课时作业11 专题强化：共点力的动态平衡问题-【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

课时作业11 专题强化 (总分： /基础巩固 1.(5分)如图甲所示，某人正在竖直向下拉绳子负重 健身，图乙是其简化图，其中O点是三根轻绳的结 点，绳b、c关于绳a对称，健身者保持O点位置不 变紧拉b、c绳，对称缓慢减小绳b、c间的夹角，此 过程 ( 定滑轮 b 重物 甲 A.绳子a的拉力逐渐增大 B.绳子c的拉力逐渐减小 C.绳子b、c的合力逐渐减小 D.绳子a、b、c的拉力逐渐增大 2.(5分)一台空调外机用两个三 角架固定在外墙上，如图所 示，空调外机的重心在支架水 平横梁AO和斜梁BO连接点 O的上方，横梁对O点的拉力 沿OA方向、大小为F1,斜梁 对O点的支持力沿BO方向、 大小为F2。如果把斜梁加长一点，仍保持连接点 O的位置不变，则 ( A.F1增大 B.F1减小 C.F,不变 D.F2增大 3.(5分)如图所示，清洗楼房玻璃的工 人常用一根绳索将自己悬在空中，工 人及其装备的总重量为G,悬绳与竖 直墙壁的夹角为aα，悬绳对工人的拉 力大小为F,墙壁对工人的弹力大小 为F2,空中作业时工人与玻璃的水平距离为定 值，则 ( G A.F1sin a B.F,=Gcot a C.在空中同一位置作业，当桶中的水不断减少，F 与F2同时减小 D.若缓慢增加悬绳的长度，F,减小，F2增大 (横线下方不可作答) 3 班级： 姓名： 共点力的动态平衡问题 60分) 4.(5分)(2024·福建泉州一模) 如图所示，一个球形碗固定在 4444 水平地面上，一只甲虫（可视为 质点)从碗内最低点开始沿左侧缓慢往上爬行，则 在爬行过程中 A.碗对甲虫的支持力逐渐增大 B.碗对甲虫的摩擦力逐渐增大 C.碗对甲虫的作用力逐渐减小 D.甲虫所受的合力逐渐减小 5.(5分)如图所示，一小球放 木板 在倾斜的墙面与木板之间。墙面 设小球对墙面的压力大小 为F1,小球对木板的压力 大小为F2。以木板与墙连 接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置 沿顺时针缓慢转到与墙面垂直的位置。不计摩 擦，在此过程中 () A.F1先减小后增大B.F1一直增大 C.F2一直减小 D.F,先减小后增大 6.(5分)(2024·广东湛江一模)如图甲所示，用瓦片 做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋 顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放 在两根相互平行的檩条正中间后，瓦片静止在檩 条上。已知檩条间距离为d,檩条与水平面夹角均 为0，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正 确的是 甲 乙条 A.仅减小0时，瓦片与每根檩条间的摩擦力的合 力变大 B.仅减小0时，瓦片与每根檩条间的弹力的合力 变小 C.仅减小d时，瓦片与每根檩条间的弹力变大 D.仅减小d时，瓦片可能会下滑 7 第二章相互作用 /综合提升 7.(5分)（多选）如图所示，一斜面固 定在水平面上，一半球形滑块固定 在斜面上，球心O的正上方有一 定滑轮A(视为质点)，细线的一端 B 与一质量分布均匀的光滑圆球B连接，另一端绕 过滑轮A在水平向右的拉力F作用下使圆球B 保持静止。改变拉力F的大小，使圆球B从两球 心等高的位置缓慢移动到圆球B的球心正好在O 点的正上方（不考虑该位置的情况）。圆球B不会 与定滑轮A接触，则下列说法正确的是() A.拉力F一直减小 B.拉力F先增大后减小 C.半球形滑块对圆球B的支持力先增大后减小 D.半球形滑块对圆球B的支持力大小保持不变 8.(5分)(2025·河南商丘高三检测)如图甲为不锈 钢砧板架示意图。在图乙中，质量为M的圆形砧 板稳稳地竖立在砧板架上，砧板架两侧横梁近似 光滑，间距为d,重力加速度为g,下列说法正确 的是 A.砧板对砧板架一侧横梁的作用力一定小于Mg B.若增大横梁的间距d,砧板对两侧横梁的作用 力均增大 C.若增大横梁的间距d,砧板架对地面的压力 增大 D.若换一个质量相同、直径更大的砧板，两侧横梁 受到的压力均增大 9.(5分)（多选）(2024·河北唐山 M® 第二次模拟)如图所示，在处于 A 竖直面内的直角框架上M、N 两点用铰链连接A、B两个测力 B N 计，两测力计的另一端通过细线 与小球连接。现将整个装置在纸面内逆时针缓慢 转过90°的过程中，两细线间的夹角保持不变。关 于两测力计的读数变化情况，下列说法正确的是 ( 红对勾·讲与练 3 ■ A.A的读数逐渐减小 B.A的读数先增大后减小 C.B的读数逐渐增大 D.B的读数先增大后减小 10.(5分)如图所示，固定的倾 aiiiieiiie +F 斜光滑杆上套有一个重环， 绕过光滑定滑轮的轻绳一 B 端与重环相连，另一端施加 A 拉力F使重环从A点缓慢mm 上升到B点。设杆对重环的弹力大小为F、,整 个装置处于同一竖直平面内，在此过程中() A.F逐渐增大，F、逐渐增大 B.F逐渐增大，F、先减小后增大 C.F先减小后增大，F、逐渐增大 D.F先减小后增大，FN先减小后增大 11.(5分)（多选）如图所示，倾角为α的粗糙斜劈放 在粗糙水平面上，物体a放在斜劈的斜面上，轻质 细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的定 滑轮1固定在c点，动滑轮2下面悬挂物体b,滑 轮质量不计，系统处于静止状态。若将固定点c 向右移动少许，而物体a与斜劈始终静止，则 ( □b 777777777777777 A.细线对物体a的拉力增大 B.斜劈对地面的压力减小 C.斜劈对物体a的摩擦力减小 D.地面对斜劈的摩擦力增大 12.(5分)(2022·河北卷)如图所 示，用两根等长的细绳将一匀质 圆柱体悬挂在竖直木板的P 点，将木板以底边MN为轴向 后方缓慢转动直至水平，绳与木 板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间 的摩擦，在转动过程中 A.圆柱体对木板的压力逐渐增大 B.圆柱体对木板的压力先增大后减小 C.两根细绳上的拉力均先增大后减小 D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变 8 高三物理 ■■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 圆心，F、与竖直方向夹角为日，根据平 衡条件有2F、cOs日=Mg,根据牛顿第 三定律可得砧板对砧板架一侧横梁的 作用力大小为F=F= Mg 2cos 0 ,所以 可得砧板对砧板架一侧横梁的作用力 不一定小于Mg,A错误；若增大横梁 的间距d,0变大，可知F变大，同理， 若换一个质量相同直径更大的砧板， 可知日变小，F变小，B正确，D错误； 若增大横梁的间距d,对砧板和砧板架 整体分析可得，地面对砧板架的支持 力等于砧板和砧板架的总重力，根据 牛顿第三定律可得砧板架对地面的压 力不变，C错误。 9.AD设两细线间的 F 夹角为日，测力计B 的拉力与竖直方向 的夹角为《，对小球 受力分析，受重力和 两测力计的拉力，三力组成矢量三角 形，且FA、FB夹角不变，可用辅助圆 法。由于0不变，a由90°变到0°，根据 数学知识，FA逐渐减小，当a=0°时， FA=0,F。先增大后减小，A、D正确， B、C错误。 10.B对重环受力分析并构成封闭的关 量三角形，如图所示，由图可知，在拉 力到达竖直方向前，与竖直方向的夹 角越来越小，拉力F增大，F、减小， 经过竖直方向后，夹角又逐渐变大， 拉力F继续增大，F、也增大，故B 正确。 LEEEEEEEEELEE∠ 777777777777777777777 11.AD对滑轮2和物体b整体受力分 析，受重力和两个拉力作用，如图甲 所示。根据平衡条件有bg 2 FTcos0,解得Fr= mbg 2c0s01 若将固 定点c向右移动少许，则日增大，c0s日 减小，拉力FT增大，A正确；对斜劈、 物体a、物体b整体受力分析，受重 力、细线的拉力、地面的静摩擦力和 支持力作用，如图乙所示，根据平衡 条件有F、=G恶一Frcos日=G总 3,即地面对斜劈的支持力恒定不 2 变，根据牛顿第三定律可知，斜劈对 地面的压力不变，B错误；地面对斜劈 的静摩擦力F:=Frsin0= mvg 2 tan8,随着8的增大，摩擦力增大， D正确；对物体a受力分析，受重力、 支持力、拉力和静摩擦力作用，由于 不知道拉力与重力沿斜面向下的分 力的大小关系，故无法判断斜劈对物 体a的静摩擦力的方向，即不能判断 静摩擦力的变化情况，C错误。 0 F← F a 中b G 甲 乙 12.B设两根细绳对圆柱体拉力的合力 为T,木板对圆柱体的支持力为V,T 与N之间的夹角为α(a为锐角)，当 木板倾角为Y时，从右向左看，圆柱 体的受力分析图如图所示：在矢量三 角形中，根据正孩定理有血“ mg sin里_sinY,在木板以底边MN为 轴向后方缓慢转动直至水平的过程 中，a不变，y从90逐渐减小到0，又 Y十B十a=180°，且a<90°，可知B从 锐角逐渐增大到钝角：由于siny不 断减小，sinB先增大后减小，可知T 不断减小，V先增大后减小，结合牛 顿第三定律可知，圆柱体对木板的压 力先增大后减小，A、D错误，B正确； 设两根细绳之间的夹角为28，细绳上 的拉力大小均为T',则2T'cos8= T T,可得T'=2c039,9不变，T逐浙 减小，可知两根细绳上的拉力均不断 减小，故C错误。 90°-x N T Y.」 课时作业12实验二：探究弹簧 弹力与形变量的关系 1.0.781.29> 解析：钩码个数为1时，弹簧A的伸长 量△xa=8.53cm-7.75cm=0.78cm, 弹簧B的伸长量△xm=18.52cm一 16.45cm-0.78cm=1.29cm,根据 系统机械能守恒定律可知两根弹簧的 重力势能减少量和钩码减少的重力势 能之和等于弹簧增加的弹性势能，可 知两根弹簧弹性势能的增加量△E。大 于钩码重力势能的减少量mg(△xA十 △xB)。 2.(1)C(2)25 解析：(1)对每次增加的钩码数量没有 要求，只需保证弹簧始终在弹性限度 范围内，记录下每次弹簧的长度及所 挂钩码的质量即可，故A错误：通过实 验可知，在弹性限度内，弹力与弹簧的 伸长量成正比，故B错误：用悬挂钩码 的方式给弹簧施加拉力，应保证弹簧 水平且处于平衡状态，使弹簧所受拉 力的大小等于钩码的重力，故C正确； -609- 不同弹簧的劲度系数不一定相等，即弹 簧的弹力与伸长量之比不一定相等， 故D错误。 (2)在弹性限度内，弹力的大小与弹簧 的形变量成正比，在图像中出现拐点 是因为超过了弹簧的弹性限度。故弹 簧的劲度系数为= AF △x 1.5 (12.00-6.00)x10N/m=25N/m. 3.(3)见解析图(4)15.35(5)127 解析：(3)根据表格数据描点连线如图 所示。 6 12 11 步/ 10051015202530n/枚 (4)由题图(c)可知刻度尺的分度值为 1mm,故读数为l=15.35cm。 (5)由1-n图像得，当1=15.35cm 时，n=21枚，即冰墩墩的质量与21枚 硬币质量相等，为21×6.05g≈127g。 4.(1)静止(2)120.031.0 解析：(1)该同学在弹簧下端逐一增挂 钩码，每增挂一个钩码，待弹簧静止 时，此时弹力与重力大小相等，记录所 挂钩码的重力和对应的h。 (2)由题图(b)可知，当F=0时，h。= 120.0cm,即为未挂钩码时水平纸片到 地面的竖直距离。由胡克定律可得k △F ,即图像斜率绝对值的倒数表示弹簧 3.10 的劲度系数，则k=120.0-110.0× 102N/m=31.0N/m。 5.(1)50.0不变(2)能 解析：(1)由题中实验数据可知，弹簧 甲每伸长2.00cm,力传感器示数约增 加1N,则弹簧甲的劲度系数k1=△ F IN =50.0N/m。弹簧的劲度系 0.02m 数是通过测量弹力的变化量与弹簧长 度变化量来求得的，与具体的弹力示 数无关，与弹力的变化量有关，故甲弹 簧的劲度系数跟真实值相比将不变。 (2)由于两个弹簧串联在一起，根据 kk:可知，只要知道甲、乙两个 k&=k1十k2 弹簧总的劲度系数和甲弹簧的劲度系 数就可以得到乙弹簧的劲度系数，由 表中下行数据计算出甲、乙两个弹簧 总的劲度系数，故能计算出弹簧乙的 劲度系数。 参考答案“☑。