周测9 受力分析、共点力的平衡- 【蓝海启航·启航金卷周周测】2024-2025学年高中物理必修一册（人教版2019）

5.午节是中国的待族节日,包粽子,吃棕子是人们的传挠习惧之一,如图所示。 周测9 受力分析 共点力的平衡 某人把煮好的八个相同的棕子通过八根细蜂用手提品后静止在空中,已知每个 粽子的重力均为wg,每根线子与竖直方向的夹角均为2.每根细绳的拉力大小 (时间:60分钟 :100分) 为T,干受到细提的作用力为F,下列关系式正确的是 A.-r 一、单选题(本题共8小题,每题5分,计10分) B-m{ _ ) 1. 下面关干共点力的平渐与平渐条件的说法正确的是 D.ir-mgtan8 A.物体听受的合外力为零时不一定处于年断状点 7.如图甲所云,水平轻DC一国定在题直墙上,另一端C处国定一个充清定滑铨(重力不计). B.物体的速度方改变时,物体可能处于平渐状态 一确国完的轻绳AD跨过定滑轮捡接一个重物P.乙ACB一30:图乙所示,轻杆1G一用 C.物体处下平概状态时,所受合力一定为零 来按国定在整直填上,一通过E因定。乙DH一30,在轻的C用轻(GF D.物体处干平渐状态时一定静止 是技一个与P质量相等的重物Q.则BC.HG商轻杆受到的弹力大小之比为 2.小明回学居家和用手机上网深时,将听是为Io的手机静置在如图断示的斜面支架上,斜图与来 () 平面的夹角为8.手机与料面问的动摩擦因数为v,重力加遮度为g.关手斜延支架对手机的作 用力,下列说法正确的是 A.挠力方沿斜上,大小为gco B.擦力方间沿斜面向下,大小为mgxin8 C.支持力方向坚直病上,大小为n{ 乙 A.1i) i. C: D.支持力方向卷直于斜面向上,大小为{gco8! D. 1_ 3.如图新示,用一根细线OB把电灯拉至图中拉皆,电线0A与天花板夫角为00”.若要枝细线 ) 8.如图所示,一不可伸长的细线套在满光泄且大小不计的定潜轮上,穿过是 0B所受拉为最小,则细线0B与0的吏角8应为 为x的图环,晚施加一作用力F使环保持静止,AC段整直,iC段末平。 AC长现等干BC长度,且细线始终有张力作用,重力加速度为,则力F的 最小值为 ) B.m{ A.60' D.30 D.90 C120' D2 4.如图所示,物体A效在粗提水平面上,左进用一极轻弹和坚直墙相连,静止时弹的长度大 二、多选题(本题共3小题,每题5分,共计18分,全部选对的得6分,部分选对的得1分,错选的得 于篇长,若用一个从零开始逐渐潜火的水平向右的力拉A:直到把A拉动,在A被技动之 0分) 的过程中,设弹策对A的拉力为F.题面对A的障※力为7.下列说法正确的是 A.?一直增大,/方向保持不变 9.如图所示,物体A.B.C叠故在水平桌面上,用欢平力F拉B,使三者一起向右句 BF一直在大,一直在减 速运,在运过程中 C.保持不变,减小后增大 A.物体A对物体B有向左的静摩擦力作用 凸.指体鼓抗动照目,挂力大小等干精体A与的面间是大趋搭式 B.物体B对物体C有向右的验摩擦力作用 5.本材加工厂中,工人师够将一报临裁面牛径为R的车提那本墩平放在水平地面上,将一根横提 C.意面对物体A有向左的潜动厚擦力作用 商半径相网的。木放在先洲登直墙壁和平视形本墩之词,并用整直挡板将半国木墩的左例国 D.桌在和物体A之骨有滑劝陪孩力的作用 定,如图所示,现风左水平移劝挡板,使半园木墩向左平稿,圈木规慢下移。已半圆木墩与水 10.如图所示,用一个所量不计的同兜和一段轻倒0A把足球技在光滑努直墙壁上 平地而间的动摩擦因数处处相等,网木与半圈木墩问的摩擦不计,在既 的A点,足球与班壁的接缺点为B.若只地大轻绳(0A的长,足球始终保持赴 本到达地之前的过程中,下列混法正确的是 () 止状态,忽略网兜与足球之间的摩擦,下列说法正确的是 A.圈本对半凋本墩的历力变小 A.总球墙壁的旺力减小 B. 圈木对坚直墙的压力不变 B.轻0A上的拉力增大 C.半测木激所受水平地歪的支持力疫小 C.0点附近网兜上各条潮的拉力均减小 D.园本地所受众平地而的厚擦力不变 D.足球受到的合力大 ,. 周测)受力分析 共点为酌平涵 11.如图所示,放在水平桌酒上的木块A处干静止秋态,所挂的硅码相托盘的总质量为1,弹笑 13.(14分)如图所示,粗水平地上到定有一竖直光泄杆,杆上套有质量为m_-2 测力计读数为N,滑舱摩握不计,答轻轻取走套中的部分码,使廷码和托盘的总质量减少 h的圆环. &) 到.?知,测择会出理的情况是(:取10m/5 地面上效一段量为一2.5g的物块,物块与地面间的动碎掠回数为。-0.75.面环和物块由 过滑定潜轮的轻绳相连,滑轮质量忽略不计,由轻轩固定于天花板,餐个系丝平断时,连 接院环和物块的轻绳与整在方病的夹角分则为。一37”.一55”,认为是大摩指力等于滑动 擦力,取重力加速度-10m/in3r-0.6.in53-0.8 (1)求轻掘对定措轻的作用力大小 ()若&大小可词,为提持灵结平撕:求选足的用 B.测力计的这数不变 A.桌对本块摩擦力的京向发生交化 1将 C.木块对桌直的摩挠力不变 D.本缺左动 选择答栏 三.非选择题(本题共3小题,共计42分 12.(10分)在”探究两个互成角度的力的合成规”实验中,需要将换皮条的一瑞因定在水平本极 上,操皮条的另一端系两根缓观,绿到墙答有题套,先用两个弹释分署勾住视套并互成角度 地拉概皮条,鼓择皮条的结点达张某一位置0.并记下该点的位置和离弹测方计的示数和力 的方宫;再用一个弹释将境皮条的结点技到目一位置0点,并记是弹警测力计的示数和力的 鹤。 1 ## 14.(18分)如图所示,段量为10的物体f致在领角为。“37的斜面上,M与料面到摩擦因数 x-9.273,M用平行子斜正的料绕过走泄定潜轮与质量为5r的物块as相连,选度数去一 200N/m的弹黄上端与相连,下细与地面相连,设最大摩掉力和滑动摩擦力相等,已知 sin37'-0.6.c0s37-0.8.取重力加速度-10m/. (1)用一个弹演秤拉橡皮条,愤绳与橡皮条的结点达到0点.弹秤的示数P一 (1)若M静止在斜面上,%演静长量为8.求觉时蝎子上的拉力 去: (2)如图是某次实验中小李,小张,小王三位同学通过两块三角板握平行四边形的情况,其中正 (2)在第(1)回的基上-求M所受到的摩撵力的大小和方间. 1 是___。 (3)着改变轻绳的长度使34刚要开始运动,求此时弹策弹力的大小。 ###### { 。 A.小本同学定b三角析,移动:三角板 B.小张同学满定;三角,移动6三角板 C.小王同学因定b三角板,移动:三角析 (3)下列关干实晚的要求正确的是__. A.拉细线方庭应与本板半谊平行 B.两阐必等长 C.弹赞科韵外壳不些与纸接 D两分角不言士 因因测 指理 总第一R ..(2)如图，两禄皮条位于图中座线位置时与竖 直方向的夹角0=30，小重物的重力大小等于 两根惊皮条弹力的合力大小G=2Fmc0sB, 解得小重物的重量为G0L 由几何知识可知，当V与V,垂直时，此时错球对挡板压 14.(1)60N(2)0.5 解析：(1)对小球受力分析如困1，根据平街条 力N,的最小值为N=mg0s5= mg 件有Fxcos a十Frcos3=mg 由图可知，逆时针援授转动竖直挡板直至水平，过程中铅球 Fysin a=Frsin 对针面的压力V:逐新减小，故C正确，D错误。故选BC 联立代入数解得：F、=50N,F,=60N 11.CD解析：以结点O为研究对 LLLELLLLL 象，分析受力情况：三根细线的拉 力，物休对O点的挂力等于mg: 作出力图如园： 由共点力平街，结合正交分解法， 得到x方向：F,cOs0一F,=0,y 方向，F:sin0一mg=0, 解得F=品B,-故B 图1 图2 (2)以钟面体为研完对拿，受力分析如国2，根据平衡条件有 正确，A错误： F=F'sin a 根据三力平衡条件，下，与F。的合力大小等于g,方向昼 N-F'cos a+Mg 直向上，故C正确： 地面与外面体间的动摩擦因数最小时，有F,=以N 因F,F,故增大物体的质量时，是先断的是如绳BO,故 解得u=0.5。 D正确：故选CD 12.(1)CD(2)F(3)D 周测9受力分析共点力的平衡 解析：(1D在进行图乙的实验操作时，为减小实验送差，F, 1.C解析：物体所受的合外力为零时一定处于平衡状态，故A F:的夹角应延中，F,,F。的夹角不是越大越好，故A 错误： 错误： 物体的速度方向改变时，所受合外力一定不为家，物体不可 为使合力的作用效果与两分力的作用效果相同，在进行国 能处于平街状态，故B错误： 丙的实验操作时，不可以用一个弹簧测力计将小圆环拉到 物体处于平荷欢态时，所受合力一定为零，敢C正确： O,点之外的其他合适点，故B错误： 物体处于平街欢态时不一定静止，也可以做匀追直线运动， 重复实脸再次进行险证时，结点O的位置可以与前一次不 故D错误。故选C. 同，但是每一次完整的实验必须保证结，成位置相同，故C 2,D解析：以手机为对象，根据受力平衡可得摩擦力大小为 正确： f=mg sin0,方向浴斜面向上：支持力大小为N=mgcos0, 本实验的原理是：采用力的图示法，用平行四边形定削作出 方向垂直于钟面向上。故进D。 两个分力的合力理论值，再作出合力的实脸值，对比理论值 3,D解析：以站点O为研究对象，分 与实验值，若在误差允许的范围内两者相等，则说明平行國 析受力情况：重力G,电线OA的拉F 边形定则是正确的，故本实验采用的科学方法为等效替代 力FA和细线OB的柱力Fn,由平 法，故D正确。故选CD (2)F'是通过平行四边形定则微出的F,,F,合力理论值， 荷条件知，F,和F的合力与重力 G大小相￥，方向相反，作出力的合 而F,F:合力的实验值F由一个弹簧测力计直接测得，一 成周如图 定语G)方向. 作出三个位置的力图，由儿何知识分 (3)现保持O点位置不变，顺时针缓慢转动测力计业的同时 析可知，当两报线相互垂直时，细线 逆时针缓授转动测力计b,使图中尖角：均减小，根甜平 OB所受拉力Fm最小，则=90，故选D 行国边形定则微图如图所示，可知F1和F:都增大。故 L,C解析：物体A静止时，弹簧的长度大于原长，则弹贵对A 选D。 的拉力向左，别A受到水平向右的静摩擦力。若用一个从 零开始逐渐增大的水平向右的力F拉A,在A被拉动之前 的过程中，弹簧长度不变，弹力下”大小不变：轻力逐渐增大， 根据平衡条件得，物体八受到的静摩擦力先向右逐新减小， 后向左逐渐增大，当摩擦力达到最大静摩擦力时，物体A相 13.(10..( 对地面开始运动，故A、B错误，C正确：物体被拉动解间，拉 力下大小等于物体A与地而间最大静摩擦力与弹簧弹力之 解析：(1)檬皮条位于图中虚线位置时每根橡皮条的仲长量 和，故D错误。故远C 为△x=L一0.3L=0.7L, 5,D解析：以圆木为研究对象，受到重力G1,竖克墙壁的弹力 由胡充定律可得Fm=k△r,解得Fm=0.TL。 F和羊圆木班的支持力F、,受力分析如图甲所示， 周周测物理必修第一册R) ·56· 右拉力匀速运动，测桌面对物体A有向左的滑动摩擦力作 用，C正确，D错误。故选AC. 10,AC解析：以足琼为研究对象，其受重力mg,网兜上绳子 OA的拉力F,和持壁对其弹力的作用F:,如国所示， 只增大轻蝇OA的长度时，当足球处于静 止时，相当于OA蝇与壑直方向之间的失 由于G1的大小，方向都保持不变，F的方向不变，F与水 商0成小，足球的重力保持不变，别培壁对 平方向的夹角逐渐减小，可如F、F均逐渐增大，所以圆木 足球的支将力会变小·经绳OA上的拉力 对半圆木城的压力变大，圆木对竖直墙壁的压力变大，A,B 也会变小， 错误： 以圆木和半四木斌整体为研究对象，受力如图乙所示 根据牛顿第三宠律可知，足球对墙壁的压月 力变小，故A正确，B特误： 地面时丰圆太嫩的支持力F、'与整体所受重 结点()处于平衡秋态，由于()点附近的绳子间的夹角保精 力G。大小相等，保持不变，C错溪： 不变，网兜上各段绳子对O点的拉力的合力与OA对O的 根据滑动摩擦力，∫=红F、· 可知，水平地面对半四木城的摩擦力也保持 拉力等大反向，轻蝇OA的拉力变小，别各段绳子对)点的 不变，D正确。放选D 拉力也会变小，故C正确： 6,C解析：以所有棕子为对象分析，由牛頓第 由于足球处于静止状态，故足球所受合力依然为零，故D错 三定律可知F=8mg,故B错误： 误。故这AC。 经直方向平衡可知8Tc050■8mg， 1L.AB解析：已知F,=mg=10N,F,=6N,初态时，对A受 解得：T-)放A.D错民，C正商，故选C 力分析，可得A受到的静座擦力大小为f,=F:一F:,解得 了1=4N,此时A受到的静摩擦力的方向向左，且最大静摩 7,B解析：对题图甲，以滑轮为研究对象，受力清况如图1 擦力∫.≥f,=4N,当将张码和托盘的总质量减少到m' 所示 0,2kg时，有f:=F,'-F:=mg一F:,解得f:=一4N, 山f:=∫。可知物体A仍然静止，弹簧测力计读数不变， 故A,B正确，D错误：A受到桌面的摩整力大小变小，方向 .30 改变，报据牛顿第三定律可知桌而受到A的摩擦力方向改 变，故C错误，故选AB 12.(1)3.00(2)B(3)AD 刷g g 解析：(1)最小分度值为0,1N,由图可知，弹簧秤的示数为 图1 困2 3.00N. 轻杆对滑轮的作用力与两绳对滑轮的合力苄大反向，由几何 (2)小李同学固定b三角板，移动a三肩板，由困可知，在有 关系知F,=mg 效的移动范围内，并不能出完整的平行四边形，故A 根据牛顿第三定律可知，轻杆BC在C点受到的作用力大小 错误： 为F,'=mg 小张同学圈定a三角板，移动b三角板，由图可知，在有效 对题图乙，以G点为研究对象，受力分析如图2所示，由平街 的移动范围内，能推出究整的平行四边形，故B正确： 条件得F,=an30 mg 小王同学围定b三角板，移动雅三角板，由图可加，两三角 板没有黠紧，不可能推出平行四边形，故C错误。故选B. 解得F:=√5mg· (3)拉细线方向应与木板平面平行，故A正确：两根加绳不 根据牛顿第三定律可如，轻杆HG在G点受到的作用力大 必等长，故B错误：单簧秤的外壳与纸面接触与否，对实验 小为F'=5mg, 没有影响，故C暗误：两分力夹角不宜太小，适当的角度可 .F 1 以减小绘制平行边影时产生的误差，故D正确。故 所以后B正确 速AD. 8.A解析：清轮两侧揽上的力相等，且AC段整直，BC段水 13.(1)10N(2)m≤1.2kg 平，AC长度等于BC长度，所以有蝇上两个力的合力为T, 解析：(1)周环处于平衡我态有T0sa=mg 0=45,如图 可得绳子拉力为T=5w2N, 同一绳子上拉力相等，蝇子的夹角为0=a十3=90， 滑轮质量忽略不计，根据平衡条件可得轻绳对定滑轮的作 用力大小为N=√T+T=10N。 (2)系统保持平衡有T'sin3≤f 物块受到的最大静母擦力为f.=u(Mg一T'c0s) 圆环处于平衡状态有T'cOsa=mg, 解得m1.2kg。 14.(1)66N(2)6N方向沿斜面向下 (3)40N,弹簧处于伸长状态：20N,弹簧处于压缩状态 则力E的最小值为F=mgsn0 2mg,故造A 解析：(1)对物块m分析受力，根据平衡条件可得T=mg十 9.AC解析：BC受向右的拉力匀速运动，根据平衡条件，刚B T 受A的摩擦力向左，A正确：C在水平方向上不受其他力，则 根据胡克定律可得T■kx, C不受学擦力作用，否别不能平衡，B错误：A、B、C整体受句 其中x=8cm=0.08m,联立解得轻绳的挂力为T=66N。 ·57· 答案全解全析 (2)以物体M为研究对象，醒设摩架力方向沿韩面向下，沿 将T=120N,T=40w3N代入式②，解得G=80V3N, 钟面方向根据平衡条件可得Mgsin37°+f=T, 所以重物的最大重力不能越过B03N 代入数据解得f=6N, 6,C解析：以0表示滑块所在半径与竖直方向的夹角，对滑块 假设正确，所以摩梁力方向沿斜面句下。 (3)物体M与钟面间的最大静摩擦力为fm=Mgos37° 交力分析，由平衡条件有F=mgtan0,N=mg c0s0' ①物体M附要向上运动时，设轻绳的拉力为T,,对物体M 滑块从A缓慢移动到B点时，0越来越大，则推力F地来越 浴针面方向根据平衡条件可得T,=Mgin37”+∫。· 大，支持力V总来越大，所以A,B错误：对凹槽与滑块整你 对物块m,根据平衡条件可得T,=加g十T 分析，培面对曰槽的支持力与推力F等大反向，推力F越来 解得T1=40N 越大，可知墙而对凹精的支持力一直增大，所以C正骑：水平 此时弹簧处于仲长状态： 地而对凹精的支持力为(M十m)g,故水平地面对凹槽的支 ②物体M刚要向下运动时，设轻绳的柱力为T:,对物体M 持力不变，所以D错误。故迹C。 沿钟面方向极据平衡条件可得T,=Mgsin3?°-f。 7.B解析：设物依质量为m,用力F,竖直句上拉着n使a、b 对物块阴，根据平衡条件可得T=mg一T 一起向上做匀逸直线运动时F,=2mg, 解得T:=20N 用力F,沿水平方向拉者a使a、b一起沿粗糙(<1)水平桌 此时弹簧处于压编秋态。 面微匀连直线运动时，F:=2mK, 所以F,大于F:,故A错误，B正确： 周测10静态平衡及动态平衡类问题 用力F,竖直向上拉着a使a,b一起向上微匀建真线运动 1,A解析：小朋友对水桶的柱力与水桶的重力是一对平衡 时，分析b可如kr1=mg, 力，速项A正确： 用力F,沿水平方向拉着a使，b一起沿粗楚(u<1)水平桌 小朋友对水桶的拉力与水桶对小朋友的拉力是一对相互作 西微匀速直线运动时，分析b可知kx:=红mg· 用力，大小相等，方向相反，选项B,C,D误。故选A。 所以x<x1,故CD错误，故达B。 2,C解析：对B进行受力分析，受竖直向下的重力Gg,垂直斜 8.D解析：对圆球B受力分析，根据平街条件可得F、= 面的推力F和A对它的支持力N,由于G4有沿斜面向下 3m及 的分力，根据受力平衡可知B受到吞针面向上的摩慕力，故 tan 30-3v3mg. B受4个力：对A、B整体进行受力分析，整体受重力G、神 以半球A和国球B为垫体，根据平衡条件可得∫=4mg: 力F,由于推力F有水平方向的分力，故墙面对整体有水平 半琼A与左侧墙壁之间的最大静摩擦力为∫=：F、· 向右的支持力N,在竖直方向上，根据受力平衡可得整体 必受到竖直向上的摩深力，故A受重力、墙面对它的走持力 解程半球A与左树墙壁之间的骑降擦周数为以一， 9,故 和摩擦力，B对它的压力和摩擦力，共5个力。故选C 达D 3.C解析：对小球进行受力分析，作出力的关量 9.BC解析：对木块进行受力分析 三角形，如园所示 根据力的合成与分解，竖直方向N 显然，将档板顺时针媛慢转到水平方向的过程 +Fsin30°=mg,整理，代入数竭 中，斜面对小球的弹力N始终减小，挡板对小 N=mg-Fsin 30*=8 N-4 N= f-- 球的弹力F先减小后增大。故选C 国 4N,故A错误： 4.C解析：对物块受力分析，受重力、支精力和拉力，如图 因为∫=N,解得∫=N=0,5× 所示： 4 N-2 N. 方向：水平向右，故D蜡误，B正确 水平方向F。=f+Fcos30°， 代入数据，解得F。=2N+8× 2 N=2+4√(N),故C正 确。故选以C 10.CD解析：通过外力F将小球向右上方缓慢拉过一段距 w474 离，小球，物块均处于静止秋态，对物块受力分析，细线对物 用 块的拉力与物块的重力平衡，同一蝇上拉力相等，故如线对 根据共点力平街条件，有：N=mcos0,F=mg sin0 小球的拉力大小不变，等于物换的重力，小球笺慢运动过程 其中日为支持力N与竖直方向的夹角：当物块向上移动时， 中，绳子拉力方向发生变化，故细线对小球的拉力是变化 日变小，故N变大，F变小。故递C 的，故A错误： 5.C解析：以重物为研究对象，受力如图所示 外力下与细线的拉力的合力，小球的重力，经杆对小球的 由平衡条件得Tsin30°-Tnesin60°=T 作用力使小琼处于平衡状态，这三个力围成的关量三角形 0① 与△OPQ相似，外力F得小球向右上方援慢拉过一段距离 Twc0s30°+Trco560°-G=0② 0 G=下G,所以 由式①可知T=√3Tm 过程中，根据对应边成比斜可知O一反PQ 当Te=80N时 整杆对小琼的作用力大小不变，作用于小球的外力F大小 逐新增大，故B错误，C正确： T=80V3N138.6N>120N 小球觊授运动过程中，小扎两侧蝇子的夹角逐渐增大，绳子 AC将新 赶力不变，等于物块的重力，根据力的合成可知，小孔对细 而当TAc=120N时，T=40v3N69.3N<80N， 线的作用力大小逐渐减小，故D正确。故速CD 周周测物理必修第一册RJ ·58·