课时检测训练8 受力分析 共点力的平衡-（Word练习）【勤径学升】2026年高考物理一轮总复习课时检测训练（人教版2019）

课时检测训练8　受力分析　共点力的平衡 　　　　 对应学生用书P337 对点练1　物体的受力分析与静态平衡 1.如图所示，M、N两物体叠放在一起，在竖直向上的恒力F作用下，沿竖直墙壁一起向上做匀速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是(　　) A．物体M可能受到6个力 B．物体N可能受到4个力 C．物体M与墙之间一定有摩擦力 D．物体M与N之间一定有摩擦力 解析　物体N受到重力、支持力和静摩擦力三个力作用，M和N整体受到重力和外力F两个力作用，竖直墙对物体M没有弹力，则没有摩擦力，所以物体M受到外力F、重力、N对M的压力和摩擦力四个力作用，选项A、B、C错误，D正确。 答案　D 2．(2022·广东卷)如图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、F1和F2分别表示三根绳的拉力大小，F1＝F2且∠AOB＝60°。下列关系式正确的是(　　) A．F＝F1 B．F＝2F1 C．F＝3F1 D．F＝F1 解析　以O点为研究对象，受力分析如图所示，由几何关系可知θ＝30°，在竖直方向上，由平衡条件可得F1cos 30°＋F2cos 30°＝F，又F1＝F2，可得F＝F1，故D正确，A、B、C错误。 答案　D 3.如图(a)是一种大跨度悬索桥梁，图(b)为悬索桥模型。六对轻质吊索悬挂着质量为M的水平桥面，吊索在桥面两侧竖直对称排列，其上端挂在两根轻质悬索上[图(b)中只画了一侧分布]，悬索两端与水平方向成45°，则一根悬索水平段CD上的张力大小是(　　) A.Mg B.Mg C.Mg D.Mg 解析　对左边的悬索ABC受力分析，如图所示，由平衡条件可得TCD＝T cos 45°，T sin 45°＝Mg，解得TCD＝Mg，故A正确。 答案　A 对点练2　动态平衡问题 4.如图所示，物体甲放置在水平地面上，通过跨过定滑轮的轻绳与小球乙相连，整个系统处于静止状态。现对小球乙施加一个水平力F，使小球乙缓慢上升一小段距离，整个过程中物体甲保持静止，甲受到地面的摩擦力为Ff，则该过程中(　　) A．Ff变小，F变大 B．Ff变小，F变小 C．Ff变大，F变小 D．Ff变大，F变大 解析　以小球乙为研究对象，受力分析如图甲所示，设轻绳与竖直方向的夹角为α，小球乙的质量为m乙，根据平衡条件可得，水平拉力F＝m乙g tan α，小球乙缓慢上升一小段距离的过程中，α增大，可知水平拉力F逐渐增大，轻绳的拉力FT＝，故轻绳的拉力也逐渐增大。以物体甲为研究对象，受力分析如图乙所示，根据平衡条件可得，物体甲受到的地面的摩擦力Ff与轻绳的拉力沿水平方向的分力等大反向，有Ff＝FTx＝FTcos θ，由题可知，小球乙缓慢上升一小段距离的过程中，物体甲保持静止，θ不变，又Ff＝FTcos θ，则摩擦力随着轻绳拉力FT的增大而逐渐增大，故D正确。 答案　D 5．(多选)如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α(α>)。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中(　　) A．MN上的张力逐渐增大 B．MN上的张力先增大后减小 C．OM上的张力逐渐增大 D．OM上的张力先增大后减小 解析　以重物为研究对象分析受力情况，受重力mg、OM绳上拉力F2、MN上拉力F1，由题意知，三个力的合力始终为零，矢量三角形如图所示，F1、F2的夹角不变，在F2转至水平的过程中，矢量三角形在同一外接圆上，由图可知MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以A、D正确，B、C错误。 答案　AD 6. 如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中，手对细线的拉力F和圆环对小球的弹力FN的大小变化情况是 (　　) A．F不变，FN增大 B．F不变，FN减小 C．F减小，FN不变 D．F增大，FN减小 解析　 小球沿圆环缓慢上移可看成小球始终受力平衡，对小球进行受力分析，作出受力示意图如图所示，由三角形相似，得＝＝，当A点上移时，半径不变，AB长度减小，故F减小，FN不变，故C正确。 答案　C 对点练3　平衡中的临界与极值问题 7.如图所示，质量为m的小球用细线拴住放在光滑斜面上，斜面足够长，倾角为α的斜面体置于光滑水平面上，用水平力F推斜面体使斜面体缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢升高。当线的拉力最小时，推力F等于(已知重力加速度为g)(　　) A．mg cos α B．mg sin α C．mg cos 2α D．mg sin 2α 解析　 小球受力如图所示，在小球缓慢上升过程中，小球合力为零，当拉力FT与支持力FN垂直时，拉力最小，最小值为FTmin＝mg sin α，对小球和斜面整体分析，根据平衡条件可知F＝FTmincos α＝mg sin αcos α＝mg sin 2α，故选D。 答案　D 8．北方农村秋冬季节常用金属丝网围成圆柱形粮仓储存玉米棒，某粮仓由于玉米棒装的不匀称而发生倾斜现象，为避免倾倒，在右侧用木棍支撑，如图所示。若支撑点距水平地面的高度为 m，木棍与水平地面间的动摩擦因数为，木棍重力不计，粮仓对木棍的作用力沿木棍方向，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为使木棍下端不发生侧滑，则木棍的长度最大为(　　) A．1.5 m B． m C．2 m D．2 m 解析　设木棍与水平方向夹角为θ，木棍长度为L，粮仓对木棍的作用力大小为F，为使木棍下端一定不发生侧滑，由平衡条件有F cos θ≤μF sin θ，由几何知识有tan θ＝，两式联立解得L≤2 m，即木棍的长度最大为2 m，故A、B、D错误，C正确。 答案　C 9.如图所示，垂直墙角有一个截面为半圆的光滑柱体，用细线拉住的小球静止靠在接近半圆底端的M点。通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中，细线始终保持在小球处与半圆相切。下列说法正确的是 (　　) A．细线对小球的拉力先增大后减小 B．小球对柱体的压力先减小后增大 C．柱体受到水平地面的支持力逐渐减小 D．柱体对竖直墙面的压力先增大后减小 解析　以小球为研究对象，设小球所在位置沿切线方向与竖直方向夹角为θ，沿切线方向有FT＝mg cos θ，沿半径方向有FN＝mg sin θ，通过细线将小球从M点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中θ增大，所以细线对小球的拉力减小，小球对柱体的压力增大，故A、B错误；以柱体为对象，竖直方向有F地＝Mg＋FNsin θ＝Mg＋mg sin2θ，水平方向有F墙＝FNcosθ＝mg sin θcos θ＝mg sin 2θ，θ增大，柱体受到水平地面的支持力逐渐增大；柱体对竖直墙面的压力先增大后减小，当θ＝45°时柱体对竖直墙面的压力最大，故C错误，D正确。 答案　D 10.如图所示，一农民用三根相同的细线a、b、c将收获的甲、乙两袋玉米悬挂起来。已知甲的质量为2m、乙的质量为m。细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　) A.细线a与b间的夹角θ为150° B.细线a中的拉力大小为3mg C.三条细线中b所受拉力最大 D.若保持c水平，减小a与竖直方向的夹角，线c中的拉力不变 解析　对甲、乙整体分析可知FTa＝＝2mg，FTc＝3mg tan 30°＝mg，对乙受力分析可知FTb＝＝2mg，则三条细线中a所受拉力最大，设b与水平方向夹角为α，则tan α＝＝，解得α＝30°，可得细线a与b间的夹角θ＝120°＋30°＝150°，选项A正确，B、C错误；设a与竖直方向的夹角为β，对甲、乙整体分析可知FTc＝3mg tan β，若保持c水平，减小a与竖直方向的夹角β，线c中的拉力减小，选项D错误。 答案　A 11．如图所示，置于水平地面的木板上安装有竖直杆，在杆上A、B两点间安装长为2d的轻绳，两竖直杆间距为d。A、B两点间的高度差为，现有带光滑轻质钩子、质量为m的物体钩住轻绳且处于平衡状态，重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) A．开始平衡时轻绳的张力大小为mg B．开始平衡时轻绳的张力大小为 C．若将绳子的A端沿竖直杆上移，绳子拉力将变大 D．若将木板绕水平轴CD缓慢向纸面外旋转，轻绳的张力先增大后减小 解析　设结点左侧绳长为l1，结点右侧绳长为l2，有l1cos θ1＋l2cos θ2＝d，由水平方向受力平衡，有FTcos θ1＝FTcos θ2，有cos θ1＝cos θ2＝＝，竖直方向受力平衡，有2FTsin θ1＝mg，解得FT＝，A错误，B正确；将绳子的A端沿竖直杆上移或将木板绕水平轴CD缓慢向纸面外旋转，由上述分析可知，由于A、B两点的水平间距不变，左右两部分与水平方向夹角不变，所以绳子拉力大小不变，C、D错误。 答案　B 12.如图所示，质量为M的物块A置于倾角为30°的固定粗糙斜面上，其上端通过一轻绳跨过光滑定滑轮与沙桶B相连。初始时沙桶B中没有沙子，质量为M。现向沙桶B中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中，以下说法正确的是(　　) A．B所受的合力增大 B．A所受的摩擦力一直增大 C．A所受的摩擦力先减小后增大 D．A、B间的轻绳拉力大小保持不变 解析　 整个系统始终保持静止，故B所受的合力为0，故A错误；对B受力分析，B只在竖直方向上受到绳的拉力和重力，故绳的拉力大小为B的重力，初始时沙桶B中没有沙子，质量为M。现向沙桶B中缓慢加入沙子，所以绳子的拉力FT从Mg逐渐增大，故D错误；对A受力分析如图，沿斜面方向根据共点力平衡f＋Mg sin 30°＝FT，FT≥Mg，f从0开始逐渐增大，并且方向沿斜面向下，故B正确，C错误。 答案　B 13.(2024·湖北卷)如图所示，两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为Ff，方向与船的运动方向相反，则每艘拖船发动机提供的动力大小为(　　) A.Ff B.Ff C.2Ff D.3Ff 解析　根据题意对S受力分析如图甲， 正交分解可知2FTcos 30°＝Ff， 所以有FT＝Ff， 对P受力分析如图乙， 则有(FT′sin 30°)2＋(Ff＋FT′cos 30°)2＝F2， 解得F＝Ff，故选B。 答案　B 14.如图所示，倾角θ＝37°的斜面上有一木箱，木箱与斜面之间的动摩擦因数μ＝。现对木箱施加一拉力F，使木箱沿着斜面向上做匀速直线运动。设F的方向与斜面的夹角为α，在α从0°逐渐增大到53°的过程中，木箱的速度保持不变，则 (　　) A．F先减小后增大 B．F先增大后减小 C．F一直增大 D．F一直减小 解析　 对物体受力分析如图 木箱沿着斜面向上做匀速直线运动，根据平衡条件，合力为零，在垂直斜面方向，有FN＋F sin α＝mg cos θ，在平行斜面方向，有F cos α＝mg sin θ＋Ff，其中Ff＝μFN，联立解得F＝＝，当α＝30°时F最小，则在α从0°逐渐增大到53°的过程中，F先减小后增大。 答案　A 学科网（北京）股份有限公司 $$