专题2 第3练 共点力的平衡-【小题突破·大题攻略】2026年高考物理培优限时练

第一部分专题二 相互作用一力 第3练 共点力的平衡 [小题·精讲精练] 【解析】对小球受力分析如图（重力mg、支持力 例题讲坛] FN,绳的拉力FT).画出一簇平行四边形如图所 例1如图，某同学在建筑工地上观察沙子堆积 示，当FT方向与斜面平行时，FT最小，所以F 时，发现沙子会自然堆积成圆锥体，且在不断堆 先减小后增大，FN一直增大，只有选项D正确. 积过程中，材料相同的沙子自然堆积成的圆锥体 的最大底角都是相同的.该同学测出这堆沙子的 底部周长为10πm,了解到沙子的总体积约为 25πm3,若沙子间的最大静摩擦力等于滑动摩擦 力，则沙子间的动摩擦因数约为 777777777777777777777777777777777777777 作 业 【答案】D 多 [小题·分层分练] A.0.3 B.0.4 [一层·打基础] 可 C.0.5 D.0.6 知识点一物体的受力分析 10π 为 【解析】 圆锥体的底部圆半径为r= m 22元 1.如图，一架直梯斜靠在光滑的竖 =5m 直墙壁上，下端放在粗糙的水平 此 圆维体的高为h=3Y=3V=3×25 地面上，直梯处于静止状态.关于 m=3 m 线 π2πX52 直梯受力个数正确的是( 锥体的底角的正切tan0= =0.6 A.2个 B.3个 r 5 C.4个 D.5个 对锥面上的一粒沙粒分析，沙粒刚好静止，所以 下 知识点二共点力的平衡 有ngcos0=mgsin9 2.(多选)如图所示，倾角为8=37的斜面体固定在 解得4=0.6，故D正确，ABC错误；故选D. 地面上，质量为2kg的物块放在斜面上，一个轻 【答案】D 例2如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固 弹簧的一端连接在物块上 定于O点.现用水平力F缓慢推动斜面体，小球 用沿斜面向上的拉力拉轻弹 在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状 簧的另一端.当拉力为8N 态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平， 时，物块刚好不沿斜面下滑， 此过程中斜面对小球的支持力F、以及绳对小 此时弹簧的长度10cm:当拉力为16N时，物块 球的拉力Fτ的变化情况是 刚好不上滑，此时的弹簧长度为15cm.重力加 骆 速度取g=10m/s2弹簧的形变在弹性限度内， 物块与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 77777n7777777nn777W77777777nn777 已知sin37°=0.6，c0s37°=0.8，则 A.F、保持不变，FT不断增大 A.弹簧的劲度系数为160N/m B.FN不断增大，FT不断减小 B.弹簧的劲度系数为400N/m C.F、保持不变，FT先增大后减小 C.物块与斜面间的动摩擦因数为0.25 D.F×不断增大，Fr先减小后增大 D.物块与斜面间的动摩擦因数为0.4 培优限时练小题突破·物理 知识点三动态平衡问题 [三层·早拔尖] 3.(多选)如图所示，在竖直墙壁 6.如图所示，由粗糙的水平杆 和长方体木块之间放置一个光 AO与光滑的竖直杆BO组 滑的柱形桶，木块置于粗糙水 成的绝缘直角支架，在AO 平面上，木块与柱形桶的接触 77A 杆、BO杆上套有带正电的小 点A与桶横截面的圆心O连 球P、Q,两个小球恰能在某 线与竖直方向夹角为0.现缓慢调整一下长方体 一位置平衡.现将P缓慢地向左移动一小段距 木块的位置，使0角增大一些，整个系统仍能处 离，两球再次达到平衡.若小球所带电荷量不变， 于静止状态，且球没有与地面接触.下列说法正 与移动前相比 ( 确的是 A.杆AO对P的弹力减小 A.柱形桶对墙壁的压力增大 B.杆BO对Q的弹力减小 B.木块与地面间的压力减小 C.P,Q之间的库仑力减小 C.木块与桶间的压力增大 D.杆AO对P的摩擦力增大 D.木块与地面间的摩擦力减小 7.如图所示，山坡上两相邻高压线塔之间架有粗细 [二层·提考能] 均匀的导线，静止时导线呈曲线形下垂，最低点 4.(多选)“繁灯夺霁华”，挂灯笼迎新春是中国人喜 在C处.左塔A处对导线拉力的方向与竖直方 庆节日的习俗.如图所示，一轻质细绳上等距悬 向的夹角为30°，右塔B处对导线拉力的方向与 挂四个质量相等的灯笼，BC段的细绳是水平的， 竖直方向的夹角为60°，则导线AC部分与BC部 另外四段细绳与水平面所成的角分别为A1和 分的质量之比为 02.设绳子OA段、AB段的拉力分别为T1、T2. 则 ( 0 0 A秀-品 B. sin 0 c票-黑 Ti cos 0 A.2:1 B.3:1 D.Tacos 02 C.4:5 D.3:1 5.如图所示，物块A和滑环B用绕过光滑定滑轮 的不可伸长的轻绳连接，滑环B套在与竖直方向 [小题·真题真练] 成0=37的粗细均匀的固定杆上，连接滑环B的 (2024·河北卷)如图，弹簧 绳与杆垂直并在同一竖直平面内，滑环B恰好不 测力计下端挂有一质量为 能下滑，滑环和杆间的动摩擦因数：=0.4，设滑 0.20kg的光滑均匀球体， 环和杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物 球体静止于带有固定挡板 块A和滑环B的质量之比为 ( 的斜面上，斜面倾角为30°， 挡板与斜面夹角为60°。若 iiiiziciit∠ 弹簧测力计位于竖直方向， 6 读数为1.0N,g取10m/s2, 挡板对球体支持力的大小为 B.1.0N 7 5 A. 5 B. 7 5 D.3 G D.2.0N 12参考答案 水平方向：Fx=Fsin0 解得：N,=N,一s60=mg,故A错误：对整体受力分析， os0F、=mgtan0,角0增大，则F、增大，F增 解得：F=mg 受到重力、地面的支持力、B受到的向右的摩擦力和C受到 大，由牛顿第三定律可知，柱形桶对墙壁的压力F、'=F、增 的向左的摩擦力，由对称性可知，竖直方向：N。=N 大，木块与桶间的压力F增大，故AC正确；以柱形桶和长方 之mg,故B正确：对C研究，地面对B的作用力等于地面对 体木块组成的系统为研究对象，受力如图2所示，由平衡条 件得： C的支持力与地面对B摩擦力的合力，大于号mg,故C错 在竖直方向：F,=(m十M)g,不变 在水平方向：∫=Fy,增大，故BD错误，故选：AC 误：根据对称性可知，C受到的摩擦力与B受到的摩擦力大 【答案】AC 小相等，对C根据平衡条件得： 4.【解析】设每个灯笼质量为m,先将四个灯笼看成一个整 广=N血60=mgX号-号g,所以地西对C的摩整力大 体，由平衡条 2T sin 0=4mg 小为g,根据摩擦力的公式：f=F、 将下面两个灯笼看成一个整体，有 2T:sin 0=2mg 对最左边的灯笼受力分析，水平方向上有 所以一下N 3 3·故D错误 T cos 0 =T:cos 0: 2 mg 联立可得 【答案】B T工_2sin4 T sin 0 小题·真题真练 【解析】根据平行四边形定则可知，该牙所受两牵引力的合 T. cos 0 力大小为 故BC正确，AD错误，故选：BC Fs=2Fcos号 【答案】BC 5.【解析】设物块A和滑环B的质量分别为m1、mg,若杆对 故选B。 B的弹力垂直于杆向下，因滑环B恰好不能下滑，则由平衡 【答案】B 第3练共点力的平衡 条件有叫0sg及血》，解得尝-号若杆对 B的弹力垂直于杆向上，因滑环B恰好不能下滑，则由平衡 小题·分层分练 1.【解析】如图所示，梯子在竖直方向上受 条件有mgos0=4 in0-一m,R,解得器=一子（会 m2 重力，地面的支持力，因为墙光滑，所以竖 去).综上分析可知应选C 直墙对梯子没有摩擦力：在水平方向上 【答案】C 受到竖直墙的弹力，因为直梯处于静止快 6.【解析】对两个小球作为整体分析可知， 态，所以地面对梯子有静摩擦力，与墙对 整体在竖直方向只受重力和AO的支持力， 梯子的弹力方向相反，直稀共受四个力的 故杆AO对小球P的弹力不变，故A错误： 作用，故C正确，ABD错误，故选：C, 对Q受力如图 【答案】C 小球P向左移后，两个小球PQ间的库仑 2.【解析】CD.设物块与斜而间的动摩擦 力方向向图中虚线处变化，则由力的合成 因数为：，由题意知 和平街条件可知杆B)对小球Q的弹力 F,十mgcos0=mngsin0 大，两小球P,Q之间的库仑力变大，故B、C F:-umgcos 0+mgsin 0 错误：对两个小球作为整体受力分析，在水平方向则有杆 代入数据解得 BO对小球Q的弹力等于杆AO对小球P的摩擦力，所以可 4=0.25 得杆AO对小球P的摩擦力变大，故D正确，故选D. C正确，D错误： 【答案】D AB旅据朔克定肆有：=二-85Nm=160Nm 7.【解析】设AC段的质量为mA,BC段的质量为m,A、B两 端绳上拉力分别为F,F,绳子最低点处的张力为T 故A正确，B错误，故逃：AC 根据平衡条件得：T=nag tan30°，T=mng tan60 【答案】AC 3.【解析】设柱形桶的质量为m,长方体木块的质量为M 解得："m4=tan60°=3 mtan30° =3,故B正确，ACD错误， 柱形桶受力如图1所示 30° .0 60% 7777777777777777777 图1 图2 (m+M)g mAg 对柱形桶，由平衡条件得： 故选：B 竖直方向：Fcos0=mg 【答案】B 101 培优限时练小题突破·物理 小题·真题真练 持原来大小不支的速度做匀速直线运动，由于两球的遂度相 【解析】对球体受力分析如图 同，相等时间内通过的住移相等，因此两个小球间的距离不 所示： 变，一定不会相碰.故AD正确，BC错误.故选：AD 正交分解列方程，x轴方向：Fsin 【答案】AD 30°=Fsz sin30°，y轴方向：FN1cos F 20 30°+Fwc0s30°+F=mg,联立方 5.【解析】对整体分析，整体的加造度为am十m干3m/s =5m/s,高离对A分析，则弹簧的弹力为：Fm=mAa=1X 程解得F=N,A正确 3 5N=5N,故C正确，D错误.撒去F的瞬间，弹簧的弹力不 【答案】A 变，则A的加速度大小不变，仍为5m/s,故A错误：撒去F 后的短暂时间内，弹簧的禅力将减小，B的加速度将减小：由 专题三 运动和力的关系 于弹力方向沿A的速度方向，故A的速度将增大，故B错 误，故选：C 第1练牛顿第一、二定律 【答案】C 6.【解析】连接OB,设OB连线与竖直方向的夹角为0，由几 小题·分层分练 1,【解析】牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础 行关系得：=RH=号 R 上，根据逻辑推理得出的，是以实脸为基础，但又不是完全通 过实验得出，故A正确：虽然在地球上不受力作用的物体是 sin 0-1-cos 0-5 3 不存在的，但牛顿第一定律给出了物体不受力作用时的运动 规律，是牛领第二定律的基础，也为科学的发展莫定了基础， 剥tan0=5 2 放B错误：牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理 概括出来的科学理论，而不能直接通过实验得出的，物体不 此时小球受到的合外力F-mgan0= 2mg 受外力作用的条件是不可能达到的，但能接受住实践的检 验，故C错误：向上抛出的物体，没有受向上的作用力，只受 由牛顿第二定律可得0一是-受 重力和空气阻力，故D错误.故选：A 以整体为研究对象，由牛顿第二定律可得F=(m十M)a= 【答案】A 2【解析】小鸟沿虚线斜向上加速飞行，说明合外力方向沿虚 、与(m+MDg,故D正确，ABC错误.故选：D 线斜向上，小鸟受两个力的作用，空气的作用力和重力，如下 【答案】D 图所示：故选项B正确 7【解析】物块沿斜而向上运动过程中，在外力撒去前，由牛 顿第二定律得：F-ngsin0一F,=ma1,撤去外力之后，由牛 顿第二定律得：mgsin0+F,=ma,撒去外力时的速度v= a,1=a:(台)解得F=子mg,u=餐也就是物块在沿针面 向上运动过程中最大速度双-3图，物块在斜而上运动离斜面 8 度脑的装运距离1一受（什号）=器，杨块活韩面向下选 动过程中，由牛领第二定律得：mgsin0-F=ma1,运动时间 2= 【答案】B ta 受，物块在斜面上运动的总时间1=1十乞十 3.【解析】手机刚要接触头部之前做自由落体运动，则 兰=3，故ACD正璃，B错误。 v =2gh 【答案】ACD 解得手机刚要接触头部时速度=√2g方= 小题·真题真练 √2×10×20×10Tm/s=2m/s 【解析】 手机砸到头部后做匀减逸运动，则手机与头部作用时减速的 前断前：对切、C、刀分析问：对B分析 加地度大小 IF. ↑Fw之的度 Fa-Bing a-8-品2m=10m/ →F=0rg -g 【3gji制间上. 3ot (63m+2m+mg 故A错误，B正确：设头部对手机的作用力为F,对手机，由 对D分析 对C分折m= 牛顿第二定律得 ↑fm →FFng 了C的度a= mg+Fi=1.5g F-mg=ma mg 2g向间下 2m 解得F=2mg A正确。 由牛顿第三定律得，手机对头部的作用力为F,则F=F 【答案】A =2mg 第2练牛顿运动定律的应用 故C错误，D正确.故选：BD, 【答案】BD 小题·分层分练 4.【解析】车停止前，两个小球和小车一起做匀速直线运动， L【解析】依题意，11一时间内电梯的加速度竖直向下，处 并且两个小球和小车具有共同的速度，当小车突然停止时， 于失重状态，故A正确：依题意山1~1时间内电梯的加速度 由于小球在光滑接触面上，因此两个小球由于惯性，还要保 竖直向上，处于超重状态，此时电梯可能加速上升也可能减 102