第3课时　共点力作用下物体的平衡-（配套课件）-【优化指导】2026年物理一轮复习高中总复习·第1轮（教科版）

课后跟踪训练(7)　共点力作用下物体的平衡 基础巩固练 1．如图所示，三米跳板跳水运动员在跳板的外端静止站立时，受到力的个数是(　　) A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 C　解析：三米跳板跳水运动员在跳板的外端静止站立时受重力和跳板的支持力，由于跳板向下弯曲，运动员有向下滑动的趋势，所以还受到静摩擦力作用，即运动员受到3个力的作用，C正确。 2.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F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力f。下列受力分析示意图可能正确的是(　　) A　解析：由题意可知，战斗机所受重力竖直向下，F2方向与速度方向垂直，Ff方向与速度方向相反，A正确。 3.(2025·四川眉山模拟)端午节是中国的传统节日，包粽子、吃粽子是人们的传统习惯之一。如图所示，某人把煮好的八个相同的粽子通过八根细绳用手提起后静止在空中，已知每个粽子的重力均为mg，每根绳子与竖直方向的夹角均为θ，每根细绳的拉力大小为T，手受到细绳的作用力为F，下列关系式正确的是(　　) A．F＝T B．F＝mg C．T＝ D．T＝mg tan θ C　解析：以所有粽子为对象分析可知F1＝8mg，由牛顿第三定律可知F＝F1＝8mg，B错误；由竖直方向平衡可知8T cos θ＝8mg，解得T＝，A、D错误，C正确。 4.(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，且∠AOB＝60°。下列关系式正确的是(　　) A．F＝F1 B．F＝2F1 C．F＝3F1 D．F＝F1 D　解析：以O点为研究对象，受力分析如图，由几何关系可知θ＝30°，由平衡条件可得F1sin 30°＝F2sin 30°，F1cos 30°＋F2cos 30°＝F，联立可得F＝F1，D正确，A、B、C错误。 5.(2023·广东卷)如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力G、支持力N、摩擦力f和磁力F的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是(　　) A．f＝G B．F＝N C．f＝G cos θ D．F＝G sin θ C　解析：如图所示，将重力垂直于斜面方向和沿斜面方向进行分解，沿斜面方向，由平衡条件可得f＝G cos θ，A错误，C正确；垂直斜面方向，由平衡条件可得F＝G sin θ＋N，B、D错误。 6.(多选)如图所示，轻质弹簧一端系在质量为m＝1 kg的小物块上，另一端固定在墙上。物块在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为37°，已知斜面倾角θ＝37°，斜面与小物块间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度g取10 m/s2，斜面固定不动。设物块与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，下列说法正确的是(　　) A．小物块可能只受三个力 B．弹簧弹力大小一定等于4 N C．弹簧弹力大小可能等于5 N D．斜面对物块的支持力不可能为零 CD　解析：根据题意可知μmg cos 37°＝4 N，mg sin 37°＝6 N，故μmg cos 37°<mg sin 37°，若不受弹簧的压力，则物块不可能静止，故物块一定受弹簧的压力，还受重力、斜面的支持力和静摩擦力，故小物块受四个力的作用而平衡，A错误；若要想物块静止，即μ(mg cos 37°＋N)≥6 N，得N≥4 N，B错误，C正确；由于物块受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力，不可能为零，所以斜面对物块的支持力不可能为零，D正确。 7.(2025·山东临沂月考)如图所示，两个等大、反向的水平力F1和F2分别作用在物体A和B上，A、B两个物体均处于静止状态。若各接触面与水平地面平行，则A、B两物体的受力个数分别为(　　) A．3个、4个 B．4个、4个 C．4个、5个 D．4个、6个 C　解析：先对物体A、B整体进行受力分析，水平方向上，两个等大、反向的力F1和F2正好处于平衡状态，所以物体B不受地面的摩擦力作用；对A物体进行受力分析，物体A受到重力、拉力F1、B给的支持力和摩擦力，所以A受到4个力作用；对B物体进行受力分析，物体B受到重力、拉力F2、地面的支持力、A给的摩擦力和压力，所以物体B受5个力的作用，C正确，A、B、D错误。 综合提升练 8.飞艇常常用于执行扫雷、空中预警、电子干扰等多项作战任务。如图所示为飞艇拖拽扫雷具扫除水雷的模拟图。当飞艇匀速飞行时，绳子与竖直方向恒成θ角。已知扫雷具质量为m，重力加速度为g，扫雷具所受浮力不能忽略，下列说法正确的是(　　) A．扫雷具受3个力作用 B．绳子拉力大小为 C．海水对扫雷具作用力的水平分力小于绳子的拉力 D．绳子拉力一定大于mg C　解析：对扫雷具进行受力分析，其受到重力、浮力、拉力和水平方向水的阻力，共4个力作用，如图所示，A错误；根据平衡条件，竖直方向有F浮＋T cos θ＝mg，水平方向有F阻＝T sin θ，解得T＝，B错误；扫雷具受到海水的水平方向的阻力等于绳子拉力的水平分力，即小于绳子的拉力，而绳子拉力不一定大于mg，C正确，D错误。 9.(2022·浙江6月选考)如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角θ＝60°。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的(　　) A．作用力为G B．作用力为G C．摩擦力为G D．摩擦力为G B　解析：设斜杆的弹力大小为F，以水平横杆和重物为整体，竖直方向根据受力平衡可得4F cos 30°＝G，解得F＝G，以其中一根斜杆为研究对象，其受力如图所示，可知每根斜杆受到地面的作用力应与F平衡，即大小为G，每根斜杆受到地面的摩擦力为f＝F sin 30°＝G，B正确，A、C、D错误。 10．(多选)(2025·四川成都高三检测)如图所示，用三条完全相同的轻质细绳1、2、3将A、B两个质量分别为m、3m的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，轻绳1与竖直方向的夹角为45°，轻绳3处于水平方向。下列说法正确的是(　　) A．轻绳1的拉力大小为6mg B．轻绳2的拉力大小为5mg C．轻绳3的拉力大小为4mg D．轻绳2与竖直方向的夹角为53° BCD　解析：设三条绳上的拉力大小分别为T1、T2、T3，把A、B两个小球视为整体，以整体为研究对象进行受力分析，如图甲所示，根据物体的平衡条件可得4mg＝T1cos 45°，T3＝T1sin 45°，解得T1＝4mg，T3＝4mg，A错误，C正确；隔离球B为研究对象，受力分析如图乙所示，则有T2＝＝5mg，设轻绳2与竖直方向的夹角为α，则有cos α＝＝，解得α＝53°，B、D正确。 11．(2025·四川绵阳期末)如图所示，一根固定的细直杆与水平面的夹角为α＝15°，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧。调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时β＝45°。不计一切摩擦。设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1∶m2等于(　　) A．tan 15° B．tan 30° C．tan 60° D．tan 75° C　解析：小环C为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为60°，C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°，乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为60°，设细线拉力为T，根据平衡条件，对甲环有2T cos 30°＝m1g，对乙环有2T cos 60°＝m2g，得m1∶m2＝tan 60°，C正确。 12．(2025·四川遂宁高三检测)如图所示为剪式千斤顶的截面图。四根等长的支持臂用光滑铰链连接，转动手柄，通过水平螺纹轴减小MN间的距离，以抬高重物。保持重物不变，MP和PN夹角为120°时N点受到螺纹轴的作用力为F1；MP和PN夹角为60°时N点受到螺纹轴的作用力为F2。不计支持臂和螺纹轴的重力，则F1与F2大小之比为(　　) A．1∶1 B．1∶3 C．∶1 D．3∶1 D　解析：当两臂间的夹角为120°时，两臂受到的压力为N1＝＝G，对N点分析，N点受到螺纹轴的作用力为F1＝N1cos 30°＝G，当两臂间的夹角为60°时，两臂受到的压力为N2＝＝G， 对N点分析，N点受到螺纹轴的作用力为F2＝2N2cos 60°＝G，则有＝3∶1，A、B、C错误，D正确。 13.(多选)张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后，挂在如图所示的晾衣架上晾晒，A、B为竖直墙壁上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB＝60°，∠DOC＝30°，衣服质量为m，重力加速度为g。则(　　) A．CO杆所受的压力大小为2mg B．CO杆所受的压力大小为mg C．AO绳所受的拉力大小为mg D．BO绳所受的拉力大小为mg AD　解析：以O点为研究对象，O点受到衣服的拉力FT、CO杆的支持力F1和绳AO、BO的拉力，设绳AO和绳BO拉力的合力为F，作出O点的受力示意图如图甲所示，根据平衡条件得F1＝＝2mg，由牛顿第三定律知，CO杆所受的压力大小为2mg，A正确，B错误。 由图甲分析可知F＝mg tan 60°＝mg，将F沿OA、OB方向分解，如图乙所示，设绳AO和绳BO所受拉力分别为F2、F2′，且F2＝F2′，则F＝2F2cos 30°，解得F2＝mg，C错误，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$