课后跟踪训练（9）　物体的受力分析　共点力的平衡-【优化指导】2026年物理一轮复习高中总复习·第1轮（粤教版）

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，所以运动员受到3个力的作用，C正确． 2.(2024·广东茂名二模)如图所示为户外野炊时的一种便携式三脚架，三根等长的轻杆通过轻质铰链组合在一起．现将三脚架放在水平地面上，吊锅通过细铁链悬挂在三脚架正中间，已知吊锅和细铁链的总重力为G，轻杆与竖直方向夹角均为30°，忽略支架与铰链间的摩擦，则每根轻杆上承受的压力为(　　) A．G B．G C．G D．G D　解析：根据受力平衡3F cos 30°＝G，解得F＝G，D正确． 3.(2022·广东卷)如图所示为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 D　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°，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． 4．(2024·内蒙古呼和浩特一模)如图所示，在倾角为θ＝37°的玻璃棚上放有一个质量为m的物体A，连接在竖直墙壁上O点的细绳拴住物体A起保护作用，细绳刚好伸直且细绳质量不计，与玻璃棚的夹角α＝37°，若由于下雨等因素导致物体A与玻璃棚之间的动摩擦因数减小为μ＝0.5，导致细绳张紧且物体A受到的静摩擦力达到最大，此时细绳上拉力的大小T及物体所受摩擦力的大小f，重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则：(　　) A．T＝mg　f＝mg B．T＝mg　f＝mg C．T＝mg　f＝mg D．T＝mg　f＝mg A　解析：对物体受力分析，则沿斜面方向T cos α＋f＝mg sin θ，垂直斜面方向T sin α＋N＝mg cos θ，其中f＝μN，解得T＝mg，f＝mg，A正确． 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FN、摩擦力Ff和磁力F的作用，磁力垂直壁面．下列关系式正确的是(　　) A．Ff＝G B．F＝FN C．Ff＝G cos θ D．F＝G sin θ C　解析：如图所示，将机器人的重力沿垂直于斜面方向和沿斜面方向分解，由平衡条件可得，沿斜面方向有Ff＝G cos θ，垂直于斜面方向有F＝G sin θ＋FN，C正确． 6.(2022·海南卷)我国的石桥世界闻名，如图所示，某桥由六块形状完全相同的石块组成，其中石块1、6固定，2、5质量相同为m，3、4质量相同为m′，不计石块间的摩擦，则m∶m′为(　　) A． B． C．1 D．2 D　解析：六块形状完全相同的石块围成半圆对应的圆心角为180°，每块石块对应的圆心角为30°，对石块3受力分析如图甲所示，可知tan 60°＝；对石块2、3整体受力分析如图乙所示，可知tan 30°＝，解得＝2，D正确． 7.(2024·广东汕尾高三检测)如图所示，质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态．m和M的接触面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g，若不计一切摩擦，下列说法正确的是(　　) A．水平面对正方体M的弹力大于(M＋m)g B．水平面对正方体M的弹力大小为(M＋m)g cos α C．墙面对正方体m的弹力大小为mg tan α D．墙面对正方体M的弹力大小为 D　解析：对M和m构成的整体进行受力分析，如图甲所示，整体受重力(M＋m)g、水平面的支持力N1、两墙面的支持力N2和N3，由于两正方体受力平衡，根据共点力平衡条件，水平面对正方体M的弹力大小N1＝(M＋m)g，A、B错误；对m进行受力分析，受重力mg、墙面的支持力N2、M的支持力N4，如图乙所示，根据共点力平衡条件有，竖直方向mg＝N4sin α，水平方向N2＝N4cos α，解得N2＝，即墙面对正方体m的弹力大小等于；由整体法可知N3＝N2，则墙面对正方体M的弹力大小N3＝，C错误，D正确． 8.(2022·辽宁卷)如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态．蛛丝OM、ON与竖直方向的夹角分别为α、β(α>β).用F1、F2分别表示OM、ON的拉力，则(　　) A．F1的竖直分力大于F2的竖直分力 B．F1的竖直分力等于F2的竖直分力 C．F1的水平分力大于F2的水平分力 D．F1的水平分力等于F2的水平分力 D　解析：对结点O进行受力分析，则水平方向上有F1sin α＝F2sin β，即F1的水平分力大小等于F2的水平分力大小，C错误，D正确；竖直方向上有F1cos α＋F2cos β＝mg，解得F1＝，F2＝，则F1的竖直分量F1y＝，F2的竖直分量F2y＝，因为sin α·cos β－cos αsin β＝sin (α－β)>0，所以F2y>F1y，A、B错误． 9.有一种篮球收纳托架如图所示，托起同一篮球的两托杆平行且与水平面成θ角，一半径为R、质量为m的篮球静置在左边最上层托架上，水平支撑杆对该篮球的弹力方向恰好沿水平方向，不计托杆内径，两托杆间距为2d且d<R，不计一切摩擦，则每根托杆对该篮球的弹力大小为(　　) A． B． C． D． D　解析：对该篮球受力分析，设单根托杆对篮球的弹力大小为FN，两托杆对篮球弹力的合力为F，水平支撑杆对篮球的弹力为FN′，垂直两根托杆平面篮球受力图示如图(a)，则有F＝2FN，竖直面内篮球的受力图示如图(b)，则有cos θ＝，解得FN＝，D正确． 10．(2024·浙江1月选考)如图所示，在同一竖直平面内，小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d，其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上，d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同的配重P、Q相连，调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡．已知小球A、B和配重P、Q质量均为50 g，细线c、d平行且与水平成θ＝30°(不计摩擦，g取10 m/s2)，则细线a、b的拉力分别为(　　) A．2 N，1 N B．2 N，0.5 N C．1 N，1 N D．1 N，0.5 N D　解析：由题意可知细线c对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等、方向相反，对A、B整体分析可知细线a的拉力大小Ta＝(mA＋mB)g＝1 N，设细线b与水平方向夹角为α，对A、B分析分别有Tb sin α＋Tc sin θ＝mAg，Tb cos α＝Td cos θ，解得Tb＝0.5 N，D正确． 11.如图所示，质量为2m的物块A静置于水平台面上，质量为M的半球体C静置于水平地面上，质量为m的光滑小球B(可视为质点)放在半球体C上，P点为三根轻绳PA、PB、PO的结点．系统在图示位置处于静止状态，P点位于半球体球心的正上方，PO竖直，PA水平，PB刚好与半球体相切且与竖直方向的夹角θ＝30°.已知物块A与台面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，则(　　) A．绳OP的拉力大小为mg B．A受到的摩擦力大小为2μmg C．C受到的摩擦力大小为mg D．地面对C的支持力大小为(M＋m)g C　解析：对小球B受力分析，如图所示，绳PB的拉力大小T＝mg cos θ＝mg，对结点P受力分析可知，绳AP的拉力大小T1＝T sin θ＝mg，绳OP的拉力大小T2＝T cos θ＝mg，A错误；对物块A受力分析可知，物块A所受摩擦力fA＝T1＝mg，B错误；对绳PB、结点P和小球B、半球体C整体受力分析可知，半球体C受到的摩擦力大小fC＝T1＝mg，地面对半球体C的支持力大小FNC＝(M＋m)g－T2＝Mg＋mg，C正确，D错误． 12.如图所示，在一根水平杆上套一个质量为m1＝1.5 kg的小球A，小球A的下方连接一根不可伸长的轻绳，绳子的另一端系着一个质量为m2＝0.5 kg的小球B.当水平向右拉动小球B，使得轻绳与杆之间的夹角为30°时，两个小球恰好一起匀速向右运动，g取10 m/s2，求： (1)绳子的拉力F1及拉动小球B的拉力F的大小； (2)若将轻绳与杆之间的夹角增大为45°，拉动小球B的力斜向下且与水平方向上的夹角为30°，使小球向右匀速运动，求拉动小球B的力F′. 答案：(1)10 N　5 N　(2)5(＋1)N 解析：(1)以A、B两小球整体为研究对象并对其进行受力分析，竖直方向上有 (m1＋m2)g＝FN 对小球A进行受力分析，竖直方向上有 m1g＋F1sin θ＝FN 对小球B进行受力分析，水平方向上有F1cos θ＝F 联立解得F1＝10 N，F＝5 N. (2)以小球B为研究对象进行受力分析，如图所示 F1′sin 45°＝F′cos 30° m2g＋F′sin 30°＝F1′cos 45° 联立解得F′＝5(＋1)N. 学科网（北京）股份有限公司 $$