第07讲 受力分析 共点力平衡（专项训练）（广东专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第07讲 受力分析 共点力平衡 目录 01 课标达标练 2 题型01 物体的受力分析 2 题型02 合成与分解法解决平衡问题 3 题型03 正交分解法解决平衡问题 3 题型04 力的三角形法解决平衡问题 4 题型05 整体法与隔离法解决多物体平衡问题 4 题型06 多个力呈空间对称的平衡 4 02 核心突破练 9 03 真题溯源练 11 01 物体的受力分析 1．（2025·广东·模拟考试）质量为m的物块放在水平面上的A点，用方向斜向右上、与水平面夹角为θ=30°的力F=2mg拉物块，重力加速度大小为g，则物体受力个数为（　　） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 【答案】A 【详解】竖直方向上有 所以物体竖直方向平衡，不受支持力与摩擦力，所以物体只受重力和拉力作用2个力。 故选A。 2．（2025·广东·预测）某款磁吸式车载手机支架如图所示。手机放在支架上被磁力吸住后，调节支架使手机与竖直方向成图示角度。安装该支架的汽车静止停放在车位。已知手机受到的磁力垂直于手机屏幕，且手机和支架保持相对静止，下列说法正确的是（　　） A．手机受到3个力的作用 B．支架对手机的作用力竖直向上 C．手机对支架的摩擦力沿斜面向上 D．手机对支架的弹力和支架对手机的弹力是一对平衡力 【答案】B 【详解】A．有摩擦力必有弹力，故手机除了受到重力、磁力和摩擦力，还受到弹力作用，一共4个力，故A错误； B．手机受到的磁力、摩擦力和弹力，施力物体都是支架，支架对手机的作用力是这些力的合力，根据平衡条件可知，支架对手机的作用力与重力等大反向，竖直向上，故B正确； C．支架对手机的摩擦力沿接触面向上，根据牛顿第三定律可知，手机对支架的摩擦力沿接触面向下，故C错误； D．手机对支架的弹力和支架对手机的弹力是一对相互作用力，故D错误。 故选B。 02 合成与分解法解决平衡问题 3．（2024·广东惠州·模拟预测）我国的石拱桥世界闻名。如图，某石拱桥由形状、质量均完全相同的六个石块组成，其中石块1、6固定，其余石块依次磊放在上面，形成一个完整的半圆形状。不计石块之间的摩擦力，设第2、3石块之间的作用力为F23，第3、4石块之间的作用力为F34，则F23∶F34等于（　　） A．1∶1 B．∶2 C．∶3 D．2∶3 【答案】D 【详解】题意知物块3受到和自身重力而平衡，故由平衡条件得 整理得 故选D。 4．（2025·广东·模拟练习）如图所示，解放军战士在水平地面上拉着轮胎做匀速直线运动进行负荷训练，运动过程中保持双肩及两绳的端点A、B等高。两绳间的夹角为θ＝60°，所构成的平面与水平面间的夹角恒为α＝53°，地面对轮胎的摩擦阻力大小恒为f，则每根绳的拉力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设每根绳的拉力为F，则这两根绳拉力的合力 方向沿绳子所组成角的角平分线，与水平面的夹角为α，受力分析如图所示 对轮胎 解得 故选B。 03 正交分解法解决平衡问题 5．（2025·广东广州·模拟练习）表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，质量为m的运动员从高处落下，恰好落在O点上。该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg夹角均为106°，如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为6F，cos37°=0.8，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为（　　） A．F B．1.5F C．2.5F D．3.75F 【答案】C 【详解】以O点为对象，竖直方向根据受力平衡可得 解得O点周围每根网绳承受的张力大小为 故选C。 6.（2025·广东深圳·一模）如图为教室外空调机的安装图，水平护板右端两侧铰链锁住等长平行钢条1和钢条2，另一端固定于墙壁，与墙壁的夹角为30°；水平护板右端中点铰链锁钢条3，再固定于墙壁，与墙壁的夹角为60°；空调机的重量为G，护板和钢条1、2、3的重力不计，空调机作用点视为在护板右端中点，钢条1所受拉力设为、钢条3所受压力设为，则（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】对空调受力分析，水平方向则有 解得 竖直方向上 联立可得， 故选C。 04 力的三角形法解决平衡问题 7．（2023·广东湛江·模拟练习）如图所示，用光滑铁丝弯成的四分之一圆弧轨道竖直固定在水平地面上，O为圆心，A为轨道上的一点，一中间带有小孔的小球套在圆弧轨道上，对小球施加一个拉力，若在拉力方向从水平向左在纸面内顺时针转至竖直向上的过程中，小球始终静止在A点，则拉力F（　　） A．先变大，后变小 B．先变小，后变大 C．一直变大 D．一直变小 【答案】B 【详解】根据题意可知，小球始终静止在A点，对小球受力分析可知，小球受重力与弹力及拉力，三力平衡三力可组成一个闭合的三角形，如图所示 则拉力方向从水平向左在纸面内顺时针转至竖直向上的过程中，拉力F先变小，后变大。 故选B。 8.（2024·广东·一模）如图，吸附在竖直玻璃上的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用下做匀速直线运动。若拉力大小为重力的倍，方向水平向右，则擦窗工具所受摩擦力（　　） A．与重力是一对平衡力 B．与拉力是一对平衡力 C．方向竖直向上 D．大小等于重力的2倍 【答案】D 【详解】擦窗工具做匀速直线运动，受力平衡，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力，如图所示 根据平衡条件可得擦窗工具所受摩擦力 则擦窗工具所受摩擦力与重力不是一对平衡力，擦窗工具所受摩擦力与拉力不是一对平衡力，根据几何关系有 解得 方向斜向上偏左。 故选D。 05 整体法与隔离法解决多物体平衡问题 9．（2025广东深圳·模拟练习）2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回地面时，使用降落伞能有效降低着地的速度，如图所示是返回舱和降落伞示意图，舱和伞之间通过10根等长的轻绳按十等分点连接，每根绳与竖直方向的夹角均为。仅在降落伞的作用下，研究某次匀速竖直下落阶段，已知返回舱的总重力大小为G，返回舱受到的空气阻力恒为F，下列说法正确的是（　　） A．10根轻绳对返回舱的合力为G，方向竖直向上 B．10根轻绳对返回舱的合力为 C．每根绳子上的拉力大小为 D．每根绳子上的拉力大小为 【答案】C 【详解】AB．设10根轻绳对返回舱的合力为，根据平衡条件可知 解得 故AB错误； CD．设每根绳的拉力为，根据平行四边形定则有 解得 故C正确，D错误。 故选C。 06 多个力呈空间对称的平衡 10．（2025·广东东莞·模拟练习）图甲为挂在架子上的双层晾衣篮。上、下篮子完全相同且保持水平，每个篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在 挂钩上，晾衣篮的有关尺寸如图乙所示，则图甲中上、下各一根绳中的张力大小之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】设一个篮子的质量为m，连接下篮的绳子的拉力为，对下篮，根据平衡条件得 解得 设连接上篮的绳子的拉力为，绳子与竖直方向夹角为，对两个篮整体由平衡条件得 由几何关系可得 可得 则可得 故选A。 11.（2025·广东·模拟预测）如图甲所示，“张弦梁”是新型自平衡空间结构体系，被广泛应用于建筑当中。图乙是该结构的简化模型，质量分布均匀的水平横梁架在两根立柱上，两根等长的柔性拉索的一端分别连接横梁的两端，拉索的另一端连接竖直支撑杆的下端，支撑杆的上端顶在横梁的中央处。设水平横梁的质量为M，竖直支撑杆的质量为m，两根柔性拉索形成的夹角为，两根拉索的张力均为（拉索的质量忽略不计），重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．横梁对支撑杆的作用力大于支撑杆对横梁的作用力 B．横梁受到立柱沿水平指向横梁中央的摩擦力作用 C．横梁一端受立柱的支持力大小为 D．支撑杆对横梁的作用力大小为 【答案】C 【详解】A．根据牛顿第三定律可知横梁对支撑杆的作用力等于支撑杆对横梁的作用力，故A错误； B．把横梁和支撑杆作为整体研究，拉索的力视为该整体的内力，可知该整体在水平方向不受立柱的摩擦力作用，故B错误； C．把横梁和支撑杆作为整体研究，该整体在竖直方向上所受的支持力与重力平衡，根据对称性可知横梁一端受立柱的支持力大小为该整体重力的一半，即为，故C正确； D．对支撑杆进行受力分析，根据力的平衡关系可得 根据牛顿第三定律可知支撑杆对横梁的作用力大小为，故D错误。 故选C。 1．（2025·广东深圳·一模）黄河铁牛是世界桥梁史上的传世之宝。如图，唐代蒲津浮桥通过两岸的铁牛固定，铁牛底部的铁柱插入地下。铁牛受到3个力，其中桥索对铁牛的拉力为，铁柱对铁牛的作用力为，铁牛自身重力为，则（    ） A．桥索对铁牛的拉力可以不沿桥索方向 B．铁柱对铁牛的作用力一定沿着铁柱向上 C．与的合力竖直向上 D．若增大，减小 【答案】C 【详解】A．桥索对铁牛的拉力一定沿桥索方向，故A错误； B．根据三个力的合成可知一定与和重力合力的方向相反，不一定沿着铁柱向上，故B错误； C．同上述分析可知与的合力与重力等大反向，方向竖直向上，故C正确； D．根据共点力平衡条件及矢量三角形法则可知若增大，增大，故D错误。 故选C。 2．（2025·广东珠海·一模）如图所示，某创新实验小组制作了一个边长为的正方形框，将4个相同的轻弹簧一端固定在正方形框各边中点上，另外一端连接于同一点，结点恰好在中心处。将正方形框水平放置，在结点处用轻绳悬挂一瓶矿泉水，平衡时结点下降了。已知轻弹簧的自然长度为，矿泉水的重力为，忽略正方形框的形变，则每根弹簧的劲度系数为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】每根弹簧伸长后的长度为 每根弹簧伸长后与竖直方向的夹角的余弦值为 根据O点受力平衡和胡克定律有 又 联立解得 故选B。 3．（2025·广东深圳·一模）2024年巴黎奥运会，中国运动员刘洋成功卫冕男子吊环项目。训练中的悬停情景如图所示，若悬绳长均为，两悬绳的悬点间距，手臂伸长后两环间距，运动员质量忽略悬绳和吊环质量，不计吊环直径，取。此时左侧悬绳上的张力大小为（　 　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由于刘洋处于静止状态，两条绳子对他的拉力的合力等于他的重力mg，则有 根据几何关系有 可得每条绳子上的拉力大小为 故选C。 4．（24-25高三上·广东深圳·期末）如图为深中通道大桥结构一部分，内、外侧主索与桥梁平面的夹角为30°。假设桥梁重量为，仅由200条竖直吊索承担，200条竖直吊索固定于主索上，主索由东、西两个锚碇稳定平衡，则每条主索承担竖直吊索的拉力为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】200条竖直吊索承担桥梁重量，那么每条竖直吊索承担的拉力 200条竖直吊索固定于主索上，两侧主索对称，所以一侧主索承担100条竖直吊索的拉力，这100条竖直吊索拉力的合力 设每条主索承担竖直吊索的拉力为，对主索进行受力分析，主索拉力在竖直方向的分力平衡100条竖直吊索拉力的合力。根据力的分解 可得 故选B。 5．（2022·广东茂名·二模）救援机器人的手臂前端装有铁夹。在某次救援活动中，救援机器人用铁夹抓着两个重力都为G的水泥制品，使之保持静止状态，铁夹与水泥制品及水泥制品间的接触面竖直，如图所示。若水泥制品受铁夹的最小压力为N时，才能使水泥制品不滑出铁夹，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（    ） A．两水泥制品间动摩擦因数 B．两水泥制品间动摩擦因数可以求出 C．铁夹与水泥制品间动摩擦因数 D．铁夹与水泥制品间动摩擦因数 【答案】D 【详解】AB．对水泥制品整体分析可知 则 对单个的水泥制品分析可知，两水泥制品之间的摩擦力 则两水泥制品间动摩擦因数无法求出，A错误，B错误； CD．铁夹与水泥制品间动摩擦因数 C错误，D正确。 故选D。 1．（2025·北京·高考真题）如图所示，长方体物块叠放在斜面上，B受到一个沿斜面方向的拉力F，两物块保持静止。B受力的个数为（　　） A．4 B．5 C．6 D．7 【答案】C 【详解】根据题意，对A受力分析可知，受重力、B的支持力，由于A静止，则A还受B沿斜面向上的静摩擦力，对B受力分析可知，受重力、斜面的支持力、A的压力、拉力、B还受A沿斜面向下的摩擦力，由于B静止，则受沿斜面向上的摩擦力，即B受6个力作用。 故选C。 2．（2025·重庆·高考真题）现代生产生活中常用无人机运送物品，如图所示，无人机携带质量为m的匀质钢管在无风的空中悬停，轻绳M端和N端系住钢管，轻绳中点O通过缆绳与无人机连接。MO、NO与竖直方向的夹角均为60°，钢管水平。则MO的弹力大小为（　　）（重力加速度为g） A．2mg B．mg C． D． 【答案】B 【详解】以钢管为研究对象，设轻绳的拉力为，根据对称性可知两边绳子拉力相等，根据平衡条件 可得 故选B。 3.（2025·福建·高考真题）如图所示，山崖上有一个风动石，无风时地面对风动石的作用力是F1，当受到一个水平风力时，风动石依然静止，地面对风动石的作用力是F2，以下说法正确的是（　　） A．F2大于F1 B．F1大于F2 C．F1等于F2 D．F1和F2大小关系与风力大小有关 【答案】A 【详解】无风时，地面对风动石的作用力方向竖直向上，与重力平衡，大小为 当受到一个水平风力时，地面对风动石的作用力与竖直向下的重力及水平方向的风力F，三力平衡 根据平衡条件可知，地面对风动石的作用力大小为，故F2大于F1。 故选A。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第07讲 受力分析 共点力平衡 目录 01 课标达标练 2 题型01 物体的受力分析 2 题型02 合成与分解法解决平衡问题 3 题型03 正交分解法解决平衡问题 3 题型04 力的三角形法解决平衡问题 4 题型05 整体法与隔离法解决多物体平衡问题 4 题型06 多个力呈空间对称的平衡 4 02 核心突破练 9 03 真题溯源练 11 01 物体的受力分析 1．（2025·广东·模拟考试）质量为m的物块放在水平面上的A点，用方向斜向右上、与水平面夹角为θ=30°的力F=2mg拉物块，重力加速度大小为g，则物体受力个数为（　　） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 2．（2025·广东·预测）某款磁吸式车载手机支架如图所示。手机放在支架上被磁力吸住后，调节支架使手机与竖直方向成图示角度。安装该支架的汽车静止停放在车位。已知手机受到的磁力垂直于手机屏幕，且手机和支架保持相对静止，下列说法正确的是（　　） A．手机受到3个力的作用 B．支架对手机的作用力竖直向上 C．手机对支架的摩擦力沿斜面向上 D．手机对支架的弹力和支架对手机的弹力是一对平衡力 02 合成与分解法解决平衡问题 3．（2024·广东惠州·模拟预测）我国的石拱桥世界闻名。如图，某石拱桥由形状、质量均完全相同的六个石块组成，其中石块1、6固定，其余石块依次磊放在上面，形成一个完整的半圆形状。不计石块之间的摩擦力，设第2、3石块之间的作用力为F23，第3、4石块之间的作用力为F34，则F23∶F34等于（　　） A．1∶1 B．∶2 C．∶3 D．2∶3 4．（2025·广东·模拟练习）如图所示，解放军战士在水平地面上拉着轮胎做匀速直线运动进行负荷训练，运动过程中保持双肩及两绳的端点A、B等高。两绳间的夹角为θ＝60°，所构成的平面与水平面间的夹角恒为α＝53°，地面对轮胎的摩擦阻力大小恒为f，则每根绳的拉力大小为（　　） A． B． C． D． 03 正交分解法解决平衡问题 5．（2025·广东广州·模拟练习）表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，质量为m的运动员从高处落下，恰好落在O点上。该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg夹角均为106°，如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为6F，cos37°=0.8，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为（　　） A．F B．1.5F C．2.5F D．3.75F 6.（2025·广东深圳·一模）如图为教室外空调机的安装图，水平护板右端两侧铰链锁住等长平行钢条1和钢条2，另一端固定于墙壁，与墙壁的夹角为30°；水平护板右端中点铰链锁钢条3，再固定于墙壁，与墙壁的夹角为60°；空调机的重量为G，护板和钢条1、2、3的重力不计，空调机作用点视为在护板右端中点，钢条1所受拉力设为、钢条3所受压力设为，则（　　） A． B． C． D． 04 力的三角形法解决平衡问题 7．（2023·广东湛江·模拟练习）如图所示，用光滑铁丝弯成的四分之一圆弧轨道竖直固定在水平地面上，O为圆心，A为轨道上的一点，一中间带有小孔的小球套在圆弧轨道上，对小球施加一个拉力，若在拉力方向从水平向左在纸面内顺时针转至竖直向上的过程中，小球始终静止在A点，则拉力F（　　） A．先变大，后变小 B．先变小，后变大 C．一直变大 D．一直变小 8.（2024·广东·一模）如图，吸附在竖直玻璃上的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用下做匀速直线运动。若拉力大小为重力的倍，方向水平向右，则擦窗工具所受摩擦力（　　） A．与重力是一对平衡力 B．与拉力是一对平衡力 C．方向竖直向上 D．大小等于重力的2倍 05 整体法与隔离法解决多物体平衡问题 9．（2025广东深圳·模拟练习）2024年11月4日，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回地面时，使用降落伞能有效降低着地的速度，如图所示是返回舱和降落伞示意图，舱和伞之间通过10根等长的轻绳按十等分点连接，每根绳与竖直方向的夹角均为。仅在降落伞的作用下，研究某次匀速竖直下落阶段，已知返回舱的总重力大小为G，返回舱受到的空气阻力恒为F，下列说法正确的是（　　） A．10根轻绳对返回舱的合力为G，方向竖直向上 B．10根轻绳对返回舱的合力为 C．每根绳子上的拉力大小为 D．每根绳子上的拉力大小为 06 多个力呈空间对称的平衡 10．（2025·广东东莞·模拟练习）图甲为挂在架子上的双层晾衣篮。上、下篮子完全相同且保持水平，每个篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在 挂钩上，晾衣篮的有关尺寸如图乙所示，则图甲中上、下各一根绳中的张力大小之比为（　　） A． B． C． D． 11.（2025·广东·模拟预测）如图甲所示，“张弦梁”是新型自平衡空间结构体系，被广泛应用于建筑当中。图乙是该结构的简化模型，质量分布均匀的水平横梁架在两根立柱上，两根等长的柔性拉索的一端分别连接横梁的两端，拉索的另一端连接竖直支撑杆的下端，支撑杆的上端顶在横梁的中央处。设水平横梁的质量为M，竖直支撑杆的质量为m，两根柔性拉索形成的夹角为，两根拉索的张力均为（拉索的质量忽略不计），重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．横梁对支撑杆的作用力大于支撑杆对横梁的作用力 B．横梁受到立柱沿水平指向横梁中央的摩擦力作用 C．横梁一端受立柱的支持力大小为 D．支撑杆对横梁的作用力大小为 1．（2025·广东深圳·一模）黄河铁牛是世界桥梁史上的传世之宝。如图，唐代蒲津浮桥通过两岸的铁牛固定，铁牛底部的铁柱插入地下。铁牛受到3个力，其中桥索对铁牛的拉力为，铁柱对铁牛的作用力为，铁牛自身重力为，则（    ） A．桥索对铁牛的拉力可以不沿桥索方向 B．铁柱对铁牛的作用力一定沿着铁柱向上 C．与的合力竖直向上 D．若增大，减小 2．（2025·广东珠海·一模）如图所示，某创新实验小组制作了一个边长为的正方形框，将4个相同的轻弹簧一端固定在正方形框各边中点上，另外一端连接于同一点，结点恰好在中心处。将正方形框水平放置，在结点处用轻绳悬挂一瓶矿泉水，平衡时结点下降了。已知轻弹簧的自然长度为，矿泉水的重力为，忽略正方形框的形变，则每根弹簧的劲度系数为（　　） A． B． C． D． 3．（2025·广东深圳·一模）2024年巴黎奥运会，中国运动员刘洋成功卫冕男子吊环项目。训练中的悬停情景如图所示，若悬绳长均为，两悬绳的悬点间距，手臂伸长后两环间距，运动员质量忽略悬绳和吊环质量，不计吊环直径，取。此时左侧悬绳上的张力大小为（　 　） A． B． C． D． 4．（24-25高三上·广东深圳·期末）如图为深中通道大桥结构一部分，内、外侧主索与桥梁平面的夹角为30°。假设桥梁重量为，仅由200条竖直吊索承担，200条竖直吊索固定于主索上，主索由东、西两个锚碇稳定平衡，则每条主索承担竖直吊索的拉力为（　　） A． B． C． D． 5．（2022·广东茂名·二模）救援机器人的手臂前端装有铁夹。在某次救援活动中，救援机器人用铁夹抓着两个重力都为G的水泥制品，使之保持静止状态，铁夹与水泥制品及水泥制品间的接触面竖直，如图所示。若水泥制品受铁夹的最小压力为N时，才能使水泥制品不滑出铁夹，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（    ） A．两水泥制品间动摩擦因数 B．两水泥制品间动摩擦因数可以求出 C．铁夹与水泥制品间动摩擦因数 D．铁夹与水泥制品间动摩擦因数 1．（2025·北京·高考真题）如图所示，长方体物块叠放在斜面上，B受到一个沿斜面方向的拉力F，两物块保持静止。B受力的个数为（　　） A．4 B．5 C．6 D．7 2．（2025·重庆·高考真题）现代生产生活中常用无人机运送物品，如图所示，无人机携带质量为m的匀质钢管在无风的空中悬停，轻绳M端和N端系住钢管，轻绳中点O通过缆绳与无人机连接。MO、NO与竖直方向的夹角均为60°，钢管水平。则MO的弹力大小为（　　）（重力加速度为g） A．2mg B．mg C． D． 3.（2025·福建·高考真题）如图所示，山崖上有一个风动石，无风时地面对风动石的作用力是F1，当受到一个水平风力时，风动石依然静止，地面对风动石的作用力是F2，以下说法正确的是（　　） A．F2大于F1 B．F1大于F2 C．F1等于F2 D．F1和F2大小关系与风力大小有关 / 学科网（北京）股份有限公司 $