分层作业(13)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（鲁科版）

10.A「如图所示，以三力的共同作用，点为 原点，以竖直向上为y轴，水平向右为x 10N 分层作业（十三） 轴建立坐标系，则x轴方向上的合力大 小为F,=11N-10N·cos37°=3N, 37 答案速对 y轴方向上的合力大小为F,=10N- 10N 3 4 5 6 10N·sin37°=4N,这三个力的合力大小为F=√F2+F ABC D AC BD =5N,故选A。] 11.A[细绳MO与NO所受的拉力在数值 9.(1)88.2N(2)108.8N108.8N 上等于重力G沿两细绳方向的分力，如图 10.(1)0.6 (2)4N≤F≤20N 所示，根据平行四边形定则，结合长度F MO>NO可知，FN>FoM,又细绳MO 试题精析 与NO所能承受的最大拉力相同，则在不断增加重物G重 1.B[物体处于平衡状态的实质是加速度为0。选项A中，因 力的过程中，一定是ON绳先被拉断。] 为物体上升至最高点时速度为0，加速度是g,所以物体不处 12.解析：建立合适的直角坐标系，使各力与坐 标轴的夹角为特殊角，本题以F,的方向F:O:5 于平衡状态，选项A错误；电梯中的人与电梯一起匀速运动， 加速度为0，人处于平衡状态，选项B正确；弹簧上挂的重物 为x轴的正方向，建立如图所示的直角坐 在力F撤去后在弹簧拉力作用下产生向上的加速度，重物不 标系。 F 处于平衡状态，选项C错误；选项D中，物体与传输带一起匀 将F1、Fa、F4向两坐标轴上分解得 速运动时，加速度为0，物体处于平衡状态，选项D错误。] F.=F,eos60°=20X号N=10N 2.C[处于平衡状态的物体，在运动形式上处于静止状态或匀 速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合力为0，C正确； ,3 F1,=F:sin 60*-20X2 N=103 N 某一时刻速度为0的物体，受力不一定为0，故不一定处于平 衡状态，A错误；某物体相对于另一物体静止时，该物体不一 F:=F,cos45°=20w2X2 N=20N 定处于平衡状态，如当另一物体做变速运动时，该物体也做 变速运动，此物体不处于平衡状态，B错误；物体运动速度大 F,=F,sin45°-20v2× 2N=-20N 小不变但方向变化时，所受合力不为0，不处于平衡状态，D 错误。] F:=F,sim60°=20v3x N=30N 3.ABC[物体做匀速直线运动，受力平衡，则其所受的n个共 2 点力的合力一定等于0，由此可判断A、B选项正确；若去掉的 1 Fg=F,os60=20V3X2N=10,3N m个力的合力等于0，则剩余的n一m个力的合力也等于0， 则x轴上各分力的合力为 所以C选项正确，D选项错误。] F:=F+F2+F-F=20N 4.D[将两正方体作为一个整体进行分析，水 不aF y轴上各分力的合力为Fy=Fy一F3y一F4y=-20N 平面对正方体m2的弹力大小等于(m2+m1) 则四个力的合力为F=√F十F?=202N,合力的方向与 g,故A、B错误；以m1为研究对象进行受力N F3的方向一致。 分析，如图所示，则tana三，即N 13.解析：力F的作用效果是对AB、AC两杆沿杆方向产生挤 压作用，因此可将F沿AB、AC方向分解为F1、F2,如图甲 m8,故C错误；墙面对m,的弹力与墙面对m1的弹力大小 tan a F 所示，则F2=2c0sa 相等，故D正确。] 5.AC[因物体做匀速直线运动，所以所受的合力为0，可让前 力F。的作用效果是使滑块C产生对左壁水平向左的挤压 两个先合成，再和第三个合成。A项前两个力的合力范围是 作用和对物体D竖直向下的挤压作用，因此，可将F?沿水 [10N,20N],第三个力是16N,所以合力可能为0，故A正 平方向和竖直方向分解为力F3、F4,如图乙所示，则物体D 确；B项前两个力的合力范围是[1N,3N],第三个力是 所受的压力大小为 10N,所以合力不可能为0，故B错误；C项前两个力的合力 F F N-F-Fasin a-2c0s asin a=2 tan a 范围是[3N,9N门，第三个力是4N,所以合力可能为0，故C 正确：D项前两个力的合力范围是[5N,7N门，第三个力是 由题图可知tana=6=。.05=10,且F=200W 3N,所以合力不可能为0，故D错误。] 故N=1000N。 6.BD[选取m2为研究对象，m2一定受到重力、支持力和弹 簧的拉力F,是否受摩擦力及摩擦力的方向要根据F与 m2 g sin a的关系判断，若F>m2 gsin a,摩擦力沿斜面向下， 若F<m2 g sin a,摩擦力沿斜面向上，若F=m2 g sin a,则不 受摩擦力，故A错误，B正确；选m2、m1整体为研究对象，系统 受竖直向下的重力和竖直向上的支持力作用，没有相对地面运 动的趋势，故地面与m1间无摩擦力，故C错误，D正确。] 471■ 7.D[要使照相机受力平衡，则三根支架竖直向上的力的合力 试题精析 大小应等于重力，即3Fc0s0=mg,解得F=23, 9mg,故选项 1.B[力的作用不是使物体产生运动，而是使物体的运动状态 D正确。] 发生改变，如果物体原来是运动的，不受力将永远运动下去， 8.A[对m1、m2分别进行受力分析如图甲、乙所示，则F A、C错误，B正确；物体保持静止或匀速直线运动状态，是不 m2g,由平衡条件可知，N、F的合力与m1g大小相等、方向 受力时的运动规律，并不是力作用的结果，D错误。] 相反，因为a=60°，且OA=OB,故平行四边形ABOD为菱 2.B[若小球向前滚动，则小球的速度大于列车的速度，可知 形，N=P,所以2Fsna=m:8,解得%-，故选项A 列车的速度减小，故A错误；若小球向后滚动，则列车的速度 m, 大于小球的速度，可知列车的速度增大，做加速运动，故B正 正确。 确；如果小球仍然不动，可知小球的速度始终与列车的速度 相等，磁悬浮列车可能静止，也可能做匀速直线运动，故C错 误；磁悬浮列车急刹车时，小球因为有惯性，要保持原来的匀 速直线运动状态，所以小球运动的速度要大于磁悬浮列车运 ] 动的速度，即小球要相对磁悬浮列车向前滚动，故D错误。] 3.BD[牛顿第一定律阐释了两个方面的问题，①一切物体都 具有惯性：②力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物 甲 体运动状态的原因。牛顿第一定律反映了物体在不受力的 9.解析：(1)六块楔块受到的总重力G=6mg=176.4N,由二力 理想条件下所遵循的运动规律，并非实验定律，A错误；牛顿 平衡条件知拱家对一边支裤物的压力大小为9，甲8.2N。 第一定律说明物体的运动不需要力来维持，但要改变物体的 运动状态则必须有力的作用，B、D正确；惯性是物体保持原 (2)以中间两楔块为研究对象，其受力分析如图所示。 有运动状态不变的一种性质，而牛顿第一定律则反映的是物 体在一定条件下的运动规律，C错误。] 120° F 4.BD[惯性是物体的属性，惯性的大小只与物体的质量有关， 与物体的速度无关，选项B正确，A、C错误；质量越小，物体 2mg 的惯性越小，物体的运动状态越容易改变，故从受恒定牵引 F1和F2间夹角为120°，由对称性可知F1=F2 力作用加速运动的汽车上不断卸下货物，随质量的减小汽车 由互成120°角等大的二力合成的特点知 的加速度增大，即速度的变化率变大，汽车速度的变化不断 F1=F2=2mg+F=108.8N。 加快，选项D正确。] 10.解析：（1)根据三角函数关系，有 5.C[列车进站时要刹车，速度减小，而水由于惯性仍要保持 BC 原来较大的速度，所以水向前涌，液面形状和选项C一致。] sin √(BC)2+(AB)2 6.B[当摆锤在虚线位置时，摆锤、车具有向左的加速度，车的 代入数据得sin0=0.6。 运动情况可能为，向左加速行驶或向右减速行驶，选项A错 (2)物体刚好处于静止状态，物体受力平衡。 误，B正确；当车匀速直线运动时，无论向哪个方向运动，摆锤 当摩擦力方向沿斜面向上且最大时，有 均处于竖直位置不摆动，选项C、D错误。] N-Gcos 0 ⑦ 7.BC[物体的惯性大小仅与物体的质量有关，同一物体的质 F+f=Gsin 0 ② 量与它所在位置及运动状态无关，所以这个飞行器从地球到 滑动摩擦力大小为f=μN ③ 月球，其惯性大小不变，故A错误，B正确；这个飞行器在月 联立①②③，代入数据得F,=4N 球表面上的重力为Ga=mg州=m·日g=日G,放C正 当摩擦力方向沿斜面向下且最大时，有 确，D错误。] F2=Gsin 0+f ⑧ 8.B[小球m2水平方向不受力，水平方向运动状态不变，℃*平 联立①③④，代入数据得F2=20N 仍为0，故只沿竖直方向运动，选项B正确。] 故力F大小的取值范围为4N≤F≤20N。 9.C[物体自由下落时，仅受重力作用，重力消失以后，物体将 不受力，根据牛顿第一定律的描述，物体将以重力消失瞬间 分层作业（十四） 的速度向下做匀速直线运动，故选项C正确。] 答案速对 10.解析：塑料板受到小木棒的击打时，外力迫使它改变原来的 静止状态，从而远离水杯飞出；塑料板被击出后，由于惯性， 鸡蛋的状态来不及改变，稳稳地落入杯中。 4 5 6 9 11.解析：油滴未滴落时具有与车厢相同的速度，油滴下落时相 心 BD BD 对于车厢有水平向右的加速度a,落在车厢地板上所用的时 10.见解析 同为1=√，相对于车厢向右运动的距离为=，则 2h ah 11.右侧 g 油滴落在0点的右侧，离0点的距离为x=h g 148■ 0□0000 □口1口口1□ 分层作业（十三） 年级 2□2222 卡 号 33333 共点力的平衡 信 4□4口44口4☐ 班级： 5 5555☐5 (满分：51分) 66☐6]66 姓名： 7077077 8☐8□8☐8]8 9☐99□99■ ·基础对点练· 4.(3分)如图所示，质量为m1的正方 体和质量为m2的正方体放在两竖 1,(3分)下列说法正确的是 直墙和水平面间，处于静止状态。 [A]竖直上抛的物体到达最高点时，物体处于平 两正方体的接触面与竖直方向的夹 衡状态 角为Q,重力加速度为g,若不计一切摩擦，下 [B]电梯匀速上升时，电梯中的人处于平衡状态 列说法正确的是 () [c]竖直弹簧上端固定，下端挂一个重物，平衡 [A]水平面对正方体m2的弹力大小大于(m2十 后用力F将它拉下一段距离后突然撤去力 m)g F,重物仍处于平衡状态 [B]水平面对正方体m2的弹力大小为(m2十 [D]随匀速上升的传输带一起向上运动的物体 不处于平衡状态 m1)gcos a 2.(3分)物体受到共点力的作用，下列说法正确 [c]墙面对正方体m1的弹力大小为m1 g tan a 的是 ) []墙面对正方体m2的弹力大小为18 tan a [A]速度在某一时刻等于0的物体一定处于平 5.(4分)（多选）物体受共点力F1、F2、F3作用而 衡状态 做匀速直线运动，则这三个力大小的可能值是 [B]相对于另一物体保持静止的物体一定处于 () 平衡状态 [c]物体所受合力为0时，一定处于平衡状态 [A]15N,5N,16N[B]1,2N,10N [D]物体运动时若速率不变，一定处于平衡状态 [c]3N,6N,4N [D]1N,6N,3N 3.(4分)（多选）某物体做匀速直线运动，若该物 6.(4分)（多选）如图所示，放在水平地面上的斜 体受到n个共点力作用，那么下列说法正确 面体m1上叠放物体m2,两者之间用一条处于 的是 ( 伸长状态的弹簧相连，整个装置相对水平地面 [A]其中任意n一1个力的合力一定和第n个力 静止，则m1、m2的受力情况是 () 大小相等、方向相反 [B]其中任意m个力的合力一定和其余的n一 m个力的合力平衡 [c]若去掉其中m个力，则其余的n一m个力 [A]m2受到的摩擦力一定沿斜面向下 的合力还可能为0 [B]m2可能受到三个力的作用 [D]若去掉其中m个力，则其余的n一m个力 [c]地面对m1的摩擦力向右 就一定不可能平衡 [D]地面与m1间没有摩擦力 25 能力提升练· (1)六块楔块组成的拱券对其一边的支撑物的 压力是多大？ 7.(3分)置于水平地面的三脚架上固定着一质量 (2)如果在中间两块楔块3、4上加一个方向向 为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长， 下且大小为50N的压力F,如图所示，那么楔 与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压 块2对楔块3以及楔块5对楔块4的弹力F1、 力大小为 F2分别是多大？ 1 2 LA]3mg [B] 3mg 3 6 mg 23 [D] 9mg 8.(3分)如图所示，一个半球形 的碗放在桌面上，碗口水平， O点为其球心，碗的内表面 及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的 两端分别系有质量为m1和m2的小球，当它们 处于平衡状态时，质量为1的小球与O点的 1 9876543210+0.5 连线与水平方向夹角为α=60°，则两个球的质 10.（12分)如图所示，有一个重 F 量比院等于 ( 为20N的小物体放在斜面 上，斜面底边长AB=40cm, 8)2 3 高BC=30cm,物体与斜面之间的动摩擦因数为 (@ 2 (o)② 4=0.5,物体在沿斜面向上的力F的作用下刚 2 好处于静止状态（最大静摩擦力等于滑动摩 19876543210+0.5 擦力)，求： 9.(12分)拱券结构是古代人们解决建筑跨度问 (1)斜面倾角0的正弦值； 题的有效方法，我国的赵州桥就是拱券结构的 (2)力F大小的取值范围。 典型代表。拱券结构的特点是利用石块的楔形 结构，将重力和压力沿拱向两边分解，最后由拱 券两端的基石来承受。现有六块大小、形状相 同，质量相等的楔块组成一个半圆形实验拱券， 如图所示。如果每块楔块的质量m=3kg,取 g=9.8m/s2,则： 26