第二章 第4节 共点力的平衡(一)(静态平衡问题)-【5星学霸·高考白题】2026年高考物理一轮复习

形相包有.5、F (2)由图可知， 稳定时两绳互相垂直，现保持右侧绳和结点0的位置不动，即两个 力的合力不变，F2方向不变，将细绳O4绕0点在纸面内顺时针转 动一小角度，则F,变大 第4节共点力的平衡（一） (静态平衡问题) 1.A解析：设每个爪对锅的支持力方向与竖直方向的夹角为日，竖直 方向根据受力平衡可得4Wcas0=G,解得N4C。:,放述A 2.B解析：分别对三种形式的滑轮进行受力分析，如图所示，设绳子 受到滑轮的作用力分别为N,N。N。,各图中绳子拉力均为mg: T B 09 0A930 图(a 图b】 图(c 由共点力的平衡， 在图(a)中，有N。=2 mgcos30°=5mg, 在图(b)中，有N=2 mngcos60°=mg, 在图(c)中，有N.=2 ngcos60°=g, 可知N,>N=N。 故选B. 3.C解析：由于运动员处于静止状态，两条绳子对他的拉力的合力等 于他的重力mg,则有2Tcs0=mg,根据几何关系有sin0= D-d 2 一，可得每条绳子上的拉力大小为T=1256N故选C. 4.D解析：小球P静止，由平衡条件知，绳子拉力大小为T=2mg,由 于Tsi0=mg,则圆环Q不受杆的支持力作用，可见杆对圆环Q没 有摩擦力，由力的合成知，轻绳对定滑轮的作用力大小F,= 2T@g25g,方向与竖直方向度30角斜向左下方，由牛锁 第三定律知，定滑轮对轻绳作用力的方向与竖直方向成30°角斜向 右上方，大小为F=F=25mg故选D 5.B解析：令正四面体的棱长为L,地球仪中的磁体到下侧磁极之间 连线与竖直方向夹角为0.根据几何关系有n0▣ 2c0s30° 可知0=V3-(5了6 3 根据对称性可知，每个磁极对 磁体的作用力大小均相等，对磁体进行分析，根据平衡条件有 3Neos0=mg,解得N= 6mg放选B. 6.A解析：根据题意，对杯盖两接触点受力分析如图所示： 一学霸高考·白 由平衡条件有宁g+N0=0,又有成，联立解得N 12.5mg.故选A. 7.A解析：由平衡条件可知，半球面对细杆A端的弹力和对G端的弹 力过球心O,且与小球B的重力平衡，所以小球B应在0点正下方， 受力情况如图所示： 4mg 根据正弦定理可得5..0B.AB OB BC sna血Brn乙AnB'in∠cna结合 已知条件FA=2Fc,解得BC=2AB,又因为AB+BC=L,解得BC= 子L故选人 8.D解析：由分析知，当B恰好能相对A沿接触面上滑时，对应的F最 小对A、B进行受力分析易得，对B在竖直方向有Nc0a45°= fin45+mg,对A在水平方向有Nansin45fcos45°=F,又f=uWAs, 联立得 mg故选D. 9.B解析：对绳子受力分析如图所示： 其中T刀、T2分别是左右悬点对绳子的拉力大小，设重绳最低点（孤 底)的张力大小为F,分析可知其方向为水平方向，对重绳最低点左 半部分，由平衡条件有Tsia=F:对重绳最低点右半部分，由平衡 条件有T2sinB=F;对重绳，由平衡条件有T2csB+T,cosa=mg;联 血asinB故选B. 立解得F■mgin(ap) 10.B解析：从侧面观察运载中的石墩，其受力分析如图甲所示，由平 衡条件有Fa=mg℃0s30°.从正面观察运载的石嫩，黑色部分为两 条义车臂，石墩受力分析如图乙所示.F,为单个义车臂对石墩的 支持力，则有2F支c0s30°=Fa.单个叉车臂受到石墩的压力为 F支=2mg由牛顿第三定律可知单个又车臂受到石嫩的压力为 F压=2mg放选B 车把 30 卡mg 第5节共点力的平衡（二） (动态平衡问题) 1.D解析：AB.对B受力分析，受到重力mg、A对B的支持力N和墙 题·物理·09一第4节共点 (静态平 ☑应用提优考点全面，能力提升1限时：40min 1.(2024·江苏盐城调研)如图所示，家用燃气灶 支架有四个对称的相同爪，重为G的锅放在支 架上，锅面为球面，忽略爪与锅之间的摩擦力， 每个爪对锅的支持力大小可能为 () A.3G B.iG C.3G D. 2.如图所示为三种形式的吊车示意图，OA为重 力不计的杆，其0端固定，A端带有一小滑 轮，AB为重力不计的缆绳，当它们吊起相同 重物时，滑轮对缆绳作用力的大小关系是 ( 90 c题0 G白0029 图a 图b 图(e A.N>N>N B.N.>N =N. C.N=N>N D.N =N=N 3.（(2025·广东深圳一模)吊环运动员训练中 的悬停情景如图所示，若悬绳长均为L= 2.5m,两悬绳的悬点间距d=0.5m,手臂伸 长后两环间距D=1.50m,运动员质量m= 60kg,忽略悬绳和吊环质量，不计吊环直 径，g取10m/s2.此时左侧悬绳上的张力大 小为 ( 第二章相互作用学丽高春 力的平衡（一） 衡问题)》 A.300N B.600N C.1256N D.2506N 4.(2025·山东济南一模)如图所示，光滑定滑 轮固定在天花板上，轻绳绕过定滑轮，一端竖 直悬挂质量为2m的小球P,另一端连接质量 为m的圆环Q,圆环Q套在粗糙水平杆上.一 水平向左的力F作用在圆环上，使轻绳和杆之 间夹角为30°，整个系统保持静止状态.已知重 力加速度为g,下列说法正确的是 OP A.杆对圆环Q摩擦力的方向一定向右 B.杆对圆环Q摩擦力的方向可能向左 C.定滑轮对轻绳作用力的方向竖直向上 D.定滑轮对轻绳作用力的大小为23mg 5.(2025·山东枣庄二模)磁悬浮地球仪的工 作原理简化如图：水平底座上的三个完全一 样的磁极对地球仪内的磁体产生作用力（沿 磁极与磁体的连线)，使地球仪悬浮在空中， 此时各磁极和磁体恰好处在正四面体的四个 顶点处.地球仪的总质量为m,重力加速度 为g,则一个磁极对磁体的作用力大小为 ( 地球仪 磁极 A.3mg B.6 6mg C. 3mg D.mg 6.(2025·山东潍坊一模)如图甲所示，用两根 手指对称地抓起一个截面为圆的杯盖，将其 简化成图乙所示，手指与杯盖截面始终处于 025 学霸高春白题物理 竖直平面内，手指接触点1、2与圆心的连线 与水平方向的夹角均为37°，手指和杯盖间 的动摩擦因数4=0.8，设最大静摩擦力等于 滑动摩擦力.已知杯盖质量为m,重力加速度 为g,sin37°=0.6，杯盖始终在竖直平面内处 于平衡状态，手指与杯盖恰好不相对滑动，则 手指对接触点1的压力为 ( 接触点】 接触点2 370. A.12.5mg B.6.25mg C.1.25mg D.mg 7.(2025·四川南充二模)如图所示，半径为R 的光滑半球面固定在水平面上，半球面内的 刚性轻质细杆AC长为L,杆上B点套有小 球系统静止时，半球面对细杆A端的弹力是 对C端的弹力的2倍，则BC部分的长度为 A子B L.C.L D. 8. (2025·重庆二模)某弹簧锁的开锁原理如 图1所示，当钥匙插入锁孔时，锁芯内弹簧被 压缩成相同长度，此时转动钥匙就能开锁.如 图2所示，插入钥匙的过程可简化为：A沿光 滑水平槽向右推动，使B沿光滑竖直槽向上 滑动.已知A、B间的接触面与水平方向夹45 角，且A、B间动摩擦因数为以，最大静摩擦力 等于滑动摩擦力，B的质量为m,重力加速度 为g为使B上移，则加在A上的水平力F的 最小值为 一弹 钥匙 锁芯 B 145 图 图2 026 A. mg B. mg 1+4 1-μ C. 1μ -mg 1 D.14 mg (2025·东北三校联考一模)一根质量为m 的重绳，悬挂在两根不等高的竖直杆上，左端 悬点处切线与杆夹角为α，右端悬点处切线 与杆夹角为B,重力加速度为g,则重绳最低 点（弧底）的张力大小为 () sin (a+B) sin asin B A.mg B.mg sin asin B sin (a+B) cos acos B D.mg cos (a+B) C.mg sin (+B) cos acos B 10.(2025·云贵川名校联盟珍断)石墩路障在 生活中很常见，对于保障行车安全和管制交 通秩序发挥重要作用.如图甲所示，工人用 叉车将一球形石墩路障运送至目的地，拉动 装置的结构简易图如图乙所示，∠BAC= 90°，两叉车臂相互平行且间距等于石墩半 径.在水平匀速拉动叉车的过程中，叉车 臂AC与水平方向夹角维持为30°.不计球形 石墩表面摩擦，则单个叉车臂受到石墩的压 力大小为（石墩重力为mg) ) B 车把 义车 30P 乙 A. 2 mg B. 2mg C. 4 mg D. 4mg