训练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基础版

班级： 姓名： 训练10 受力分析 共点力的平衡 (总分：65分) 基础巩固」 sin37°=0.6，cos37°=0.8，则圆柱体受到的支持 力F。、F。大小分别为 ( 1.(5分)如图所示，有P、N两块质 A.F=0.6G,F。=0.4G 量相同的物块，在物块P上施加 一沿水平方向的外力F,使它们 B.F。=0.4G,F。=0.6G 叠放在竖直面上且处于静止状 C.Fm=0.8G,F6=0.6G 态，下列说法正确的是() D.F。=0.6G,F6=0.8G A.物块P一定受到4个力的作用 5.(5分)(2024·山东济南三A B.物块P一定受到3个力的作用 模)高空滑索因其惊险刺激 C.物块N一定受到4个力的作用 而深受年轻人追捧。人通过 D.物块N可能受到6个力的作用 轻绳与轻质滑环相连，开始 2.(5分)（多选）木箱重G1,人重 下滑前，轻质滑环固定在钢 G2,人站在木箱里用力F向上推 索AB上O点处，滑环和人 木箱，如图所示，则有（) 均处于静止状态，钢索和轻绳的夹角关系如图所 A.人对木箱底的压力大小为G2+F 示。设OA段钢索的拉力大小为T1,OB段钢索 B.人对木箱底的压力大小为G? 的拉力大小为T2,OC段轻绳的拉力大小为T,下 C.木箱对地面的压力大小为G2十G1一F 列判断正确的是 D.木箱对地面的压力大小为G1十G A.T>T2>T3 B.T1>T3>T2 3.(5分)（多选）(2024·广东汕头模拟)如图所示，氢 C.T2>T1>T3 D.T:>T2>Ti 气球的质量m=0.1kg,无风时在轻绳的牵引下静 6.(5分)如图所示，重力都为G的两六 止在空中，此时轻绳的拉力为8N。当有水平风吹 个小球A和B用三段轻绳连接后 来时，气球受到大小为6N的水平风力作用，轻绳倾 悬挂在O点上，O、B间的绳子长度 2 斜一定角度后气球仍静止在空中，g取10m/s,下 是21，A、B间的绳子长度是1。将 列说法正确的是 ( AO OB 一个拉力F作用到小球B上，使三段轻绳都伸直， 风向 同时O、A间和A、B间的两段轻绳分别处于竖直 和水平方向上，则拉力F的最小值为 mmnhnmm man c B. 无风时 有风时 A.气球所受浮力大小为9N B.有风时，气球所受合力方向竖直向下 C.G D.2 3 G C.有风时，气球所受合力大小为√37N 7.(5分)(2025·北京海淀区u A D.有风时，轻绳的拉力大小为10N 高三开学考试)三段不可伸 4.(5分)(2023·浙江6月选 长的细绳OA、OB、OC能 考)如图所示，水平面上固定 承受的最大拉力相同，它们 两排平行的半圆柱体，重为 共同悬挂一物体P,如图所 G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点， 示。其中OB是水平的，A端、B端固定。若逐渐 ∠aOb=90°，半径Ob与重力的夹角为37°。已知 增加物体P的质量，最先被拉断的绳 (横线下方不可作答) 309 第二章相互作用 A.一定是OA 11.(5分)(2024·广东茂名三 重物 B.一定是OB 模)如图所示为一种简易 C.一定是OC “千斤顶”的示意图，竖直 D.可能是OA,也可能是OC 轻杆被套管P限制，只能 8.(5分)(2023·河北卷)如图所示，轻质细杆AB上 在竖直方向运动，轻杆上 穿有一个质量为m的小球C,将杆水平置于相互 方放置质量为m的重物，轻杆下端通过小滑轮放 垂直的固定光滑斜面上，系统恰好处于平衡状态。 在水平面上的斜面体上，对斜面体施加水平方向 已知左侧斜面与水平面成30°角，则左侧斜面对杆 的推力F即可将重物缓慢顶起，若斜面体的倾角 AB支持力的大小为 为0，不计各处摩擦和阻力，为了顶起重物，下列 说法正确的是 () A.0越大，需要施加的力F越大 30° B.0越大，需要施加的力F越小 B C.0越大，系统整体对地面的压力越大 A.mg 2 mg D.0越大，系统整体对地面的压力越小 C③ 1 3 mg D.2mg 12.(5分)在吊运表面平整的 重型板材（混凝土预制板、 L素养提升」 厚钢板)时，如因吊绳无处 9.(5分)（多选）如图所示，两个质量 钩挂而遇到困难，可用一 A 分布均匀的球体P、Q静止在倾角 根钢丝绳将板拦腰捆起 为30°的固定斜面与固定挡板之 (不必捆的很紧)，用两个吊钩钩住绳圈长边的中 间。挡板与斜面垂直。P、Q的质 <130° 点起吊（如图所示），若钢丝绳与板材之间的动摩 量分别为m、2m,半径分别为r、2x,重力加速度为 擦因数为“，为了满足安全起吊（不考虑钢丝绳断 g,不计一切摩擦。下列说法正确的是 ( 裂)，需要满足的条件是（已知最大静摩擦力等于 A.P受到四个力的作用 滑动摩擦力) B.挡板对P的支持力为3mg A.tan au B.tan a<u C.P所受弹力的合力大于mg C.sin au D.sin a<u D.Q受到P的支持力大于mg 13.(5分)如图所示，竖直放置的 10.(5分)(2024·广西南宁二 uuu∠ 30° 光滑圆环，顶端D点固定一m 模)如图所示，一个倾角为 定滑轮（大小忽略），圆环两 30°、底面粗糙、斜面光滑的 侧套着质量分别为m1、m2的 172 斜面体放在粗糙的水平面 上，斜面体的质量为2m。0 两小球，两小球用轻绳绕过 轻绳的一端固定在天花板上，另一端系住质量为 定滑轮相连，并处于静止状态，两小球的连线过 m的小球，整个系统处于静止状态，轻绳与竖直 圆心O点，且与右侧绳的夹角为0，则两小球的质 方向的夹角也为30°。若滑动摩擦力等于最大静 量之比m1:m2为 摩擦力，则斜面体与水平面间的动摩擦因数至 1 A.tan 0 B. 少为 ( tan 0 1 A.3 R得 C.3+6 D③ 1 6 C.- 18 s0 D.sin20 红对勾·讲与练 310 高三物理·基础版 ■故C正确；当只将滑轮B向上移动时， B变大，两绳拉力的合力变小，A的轴 所受压力变小，故D错误。 10.A对物体A由二力平衡可得，轻绳 的拉力大小等于物体A的重力，对动 滑轮由三力平衡得，轻绳拉力的合力 不变，轻绳的拉力不变，故轻绳与水 平方向的夹角不变，所以日不变，由Q 点缓慢地向左移到P点，所以轻绳向 左移，故物体A上升，故A正确，B、 C、D错误。 11.A对小球进 行容力的鲜 F 力F方向沿杆 G 斜向上，与水平 60 方向成30°角， 斜面对球的弹力F、方向垂直于斜面 斜向上，与水平方向成30°角，重力方 向竖直向下，如图所示，由几何关系 可知三力互成120°角，根据平衡条件 知，三力可以构成一首尾相连的等边 三角形，则小球对斜面和轻杆的力满 足F、=F=G,根据牛顿第三定律可 知，斜面和轻杆受到小球的作用力大 小满足F=F'=G,A正确。 12.AC由于F二3F>Fim30,所以 F。的方向有两种可能，根据题意，作 出矢量三角形，如图所示，通过几何 关系得F,2F咸F,= F,故 3 3 A、C正确，B、D错误。 30° .》 训练10受力分析 共点力的平衡 1.A如果物块P、N之间没有摩擦力， 则物块P不能平衡，所以物块N对物 块P有向左下的压力和沿着接触面向 左上的摩擦力，此外物块P还受到重 力和外力F,所以物块P一定受到4个 力的作用，A正确，B错误。整体分析 可知，竖直面对物块N有向上的摩擦 力，大小等于两者的重力之和：对物块 N受力分析，受到重力、竖直面对物块 N的支持力、竖直面对物块N的摩擦 力、物块P对物块N的支持力、物块P 对物块N的摩擦力，所以物块N一定 受到5个力的作用，C、D错误。 2.AD对人隔离受力分析，人受竖直向 下的重力G2、向下的作用力F'、向上 的支持力FN,由平衡条件可得Fy= G,十F′=G2十F,根据牛顿第三定律， 人对木箱底的压力大小为G2十F,A 正确，B错误；将人与木箱看成一个整 体，可得木箱对地面的压力大小为 G1十G2,C错误，D正确。 3.AD无风时，对气球受力分析得 F许=mg十Fr=9N,A正确；有风时， 气球保持静止，故合力为0，B、C错误； 有风时，设绳与竖直方向的夹角为日， 对气球受力分析得F风=Frsin 0, F学=mg十Frcos0,联立解得F= 10N,D正确。 4.D以圆柱体为研究对象， 受力分析如图所示，两侧 半圆柱体对圆柱体的支持 F 力的合力与重力等大反 向，结合几何关系可知 G F。=Gsin37°=0.6G, F6=Gcos37°=0.8G,D正确。 5.A以结点O为研究对象，受力情况如 图甲所示， A、T C h 甲 这样的三个力可以组成一个首尾相接 的封闭的矢量三角形如图乙所示， y T T B T 可知T1>T2>T3,故选A。 6.A对小球A受力分F。” 析可知，因O、A间轻F日 绳竖直，则A、B间轻绳 上的拉力为0。对小球 B受力分析如图所示， 则可知当F与O、B间 轻绳垂直时F最小， G Fa=Gsin0,其中sin0=27=2,则 Fmm=2G,A正确。 7.A对结点O受力分析如图所示。 uttiutiiiu A 0 B p 设细绳OA与竖直方向的夹角为日，由平 衡条件有Ta1cos日=g,To4sin日= mg Ts,可得Ta=os0Toe=mg tan8, 根据题意，三根细绳上能够承受的最 大拉力相同，根据以上分析可知，若逐 渐增加物体P的质量，则细绳OA上 的拉力将最先达到最大，故选A。 8.B对轻杆和小球组成的系统进行受 力分析，如图所示。 309 ● m830P◇ 设左侧斜面对杆AB支持力的大小为 NA,由平衡条件有NA=mg cos30°， 解得N,-g战适B 9.ADP受到重力、斜面的支持力、挡板 的支持力和Q的压力四个力作用，A正 确；对两球整体受力平衡，故挡板对P的 支持力大小为FN=3 ng sin30°= 3 mg,B错误；P所受 三个弹力的合力与重 30 力mg平衡，则P所受 弹力的合力大小为 g,C错误：Q受力如 py2mg 30°. 图所示，有F=21g, 故F2>Fsin30°=mg,D正确。 10.B如图甲所示对小球受力分析并把 轻绳的拉力和小球的重力沿斜面和 垂直斜面进行分解， L44∠ W 30 F 309 30R (m+2m)g 甲 乙 沿斜面方向有mgsin30°=Tcos30°， 解得T= 3mg。对小球和斜面整体 受力分析并把轻绳的拉力沿水平和 竖直方向进行分解，如图乙所示， 由平衡条件得Tsin30°=f, Tcos30°+N=(m十2m)g,f=N, 解得斜面体与水平面间的动摩擦因 √3 数为牡=行，故选B。 11.A对斜面体受力分析， FN 把竖直轻杆对斜面的 作用力V沿水平和竖直 两个方向进行正交分 解，如图所示。根据平 衡条件可得Nsin 0=F, 为了顶起重物，则有 Ncos0=g,联立可得 F=ng tan9,则日越大，需要施加的 力F越大，故A正确，B错误：对系统 整体受力分析，系统整体对地面的压 力大小等于系统的总重力，与日无关， 故C、D错误。 12.B如图所示，要起吊板材，只需满足 钢丝绳张力T的竖直分量小于钢丝 绳与板材之间的最大静摩擦力，即 参考答案507 uTcos a>Tsin a,化简可得tana< 以，B正确，A、C、D错误。 →T 重物 13.B对两小球分别受力分析，如图所 示，由三角形法则，对质量为m1的小 mig T 球有sin(90-9=sin。,对质量为 T 的小球有n日sn80°-a) 联立解得 1 tan日，故选B。 m18 90°- 训练11专题突破：共点力 的动态平衡问题 1.A方法一：解析法 以球B为研究对象，受力分析如图甲 G 所示，可得出F1=Gtan9,F,= c0s0' 当A向右移动少许后，日减小，则F, 减小，F2减小，故A正确。 F G 甲 方法二：图解法 如图乙所示，A向右移动少许后，G与 F1的方向不变，F2顺时针转动，由夫 量三角形可以看出F!与F2都减小， 故A正确。 2.B由于小球、凹槽整体的重力不变 化，与跷跷板对凹槽的作用力等大反 向，那么跷跷板对凹槽的作用力不变， 故A错误；小球在凹槽处的切线总是 水平的，那么小球对凹槽的压力大小 始终等于小球的重力mg,故B正确： 将小球跟凹槽视为整体，开始时凹槽 与小球均保持静止，那么根据受力平 衡知，跷跷板对凹槽的支持力大小为 Fy=(m十M)gcos37°=0.8(m十 M)g,跷跷板对凹槽的摩擦力大小为 f=(m+M)gsin37°=0.6(m十M)g, 故C、D错误。 3.C力F转动过程中，滑轮两边轻绳间 的夹角变大，两边轻绳上拉力大小恒 等于物块重力，则合力减小，根据力的 508红对构·讲与练·高三物理· 平衡可知，橡皮筋的弹力变小，长度变 短，橡皮筋与竖直方向的夹角等于滑 轮两边轻绳夹角的一半，因此日变大， 故选C。 4.BD在缓慢移动滑轮的过F 程中，小球在重力G、斜面 对其的支持力F、和细线 上的拉力F,三力的作用 下保持动态平衡，故三个 二月帮眉阴阿 的大小和方向始终不变，F、的方向不 变，大小可变，F的大小、方向都在 变，因此可以作出一系列矢量三角形， 由图可知，Fy逐渐增大，Fx只能变化 到与F、垂直的位置，故FT是逐渐变 小的，因弹簧弹力与FT是一对平衡 力，则弹簧弹力逐渐减小，B、D正确， A、C错误。 5.A设轻绳与竖直方向的夹角为日，救 援物资受到的空气阻力为∫，轻绳的拉 力为T,则竖直方向有Tc0s8=mg, 解得T= 0s。,则当轻绳与竖直方向 的夹角变大时，C0s日减小，轻绳的拉力 T变大。水平方向有f=Tsin0,则当 轻绳与竖直方向的夹角变大时，sin0 增大，又T变大，救接物资受到的空气 阻力f变大，故A正确，B错误；因救 援物资做匀速运动，故救援物资受到 的合力均为零，大小不变，故C错误； 无人机速度改变后与改变前均做匀速 运动，无人机所受到的合力均为零，大 小不变，故D错误。 图解法：对于A、 B选项的判断还 可以用图解法，f 如图所示，当绳 子与竖直方向的 夹角日变大时，绳 mg 子的拉力T变大，救援物资受到的空 气阻力f变大。 6.D对小球进行 受力分析，受重力 G=g、轻绳拉 力F和圆环的弹 R 力F、三力作用， 如图所示，由平衡 条件可知，重力 G mg与弹力Fy的 合力F'的大小等于轻绳拉力F的大 小，方向与F相反，由几何知识可知 △OAB0△GFA,有卡=AB=B, 可得F'=尺mg,Fy=mg,当小球沿 光滑圆环上升时，即A点上升时，半径 R不变，AB减小，F'减小，即F减小， Fy不变，即支持力大小不变，A、B、C 错误，D正确。 7.A对正三角形内部的小球受力分析， 如图所示，小球受重力、BC边和AC边 的支持力，三力构成封闭矢量三角形， 基础版 且FA、Fx的夹FAc 角始终为60°，夫量 三角形在同一外接 圆上，且重力G为 固定弦，F与竖 直方向的夹角从0 G--- 变到60°，由图知，FAc一直变大，所以 小球对AC边的压力一直增大，A 正确。 8.A对锅进行受力分析如图所示。 71e 炉架的四个爪对锅的弹力的合力与锅 受到的重力大小相等，方向相反，即 4Fcos日=mg,由几何关系可得cos0= 4 ,则R越大，爪与锅之间的 R 弹力越小，同理d越大，爪与锅之间弹 力越大，锅受到的合力为零，故A正 确，B、C、D错误。 9.B设B球的重 力为GB,细线对 B球的拉力为T, 以B球为研究对F, 象可得最终T与 F2垂直，如图所 示，在移动过程 中，T不断减小， F2不断增大，又 由于力的作用是相互的，则可得F1与 T大小相等，综合可得F,不断减小， F2不断增大，故选B。 10.A小球受重力、轻绳的 拉力和轻质杆的支持 力，由于三力平衡，三个 A 力可以构成矢量三角 形，如图所示，根据平衡O G 条件，该力的矢量三角 形与几何三角形POCB 有，则有品-是= F2 L R ,解得F1=POCG,F,=POG,当P 点下移时，PO减小，L、R不变，故F 增大，F2增大，A正确。 11.D对轻滑轮受力分析如图所示。 B A< B T K mg 设滑轮与绳接触点为K,杆AB绕O 点顺时针缓慢旋转28过程中，K点