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受力分析共点力的平衡练习题及答案

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5.半圆柱体P 放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直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 态。

如图5所示是这个装置的纵截面图。

若用外力使 MN 保持竖直，缓第二章 第3单元 受力分析 共点力的平衡1 •如图1所示是2011年第七届城市运动会吊环比赛的一个场景, 此时人静止不动，两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角，下列判断 确的是（ ） A .两根吊带受到环的拉力大小不等 B •手对吊环作用力方向竖直向下 C.每根吊带受到环的拉力大小都等于人重量的一半 D .两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向下 图1 2•如图2所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧， 点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止。

下列判断正确的是 （ ） A. F 1>F 2>F 3B. F 3>F 1>F 2 C . F 2>F 3> F 1连接D . F 3>F 2> F 1 3.如图3所示，截面为三角形的木块 a 上放置一铁块 b ，三角形木块竖直边靠 且粗糙的竖直墙面上，现用竖直向上的作用力 F,推动木块与铁 块一起向上匀速运动，运动过程中铁块与木块始终保持相对静止，则下列说法正 在竖直确的是A .木块a 与铁块b 间一定存在摩擦力B .木块与竖直墙面间一定存在水平弹力C.木块与竖直墙面间一定存在摩擦力 D .竖直向上的作用力 F 大小一定大于铁块与木块的重力之和 4.如图4所示，一光滑斜面固定在地面上，重力为 G 的物体在一水 力F 的作用下处于静止状态。

若斜面的倾角为 0,则（ ） A . F = Geos 0 B . F = Gsin 0 平推C.物体对斜面的压力 F N = Geos 0 D .物体对斜面的压力F N Geos 0挡板 静止状慢地向A . MN 对Q 的弹力逐渐减小B .地面对P 的摩擦力逐渐增大 C. P 、Q 间的弹力先减小后增大 D . Q 所受的合力逐渐增大6 .如图6所示，水平细杆上套一环 A ，环A 与球B 间用一轻质绳相连, 别为m A 、m B ，由于B 球受到风力作用，环 A 与B 球一起向右匀速运动。

已知 竖直方向的夹角为0,则下列说法中正确的是 （）A .B 球受到的风力 F 为m B gtan 0 B •风力增大时，轻质绳对 B 球的拉力保持不变 C.风力增大时，杆对环A 的支持力保持不变D .环A与水平细杆间的动摩擦因数为忑与斜面夹角为 0的木板挡住，球面、木板均光滑。

若使球对木板压力最 小，则木板与斜面间夹角0应为（）A . a— a9•如图9所示，在一根粗糙的水平直杆上套有两个质量均为 m 的铁环,上系着两根等长细线，共同拴住质量为M 的小球，两铁环与小球都处于静止状想办法使得两铁环间距离增大稍许而同时仍能保持系统平衡，则水平直杆对铁 持力F N 和摩擦力 图9F f 的可能变化是（）A . F N 不变B . F N 增大C . F f 增大D . F f 不变10.如图10所示，一个质量为 3.0 kg 的物体，放在倾角为 0= 30 °勺斜面 止不动。

若用竖直向上的力 F = N 提物体，物体仍静止，（g= 10 m/s 2）下述 正确的是（）A .物体受到的摩擦力减小 NB .物体对斜面的作用力减小b 间的距离远大于滑轮的直径，不计 一切摩擦，整个装置处于静止状态。

由图可知( )图7A . a .宀存F定等」3B .m 1 一疋大于 m 2C . m 1定小于 2m 2D .m 1可能大于 2m 28 .如图 8所示， 所受重力为 G 的均匀小球放在倾角为a 的斜面上，球图107•在如图7所示装置中，两物体质量分别为 m i 、 m 2，悬点 a 、 质量分 细绳与被两铁环 态。

现 环的支上静 结论C.斜面受到的压力减小 N D .物体受到的合外力减小N11. 如图11所示，轻杆BC 的C 点用光滑铰链与墙壁固定，杆的 B 点通 水平细绳AB 使杆与竖直墙壁保持 30°的夹角。

若在 B 点悬挂一个定滑轮(不 重力)，某人用它匀速地提起重物。

已知重物的质量 m= 30 kg ，人的质量=50 kg ， g 取 10 m/s 2。

试求：(1) 此时地面对人的支持力的大小； (2) 轻杆BC 和绳AB 所受力的大小。

12. 一个底面粗糙、质量为 M 的劈放在粗糙的水平面上，劈的斜面光 与水平面成30°角；现用一端固定的轻绳系一质量为 m 的小球，小球放在上，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°如图12所示，试求：图12(1) 当劈静止时绳子的拉力大小。

(2) 若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的 k 倍，为使整个系统静止， k 值必须满足什么 条件？详解答案:1•解析：由两根吊带对称可知，两根吊带受到环的拉力大小相等， A 错；人受力平衡，每个吊环对手的作用力方向由人的重心指向环，方 向斜向上方，手对吊环的作用力斜向下方， B 错误；两吊带对环的拉力方向沿着吊带斜向上，其合力与人和环的重力平衡，即其合力方向竖直向上，故两根吊带受到环的拉力合力一定竖直向下, 于每根吊带受到环的拉力方向不是竖直向下，故其大小一定大于人的重量的一半,答案：D2.解析： 由于三力的共点平衡，三力首尾相连构建封闭三角形，由三角形的边角关系可知，B 项正确。

答案：B3.解析： 铁块b 匀速运动，故铁块 b 受重力、斜面对它的垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，选项 A 正确；将a 、b 看做一个整体，竖直方向: F= G a + G b ，选项D 错误；整体水平方向不D 正确；由C 错误过 计 M图11滑且 斜面受力，故木块与竖直墙面间不存在水平弹力，没有弹力也就没有摩擦力，选项答案：A4•解析：物体所受三力如图所示，根据平衡条件，F、F N '的合力与重B、C均错大反向，有 F = Gtan e, F N = F Ncos e 故只有D选项正确。

力等答案：D5•解析：对圆柱体Q受力分析如图所示，P对Q的弹力为F , MN对Q的弹力为F N,挡板MN向右运动时，F和竖直方向的夹角逐渐增大，如图所示，而圆柱体所受重力变，所以F和F N的合力大小不变，故D选项错误；由图可知，F和F N增大，故A、C两项都错；对 P、Q整体受力分析知，地面对 P的摩擦力于F N,所以地面对 P的摩擦力也逐渐增大。

故选B。

答案：B6•解析：对B受力分析可知 A正确；当风力增大时，由于F拉二m B g/cos 0,所以B错误；以整体为研究对象，竖直方向杆对环A的支持力与环 A和B球受到的重力平衡，C正确；水平方向上，m B gtan0=M(m A + m B)g，所以 D 错误。

答案：AC7.解析：光滑滑轮两边绳的拉力相等，由物体处于平衡可得：水平方向：m2gsin a= m2gsin及/• a=伎竖直方向： 2m2gcos p= m i g，所以 m i 一定小于 2m2。

答案：AC8•解析：以小球为研究对象，小球受到三个力的作用处于平衡状态，且重力大小、方向一定，斜面的支持力方向一定，板的支持力可由矢量三角形得岀，在板的支持力与斜面的支持力垂直时有最小值，故板与斜面垂直时，板对小球的支持力最小，由牛顿第三定律可知，小球对木板压力最小，选项 C正确。

答案：C9.解析：对铁环和小球受力分析如图所示，以整体为研究对象，2F N = Mg + 2mg，可见F N与a角无关，即F N不变，A对，B错；摩擦力F f = Fcos a，2Fsin a= Mg，所以F f= § ?，所以说F f随着a角的减小而增大，C对，D错。

答案：AC10.解析：对物体m进行受力分析：m始终处于静止状态，不加竖直向上的力时，摩擦力f=mgsin30 ° 15 N，支持力F N = mgcos30 = 15衍 N，物体对斜面的作用力是指物体对斜面的压力和摩擦力的合力，其大小等于重力mg= 30 N ;若加上一个竖直向上的力提物体时，相当于重力减小了，可看作重力为G = (30 — 5) N = 25 N的物体，此时摩擦力为 f = Gsin30 = N，减少了 N , A正确；支持力为确；m 始终处于静止状态，合外力为零， D 错误答案：ABF T = mg ，且绳对人的拉力为 mg ，所以地面对人的支持力为: F N = Mg — mg = (50 — 30) X 10 N = 200 N ，方向竖直向上。

(2)定滑轮对B 点的拉力方向竖直向下，大小为 2mg ，杆对B 点的弹力方 杆的方向，如图所示，由共点力平衡条件得：F AB = 2mgtan30 = 2 X 30X 10X 于 N = 200,3 N2mg2X 30X 10 cos30 '3=400 .3 N 。

答案：(1)200 N (2)400 3 N 200 3 N12.解析：(1)以小球为研究对象，其受力如图甲所示，并建立如图所示直角坐标系，对 F T 和mg 进行正交分解，由物体的平衡条件可知：F T COS 30 = mgsin30 °得 F T = ^mg(2)以劈和小球整体为研究对象，整体受力情况如图乙所示，由物体平衡 可得： F f = F T COS 60 ；为使整个系统静止，其临界状态是静摩擦力 Ff max = k[(M + m)g — F T sin60 ]° 联立以上两式可得 k=3m- 6M + 3m即k 值必须满足k> (3)m6M + 3m3；3m答案：⑴§mg (2)k‘ 6M + 3m11 •解析：(1)因匀速提起重物，则 F f 为最大值,即有乙。

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考点5 受力分析 共点力的平衡

考点5 受力分析 共点力的平衡

考点5受力分析共点力的平衡[题组一基础小题]1.如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止。

物体B的受力个数为()A．2 B．4C．2或4 D．无法确定答案 B解析A、B之间一定有弹力，否则A不会静止，以B为研究对象，B受到重力、推力F和A对B斜向下的弹力，分析可知，B一定还受A对它的静摩擦力，否则B不会静止，所以B受四个力作用，故B正确，A、C、D错误。

2.如图所示，固定斜面上有一小球，用一竖直轻弹簧与之相连，小球处于静止状态，不考虑小球的滚动。

下列说法正确的是()A．小球与斜面之间一定有弹力B．弹簧一定处于伸长状态C．弹簧可能处于压缩状态D．小球最多受到5个力答案 C解析当小球受到弹簧的弹力与重力等大反向时，小球与斜面之间没有作用力，A错误；小球一定受到竖直向下的重力，若弹簧被压缩，则小球还受到弹簧对它竖直向下的弹力、斜面对它垂直斜面向上的支持力以及沿斜面向上的摩擦力，若弹簧被拉伸，则小球受到重力、弹簧对它竖直向上的弹力，还可能受到斜面对它垂直斜面向上的支持力以及沿斜面向上的摩擦力，即小球最多受4个力作用，C正确，B、D错误。

3.如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量为100 g，某人用手在这叠木板的两侧各加一水平压力F，使木板水平静止。

若手与木板之间的动摩擦因数为μ1＝0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为μ2＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。

则水平压力F至少为()A．8 N B．15 NC．16 N D．30 N答案 B解析先将所有的木板当成整体进行受力分析，该整体竖直方向受重力和静摩擦力，故有2μ1F≥8mg；再对除两外侧木板的剩余木板受力分析，竖直方向受重力和静摩擦力，有2μ2F≥6mg；联立解得F≥15 N，故B正确，A、C、D错误。

4.将四块相同的坚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°，石块间的摩擦力可以忽略不计。

共点力平衡练习题(有答案)

共点力平衡练习题(有答案)

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

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

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。

受力分析共点力的平衡(基础)教师用卷

受力分析共点力的平衡(基础)教师用卷

受力分析共点力的平衡(基础)题号一二总分得分一、单选题（本大题共4小题，共分）1. 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。

每条腿对月球表面压力的大小为( )A. mg4B. mg4cosθC. mg6cosθD. mg24【答案】D【解析】【分析】本题主要了共点力的平衡问题，熟悉物体的受力分析，结合整体法即可完成解答。

【解答】对“嫦娥五号”探测器受力分析有：F N=mg月 g月=g 6则对一条腿有：F N′=14mg月=mg24根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力为mg 24；故选：D。

2. 如图所示，重力为G的运动员两手臂对称悬挂在单杠上并保持静止状态，两手臂间夹角为θ，则下列说法正确的是( )A. 当θ=60°时，单条手臂与单杠之间的弹力大小为√ 33GB. 单杠对每条手臂的作用力大小始终等于G2C. 当θ不同时，运动员受到的合力不同D. 手臂对单杠的弹力大小与θ无关【答案】D【解析】运动员静止，所受合力为零，与θ无关，故C错误；对运动员，单杠对单条手臂的弹力为G2，与θ无关，结合牛顿第三定律得手臂对单杠的弹力为G2，故D正确，A错误；单杠对每条手臂的作用力是弹力与摩擦力的合力，应大于G2，故B错误。

3. 一圆筒内壁粗糙，底端放一个质量为m的物体(可视为质点)，该物体与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ，圆筒由静止沿逆时针方向缓慢转动直到物体恰好滑动，此时物体、圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，如图所示，以下说法正确的是( )A. 在缓慢转动过程中物体受到的支持力逐渐增大B. 在缓慢转动过程中物体受到的静摩擦力逐渐减小C. 物体恰好滑动时夹角θ与μ的关系为μ=tanθD. 缓慢转动过程中，圆筒对物体的作用力逐渐增大【答案】C【解析】对物体受力分析如图所示，正交分解，根据平衡条件列出方程F N=mg cosθ，F f= mg sinθ，随着θ的增大，F N减小，F f增大，选项AB错误；当物块恰好滑动时F f=μF N，解得μ=tanθ，选项C正确；缓慢转动过程中，圆筒对物体的作用力与重力等大反向，始终不变，D错误。