分层作业(十七)共点力的平衡-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理必修第一册分层作业（人教版）

■ 分层作业（十七） 共点力的平衡 （满分：50分) ·基础对点练· 1.(4分)（多选）图甲、乙、丙、丁中，重力为G的木棒 在力F,和F2的共同作用下处于静止状态。其 中F、F2、G属于共点力的是 丙 [A]甲 [B]乙 [c]丙 [D]丁 2.(4分)（多选）关于共点力，下列说法正确的是 () [A]作用在一个物体上的两个力，如果大小相等、方 向相反，那么这两个力是共点力 [B]作用在一个物体上的两个力，如果是一对平 衡力，那么这两个力是共点力 [c]作用在一个物体上的几个力，如果它们的作 用点不在同一点上，那么这几个力也可能是 共点力 [D]作用在一个物体上的几个力，如果它们的作 用线可以交汇于一点，那么这几个力是共 点力 3.(4分)（多选）下列实例中的物体处于平衡状态 的是 [A]飞船匀速落到地面的过程 [B]汽车在水平路面上启动或刹车的过程 [c]汽车停在斜坡上不动 [D]竖直上抛的物体在到达最高点的那一瞬间 4.(3分)如图，吸附在竖直玻璃上的擦窗工具，在 竖直平面内的重力G、拉力F和摩擦力f的共 0□00000□ 1口口口1□ 学 2□22022 年级： 卡信息 3☐3333 后 4□4口4口4口4☐ 班级： 5J5555 位 6]6]6]66] 姓名： 7D7刀7刀7刀7刀 8☐8□8☐8☐8 9☐999□9□ 同作用下做匀速直线运动，速度方向与竖直方 向夹角为。若拉力方向水平，则下列表达式 正确的是 ( ) [A]F=Gsin 0 G [B]F= tan to]f=sin [o]f-cos0 5.(3分)如图所示，光滑半球形容器固定在水平 面上，O为球心。一质量为m的小滑块，在大 小为F的水平力的作用下静止于P点。重力 加速度为g,设滑块所受支持力大小为FN,OP 与水平方向的夹角为0，下列关系正确的是 [A]F=mg [B]F=mgtan 0 tan 0 oa-器。 [D]FN=mgtan 0 6.(4分)（多选）用轻绳AO、BO悬 挂一个重物，BO水平，O为半圆 形支架的圆心，悬点A和B在 支架上。悬点A固定不动，将悬 点B从如图所示位置沿支架缓 慢移动到C点的过程中，绳AO G 和绳BO上的拉力大小的变化情况是( [A]绳AO上的拉力逐渐减小 [B]绳AO上的拉力先减小后增大 [c]绳BO上的拉力逐渐增大 [D]绳BO上的拉力先减小后增大 7 ·能力提升练· 7.(3分)如图所示，在倾角为53°的固定斜面上， 用沿斜面向上的5N的力拉着重力为4N的 木块向上做匀速运动，取sin53°=0.8，则斜面 对木块的总作用力的方向是 () 53 [A]垂直斜面向上[B]水平向左 [c]沿斜面向下 [D]竖直向上 8.(3分)节日里悬挂灯笼的一 B 种方式如图所示，A、B两 0 点等高，O为结点，轻绳 AO、BO长度相等，拉力分 别为FA、FB,灯笼受到的重 力为G。下列表述正确的是 [A]FA一定小于G [B]FA与FB大小相等 [c]FA与F:大小不相等 [D]FA与FB大小之和等于G 9.(4分)（多选）如图所示，用一段绳子把轻质滑 轮吊装在A点，一根轻绳跨过滑轮，绳的一端 拴在井中的水桶上，人用力拉绳的另一端，滑轮 中心为O点，人所拉的绳子与AO的夹角为B, 拉水桶的绳子与AO的夹角为α。人拉绳沿水 平面向左运动，把井中质量为m的水桶匀速提 上来，人的质量为M,重力加速度为g,在此过 程中，以下说法正确的是 () [A]a可能不等于B [B]吊装滑轮的绳子上的拉力逐渐变大 [c]地面对人的摩擦力逐渐变大 [D]地面对人的支持力逐渐变大 10.(3分)在如图所示的四幅图中，AB、BC均为 轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙 连接，两杆都在B处由铰链相连接。下列说 法正确的是 ) 38 B B 丙 [A]图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替 的有甲、乙 [B]图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替 的有甲、丙、丁 [c]图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替 的有乙、丙 [D]图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替 的有乙、丁 19876543210+0.5 11.(15分)如图甲所示，细绳AD跨过固定的水 平轻杆BC右端的定滑轮挂住一个质量为m1 的物体，∠ACB=30°；图乙中轻杆HG的一 端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细 绳EG拉住，EG与水平方向也成30°角，在轻 杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的 物体，重力加速度为g,求： (1)细绳AC段的张力大小FrAc与细绳EG 段的张力大小FTc之比； (2)轻杆BC对C端的支持力； (3)轻杆HG对G端的支持力。 30C m4.[解析](1)弹簧OC的弹力大小Foc=kx=500×0.01N= 5N 由题图乙可知，弹簧测力计a的读数F,=3.00N 所以弹簧测力计b的读数可能为 F。=√/F2c-F2=4.00N。 (2)由图可知，随着弹簧测力计b与弹簧OC的夹角的减小， 弹簧测力计a的拉力变大，弹簧测力计b的拉力也变大，所 以弹簧测力计a、b的读数均变大。 F 5.[解析](1)为了减小读数误差，应让两个分力适当大些，故 A正确；两个分力F,、F。间的夹角不宜过大或过小，那样作 图不方便，容易产生误差，故B错误；为了准确记下拉力的方 向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，细绳应长些， 故C、D错误。 (2)弹簧测力计的示数为3.6N。这次操作不合适。因为当 F,与F2大小都为3.6N,且夹角为60°时，两个力的合力大 小为F=2F1c0s30°=2X3.6X5N心5N,即F超过7弹 2 簧测力计的量程，当用一个弹簧测力计拉橡皮筋时将无法 操作。 (3)结点的位置不变，合力不变，F‘不变，F2方向不变，增大 两个分力的夹角，由图示可知，F1、F2均变大。 6.[解析]（1)由平行四边形定则可知，F=Ftan30°=F 比 较测量的细绳套1的读数和通过平行四边形定则算出的值， 即比较F1和F,可以初步验证。 (2)合力F=F1sin0十F2sin(60°-0)，0为细绳套1与0°线 的夹角，F不变，又F2·sin(0十30)=F1·cos0,联立解得 F,=sin(0+30) c0s30° F,可知0从0°增大到60°时，F1逐渐增大， 故A正确。 7.[解析]（1)根据题图甲可知，弹簧测力计的分度值为 0.1N,读数时需要估读，由指针的位置，可读出力的大小为 3.00N。 (2)根据力的大小可以用线段的长度来表示，利用刻度尺和 三角板在题图乙上由已知的两个力作出平行四边形，测量出 两力之间的对角线的长度，与标度为1N的长度进行比较，可 求出F的大小为5.2N(4.8~5.6均可)。 (3)若F'在竖直方向，且数值与F近似相等，在实验误差允 许的范围内可以验证力的平行四边形定则。 分层作业（十七） 答案速对 12345678910 AD BCD AC D A AD BB CD B 11.()m1 2m2 (2)m1g,方向与水平方向成30°角，指向右 上方(3)√3m2g,方向水平向右 试题精析 1.AD[题图丁中，三个力共同作用在同一，点上，题图甲中，三 个力虽然不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，故 A、D正确；题图乙、丙中的力不但没有作用在同一点上，它们 的延长线也不能交于一点，所以不是共点力，故B、C错误。] 2.BCD[作用在一个物体上的几个力，如果作用在物体的同一 点或者虽不作用在物体的同一点，但力的作用线交汇于一 点，那么这几个力是共点力，所以选项C、D正确；大小相等、 方向相反的力不一定作用在同一点，但一对平衡力必作用于 同一物体，且在同一直线上，属于共点力，所以选项A错误， 选项B正确。] 3.AC[物体处于平衡状态，从运动状态上来说，物体保持静 止，也可能匀速直线运动；从受力情况上来说，其所受合力为 0。飞船匀速落到地面的过程中，飞船处于平衡状态，A正确； 汽车在水平路面上启动或刹车过程中，汽车的速度在增大或 减小，其加速度不为0，所以汽车不是处于平衡状态，B错误； 汽车停在斜坡上不动，速度和加速度均为0，其所受合力为0， 保持静止状态不变，汽车处于平衡状态，C正确；竖直上抛的 物体在到达最高点时，只是速度为0，而加速度为g,物体不 是处于平衡状态，D错误。] 4.D[由于擦窗工具做匀速直线运动，所以所受合力为0，摩擦 力与速度反向，重力竖直向下，所以受力分析图如图所示。 根据平衡关系，有F=Gtan0,f= G s0,故选D,] 5.A[方法一：合成法 对滑块受力分析知因甲所示，由平衡条件知F=。下y sin0。故A正确。 mg m 甲 471Π 方法二：正交分解法 将小滑块受的力沿水平、竖直方向分解，如图乙所示。则有 g·R-器 mg=Fwsin0,F=Fwcos0,联立解得F=mg。 故A正确。 0 0 img 乙] 6.AD[将绳AO、绳BO上的拉力合成，其合力与重物重力等 大反向，逐渐改变绳BO上拉力的方向，使FB与竖直方向的 夹角变小，得到多个平行四边形，如图所示，由图可知FA逐 渐减小，且方向不变，而FB先减小后增大，且方向不断改变， 当FB与FA垂直时，FB最小，故A、D正确。 F 81 7.B[由于木块匀速运动，其所受合力为0，可知斜面对木块的 作用力与拉力和重力二者的合力等大反向。因拉力在竖直 方向上的分力为Fsin53°=4N,恰好与木块的重力平衡，可 知斜面对木块的作用力一定与拉力在水平方向的分力平衡， 由于拉力在水平方向上的分力向右，故斜面对木块的作用力 方向一定水平向左，B正确。] 8.B[由A、B两点等高且轻绳AO、BO长度相等，可知FA与 FB大小相等，B正确，C错误；绳子与竖直方向夹角不确定， 所以拉力与重力的大小关系无法确定，A错误；FA与F关 量之和的大小等于G,不是大小之和等于G,D错误。] 9.CD[同一根绳子上拉力相等，设为F,以轻质滑轮为研究对 象，根据平衡条件可知，垂直于OA绳方向上的力平衡，则有 Fsin a=Fsin 8,则a始终等于B,故A错误；把井中质量为m 的水桶匀速提上来，水桶受力平衡，则人对绳子的拉力始终 等于桶的重力，大小保持不变，随着人拉绳沿水平面向左运 动，则两边绳子的夹角变大，合力减小，即吊装滑轮的绳子上 的拉力逐渐减小，故B错误；以人为研究对象，进行受力分析 如图所示 333333 F 90 77777777777777 Mg 根据受力平衡可得f=Fcos0,N=Mg一Fsin0,人在向左运 动过程中，绳子拉力大小不变，绳子与水平方向的夹角日减 小，则地面对人的摩擦力逐渐变大，地面对人的支持力逐渐 变大，故C、D正确。故选CD。] 148 10.B[轻绳只能产生拉力，而杆可产生拉力也可产生推力，故 绳能代替杆的情况是只有当杆中产生的是拉力时。题图 甲、丁中AB杆中是拉力、BC杆中是推力；题图乙中两杆均 是推力；题图丙中两杆均是拉力，故B正确。] 11.[解析]题图甲和乙中的两个物体都处于平衡状态，根据 平衡的条件，可知与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体 的重力；分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图 (a)、(b)所示， A AE FTAC FTEG B30 C 30G D F片 m2 (a) (b) (1)图(a)中细绳AD跨过定滑轮拉住质量为m1的物体，物 体处于平衡状态，细绳AC段的拉力大小 FTAC=FTCD=m1g 图(b)中由FTEG sin30°=m2g,得FTEc=2m2g 以器-器 (2)图(a)中，三个力之间的夹角都为120°，则有Fc=Frac =m1g,方向与水平方向成30°角，指向右上方。 (3)图(b)中，根据平衡条件有FTEG sin30°=m2g, FTEG COS30°=FHG 可得FHc an30=3m:g,方向水平向右。 m2g 分层作业（十八） 答案速对 2 4:567 8 9 D D B BD B B D 试题精析 1.D[伽利略的斜面实验证明了：如果物体不受外力作用，静 止的物体将保持静止，运动的物体将继续以同一速度沿着一 条直线运动下去，所以只有D正确。] 2.D[题图()通过对小球在斜面上运动的研究，合理外推得 出自由落体运动为匀变速直线运动的结论，选项A错误；题 图(a)中的斜面不可能是完全光滑的，选项B错误；题图(b)实 验中因为不存在没有摩擦阻力的斜面，小球不可能上升到等 高的位置，但是通过合理外推得出的实验结论同样与实际相 符，选项C错误；题图(b)的实验为“理想实验”，通过逻辑推 理得出物体的运动不需要力来维持的结论，选项D正确。] 3.B[牛顿第一定律说明一切物体都具有保持速度不变的性 质，故又叫惯性定律，故A正确；牛顿第一定律是在实验的基 础上进一步推理概括出来的科学理论，而不是直接通过实验