课时作业10 受力分析 共点力的平衡-【红对勾讲与练·练习手册】2026年高考物理大一轮复习全新方案通用版

6.B根据矢量三角形法则，如图所示， 当F2的方向与F1垂直时F2最小，最 1 小值为F,=Fsin30=40X2N=20N, 当F2<20N时，无解，故A、D错误； 当F2=20N时，F1的值是F1= Fcos30°=20√5N,故B正确：根据A 选项分析可知，当F,>40N时，此时 F2只能处于图中F2最小值右侧，故 此时一个F,只有一个F1的值与它相 对应，故C错误。 130° 7,B对O点进行受力F 分析，如图所示，因为 4 甲、乙两物体质量相 O 1 等，所以F1与F2大 小相等，合成的平行 四边形为菱形，a 70°，则∠1=∠2=55°，F1和F2的合 力与F等大、反向，B=∠2，B正确。 8.B将力F沿AB和AC两个方向进行 分解，如图甲所示，则有2F1cosa=F, F 解得F1=F:=2c0Sa,再将F分解 为FN和F,如图乙所示，则有F、= F1sina,联立解得Fy=Eama,根据 2 几何知识可知tana=方 =10,得到 Fy=5F=2000N,B正确。 F F1x-------+EN a F F 甲 9.B耳朵分别受到AB、ED段口罩带 的拉力FAB、FED,且FAB=FED=kx, 将两力正交分解如图所示，FA: F4B·c0s37°，FA=F4B·sin37; FEDx=FED·cOs53°，FED=FD· sin53°，水平方向合力F,=FAr十 FD:,竖直方向合力F,=FA十 7 7 Fmw,解得F=5x,F,=方x;耳 朵受到口罩的作用力F合= √F于F可=72红，方向与水平向左 5 成45°角。故选B。 ↑y FABS FED: : 37% 53 FF ---FgDy 10.A对球体受力分析如图所示，由几 何关系得力F与力F、与竖直方向的 夹角均为30°，因此由正交分解方程可 得Fxsin30°=Fsin30°，Fxcos30°十 Fcos30°+T=mg,解得F=Fy= N,故选A 3 60°C *mg <30° 11.C如图所示，将重力沿垂直于壁面 方向和沿壁面方向分解，沿壁面方 向，由平衡条件得F,=Gcos日，A错 误，C正确：垂直壁面方向，由平衡条 件得F=Gsin0十FN,B、D错误。 Gsin 0 Gcos FN 0 12.(1)10N(2)10N(30-10√5)N 解析：(1)对小球A进行受力分析可 知，小球A受重力、轻绳AC的拉力 和轻绳OA的拉力，根据平衡条件得 Fe=mAgtan30,FoA三OSC·解 得FAc=10N。 (2)轻绳OA和OB为定滑轮两边的 细绳，拉力相等，即FoA=Fo,物体B 受重力、轻绳OB的拉力、地面的摩擦力 F,和支持力Fy,则有F,=Fousin30°， Foucos30°十Fy=mng,解得F:= 10N,Fv=(30-10W5)N。 13.12mg(2) 3 mg 解析：(1)O、A、B,C点处分别是四个 可以向各个方向自由转动的轻质光 滑铰链，则轻杆作用力方向只能沿 杆，根据几何知识可知△BOC和 △ABC为全等的正三角形，两三角形 所在平面相互垂直，故可知AO杆与 竖直方向夹角为45°，对O点，根据竖 直方向平衡条件To4sin45°=mg,解 得ToA=√2mg,结合牛顿第三定律 可知OA杆对墙壁的作用力大小为 √2mg。 (2)对O点，根据水平方向平衡条件 可得OB杆和OC杆的合力为T= To1c0s45°=mg,根据力的分解，可 知OB杆对O点的作用力大小为 T 2 5 Tw=c0s30=3mg,结合牛顿第三 定律可知OB杆对墙壁的作用力大小 为 mg。 -607- 课时作业10受力分析 共点力的平衡 1.AC若物体A上表面与框架接触而 无挤压，此时物体A受重力和弹簧弹 力两个力的作用：若物体A上表面与 框架接触且有挤压，此时物体A受重 力、弹簧弹力、框架的压力和摩擦力四 个力的作用，故选A、C。 2.A由题意可知所受重力G竖直向下， 空气阻力F,与速度方向相反，升力F。 与速度方向垂直，发动机推力F1的方 向沿喷口的反方向，对比图中选项可 知只有A选项符合题意，故选A。 3.B根据题意可知机器人“天工”它可 以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站 立和行走，对“天工”分析有mgsin30°≤ mgc0s30,可得r≥tan30= 3,故 选B。 4.C对网兜和足球受力分析，设轻绳与 竖直墙面的夹角为日，由平衡条件得 F Fr=oein=Gtan 0,.可知 Fr>G,Fr>Fy,故选C。 5.A对整体受力分析，在水平方向上受 推力和滑动摩擦力，有F=2um1g:对B 受力分析，B受到重力、推力F和支持 力，根据共点力平衡有tan8= g联 立解得n=婴-日，故反.CD辑 2 误，A正确。 6.C设绳上拉力为FT,OA长L1,OB 长L2,过O点作竖直向下的辅助线交 AB于C点，如图所示，由三角形相似 有是是吃言 故A、B、D错误，C正确。 F B mAg F mng 7.A对金属球受力分析如图所示，根据 共，点力平衡，有Tsin0=Fa,Tcos8= g,又因为Fg=ku2,联立解得U= /mg tan 0 ,故选A。 Z∠g4 风 T F←m mg 8.C根据题意，对小球受力分析，受拉 力、支持力和重力，把拉力和支持力平 移，组成矢量三角形，延长AO和BC 交于D点，如图所示，由几何关系和相 F mg 似三角形有工一H十Ran9,解得绳对 mgL 小球的拉力F月干R1m9故选C。 参考答案·☑。 N D mg 9.D当力F沿水平 方向时，由于油箱为 匀速运动状态，因此 受力平衡，则水平和 竖直方向上有F F Fysin o.Fscos G,解得F=Gtan0, 下一)故AB错接：当力F由水 G 平方向逐渐变为竖直方向的过程中， 油桶的受力分析如图所示，故支持力 在逐渐变小，且推力最小时力F和支 持力F、垂直，即沿斜面方向，此时最 小值为Fmim=Gsin8,故C错误， D正确。 10.D由题意可知，每块石块对应的圆 心角均为10=30，对石块3进行交 力分析，如图1，由平衡条件可得 an30-器：北石块2和3看成整 体，并对其进行受力分析，如图2，由 平衡条件可得tan60°=m+m')g」 联立解得 7=2,故D正确。 F2 F 30°2￥. 6 (m'+m)g 图1 图2 11.B因为A、B始终保持静止，对A、B 整体受力分析可知，地面对B的支持 力一直等于(M十m)g,A错误；当 F=0时，A对B的压力最小，为 mgm0-9:者P-R时 A对B的压力最大，为mg cos30°十 Fsin30°=35 4 mg,B正确；当 Fcos30=mgsn30时，即F=5 时，A所受摩擦力为0，当F<3g 时，A所受摩擦力沿斜面向上，F:= mg sin30°-Fcos30°，当F=0时， A所受摩擦力最大，大小为2mg,当 F >3mg时，A所受摩擦力沿斜面 向下，Ff=Fcos30°-mg sin30°，当 2对勾·讲与练·高三物理 F 2g时，A所受摩擦力大小为 1 mg综上可知，A所受摩擦力的最 小值为0，最大值为2mgCD错误。 12.a5 32g(2)222 (3) 21 解析：(1)以小球为研 y 究对象，受力分析如 30 图甲所示，对FT和 mg进行正交分解。 由平衡条件可得 39 Frcos30°=mg sin30, 甲 解得FT 3ng。 (2)以劈和小球整体 为研究对象，受力情 况如图乙所示，由平 60° 衡条件可得F,= F Frc0s60°= 6mg。 (M+m)g (3)为使整个系统静 止，必须满足Fmx=F≥Frcos60, 且有F十Frsin60°=(M十m)g,联 丘解得三织故的最小值为 课时作业11专题强化： 共点力的动态平衡问题 1.B绳子b、c拉力的合力与a的拉力 相等，保持O点位置不变，则绳子α的 拉力不变，绳子b、c拉力相等且合力不 变，设绳子b、c间的夹角8，则F。 2F,0s2,则当夹角0减小时，绳子 b、c的拉力逐渐减小，故选B。 2.B对O点受力分F大 析如图，由平衡条 0s 件得F,=an0' G G G F,=sin9保持连 接，点O的位置不变，斜梁长度增加时， 日变大，所以F,、F。均减小。 3.C对工人受力分析如 图所示，可知F1= G eosa,F:=Gana,A、 B错误；在空中同一位F, 置作业，当桶中的水不 断减少，a不变，重力变 小，F,与F2同时减 G 小，若缓慢增加悬绳的长度，α变小，重 力不变，F,与F。同时减小，C正确，D 错误。 4.B对甲虫进行 受力分析，如图 所示，根据平衡 条件有N= mgcos 0,f= ng sin日，甲虫往上缓慢往上爬行，日增 大，可知碗对甲虫的支持力逐渐减小， -608- 碗对甲虫的摩擦力逐渐增大，故A错 误，B正确：碗对甲虫有摩擦力与支持 力两个力作用，则碗对甲虫的作用力 为这两个力的合力，根据平衡条件可 知碗对甲虫的作用力始终等于重力， 故C错误；甲虫从碗内最低点缓慢往 上爬行，甲虫处于动态平衡状态，可知 甲虫所受的合力始终为0，故D错误。 5.C小球受到重力、墙面的弹力F1、木 板的弹力F,,受力分析如图所示，F 的方向不变，受到的木板的弹力F?方 向由斜向左下转到斜向左上方的过程 中，两个力的合力与重力等大、反向， 根据平行四边形定则，由图可得F逐 渐变小，F,逐渐变小，根据牛顿第三 定律知，F,、F,均一直减小，C正确， A、B、D错误。 木板 F' 墙面F, F 6.D檩条对瓦片的支持力如图所示，两 檩条对瓦片的支持力向上且与竖直向 上的夹角为a,则有2 Fcos a=gc0s日， 若仅减小檩条间的距离d时，夹角α 变小，则两檩条给瓦片的支持力F变 小，故瓦片与每根檩条间的弹力变小， 最大静摩擦力变小，则瓦片可能下滑， 故C错误，D正确：若仅减小日时，根据 f=ng sin0可知，瓦片与檩条间的摩 擦力的合力变小，根据2 Fcos a= mg cos9可知，若仅减小0时，瓦片与 檩条间的弹力的合力变大，故A、B 错误。 d mg cos 6 7.AD对B进行受力分析并合成三角 形如图所示，根据几何关系可知图中 力构成的矢量三角形与阴影部分的三 角形相似，则坚=F=E ,移动过程 中，高度h和两球的球心距离r不变， 所以半球形滑块对圆球B的支持力大 小保持不变，绳子长度1变短，则拉力 F减小，故B、C错误，A、D正确。 A h B 0 8.B设每侧砧板架横梁对砧板的支持 力均为F,F、垂直接触面指向砧板课时作业10 受力 (总分 目/基础巩固 1.(5分)（多选）如图所示， 竖直平面内有一固定的 角形框架，物体A在框 777 架内保持静止（物体A上表面与框架接触但不粘 连)，则A可能受到的力的个数为 A.4个 B.3个 C.2个 D.1个 2.(5分)矢量发动机是喷口可 向不同方向偏转以产生不 同方向推力的一种发动机。 当歼-20隐形战斗机以速 度斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所 示。已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度 方向垂直的升力F,和与速度方向相反的空气阻 力F。下列受力分析示意图可能正确的是() G 小 ↑F F G G 3.(5分)(2024·山东卷)如图 所示，国产人形机器人“天 工”能平稳通过斜坡。若它 可以在倾角不大于30°的斜 坡上稳定地站立和行走，且 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面 间的动摩擦因数不能小于 ( ) 1 A.2 B③ 3 c号 2 (横线下方不可作答) 3 班级： 姓名： 分析共点力的平衡 65分) 4.(5分)(2023·浙江1月选考)如图所 示，轻质网兜兜住重力为G的足球，用 轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A点，轻轻绳 绳的拉力为F,,墙壁对足球的支持力 为FN,则 ( A.FT<FN B.FT=FN C.FT>G D.FT-G 5.(5分)完全相同的直角三角 B 形滑块A、B,按如图所示放 置，设A、B接触的斜面光 滑，A与桌面间的动摩擦因数为，斜面倾角O= 30°，现在B上作用一水平推力F,恰好使A、B一 起在桌面上匀速运动，且A、B保持相对静止。则 A与桌面间的动摩擦因数4为 () A号 4 D. 3 6.(5分)如图所示，一轻杆两端 0 固定两个小球A、B,A球的质 量是B球质量的3倍，轻绳跨 过滑轮连接A和B,一切摩擦B● 不计，平衡时OA和OB的长度之比为 A.1:2 B.2:1 C.1:3 D.1:4 7.(5分)(2025·广东惠州高三统考) Lpaize 在科学研究中，人们利用风速仪测 风 量风速的大小，其原理如图所示。m 仪器中有一根轻质金属丝，悬挂着一个金属球。 若某次受到沿水平方向来的风时，稳定后金属丝 偏离竖直方向夹角为0。已知风力F与风速0的 大小关系为F=k,k为常量，金属球的质量为 m,重力加速度为g,则风速大小为 () A. mg tan 0 mg k lktan 0 C.mgtan 0 Img sin 0 k D. k 65 第二章相互作用 综合提升、 8.(5分)(2024·广东深圳一 模)如图所示，用一轻绳通 过定滑轮将质量为m的小F 球静置在光滑的半圆柱体 R C 77777 77777777777元 上，小球的半径远小于半 圆柱体截面的半径R,绳AB长度为L,长度为H 的杆BC竖直且与半圆柱体边缘相切，OA与水平 面夹角为0，不计一切摩擦，重力加速度为g,下列 表达式表示绳对小球的拉力F的是 A.igL. mgR(1+cos 0) H B.(HRtan 0)cos0 mgL mgLtan 0 C.H+Rtan 0 D. Htan 0+R 9.(5分)在没有起重机 的情况下，工人要将 油桶搬运上汽车，常 常用如图所示的方 法。已知油桶重力大小为G,斜面的倾角为0。当 工人对油桶施加方向不同的推力F时，油桶始终 处于匀速运动状态。假设斜面与油桶的接触面光 滑。在推力F由水平方向逐渐变为竖直方向的过 程中，下列关于油桶受力的说法正确的是() A.若力F沿水平方向，F的大小为Gsin0 B.若力F沿水平方向，斜面对油桶的支持力大小 为Gcos0 C.F由水平方向逐渐变为竖直方向的过程中，斜 面对油桶的支持力逐渐变大 D.F由水平方向逐渐变为竖直方向的过程中，推 力F的最小值为Gsin0 10.(5分)(2022·海南卷)我国 4 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 为 m A.2 B.√5 C.1 D.2 红对勾·讲与练 3 11.(5分)如图所示，有一倾角 0=30°的斜面体B质量为M, A 质量为m的物体A静止在9 B上。现用水平力F推物体A,在F由0逐渐增 大至号mg再逐渐减为0的过程中，A和B始终 保持静止。对此过程，下列说法正确的是() A.地面对B的支持力大于(M十m)g B.A对B的压力的最小值为今mg,最大值为 3W3 4 mg C.A所受摩擦力的最小值为0，最大值为”m D.A所受摩擦力的最小值为2mg,最大值为 3 4mg 12.(10分)一个底面粗糙、质量 31 为M=3m的劈放在粗糙水 30 平面上，劈的斜面光滑且与 m M 水平面成30°角。现用一端 固定的轻绳系一质量为m的小球，小球放在斜面 上，小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°， 如图所示。 得分 (1)当劈静止时，求绳子的拉力大小； (2)当劈静止时，求地面对劈的摩擦力大小； (3)若地面对劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦 力，为使整个系统静止，动摩擦因数“的最小值 为多大？ 6]高三物理 ■■