受力分析、共点力平衡练习题2
人教版高中物理必修第一册课后习题 第3章 相互作用——力 5 共点力的平衡 (2)
5 共点力的平衡课后·训练提升学考过关检验一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)1.如图所示,光滑斜面的倾角为θ=37°,一个可以看成质点的小球在轻质细线的拉力作用下静止在斜面上,细线与斜面间的夹角也为37°。
若小球的重力为G,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则手对细线的拉力等于( )A.GB.G2C.3G4D.4G5,小球受到细线的拉力F、斜面的支持力和小球的重力作用,在沿斜面方向上,Fcos37°=Gsin37°,解得F=Gtan37°=34G,选项C正确。
2.如图所示,斜面的倾角为30°,物块A、B通过轻绳连接在弹簧测力计的两端,A、B重力分别为10 N、6 N,整个装置处于静止状态,不计一切摩擦,则弹簧测力计的读数为( )A.1 NB.5 NC.6 ND.11 NA由共点力平衡条件有F T-G A sin30°=0,由牛顿第三定律可知,弹簧测力计的读数为F T=5N,选项B正确。
3.如图所示,轻绳OA一端固定在天花板上,另一端系一光滑的圆环,一根系着物体的轻绳穿过圆环后,另一端固定在墙上B点,且OB处于水平位置。
现将A点缓慢沿天花板水平向右移动,且OB段的轻绳始终保持水平,则OA、OB段轻绳所受的拉力的大小F TA、F TB的变化情况是( )A.F TA增大,F TB不变B.F TA、F TB均不变C.F TA不变,F TB增大D.F TA、F TB均减小,则OC、OB段轻绳所受的拉力的大小F TC、F TB始终相等,且等于物体的重力。
又OB段轻绳始终保持水平,OC段轻绳始终保持竖直,则A点缓慢右移,圆环也随之右移,角θ不变,如图所示。
由平衡条件得F OA=√F OB2+F OC2=√2mg,可知OA段绳上所受的拉力不变。
选项B正确。
4.如图所示,AB、BD为两段轻绳,其中BD段水平,BC为处于伸长状态的轻质弹簧,且AB和CB与竖直方向的夹角均为45°。
第二章 第3节 受力分析
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】解析版(1)
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。
新高考物理高频考点专项练习：专题二 考点06 受力分析 共点力平衡(A卷)
新高考物理高频考点专项练习：专题二考点06 受力分析共点力平衡（A卷）1.如图所示，内壁光滑、半径为R的半球形容器静置于水平地面上，现将一轻弹簧一端固定在容器底部A处（O为球心），另一端与质量为m的小球相连，小球静止于B点，OB与竖直方向的夹角为30θ︒=，已知重力加速度为g，则弹簧对小球的弹力1F与容器对小球的弹力2F之比为( )A.622+B.622-C.624+D.624-2.如图，A、B两个质量均为m的小球（视为质点）悬挂在O点，在小球B上施加一个外力F，缓慢地让两个小球偏离原来的位置，直到轻绳OA与竖直方向成30°角的平衡位置，当外力F最小时，轻绳OA与轻绳AB上的拉力大小之比为( )A.2:1B.3:3C.3:2D.3:13.自卸式运输车又称为翻斗车、工程车，由汽车底盘、液压举升机构、取力装置和货厢组成。
如图所示，在车厢由水平位置逐渐抬起至竖直的过程中，有关货物所受车厢的支持力F N和摩擦力F f，下列说法中正确的是( )A．摩擦力F f逐渐增大B．摩擦力F f先增大后减小C ．支持力F N 逐渐增大D ．支持力F N 先减小后不变4.如图所示，不可伸长的轻绳一端固定于竖直墙面的O 点，通过定滑轮和轻质动滑轮，另一端系一质量为1m 的重物，动滑轮下面挂有质量为2m 的重物，系统稳定时，轻绳与竖直墙面的夹角30θ=°，滑轮重力忽略不计，不计绳与滑轮摩擦，则1m 与2m 比值为( )A.1:3B.1:2C.1:3D.3:25.如图所示，一个半径为r 、重为G 的光滑均匀球，用长度为2r 的细绳挂在竖直光滑墙壁上，则绳子的拉力F 和球对墙壁压力N 的大小分别是( )A.2G G 、B.2,G GC.33,2G GD.233,33G G 6.如图，光滑球A 与粗糙半球B 放在倾角为30°的斜面C 上，C 放在水平地面上，均处于静止状态。
若A 与B 的半径相等，A 的质量为2m ，B 的质量为 m ，重力加速度大小为 g ，则( )A.C 对A 3mgB.C 对B 的摩擦力大小为12mgC.B 对A 23D.地面对C 3 7.如图所示，用细绳将小球悬挂于O 点，在垂直于细绳的外力F 作用下小球静止，细绳与竖直方向夹角为37°，细绳张力大小为T F .在F 方向与细绳始终保持垂直的情况下，将小球缓慢向上拉，直至细绳与竖直方向的夹角变为60°，在此过程中( )A.F 一直增大B.T F 一直增大C.F 始终大于T FD.F 先增大后减小8.如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O 点。
受力分析共点力的平衡练习题及答案
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。
专题训练二 受力分析 共点力的平衡
C．圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上
D．圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N
16、如图所示，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在竖直且粗糙的墙面上，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，则下列说法正确的是()
专题训练二 受力分析
1．(2010·安徽理综·19)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上，轻质
弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q相连，
如图1所示．若P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木
板P的受力个数为()
A．3B．4C．5D．6
2．如图所示，A和B两物块的接触面是水平的，A与B保持相对
A．FN＝m1g＋m2g－Fsinθ
B．FN＝m1g＋m2g－Fcosθ
C．Ff＝Fcosθ
D．Ff＝Fsinθ
14．如图所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中绳OA固定不动，绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的张力大小将()
A．一直变大
B．一直变小
当弹簧的长度仍为14 cm时，测力计的读数不可能为()
A．10 NB．20 NC．40 ND．0 N
9．2011年7月我国“蛟龙”号载人潜水器成功实现下潜5 km深度．设潜水器在下潜或上升过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，其中，海水浮力F始终不变，所受海水阻力仅与潜水器速率有关．已知当潜水器的总质量为M时恰好匀速下降，若使潜水器以同样速率匀速上升，则需要从潜水器储水箱向外排出水的质量为(重力加速度为g)()
A.B.
C.D.
12、如图所示，质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则()
共点力的平衡练习题
共点力的平衡练习题共点力的平衡问题是物理学中的基本概念之一，涉及到物体在平衡状态下受力的问题。
在这篇文章中，我们将介绍几个共点力的平衡练习题，帮助读者更好地理解这一概念并应用于实际问题的解决。
练习题1：一根长为10米的杆子，质量为1千克，放在两个支点A和B上，支点A距离杆子的左端点3米，支点B距离杆子的右端点5米。
现有一个重量为2千克的物体悬挂在距离杆子左端点6米的位置处。
求支点A和B承受的力的大小和方向。
解析：首先，我们需要分析杆子在平衡状态下所受力的情况。
在这个问题中，支点A和B承受了杆子的重力和悬挂物体的重力力，以及杆子两端受到的支持力。
根据平衡条件，杆子在平衡状态下必须满足∑F=0，即合外力为零。
首先考虑支点A，根据平衡条件，在不计算杆子的自重的情况下，支点A所受合外力应为0。
因此，支点A承受的力是悬挂物体的重力力在杆子上的投影，大小为2千克乘以重力加速度9.8米/秒²，方向向下。
接下来考虑支点B，同样根据平衡条件，在不计算杆子的自重的情况下，支点B所受合外力应为0。
由于杆子的长度大于支点B到悬挂物体的距离，因此支点B承受的力有两个部分组成：悬挂物体的重力力在杆子上的投影，大小同样为2千克乘以重力加速度9.8米/秒²，方向向上；以及杆子两端受到的支持力，大小不确定，方向为支持杆子的方向。
为了确定支点B的支持力大小和方向，我们可以考虑杆子的平衡。
根据杆子的平衡条件∑τ=0，即合外力矩为零。
由于悬挂物体的重力力矩为0（重力力作用线经过支点B），杆子两端的支持力必须产生相等大小、方向相反的力矩，以抵消悬挂物体重力力矩。
因此，支点B的支持力大小同样为2千克乘以重力加速度9.8米/秒²，但方向向下。
综上所述，支点A承受的力为19.6牛顿，方向向下；支点B承受的力为19.6牛顿，方向向下。
练习题2：一个球体悬挂在天花板上，用一根绳子悬挂。
绳子的右侧被水平拉伸，使得球体在一定高度上保持平衡。
受力分析、共点力的平衡(练)--2023年高考物理一轮复习讲练测(全国通用)(解析版)
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。
专题探究(二) 受力分析 共点力的平衡
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。
力学专题04：共点力平衡七大题型解析(原卷版)
力学专题04：共点力平衡七大题型解析（原卷版）1. 引言共点力平衡是力学中的一个重要概念，也是高考物理考试的热点问题。
本题将解析共点力平衡的七大题型，帮助大家更好地理解和掌握这一知识点。
2. 共点力平衡七大题型解析2.1 题型一：力的合成与分解【例题】一个物体受到三个力的作用，分别为F1=5N，F2=10N，F3=15N，求这三个力的合力及合力为零时，第三个力在F1和F2所决定的平面内的分解力。
【解析】（1）求合力：F = F1 + F2 + F3 = 5N + 10N + 15N = 30N（2）求分解力：设F3在F1和F2所决定的平面内的分解力为F3x和F3y，则有F3 = F3x + F3y。
根据分解力的性质，有F3x^2 +F3y^2 = F3^2。
2.2 题型二：受力分析【例题】一个物体在水平桌面上受到重力、支持力和摩擦力的作用，求物体在三个方向上的受力情况。
【解析】（1）竖直方向：重力向下，支持力向上，两者大小相等，方向相反，合力为零。
（2）水平方向：若有摩擦力，则与物体运动方向相反。
若无摩擦力，则合力为零。
2.3 题型三：力的矩【例题】一个物体在桌面上受到重力、支持力和两个力的作用，其中一个力F1=10N，作用点在物体边缘，另一个力F2=15N，作用点在物体内部，求物体在水平方向上的合力。
【解析】（1）计算矩：矩=力×力臂。
对于F1，力臂为物体半径；对于F2，力臂为作用点到旋转轴的距离。
（2）根据矩的平衡条件，物体在水平方向上的合力为零。
2.4 题型四：固定角度【例题】一个物体受到两个力的作用，其中一个力F1=10N，与水平方向成30°角，另一个力F2=15N，与水平方向成60°角，求物体在水平方向上的合力。
【解析】（1）将力分解为水平方向和竖直方向的分力：F1x = F1cos30°，F1y = F1sin30°；F2x = F2cos60°，F2y = F2sin60°。
高考物理总复习 第二章 3 第3节 受力分析 共点力平衡练习
避躲市安闲阳光实验学校受力分析 共点力平衡1.(2019·温州四校联考)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．如图所示是这个装置的纵截面图．若用外力使MN 保持竖直并且缓慢地向右移动，在Q 落到地面以前，发现P 始终保持静止．在此过程中，下列说法中正确的是( )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答案：B2.如图所示，AC 、CD 、BD 为三根长度均为l 的轻绳，A 、B 两端被悬挂在水平天花板上，相距2l .现在C 点上悬挂一个质量为m的重物，为使CD 轻绳保持水平，在D 点上可施加力的最小值为( )A ．mg B.33mgC.12mg D.14mg 答案：C3．(2019·绍兴检测)如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变．木板静止时，F 1表示木板所受合力的大小，F 2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后( )A ．F 1不变，F 2变大B ．F 1不变，F 2变小C ．F 1变大，F 2变大D ．F 1变小，F 2变小解析：选A.木板静止时受力情况如图所示，设轻绳与竖直木桩的夹角为θ，由平衡条件知，合力F 1＝0，故F 1不变，F 2＝mg2cos θ，剪短轻绳后，θ增大，cos θ减小，F 2增大，故A 正确．4．(多选)(2019·舟山质检)如图所示，A 、B 两球质量均为m ，固定在轻弹簧的两端，分别用细绳悬于O 点，其中球A 处在光滑竖直墙面和光滑水平墙面的交界处，已知两球均处于平衡状态，OAB 恰好构成一个正三角形，则下列说法正确的是(重力加速度为g )( )A ．球A 可能受到四个力的作用B ．弹簧对球A 的弹力大于对球B 的弹力C ．绳OB 对球B 的拉力大小一定等于mgD ．绳OA 对球A 的拉力大小等于或小于1.5mg解析：选ACD.对球B 受力分析，据共点力平衡可知弹簧和绳对球B 的作用力大小均为mg ，选项C 正确．对同一弹簧而言，产生的弹力处处相等，故弹簧对球A 的弹力等于对球B 的弹力，选项B 错误．对球A 分析可知，一定受重力、弹簧的弹力、墙面的支持力作用，可能受地面的支持力和绳的拉力，地面的支持力和绳的拉力也可能有一个为0，当地面对球A 的支持力为0时，绳上的拉力最大，等于重力和弹簧竖直方向的分力之和，即1.5mg ，故选项A 、D 正确．【课后达标检测】选择题1.(2019·浙江新高考名校创新卷(四))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A的受力个数为( ) A．2 B．3C．4 D．5答案：B2．将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示．用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ＝30°，则F的最小值为( )A.33mg B．mgC.32mg D.12mg答案：B3.(2019·绍兴质检)如图所示，有一只重为G的蜻蜓在空中沿虚线方向匀速直线飞行，在此过程中，蜻蜓受到空气对它的作用力的方向是( )A．a方向B．b方向C．c方向D．d方向答案：A4．(2019·嘉兴一中检测)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，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B，系统处于静止状态．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．B对A的压力大小为mgRR＋rD．细线对小球的拉力大小为mgrR解析：选A.把A、B看成一个整体，对整体受力分析得整体受重力和地面对整体的支持力，整体对地面的压力即A对地面的压力等于(M＋m)g，A正确；地面对整体没有摩擦力，即A对地面没有摩擦力，B错误；对B受力分析如图，由图得到cos θ＝RR＋r，cos θ＝F合F AB＝mgF AB，联立得F AB＝R＋rRmg，C错误；tan θ＝（R＋r）2－R2R＝r2＋2RrR，tan θ＝Fmg，联立得细线对小球的拉力F＝r2＋2RrRmg，D错误．5．(2019·湖州质检)如图所示，运动员手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦及空气阻力不计，则( )A．球拍对球的作用力为mg cos θB．运动员对球拍的作用力为Mg cos θC．运动员的加速度为g tan θD．若运动员的加速度大于g sin θ，球一定沿球拍向上运动解析：选C.由题意知乒乓球加速度水平向右，作乒乓球受力图，如图，F N＝mgcos θ，A项错误；F合＝mg tan θ＝ma，g sin θ<g tan θ＝a ，C 项正确，D 项错误；以球拍和乒乓球整体为研究对象，运动员对球拍的作用力应为Mg ＋mgcos θ，B 项错误．6.(2019·嘉兴质检)如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为F N1，球对木板的压力大小为F N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中( )A ．F N1始终减小，F N2始终增大B ．F N1始终减小，F N2始终减小C ．F N1先增大后减小，F N2始终减小D ．F N1先增大后减小，F N2先减小后增大解析：选B.对小球进行受力分析，如图所示，根据物体的平衡条件，可将三个力构建成矢量三角形．重力不变，随着木板缓慢转到水平位置，球对木板的压力大小F N2逐渐减小，墙面对球的压力大小F N1逐渐减小，故B 正确．7.如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球．当它们处于平衡状态时，质量为m 1的小球与O 点的连线与水平线的夹角为α＝90°，质量为m 2的小球位于水平地面上，设此时质量为m 2的小球对地面压力大小为F N ，细线的拉力大小为F T ，则( )A ．F N ＝(m 2－m 1)gB ．F N ＝m 2gC ．F T ＝22m 1gD ．F T ＝⎝⎛⎭⎪⎪⎫m 2－22m 1g 解析：选B.分析小球m 1的受力情况，由物体的平衡条件可得，绳的拉力F T ＝0，故C 、D 均错误；分析m 2受力，由平衡条件可得：F N ＝m 2g ，故A 错误，B正确．8.(多选)(2019·绍兴质检)如图所示，L 形木板置于粗糙水平面上，光滑物块压缩弹簧后用细线系住．烧断细线，物块弹出的过程木板保持静止，此过程( )A ．弹簧对物块的弹力不变B ．弹簧对物块的弹力逐渐减小C ．地面对木板的摩擦力不变D ．地面对木板的摩擦力逐渐减小解析：选BD.烧断细线，弹簧要恢复原状，弹簧对物块的弹力逐渐减小，故A 错误，B 正确；木板在水平方向上受到弹簧的弹力和地面的静摩擦力，两个力平衡，由于弹簧的弹力逐渐减小，则地面对木板的摩擦力逐渐减小，故C错误，D 正确．9.(2019·舟山高二期中)如图所示，在一绝缘斜面C 上有一带正电的小物体A 处于静止状态．现将一带正电的小球B 沿以A 为圆心的圆弧缓慢地从P 点转至A 正上方的Q 点处，已知P 、A 在同一水平线上，且在此过程中物体A 和C 始终保持静止不动，A 、B 可视为质点．关于此过程，下列说法正确的是( )A ．物体A 受到斜面的支持力先增大后减小B ．物体A 受到斜面的支持力一直增大C ．地面对斜面C 的摩擦力先增大后减小D．地面对斜面C的摩擦力先减小后增大解析：选A.以斜面C和A为研究对象，受到重力(M＋m)g、小球B对A的库仑力F、地面对C的支持力F N和地面对C的摩擦力F f作用，如图甲所示，根据平衡条件可得：F f＝F·cos θ，F N＝(M＋m)g＋F sin θ，当θ由0°增大到90°时，F f减小，F N增大，所以C、D错；以A 为研究对象，受到重力mg、小球B对A的库仑力F、物体A受到斜面的支持力F N A和物体A受到斜面的摩擦力F f A，如图乙所示，根据平衡条件得：F N A＝mg cos α＋F·sin(α＋θ)，当θ由0°增大到90°时，F N A先增大后减小，所以A正确，B错误．10．(2019·台州检测)滑滑梯是小孩子很喜欢的娱乐活动．如图所示，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C．小孩所受的弹力和摩擦力的合力与小孩所受的重力大小一定不相等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解析：选D.小孩在滑梯上受力如图所示，设滑梯斜面倾角为θ，则F N＝mg cos θ，F f＝mg sin θ，所以A、B错误；小孩在重力、弹力和摩擦力三个力作用下处于平衡状态，其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反，故C错误、D正确．11．(2019·金华质检)如图所示，A、B两物体静止在粗糙水平面上，其间用一根轻弹簧相连，弹簧的长度大于原长．若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B，直到A即将移动，此过程中，地面对B的摩擦力F1和对A的摩擦力F2的变化情况是( )A．F1先变小后变大再不变B．F1先不变后变大再变小C．F2先变大后不变D．F2一直在变大解析：选A.因在施加拉力F前，弹簧处于伸长状态，此时地面对A的摩擦力水平向左，地面对B的摩擦力水平向右，对B施加水平向右的拉力后，随着F的增大，物体B受的摩擦力先水平向右逐渐减小，再水平向左逐渐增大，当B 相对地面向右运动后，物体B受地面的摩擦力不再变化，而在物体B运动之前，物体A受地面的摩擦力水平向左，大小不变，当B向右运动后，随弹簧弹力的增大，物体A受到的摩擦力逐渐增大，综上所述，选项A正确，B、C、D错误．12.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．FC.32F D．2F解析：选A.设A物块所受的摩擦力大小为F f，每根橡皮绳的弹力为F T，则有2F T cos 60°＝F f，对D：2F T cos 30°＝F，解得F f＝33F，故A正确，B、C、D错误．13.(多选)(2019·杭州高二月考)如图是简易测水平风速的装置，轻质塑料球用细线悬于竖直杆顶端O ，当水平风吹来时，球在水平风力F 的作用下飘起来．F 与风速v 成正比，当v ＝3 m/s 时，测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ＝45°，则( )A ．当风速v ＝3 m/s 时，F 的大小恰好等于球的重力B ．当风速v ＝6 m/s 时，θ＝90°C ．水平风力F 越大，球平衡时，细线所受拉力越小D ．换用半径相等，但质量较大的球，则当θ＝45°时，v 大于3 m/s 解析：选AD.对小球受力分析，小球受重力、风力和拉力处于平衡，当细线与竖直方向的夹角θ＝45°时，根据平行四边形定则知，风力F ＝mg ，故A 正确；当风速为6 m/s ，则风力为原来的2倍，即为2mg ，根据平行四边形定则知，tan θ＝2mg mg ＝2，θ≠90°，故B 错误；拉力F T ＝mg cos θ，水平风力越大，平衡时，细线与竖直方向的夹角θ越大，则细线的拉力越大，故C 错误；换用半径相等，但质量较大的球，知重力变大，当θ＝45°时，风力F ＝mg ，可知风力增大，所以v 大于3 m/s ，故D 正确．14．(多选)如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是( )A ．绳的右端上移到b ′，绳子拉力不变B ．将杆N 向右移一些，绳子拉力变大C ．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D ．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移解析：选AB.设两段绳子间的夹角为2α，由平衡条件可知，2F cos α＝mg ，所以F ＝mg2cos α，设绳子总长为L ，两杆间距离为s ，由几何关系L 1sin α＋L 2sin α＝s ，得sin α＝sL 1＋L 2＝sL，绳子右端上移，L 、s 都不变，α不变，绳子张力F 也不变，A 正确；杆N 向右移动一些，s 变大，α变大，cos α变小，F 变大，B 正确；绳子两端高度差变化，不影响s 和L ，所以F 不变，C 错误；衣服质量增加，绳子上的拉力增加，由于α不会变化，悬挂点不会右移，D 错误．15．(2019·台州质检)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°.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F 1和第1、3块石块间的作用力F 2的大小之比为( )A ．1∶2 B.3∶2C.3∶3D.3∶1解析：选B.以第1块石块为研究对象，受力分析如图所示，石块静止，则F 1＝F 2cos 30°，F 1F 2＝cos 30°＝32，故B 正确．。
2022届高考物理一轮复习课时跟踪训练：受力分析 共点力平衡(含答案)
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。
2022年高考物理一轮复习考点优化训练专题05-受力分析-共点力平衡
2022年高考物理一轮复习考点优化训练专题05 受力分析共点力平衡一、单选题1．（5分）某种自动扶梯，无人乘行时运转很慢，当有人站上去后会先慢慢加速。
如下图所示，有一顾客乘这种扶梯下楼。
在电梯加速向下运行的过程中，她所受力的示意图是（）A．B．C．D．2．（5分）如图所示，A、B是质量比为1:2、都带正电的小球，用两根长分别为2L和L的绝缘轻绳系住后悬挂于天花板上的同一点O。
当系统平衡后，两根绳与竖直方向的夹角分别为α和β，则（）A．α>βB．α<βC．α=βD．不能确定3．（5分）如图所示，轻绳一端系在物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接。
用水平力F拉住绳子上的一点O，使物体A及轻圆环B静止在实线所示的位置。
现保持力F的方向不变，使物体A缓慢移到虚线所示的位置，这一过程中圆环B保持静止。
若杆对环的弹力为F N，杆对环的摩檫力为F f，OB段绳子的张力为F T，则在上述过程中（）A．F不变，F N减小B．F f不变，F T增大C．F f减小，F N不变D．F N减小，F T减小4．（5分）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（）A．45°B．55°C．60°D．70°5．（5分）2018年10月24日，号称世界最长的跨海大桥一港珠澳大桥正式开始运营通车，该大桥起于香港国际机场，终于珠海拱北口岸，全长55千米，初步实现一桥连三地的目的，为香港、澳门、珠海三地经济社会一体化创造了条件。
大桥部分路段采用斜拉桥，如图1所示。
其结构简化为如图2所示，其中A为主梁，B为索塔，C为斜拉索，B处于竖直方向，C与B之间的夹角为θ．下列说法不正确的是（）A．大桥的桥面受到斜拉索拉力的合力竖直向上B．θ越大，斜拉索所受拉力越小C．索塔所受斜拉索的拉力的合力的大小等于主梁的重力D．桥面上有车通行时与无车通行时相比较，斜拉索所受拉力更大6．（5分）如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有（）A．三条绳中的张力都相等B．杆对地面的压力等于自身重力C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力7．（5分）如图所示，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F作用下处于静止状态，则物块的受力个数（）A．一定为2个B．一定为3个C．一定为4个D．可能2个也可能4个8．（5分）如图，一光滑小球静置在半圆柱体上，被一垂直于圆柱面的挡板挡住，设挡板跟圆心连线与底面的夹角为q，小球的半径忽略不计。
2024年高考物理题源展望专题02 受力分析 共点力的平衡(解析版)
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。
2022年高考物理题型训练专题02 受力分析 共点力的平衡(含解析)
A．B 对 A 的支持力减小
B．A 对 B 的作用力不变
C．P 对 B 的摩擦力减小
D．P 对 B 的作用力减小
9．（2021·山东潍坊市·高三月考）如图所示，木块 a、b 和沙桶 c 通过不可伸长的轻质细绳和轻质光滑滑轮
连接，处于静止状态。其中 AB 细绳的 B 端与滑轮的转轴连接，A 端固定于天花板上。现向沙桶 c 内加入少
A．直尺静止时，直尺对手指有 5 个力的作用 B．直尺静止时，直尺对手指有 4 个力的作用 C．静止时，直尺受到的摩擦力与手指对其的正压力成正比 D．直尺受到的压力，是直尺发生弹性形变产生的 2．（2021·河南高三开学考试）固定水平板的两端分别装有定滑轮 A、B，物块 P 放在平板上，两段细线分 别绕过定滑轮连接在物块 P 点，两细线的另一端连接在质量为 m 的小球 Q 上，P、Q 均处于静止， BQ 段的 细线竖直，重力加速度为 g，则物块 P 受到平板的摩擦力（ ）
一、单选题 1．（2021·浙江高三月考）测反应时间的示意图如图所示，一位同学用两个手指捏住直尺的顶端，另一位同 学用一只手在直尺下方做捏住直尺的准备，但手不能碰到直尺。忽略空气阻力，直尺由静止释放，测出直 尺被捏住时其降落的高度﹐根据自由落体运动知识，可以算出另一位同学做出反应的时间，下列说法正确 的是（ ）
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 【母题来源三】2021 年高考河北卷 【母题题文】（2021·河北高考真题）（多选）如图，矩形金属框 MNQP 竖直放置，其中 MN 、 PQ 足够长， 且 PQ 杆光滑，一根轻弹簧一端固定在 M 点，另一端连接一个质量为 m 的小球，小球穿过 PQ 杆，金属框绕 MN 轴分别以角速度 和 匀速转动时，小球均相对 PQ 杆静止，若 ，则与以 匀速转动时相比，以 匀速转动时（ ）
_新教材高中物理第3章相互作用受力分析共点力的平衡专题训练新人教版必修
受力分析共点力的平衡专题训练一、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,绳子的拉力将变大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.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()5.物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动,轻绳与斜面平行。
已知物块与斜面之间的动摩,重力加速度取10m/s2。
若轻绳能承受的最大张力为1500N,则物块的质量最大为()擦因数为√33A.150kgB.100√3kgC.200kgD.200√3kg6.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,此时弹簧处于(最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。
现将板的右端缓慢抬起自然长度。
已知滑块与水平板间的动摩擦因数为√33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。
将悬点A缓慢沿杆向上移动,直到轻绳处于竖直方向,在这个过程中,轻绳的拉力()A.逐渐增大B.大小不变C.先减小后增大D.先增大后减小8.如图所示,三根长度均为l 的轻绳分别连接于C 、D 两点,A 、B 两端被悬挂在水平天花板上,相距2l 。
共点力平衡例题
专题二 受力分析 共点力的平衡1．[受力分析]如图1所示，物块A 、B 通过一根不可伸长的细线连接，A 静止在斜面上，细线绕过光滑的滑轮拉住B ，A 与滑轮之间的细线与斜面平行．则物块A 受力的个数可能是( ) 图1 A ．3个 B ．4个 C ．5个 D ．2个2．[受力分析和平衡条件的应用]滑滑梯是小孩很喜欢的娱乐活动．如图2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图2B ．小孩所受的重力与小孩所受的摩擦力大小相等C ．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3．[受力分析和平衡条件的应用]如图3所示，在倾角为θ的斜面上，放着一个质量为m 的光滑小球，小球被竖直的木板挡住，则小球对木板的压力大小为( )A ．mg cos θB ．mg tan θ C.mg cos θ D.mg tan θ4．[受力分析和平衡条件的应用]如图4所示，质量为m 的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P 点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则 ( )A ．滑块可能受到三个力作用B ．弹簧一定处于压缩状态C ．斜面对滑块的支持力大小可能为零D ．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于12mg 5．[整体法和隔离法的应用](2010·山东理综·17)如图5所示，质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F 的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m 1在地面上，m 2在空中)，力F 与水平方向成θ角．则m 1所受支持力F N 和摩擦力F f 正确的是( )A ．F N ＝m 1g ＋m 2g －F sin θB ．F N ＝m 1g ＋m 2g －F cos θC ．F f ＝F cos θD ．F f ＝F sin θ6．[图解法的应用]如图6所示，一定质量的物块用两根轻绳悬在空中，其中绳OA 固定不动，绳OB 在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB 由水平转至竖直的过程中，绳OB 的张力大小将( )A ．一直变大B ．一直变小C ．先变大后变小D ．先变小后变大例1 如图7所示，在恒力F 作用下，a 、b 两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动，则关于它们受力情况的说法正确的是( )A ．a 一定受到4个力B ．b 可能受到4个力C ．a 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力D ．a 与b 之间一定有摩擦力考点二 平衡问题的常用处理方法例2 如图9所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m 的小球，小球被竖直的木板挡住，不计摩擦，则球对挡板的压力是( )A ．mg cos αB ．mg tan α C.mg cos α D ．mg 突破训练2 如图10所示，一直杆倾斜固定，并与水平方向成30°的夹角；直杆上套有一个质量为0.5 kg 的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F ＝10 N 的力，圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7，g ＝10 m/s 2.下列说法正确的是 ( )A ．圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上B ．圆环受到直杆的弹力大小等于2.5 NC ．圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上D ．圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N 考点三 用图解法进行动态平衡的分析例3 如图11所示，两根等长的绳子AB 和BC 吊一重物静止，两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB 与水平方向的夹角不变，将绳子BC 逐渐缓慢地变化到沿水平方向，在这一过程中，绳子BC 的拉力变化情况是( )A ．增大B ．先减小后增大C ．减小D ．先增大后减小突破训练3 如图12所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面)，木板对小球的推力F 1、半球面对小球的支持力F 2的变化情况正确的是 ( )A ．F 1增大，F 2减小B ．F 1增大，F 2增大C ．F 1减小，F 2减小D ．F 1减小，F 2增大例4 如图13所示，质量为M 、半径为R 的半球形物体A 放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m 、半径为r 的光滑球B .以下说法正确的有( )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 ．B 对A 的压力大小为R ＋r R mgD ．细线对小球的拉力大小为r Rmg 突破训练4 如图14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在竖直且粗糙的墙面上，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 高考题组1．(2012·山东理综·17)如图17所示，两相同轻质硬杆OO 1、OO 2可绕其两端垂直纸面的水平轴O 、O 1、O 2转动，在O 点悬挂一重物M ，将两相同木块m 分别紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．F f 表示木块与挡板间摩擦力的大小，F N 表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后， 图17系统仍静止且O 1、O 2始终等高，则( )A ．F f 变小B ．F f 不变C ．F N 变小D ．F N 变大2．(2011·江苏·1)如图18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，则石块侧面所受弹力的大小为( )A.mg 2sin αB.mg 2cos αC.12mg tan α D.12mg cot α 模拟题组3．如图19所示，位于倾角为θ的斜面上的物块B 由跨过定滑轮的轻绳与物块A 相连．从滑轮到A 、B 的两段绳都与斜面平行．已知A 与B 之间及B 与斜面之间均不光滑，若用一沿斜面向下的力F 拉B 并使它做匀速直线运动，则B 受力的个数为( ) 图19A ．4个B ．5个C ．6个D ．7个4．如图20所示，物体B 的上表面水平，当A 、B 相对静止沿斜面匀速下滑时，斜面保持静止不动，则下列判断正确的有( )A ．物体B 的上表面一定是粗糙的B ．物体B 、C 都只受4个力作用 图20C ．物体C 受水平面的摩擦力方向一定水平向右D ．水平面对物体C 的支持力小于三物体的重力大小之和(限时训练：45分钟)题组1 应用整体法和隔离法对物体受力分析1．(2010·安徽理综·19)L 型木板P (上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连，如图1所示．若P 、Q 一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P 的受力个数为( )A ．3B ．4C ．5D ．62．如图2所示，A 和B 两物块的接触面是水平的，A 与B 保持相对静止一起沿固定粗糙斜面匀速下滑，在下滑过程中B 的受力个数为( )A ．3个B ．4个C ．5个D ．6个3．如图3所示，一光滑斜面固定在地面上，重力为G 的物体在一水平推力F 的作用下处于静止状态．若斜面的倾角为θ，则( )A ．F ＝G cos θB ．F ＝G sin θC ．物体对斜面的压力F N ＝G cos θD ．物体对斜面的压力F N ＝G cos θ4．如图4所示，质量为m 的物体在与斜面平行向上的拉力F 作用下，沿着水平地面上质量为M 的粗糙斜面匀速上滑，在此过程中斜面保持静止，则地面对斜面 ( ) 图4A ．无摩擦力B ．支持力等于(m ＋M )gC ．支持力为(M ＋m )g －F sin θD ．有水平向左的摩擦力，大小为F cos θ5．如图5所示，质量为M 的直角三棱柱A 放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面倾角为θ.质量为m 的光滑球B 放在三棱柱和光滑竖直墙之间．A 、B 处于静止状态，现对B 加一竖直向下的力F ，F 的作用线过球心．设墙对B 的作用力为F 1，B 对A 的作用力为F 2， 图5地面对A 的支持力为F 3，地面对A 的摩擦力为F 4，若F 缓慢增大而且整个装置仍保持静止，在此过程中( )A ．F 1保持不变，F 3缓慢增大B ．F 2、F 4缓慢增大C ．F 1、F 4缓慢增大D ．F 2缓慢增大，F 3保持不变题组2 动态平衡问题的分析6．如图6所示，用一根细线系住重力为G 、半径为R 的球，其与倾角为α的光滑斜面劈接触，处于静止状态，球与斜面的接触面非常小，细线悬点O 固定不动，在斜面劈从图示位置缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中，下述正确的是( ) 图6A ．细绳对球的拉力先减小后增大B ．细绳对球的拉力先增大后减小C ．细绳对球的拉力一直减小D ．细绳对球的拉力最小值等于G sin α7．如图7所示，倾角为θ＝30°的斜面体放在水平地面上，一个重为G的球在水平力F 的作用下，静止于光滑斜面上，此时水平力的大小为F ；若将力F 从水平方向逆时针转过某一角度α后，仍保持F 的大小不变，且小球和斜面依然保持静止，此时水平地面对斜面体的 图7 摩擦力为F f .那么F 和F f 的大小分别是( )A ．F ＝36G ，F f ＝33G B ．F ＝32G ，F f ＝34G C ．F ＝34G ，F f ＝32G D ．F ＝33G ，F f ＝36G 8．在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板，截面为14圆的柱状 物体甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，乙没有与斜面接触而处于静止状态，如图8所示．现在从球心处对甲施加一平行于斜面向下的力F ，使甲沿斜面方向缓慢 图8地移动，直至甲与挡板接触为止．设乙对挡板的压力为F 1，甲对斜面的压力为F 2，在此过程中( )A ．F 1缓慢增大，F 2缓慢增大B ．F 1缓慢增大，F 2缓慢减小C ．F 1缓慢减小，F 2缓慢增大D ．F 1缓慢减小，F 2保持不变题组3 平衡条件的应用9．如图9所示，重50 N 的物体A 放在倾角为37°的粗糙斜面上，有一根原长为10 cm ，劲度系数为800 N/m 的弹簧，其一端固定在斜面顶端，另一端连接物体A 后，弹簧长度为14 cm ，现用一测力计沿斜面向下拉物体，若物体与斜面间的最大静 图9摩擦力为20 N ，当弹簧的长度仍为14 cm 时，测力计的读数不可能为( ) A ．10 N B ．20 N C ．40 N D ．0 N10．2011年7月我国“蛟龙”号载人潜水器成功实现下潜5 km 深度．设潜水器在下潜或上升过程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，其中，海水浮力F 始终不变，所受海水阻力仅与潜水器速率有关．已知当潜水器的总质量为M 时恰好匀速下降，若使潜水器以同样速率匀速上升，则需要从潜水器储水箱向外排出水的质量为(重力加速度为g )( )A ．2(M －F g )B ．M －2F gC ．2M －F gD ．2M －F 2g11．如图10所示，质量为m 的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k 的轻质弹簧一端系在小球上，另一端固定在墙上的P 点，小球静止时，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则弹簧的伸长量为 ( ) 图10A.mg kB.3mg 2kC.3mg 3kD.3mg k12．如图12所示，两个质量均为m 的小环套在一水平放置的粗糙长杆上，两根长度均为l 的轻绳一端系在小环上，另一端系在质量为M 的木块上，两个小环之间的距离也为l ，小环保持静止．试求： 图12(1)小环对杆的压力；(2)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为多大？13. 如图所示，物重30 N ，用O C 绳悬挂在O 点，O C 绳能承受最大拉力为203N ，再用一绳系O C 绳的A 点，BA 绳能承受的最大拉力为30 N ，现用水平力拉BA ，可以把O A 绳拉到与竖直方向成多大角度?14. 如图所示，一轻质三角形框架的B 处悬挂一个定滑轮(质量忽略不计).一体重为500 N 的人通过跨定滑轮的轻绳匀速提起一重为300 N 的物体.此时斜杆BC ，横杆AB 所受的力多大?图1—6—8 图1—6—915.把一个力分解为两个力F1和F2，已知合力为F=40 N，F1与合力的夹角为11、倾角为θ的斜面体C置于水平地面上，小物块B滑的定滑轮与物体A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C 于静止状态。
受力分析、共点力的平衡测试题及解析
受力分析、共点力的平衡测试题及解析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且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对它向右的弹力解析：选A A、B两物块随车厢一起做匀速直线运动，处于平衡状态。
A、B虽然接触但并没有相互作用，所以两物块都受到重力和支持力两个力作用，故A项正确。
2．(2019·全国卷Ⅱ)物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。
已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33，重力加速度取10 m/s2。
若轻绳能承受的最大张力为1 500 N，则物块的质量最大为()A．150 kg B．100 3 kgC．200 kg D．200 3 kg解析：选A物块沿斜面向上匀速运动，受力如图所示，根据平衡条件F＝F f＋mg sin 30°①F f＝μF N②F N＝mg cos 30°③由①②③式得F＝mg sin 30°＋μmg cos 30°所以m＝Fg sin 30°＋μg cos 30°代入数据得m＝150 kg，选项A正确。
3.叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触。
球与地面间的动摩擦因数均为μ，则()A．上方球与下方三个球间均没有弹力B．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力C ．水平地面对下方三个球的支持力均为43mg D ．水平地面对下方三个球的摩擦力均为43μmg 解析：选C 将四个球看作一个整体，地面的支持力与球的重力平衡，设其中一个球受到的支持力大小为F N ，因此3F N ＝4mg ，选项C 正确。
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2 受力分析 共点力平衡
一、选择题
1．作用于O 点的三力平衡，设其中一个力的大小为F 1，沿y 轴正方向力
F 2大小未知，与x 轴负方向夹角为θ，如图1所示，下列关于第三个力F 3
的判断正确的是 ( )
A ．力F 3只能在第Ⅳ象限
B ．力F 3与F 2夹角越小，则F 2和F 3的合力越小
C ．F 3的最小值为F 1cos θ
D ．力F 3在第Ⅰ象限的任意区域
2．三个共点力大小分别是F 1、F 2、F 3，关于它们合力F 的大小，下列说法中正确的是( )
A ．F 大小的取值范围一定是0≤F ≤F 1＋F 2＋F 3
B ．F 至少比F 1、F 2、F 3中的某一个大
C ．若F 1∶F 2∶F 3＝3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零
D ．若F 1∶F 2∶F 3＝3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零
3．如图4所示，水平细杆上套一环A ，环A 与球B 间用一轻绳相连，质量
分别为m A 、m B ，由于B 球受到风力作用，环A 与球B 一起向右匀速运动．已
知细绳与竖直方向的夹角为θ.则下列说法中正确的是 ( )
A ．风力增大时，轻质绳对球
B 的拉力保持不变
B ．球B 受到的风力F 为m B g tan θ
C ．杆对环A 的支持力随着风力的增加而增加
D ．环A 与水平细杆间的动摩擦因数为m B m A ＋m B
4．如图所示，在宽为20 m 的小河中央有一只小船，在岸上用两根长各为
26 m 的绳子拉船匀速行驶，若绳子的拉力均为1 300 N ，可知小船所受的
阻力为 ( )
A ．1 200 N
B ．1 300 N
C ．2 400 N
D ．2 600 N
5．(2010·湖南衡阳八中月考)如图所示，人屈膝下蹲时，膝关节弯曲的角度
为θ，设此时大小腿部的肌肉群对膝关节的作用力F 的方向水平向后，且大
腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受小腿骨沿竖直方向
的力约为 ( )
A.F 2sin (θ/2)
B.F 2cos (θ/2)
C.F 2tan (θ/2)
D.F 2
tan (θ/2) 6．举重是中国代表团在奥运会上重要的夺金项目．在举重比赛中，运动员举起杠铃时必须使杠铃平衡一定时间，才能被裁判视为挺(或抓)举成功．运动员可通过改变两手握杠的距离来调节举起时双臂的夹角，运动员举重时可视为双臂关于竖直对称．若双臂夹角变大，则下面关于运动员保持杠铃平衡时手臂用力大小变化的说法正确的是
( )
A ．不变
B ．增大
C ．减小
D ．不能确定
7．(改编题)如图所示，在水平天花板的A 点处固定一根轻杆a ，杆
与天花板保持垂直．杆的下端有一个轻滑轮O .另一根细线的上端固
定在该天花板的B 点处，细线跨过滑轮O ，下端系一个重量为G 的
物体．BO 段细线与天花板的夹角为θ＝30°.系统保持静止，不计一
切摩擦．下列说法中正确的是
( ) A ．细线BO 对天花板的拉力大小是G /2
B ．a 杆对滑轮的作用力大小是G /2
C ．a 杆和细线对滑轮的合力大小是G
图 1
图
4
D ．a 杆对滑轮的作用力大小是G
8．如图2所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O 点为
其球心，碗的内表面及碗口是光滑的．一根细线跨在碗口上，线的两端
分别系有质量为m 1和m 2的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m 1
的小球与O 点的连线与水平线的夹角为α＝60°.两小球的质量比m 2m 1为( )
A.33
B.23
C.32
D.22
9．一只蚂蚁从半球形小碗内的最低点沿碗壁向上缓慢爬行，在其滑落之前的爬行过程中受力情况是( )
A ．弹力逐渐增大
B ．摩擦力逐渐增大
C ．摩擦力逐渐减小
D ．碗对蚂蚁的作用力逐渐增大
10．如图3所示，一箱苹果沿着倾角为θ的斜面，以速度v 匀速下
滑，在箱子中夹有一只质量为m 的苹果，它受到周围苹果对它作用力的
方向是( )
A ．沿斜面向上
B ．沿斜面向下
C ．竖直向上
D ．垂直斜面向上
11．如图所示，质量m 1＝10 kg 和m 2＝30 kg 的两物体，叠放在动
摩擦因数为0.50的粗糙水平地面上，一处于水平位置的轻弹簧，劲度系
数为k ＝250 N/m ，一端固定于墙壁，另一端与质量为m 1的物体相连，
弹簧处于自然状态，现用一水平推力F 作用于质量为m 2的物体上，使它缓慢地向墙壁一侧移动，当移动0.40 m 时，两物体间开始相对滑动，这时水平推力F 的大小为( )
A ．100 N
B ．300 N
C ．200 N
D ．250 N
12．如图所示，一根轻弹簧上端固定在O 点，下端拴一个钢球P ，钢球处于静止状态．现对钢球施加一个方向向右的外力F ，使钢球缓慢偏移．若外力F 方向始终水平，移动中弹簧与竖直方向的夹角θ<90°且弹簧的伸长量不超过弹性限度，则下面给出的弹簧伸长量x 与
cos θ的函数关系图象中，最接近的是( )
13．如图所示，轻绳一端系在质量为m 的物体A 上，另一端与套在
粗糙竖直杆MN 上的轻圆环B 相连接．现用水平力F 拉住绳子上一点O ，
使物体A 及圆环B 静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F 使O 点
缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B 仍保持在原来位置不
动．则此过程中，圆环对杆摩擦力F 1和圆环对杆的弹力F 2的变化情况是
( )
A ．F 1保持不变，F 2逐渐增大
B ．F 1逐渐增大，F 2保持不变
C ．F 1逐渐减小，F 2保持不变
D ．F 1保持不变，F 2逐渐减小
14．如图所示，斜面倾角为θ(θ为锐角)两个物体A 和B 相接触放在
粗糙的斜面上，当他们加速下滑时，下面对A 、B 之间相互作用力的分析
正确的是( )
A ．当m
B >m A 时，A 、B 之间有相互作用力；当m B ≤m A 时，A 、B 之间无相互作用力 B ．设两物体与斜面的动摩擦因数分别为μA 、μB ，当μA >μB
时，A 、
B 之间有相互作用力；
图
2
图3
图9
当μA ≤μB 时，A 、B 之间没有相互作用力
C ．设A 、B 与斜面摩擦力分别为f A 、f B ，当f A >f B 时，A 、B 间有相互作用力；当f A ≤f B 时，A 、B 之间没有相互作用力
D ．A 、B 间是否有相互作用力跟斜面倾角θ无关
二、非选择题
15．在倾角α＝30°的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放
有一个重为G ＝20 N 的光滑圆球，如图所示．试求这个球对斜面的压力大
小和对挡板的压力大小．
16．有一个水平放置的半径为R 的圆柱形光滑槽面，其轴线通
过O 点，槽内放着两个半径均为r 的光滑圆柱体A 、B ，如图10所
示，质量分别为m A 和m B ，且r ＝R 3，求圆柱体A 、B 平衡时，OA 线
与竖直线间的夹角α是多少？
17．把用金属丝做成的直角三角形框架ABC竖直地放在水平面上，AB边与BC边夹角为α，直角边AC上套一小环Q，斜边AB上套另一小环P，P、Q的质量分别为m1、m2，中间用细线连接，如图11所示．设环与框架都是光滑的，且细线的质量可忽略，当环在框架上平衡时，求细线与斜边间的夹角β及细线中的张力．。