如果F＜m g，根据共点力平衡条件，弹簧c上的作用力大小为m g－F，方向竖直向上；综上所述，本题选CD．知识点:力的基本知识、重力、弹力、摩擦力及物体的受力分析,共点力作用下物体的平衡,16.[6分]如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。

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。

1．物体在共点力的作用下，保持________或做____________，我们就说这个物体处于平衡状态．共点力作用下物体的平衡条件是____________．其数学表达式为F合＝______或F x合＝F y合＝其中F x合为物体在x轴方向上所受的合外力，F y合为物体在y轴方向上所受的合外力．答案．静止匀速直线运动合力为零0002．共点力作用下物体的平衡条件(F合＝0)的应用步骤(1)选定____________，依据题意应该用整体法还是隔离法更有利于解决问题，应视具体问题而定．(2)对研究对象进行准确的__________，找出哪些物体对要研究的物体有力的作用．(3)画出________________，并将某些力进行合成或分解，作出平行四边形．(4)根据平衡条件：____________，列出平衡方程进行求解．答案．(1)研究对象(2)受力分析(3)受力示意图(4)F合＝0练习题；1．下列物体中处于平衡状态的是(AC)A．静止在粗糙斜面上的物体B．沿光滑斜面下滑的物体C．在平直路面上匀速行驶的汽车D．做自由落体运动的物体在刚开始下落的一瞬间2．物体静止放置在粗糙斜面上，斜面对物体的作用力的方向是(C)A．垂直斜面向上B．可能沿斜面向下C．竖直向上D．无法判断3．下列关于物体的平衡状态的说法，正确的是(A)A．只有在静止和匀速直线运动状态，物体才处于平衡状态B．做竖直上抛运动的物体，上升到最高点时速度为零，此瞬间物体处于平衡状态C．若一个物体相对另一个物体静止，则此物体处于平衡状态D．若一个物体所受合外力为零，则此物体处于静止状态4．下列情况下，物体处于平衡状态的有(B)A．自由下落B．沿斜面匀速下滑C．物体被竖直向上抛出到达最高点时D．处于超重状态的物体5．物体在共点力作用下，下列说法中正确的是(C)A．物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态B．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C．物体所受合力为零，就一定处于平衡状态D．物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态6．一物体放在粗糙的水平面上，质量m＝5 kg，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.3，当用水平力F作用在物体上时，物体恰好做匀速直线运动，则力F应为多少？答案．15 N 解析F＝μmg＝0.3×5×10 N＝15 N.7．物体在共点力作用下，下列说法中正确的是(C)A．物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态B．一物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C．物体所受合力为零，就一定处于平衡状态D．物体做匀加速直线运动时，物体处于平衡状态8．如图1所示，物块在力F作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块所受的摩擦力f与拉力F的合力方向应该是(B)A．水平向右B．竖直向上C．向右偏上D．向左偏上对物块进行受力分析如右图所示，除F与f外，它还受竖直向下的重力G及竖直向上的支持力N，物块匀速运动，处于平衡状态，合力为零．由于重力G和支持力N在竖直方向上，将重力和支持力等效成一个竖直向下的力，四力平衡转化为三力平衡，则根据三力平衡的原理，F与f的合力必须和重力与支持力的合力等大反向，所以沿竖直方向向上．故B正确．]9. 如图2所示，水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动，下列说法中正确的是(CD)A．作用力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力B．作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力C．物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力D．物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力10．某物体处于平衡状态时受到四个力的作用，保持其中三个力大小和方向均不变，将另一个力F保持其大小不变，方向转过90°角，则欲使物体仍保持静止状态，必须再加上一个大小为多大的力才行(B) A．F B.2F C．2F D．3F11．物体受到三个共点力F1＝7 N、F2＝9 N及未知力F作用而平衡，试讨论F的取值范围；若物体受到四个共点力F1＝7 N、F2＝9 N、F3＝3 N及未知力F4作用而平衡，则F4的取值范围如何呢？答案．2 N≤F≤16 N0 N≤F4≤19 N12. 如图3所示，重力为500 N 的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200 N 的物体，当绳与水平面成60°角时，物体静止．不计滑轮与绳的摩擦．求地面对人的支持力和摩擦力．答案．100(5－3) N 100 N解析 人和重物静止，所受合力皆为零，对物体受力分析得到，绳的拉力F ′等于物重200 N ；人受四个力作用，将绳的拉力分解，即可求解且人受绳的拉力F 大小与F ′相同，则F ＝F ′＝200N.如右图所示，以人为研究对象，将绳的拉力分解得水平分力F x ＝F cos 60°＝200×12 N ＝100 N 竖直分力F y ＝F sin 60°＝200×32N ＝100 3 N 在x 轴上，f 与F x 二力平衡，所以静摩擦力f ＝F x ＝100 N ，在y 轴上，三力平衡得，地面对人的支持力N ＝G －F y ＝(500－1003) N ＝100(5－3) N.13．如图4所示，用绳AC 和BC 吊起一重物，绳与竖直方向夹角分别为30°和60°，AC 绳能承受的最大的拉力为150N ，而BC 绳能承受的最大的拉力为100 N ，求物体最大重力不能超过多少？答案．173.2 N解析 以重物为研究对象，重物受力如右图所示，重物静止，加速度为零．由平衡条件得T AC sin 30°－T BC sin 60°＝0① T AC cos 30°＋T BC cos 60°－G ＝0② 由式①可知T AC ＝3T BC当T BC ＝100 N 时，T AC ＝173 N ，AC 将断．而当T AC ＝150 N 时，T BC ＝86.6N<100 N 将T AC ＝150 N ，T BC ＝86.6 N 代入式②解得G ＝173.2 N 所以重物的最大重力不能超过173.2 N.14．下列各组的三个共点力不能使物体处于平衡状态的是( B )A ．F 1＝5 N ，F 2＝5 N ，F 3＝1 NB ．F 1＝1 N ，F 2＝3 N ，F 3＝1 NC ．F 1＝2 N ，F 2＝4 N ，F 3＝6 ND ．F 1＝6 N ，F 2＝10 N ，F 3＝8 N15. 建筑工人用如图5所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0 kg 的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg 的建筑材料以0.500 m/s 2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g 取10 m/s 2)( B )A ．510 NB ．490 NC ．890 ND ．910 N答案．对建筑材料进行受力分析．根据牛顿第二定律有F －mg ＝ma ，得绳子的拉力大小等于F＝210 N ．然后再对人受力分析由平衡知识得Mg ＝F ＋N ，得N ＝490 N ，根据牛顿第二定律可知人对地面的压力为490 N ，B 对．16 如图8所示，质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上．已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面的倾角为30°，则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为(A )A.32mg 和12mgB.12mg 和32mg C.12mg 和12μmg D. 32mg 和32μmg 等边三棱柱静止在斜面上，处于平衡状态，故所受合力为零，由受力分析可知其受重力、弹力和静摩擦力，画出受力分析图可知斜面对三棱柱的支持力N ＝mg cos 30°＝32mg ，摩擦力F 1＝mg sin 30°＝12mg ，A 正确．] 17. 如图10所示，质量为m 的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB 与竖直方向的夹角为θ.设水平横梁OA 和斜梁OB 作用于O 点的弹力分别为F 1和F 2，以下结果正确的是( D )A ．F 1＝mg sin θB ．F 1＝mg sin θC ．F 2＝mg cos θD ．F 2＝mg cos θ由题可知，对悬挂的物体由力的平衡条件可知绳子的拉力等于其重力，则绳子拉O 点的力也等于重力．求OA 和OB 的弹力，选择的研究对象为作用点O ，受力分析如图，由平衡条件可知，F 1和F 2的合力与T 等大反向，则由平等四边形定则和几何关系可得：F 1＝mg tan θ，F 2＝mg cos θ，则D 正确．]。

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。

高三物理共点力的平衡试题答案及解析1.一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。

将一质量、体积的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。

向浮筒内冲入一定质量的气体，开始时筒内液面到水面的距离，筒内气体体积。

在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面的距离为时，拉力减为零，此时气体体积为，随后浮筒和重物自动上浮。

求和。

已知:大气压强，水的密度，重力加速度的大小。

不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略。

【答案】；【解析】当时，由平衡条件得①代入数据得②设筒内气体初、末态的压强分别为、，由题意得③④此过程中，筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得联立②③④⑤式，代入数据得⑥【考点】玻意耳定律2.如图甲所示，在粗糙水平面上静置一个截面为等腰三角形的斜劈A，其质量为M，两个底角均为30°．两个完全相同的、质量均为m的小物块p和q恰好能沿两侧面匀速下滑．若现在对两物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F1、F2，且F1＞F2，如图乙所示，则在p和q下滑的过程中，下列说法正确的是A．斜劈A仍保持静止B．斜劈A受到地面向右的摩擦力作用C．斜劈A对地面的压力大小等于（M＋2m）gD．斜劈A对地面的压力大于（M＋2m）g【答案】AC【解析】甲图中，三个物体都处于平衡状态，故可以对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故支持力为（M+2m）g，没有摩擦力；若对两物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F1、F2，则两物体对斜面体的滑动摩擦力和正压力都不变，故斜面仍然静止，斜劈A也不受地面的摩擦力作用，斜劈A对地面的压力大小仍等于（M＋2m）g 选项A C正确BD错误；【考点】整体及隔离法；物体的平衡。

3.（19分）如图所示平面直角坐标系xoy位于竖直平面内，在坐标系的整个空间存在竖直向上的匀强电场，在区域Ⅰ(0≤x≤L)还存在匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面向里。

在x轴上方有一光滑弧形轨道PQ，PQ两点间竖直高度差为。

高三物理共点力的平衡试题答案及解析1.如图所示，固定斜面上的物体A受到平行于斜面向下的力作用。

若力F大小不变，将力F在竖直平面内由沿斜面向下缓慢的转到沿斜面向上（转动范围如图中虚线所示）。

在F转动过程中，物体始终保持静止。

在此过程中物体与斜面间的： ( )A．弹力可能先增大后减小B．摩擦力一定先减小后增大C．弹力一定先减小后增大D．摩擦力一定一直减小【答案】C【解析】据题意，设拉力F与垂直斜面的夹角为，当拉力F转动过程中，拉力F在垂直于斜面方向的分力为：，支持力为：由于夹角先变小后变大，所以支持力先变小后增加，故选项C正确选项A错误；开始转动时摩擦力向上，由于F在沿斜面向下的分力在减小，所以摩擦力在减小，当F转动向上时，F沿斜面向上的分力在变大，摩擦力可能沿斜面向上且一直在减小，也可能向下，且增加，故选项B、D错误。

【考点】本题考查动态平衡。

2.如图，欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下，可采用的方法是A．增大斜面的倾角B．对木块A施加一个垂直于斜面的力C．对木块A施加一个竖直向下的力D．在木块A上再叠放一个重物【答案】B【解析】当沿斜面向上的摩擦力大于沿斜面向下的重力分力就可以；增大斜面的倾角，木块下滑更快，A错误；对木块A施加一个竖直向下的力、在木块A上再叠放一个重物，沿斜面向上的摩擦力仍然等于沿斜面向下的重力分力，选项C、D错误，B正确。

【考点】共点力的平衡。

3.倾角，质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，质量m=2kg的木块置于斜面顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s到达底端，运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止（），求：（1）地面对斜面的摩擦力大小与方向；（2）地面对斜面的支持力大小（3）通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。

【答案】(1) ，方向向左。

(2)(3) 见解析【解析】（1）隔离法：对木块：，因为，得所以，对斜面：设摩擦力f向左，则，方向向左。

（如果设摩擦力f向右，则，同样方向向左。

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。

第08讲 受力分析 共点力平衡（模拟精练+真题演练）1．（2023·辽宁·模拟预测）如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。

铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。

已知檩条间距离为d ，以下说法正确的是（ ）A ．瓦片共受到4个力的作用B ．减小檩条的倾斜角度θ时，瓦片与檩条间的弹力变小C ．减小檩条的倾斜角度θ时，瓦片与檩条间的摩擦力变大D ．减小檩条间的距离d 时，瓦片可能会下滑【答案】D【详解】A ．瓦片受重力，两侧的支持力和两侧摩擦力，共5个力，故A 错误； B ．减小檩条的倾斜角度θ时，两弹力的合力等于cos mg θ，瓦片与檩条间的弹力变大，故B 错误；C ．瓦片与檩条间的摩擦力等于sin mg θ，减小檩条的倾斜角度θ时，摩擦力减小，故C 错误；D ．根据题图可知，两檩条对瓦片的弹力与垂直于檩条方向的夹角为α，有2cos cos N mg αθ=减小檩条间的距离d 时，夹角α变小，则瓦片与檩条间的弹力变小，最大静摩擦力变小，则瓦片可能会下滑，故D 正确。

故选D 。

2．（2023春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考）小黄是徒手爬楼高手，在网上拥有许多粉丝，被称为现实中的“蜘蛛侠”。

如图为他徒手利用两面直角相关的墙角靠摩擦爬上墙壁的图片。

当他双脚离开直角墙面，仅用双手将自己稳定在空中，此时关于他的受力分析可能正确的是（）A．B．C．D．【答案】D【详解】依题意，当人双脚离开直角墙面，仅用双手将自己稳定在空中时，每面墙壁给人每只手的弹力均垂直墙壁指向外面，根据对称性可知墙面对人每只手的弹力大小相等，且两弹力相互垂直，根据平行四边形定则可知两弹力的合力垂直墙角竖直线指向外，所以人所受弹力与重力的合力向外倾斜，由平衡条件可得，人手所受两面直角墙壁的摩擦力的合力应向内倾斜，综上所述，故选D。