2026届高三物理夯实基础专题训练10：共点力的平衡A

专题10 共点力的平衡A 共点力作用下静态平衡 【典例分析】 例1、a球固定在倾角为30°斜面上，质量为m的光滑b球置于a球和斜面之间，如图所示．已知rb＝3ra，重力加速度取g．则（　　） A．b球受两个力的作用 B．斜面对b球支持力为mg C．b球对a球的压力为mg D．a球对b球的弹力与斜面对b球的弹力大小相等 【能力训练】 1．在甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮本身所受的重力忽略不计，滑轮的轴安装在一根轻木杆P上，一根轻绳绕过滑轮，端固定在墙上，端下面挂一个质量为的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为，乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为、、、，则以下判断正确的是（　　） A． B． C． D． 2．生活中常见的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。如图是一款放置在高铁水平桌面上的手机支架，支架能够吸附手机，小明有一次搭乘高铁时将手机放在该支架上看电影，若手机受到的重力为G，手机所在平面与水平面间的夹角为，则下列说法正确的是（　　） A．当高铁未启动时，支架对手机的作用力大小等于 B．当高铁未启动时，支架受到桌面的摩擦力方向与高铁前进方向相反 C．高铁减速行驶时，手机可能受到3个力作用 D．高铁匀速行驶时，手机可能受到5个力作用 3．如图所示，质量为m的木块，被垂直于墙面的推力F紧压在倾角为θ的墙面上并保持静止。下列说法中正确的是 A．墙面对木块的压力大小可能为零 B．墙面对木块的摩擦力大小可能为零 C．墙面对木块的摩擦力大小一定不为零 D．墙面对木块的摩擦力可能沿斜面向下 4．如图所示，物体A放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧和竖直墙相连，静止时弹簧的长度小于原长，若再用一个从零开始逐渐增大的水平力F向左推A，直到把A推动，在A被推动之前的过程中，弹簧对A的弹力FN大小和地面对A的摩擦力f大小的变化情况是 A．FN保持不变，f始终减小 B．FN保持不变，f先减小后增大 C．FN始终增大，f始终减小 D．FN先不变后增大，f先减小后增大 5．如图，A、B两物体叠放在水平地面上，A物体质量m=20kg，B物体质量M=30 kg．处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250 N／m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为0.5．现有一水平推力F作用于物体B上，使B缓慢地向墙壁移动，当B移动0.2m时，水平推力的大小为(g取10 m／s2) （ ） A．200 N B．250 N C．300 N D．350 N 6．(多选)如图所示，质量为m的小球在细线A和轻弹簧B的共同作用下保持静止，其中细线A水平，左端固定于竖直墙壁，轻弹簧B上端固定于天花板，轴线与竖直方向的夹角为60°，已知轻弹簧B的劲度系数为k，重力加速度为g，则 A．细线A中拉力的大小为 B．轻弹簧B中拉力的大小为mg C．轻弹簧B的伸长量为 D．突然剪短细线A的瞬间，小球的加速度a大小为 7．(多选)质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球B置于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为θ=30°．不计小球与斜面间的摩擦，则 A．轻绳对小球的作用力大小为mg B．斜面对小球的作用力大小为mg C．斜面体对水平面的压力大小为(M+m)g D．斜面体与水平面间的摩擦力大小为mg 动态平衡 【典例分析】 例2、如图，M是定滑轮，N是动滑轮，A和B是两个重物．设细绳和滑轮质量及摩擦均不计，整个系统处于静止状态．现将细绳P沿水平方向缓慢向右靠近，结果是（ ） A．B没有移动，A向下移动 B．A向上移动，B向下移动 C．A向下移动，B向上移动 D．A、B均向下移动 例3．如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成。已知M始终保持静止，则在此过程中，下列说法错误的是（　　） A．水平拉力的大小一定变大 B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加 C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 【能力训练】 1．如图所示，杆BC的B端用铰链固定在竖直墙上，另一端C为一滑轮。重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处，杆恰好平衡。若将绳的A端沿墙缓慢向下移（BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计），则 A．绳的拉力增大，BC杆受绳的压力增大 B．绳的拉力不变，BC杆受绳的压力增大 C．绳的拉力增大，BC杆受绳的压力减小 D．绳的拉力不变，BC杆受绳的压力减小 2．如图所示，用甲、乙两根筷子夹一个小球，甲倾斜，乙始终竖直。在竖直平面内，甲与竖直方向的夹角为θ，筷子与小球间的摩擦很小，可以忽略不计。小球质量一定，随着θ缓慢减小，小球始终保持静止，则下列说法正确的是（　　） A．筷子甲对小球的弹力变小 B．筷子乙对小球的弹力不变 C．两根筷子对小球的弹力均增大 D．两根筷子对小球的合力将增大 3．一可视为质点的物块用弹性绳栓接悬挂于天花板上的O点，初始时处于静止状态。现对物块施加一水平向右的拉力F，使物块缓慢移动至偏离竖直线θ角（0<θ<90°）。在此过程中（　　） A．水平拉力F的大小可能不变 B．弹性绳的伸长量可能不变 C．物块所处的位置逐渐升高 D．物块受到的合外力逐渐增大 4．如图所示，在粗糙的水平地面上放着一左侧截面是半圆的柱状物体B，在B与竖直墙之间放置一光滑小球A，整个装置处于静止状态。现用水平力F推动B缓慢向左移动一小段距离后，它们仍处于静止状态，在此过程中，下列判断正确的是（　　） A．小球A对物体B的压力逐渐减小 B．墙面对小球A的支持力先增大后减小 C．地面对物体B的摩擦力逐渐增大 D．水平力F逐渐增大 5．(多选)如图所示，物体用轻质细绳系在竖直杆上的点．现用一水平力作用在绳上的点，将点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角逐渐增大．关于此过程，下列说法中正确的是（ ） A．水平力逐渐增大 B．水平力逐渐减小 C．绳的弹力逐渐减小 D．绳的弹力逐渐增大 专题10 共点力的平衡A 例1、【答案】D 【解析】A.对b进行受力分析如图：可知b受到重力、斜面的支持力以及a对b的支持力三个力的作用．故A错误； BD.设ab的连线与斜面之间的夹角为α，由几何关系可知：，所以：α＝30°；所以a对b的支持力的方向与竖直方向之间的夹角也为30°，由几何关系可知，斜面对b的支持力的方向与竖直方向之间的夹角为30°； 所以在竖直方向：N1cos30°+N2cos30°＝mg 水平方向：N1sin30°＝N2sin30° 可得：．故B错误，D正确； C.由牛顿第三定律可知，b对a的压力也是mg．故C错误； 1、【答案】B 【详解】轻绳上的拉力大小等于重物所受的重力，设滑轮两侧轻绳之间的夹角为，滑轮受到木杆P的弹力等于滑轮两侧轻绳拉力的合力，即 由夹角关系可得 故B正确，ACD错误。 故选B。 2、【答案】C 【详解】A．高铁未启动时，手机处于静止状态，受重力和支架对手机的作用力，根据平衡条件可知，支架对手机的作用力与重力大小相等，方向相反，故A错误； B．高铁未启动时，以手机和支架整体为研究对象，受重力和桌面的支持力，不受桌面摩擦力，故B错误； C．高铁匀减速行驶时，手机具有与前进方向相反的加速度，可能只受重力、纳米材料的吸引力和支架的支持力，共三个力的作用，故C正确； D．高铁匀速行驶时，手机受重力、纳米材料的吸引力、支架的支持力和摩擦力，共四个力的作用，故D错误； 故选C。 3、【答案】C 【解析】对木块受力分析且由平衡条件可知，木块受重力G、推力F、墙面的支持力N、沿墙面向上的静摩擦力f，故C正确，ABD错误。 故选C。 4、【答案】B 【解析】在A被推动之前的过程中，弹簧的形变量未发生改变，所以弹力保持不变，开始时，弹簧处于压缩状态，静摩擦力水平向右，随着水平向左的外力从0开始逐渐增大，摩擦力先减小至0，然后反向增大，直至推动物块A，故B正确，ACD错误。 故选B． 5、【答案】C 【解析】若A物块与B间未发生相对滑动，则弹簧的压缩量为0.2m，则弹簧的弹力F1=kx=250×0.2N=50N＜μmg=100N．假设成立．对B在竖直方向上平衡，在水平方向上受推力F、A对B的静摩擦力、地面的滑动摩擦力，根据平衡有：F=f1+f2=F1+μ（M+m）g=50+250N=300N．故C正确，ABD错误． 6、【答案】ACD 【解析】对小球受力分析，如图所示．由平衡条件得tan60°=，解得细线A中拉力的大小FA=mg，故A正确；由三角函数关系得cos60°=，解得FB=2mg，由胡克定律得FB=k△x，可得△x=，故B错误、C正确；弹簧的弹力不能突变，则突然剪断细线A的瞬间，仍有FB=2mg，由牛顿第二定律得，解得a=g，方向水平向右，故D正确． 7、【答案】AD 【解析】由题目叙述得到模型图，以B球为研究对象，分析受力情况，如图所示： 根据平衡条件，水平方向：Tsinθ=N1sinθ，得：T=N1 则竖直方向：2Tcosθ=mg 解得轻绳对小球的作用力大小为 斜面对小球的作用力大小为N1=T=mg．故A正确，B错误． 以B球和斜面整体为研究对象，分析受力情况，如图所示，则有： N2+Tcosθ=Mg+mg ，f=Tsinθ，解得水平面对斜面体的支持力得：N2=Mg-mg，  水平面对斜面体的摩擦力：f=mg，故C错误，D正确． 故选AD。 例2、【答案】C 【解析】试题分析：因为是缓慢移动，所以整个系统仍处于静止状态，所以对A分析可知绳子的拉力仍等于其重力，所以在将绳一端的固定点P缓慢向右移过程中，绳子的拉力大小不变，作出力图如图， 设绳子的拉力大小为F，两绳子的夹角为，由于动滑轮两侧绳子的拉力关于竖直方向有对称性，则有，由于，保持不变，则得知，角保持不变，由几何知识得知，，则保持不变，当绳一端的固定点P缓慢向右移，动滑轮将上升，则物体B上移，A将下降，故C正确； 考点：考查了共点力平衡条件的应用 例3、【答案】C 【详解】AB．根据M、N均保持静止，进行受力分析可知，N受到竖直向下的重力及水平方向的拉力F，变化的绳子拉力T，如下图所示： 在向左拉动的时候，绳子拉力T和水平拉力F都不断增大，故AB正确,AB项不合题意； CD．对于M的受力，开始时可能是T＝mgsinθ-f，当T不断增大的时候，f减少； 当T＞mgsinθ时，随着T的增大，f将增大，所以沿斜面的摩擦力f可能先减小后增大；也可能是T＝mgsinθ+f； 当T不断增大的时候，摩擦力f增大；故C错误，C项符合题意，D正确，D项不合题意。 本题选错误的故选C。 1、【答案】B 【详解】由于杆一直平衡，则两根细线的拉力的合力一定在杆的方向上，否则杆会转动； 由于同一根绳子的张力处处相等，故两根细线的拉力一定相等且等于物体的重力；故根据平行四边形定则，合力在角平分线上，由于两拉力的夹角不断减小，故两个拉力的合力不断变大，故杆受到的压力不断变大；B正确；ACD错误。 故选B。 2、【答案】C 【解析】ABC．对小球受力分析如图 根据平衡条件可知 ， 解得 ， 随着θ减小，F1，F2都在增大，故AB错误，C正确； D．由于小球处于静止状态，两只筷子对小球的合力等于小球的重力，故一直不变，故D错误。 故选C。 3、【答案】C 【解析】AB. 物块受力情况如图所示 由共点力平衡条件可得 由于θ角逐渐增大，故水平拉力F增大；弹性绳的拉力逐渐增大，弹性绳的伸长量逐渐增大，AB错误； C．设物块初始高度距离O点的位置为h，弹簧原长为L0，弹性绳的劲度系数为k， 初始状态时 物块缓慢移动至偏离竖直线θ角过程，则有 此时弹性绳长度 此时物块的高度为 联立可得 物块距离O点高度逐渐减小，即物块所处的位置逐渐升高，C正确； D．由于物块缓慢移动至偏离竖直线θ角，整个过程处于动态平衡状态，故合力一直为0，D错误； 故选C。 4、【答案】A 【解析】AB．对A球受力分析，当推动B缓慢向左移动一小段距离后，FN1与竖直方向的夹角变小，整个过程动态变化如下图所示 由图可知，FN1减小，根据牛顿第三定律，则小球A对物体B的压力逐渐减小；FN2也减小，则墙面对小球A的支持力一直减小，综上所述，A正确，B错误； C．以整体为研究对象，竖直方向受力平衡，则地面对B的支持力等于总重力，根据牛顿第三定律可得，B对地面的压力FN不变，则地面对物体B的摩擦力Ff也不变，C错误； D．整体水平方向受力平衡，根据平衡条件有 由于静摩擦力不变，FN2逐渐减小，则F逐渐减小，D错误。 故选A。 5、【答案】AD 【解析】AB．设细绳与水平方向倾角为，物体的质量为，对结点受力分析．运用合成法，则由平衡条件得：，减小，则增大，故A正确，B错误； CD．设绳子的弹力为，，，减小，则增大，故选项C错误，选项D正确． 故选AD. 1 学科网（北京）股份有限公司 $