2026届高考物理一轮复习专题练习卷 共点力的平衡及其应用

2026届高考物理一轮复习专题练习卷《共点力的平衡及其应用》 答案解析 一、单选题：本大题共4小题，共16分 1. 解：因木板是轻质的，故木板对小球的弹力大小等于。小球受到四个力作用，如图所示。墙壁对小球的摩擦力，选项A错误。 墙壁对小球的弹力，选项B错误。若减小，则墙壁对小球的摩擦力减小，选项C正确。同理，选项D错误。 故选C 。 2. 解：当小球处于点时，根据平衡条件可知，弹簧的弹力竖直向上且一定等于小球的重力，则  ，当小球处于点时，受力分析可知，  ，两式联立可知：  。 故选C。 3. 解：对球受力分析如图所示，缓慢推动球由点缓慢移动到点的过程中，根据三力平衡作出矢量三角形如图所示，                             图                           图 从图可以看出球受到球的弹力逐渐增大，容器对球的支持力逐渐减小，故A正确，BCD错误。 故选：。 4.解： 、对物块受力分析，小球对物块的摩擦力方向竖直向上，根据牛顿第三定律可知，小球受到物块竖直向下的摩擦力，选项A、B错误 、把小球和物块看成一个整体，有，， 解得，，选项C正确、D错误。 故选C 。 二、多选题：本大题共4小题，共24分 5.解： A.对小球  进行受力分析，三力构成矢量三角形，如图所示，根据三角形相似可知 ，缓慢运动过程  越来越小，则  逐渐减小，故A错误； B.由于弹簧的形变量保持不变，弹簧弹力大小始终不变，故B正确； 对木板，由于弹簧对木板的弹力大小不变，方向向右下，但弹簧的弹力与竖直方向的夹角越来越小，所以地面对木板的支持力逐渐增大，地面对木板的摩擦力逐渐减小，故C正确，D错误。 故选BC。 6. 解：、根据、均保持静止，进行受力分析可知，受到竖直向下的重力及水平方向的拉力，变化的绳子拉力，如下图所示： 在向左拉动的时候，绳子拉力和水平拉力都不断增大，故A错误，B正确； 、对于的受力，开始时可能是，当不断增大的时候，减少，当时，随着的增大，将增大，所以沿斜面的摩擦力可能先减小后增大；也可能是，当不断增大的时候，摩擦力增大，故C错误，D正确。 故选BD。 7. 解：A.设、间绳子长度为，和之间的水平距离为，如图所示： ； 根据几何关系可得：，，再由三角函数可得：，，联立可得：， 根据共点力平衡，设绳子张力为，可得：，将轻绳端沿杆向上缓慢移动一小段距离，由于与不变，所以也不变，因此绳子的张力不变，故A正确； B.将轻绳端沿杆向上缓慢移动一小段距离，小球的位置不变、绳子的拉力不变，则对的支持力不变，故B错误； 小球受重力、对它的支持力及轻绳对它的拉力，小球静止时，其受力情况如图所示 ； 由相似三角形可知其中，为四分之一圆柱体的半径，为定滑轮左侧轻绳的长度；在将换成质量较小的钩码后，到小球再次静止的过程中，钩码将上移，小球将沿圆柱体下移；小球再次静止时，相对前一次静止时，由于、、不变，增大，则不变，增大，即轻绳的张力变大，对小球的弹力不变，故CD正确。 故选CD 。 8. 解：根据题意，对整体进行受力分析，水平方向上合力为零，物块所受摩擦力与半圆柱体所受摩擦力等大反向，故A 正确： 根据题意，对小球受力分析，受重力  ，光滑半圆柱的支持力  和绳子的拉力  ，处于平衡状态，画出拉力  等大反向的力  ，即为  和  的合力，如图所示 由相似三角形有 解得， 由余弦定理有 则有 对结点  受力分析，如图所示 由平衡条件有 对物体受力分析，如图所示 由平衡条件有， 又有， 则有水平面对半圆柱支持力，综上分析，故AD正确。 故选AD。 三、填空题：本大题共4小题，共10分 9. 解：根据题意，对小球受力分析可知，由于小球处于平衡状态，则 小球受重力和绳子的拉力，斜面对的支持力为。 对小球受力分析，如图所示 由平衡条件有 解得 以整体为对象，因为绳对小球有向上的拉力，绳对小球有斜向左上的拉力，所以水平面对斜面的支持力一定小于整体的总重力。 故答案为：   小于  10.解： 设手机质量为，底托对手机的支持大小为，板面对手机的支持大小为，板面与水平方向的夹角为，以手机为研究对象，受重力，两个支持力共个力作用，根据受力平衡可得，，保持转轴不动，将支撑杆由竖直方向逆时针缓慢转动一个小角度，则变大，可知底托对手机的作用力变大，板面对手机的作用力变小，支架对手机的作用力与手机重力平衡，始终不变。 故答案为： 变小 不变 11.解： 以结点 为研究对象，受力情况如图所示， 物体处于静止，在水平方向受到的摩擦力 大小与绳 拉力大小相等，即 因为处于静止状态在轴上，绳的拉力为，物体处于静止，有。 故答案为： 12. 解：以框架和小球组成的整体为研究对象，整体受重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及力的作用，由于拉力方向恒为水平方向，所以地面对框架的支持力始终等于框架和小球的重力，保持不变。以小球为研究对象，受力分析如图所示： 根据动态三角形可知，框架对小球的支持力不断变小，水平拉力一直变小。 故答案为：不变；变小。 四、实验题：本大题共2小题，共14分 13.解： 结合图可知 ； 设棉线弹力为，棉线与竖直方向夹角为  ，由受力平衡可得 ， 其中 ， 可知 ， 解得该细棉线能承受的最大拉力 ； 考虑细棉线挂上钥匙串后会有一定的伸长，则  会减小，故  会减小，故棉线能承受的最大拉力会减小，故该细棉线能承受的最大拉力的估算值大于其真实值。 故答案为：（2） （3） （4） 大于 14.解： 验证力的平行四边形定则实验采用的物理方法是等效替代法。 在实验步骤中除记录弹簧测力计的读数和方向外，还需要记录结点的位置。 由图乙所示弹簧测力计可知，其分度值为，读数为。 保持结点的位置不变，弹簧的弹力不变，在两拉力夹角发生变化过程，拉力大小变化情况如图所示 由图示可知，随夹角减小，拉绳的弹簧测力计的示数一直减小，拉绳的弹簧测力计的示数先减小后增大，故AC错误，BD正确。 故选：。 故答案为： （1）等效替代 （2）结点的位置 （3） （4） 五、计算题：本大题共3小题，共36分 15. 解：结点处于平衡状态，竖直方向由平衡条件可得 解得 对结点，在水平方向由平衡条件可得 联立解得 物体处于平衡状态，故物体受到的静摩擦力大小等于，方向水平向左。 若物体与水平桌面间的最大静摩擦力，对结点由平衡条件可得 解得 即物体的重力不能超过。  16. 解：以木块和小球为整体，根据受力平衡可得  ，  联立解得  以小球为对象，根据受力平衡可得  ，  联立解得  由小问联立解得   17.解： 对结点受力分析如图所示： 根据平衡条件，有：， 且： 解得：； 设物体所受摩擦力沿斜面向下，对物体做受力分析如图所示： 根据平衡条件，有： 解得： 即物体所受摩擦力大小为，方向沿斜面向上。  1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高考物理一轮复习专题练习卷《共点力的平衡及其应用》 （练习时间：50分钟；满分：100分） 一、单选题：本大题共4小题，共16分。 1.如图，一轻质木板通过较链与竖直墙壁连接，外力垂直作用于木板上可以使小球静止于木板与墙壁之间。已知外力的作用线过球心，不计木板与小球之间的摩擦，小球始终处于静止状态。下列说法正确的是(    ) A. 墙壁对小球的摩擦力小于小球的重力 B. 墙壁对小球的弹力大于木板对小球的弹力 C. 若减小，则墙壁对小球的摩擦力变小 D. 若增大，则墙壁对小球的摩擦力不变 2.如图所示，一根光滑细杆倾斜固定，其与水平方向的夹角为，、、三点位于细杆上且满足，点位于点正下方，与点连线水平，一轻弹簧一端固定于点，另一端连接一小球，小球中间有一小孔穿在光滑细杆上，当小球处于点或者点时，小球刚好能处于静止状态。已知小球处于点时弹簧的压缩量为，小球处于点时弹簧的伸长量为，小球可看作质点，下列关系式正确的是(    ) A. B. C. D. 3.如图所示，半圆形容器固定在地面上，容器内壁光滑，两个完全相同且质量分布均匀的光滑小球、放在容器内，处于静止状态。现用水平力作用在球上，则在球由点缓慢移动到点的过程中(    ) A. 球对球的弹力逐渐增大 B. 球对球的弹力先增大后减小 C. 容器对球的弹力逐渐增大 D. 容器对球的弹力先减小后增大 4.一根轻绳一端系质量的小球，另一端系于光滑竖直墙壁上的点，轻绳与竖直方向的夹角，在墙壁和小球之间夹有一质量的长方体物块，如图所示，小球、物块均静止，取重力加速度大小，，，下列说法正确的是(    ) A. 物块受到小球竖直向下的摩擦力 B. 小球不受摩擦力作用 C. 竖直墙壁对物块的弹力大小为 D. 轻绳的拉力大小为 二、多选题：本大题共4小题，共24分。 5.木板放置在粗糙水平地面上，为光滑铰链，如图所示。轻弹簧一端与铰链固定连接，另一端系一质量为的小球。现将轻绳一端拴在小球上，另一端通过光滑的小滑轮由力牵引，定滑轮位于的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力的大小使小球和轻弹簧从图示位置缓慢运动到正下方，且弹簧的长度始终不变，木板始终保持静止，则在整个过程中(    ) A. 外力逐渐增大 B. 弹簧弹力大小始终不变 C. 地面对木板的摩擦力逐渐减小 D. 地面对木板的支持力逐渐减小 6.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，另一端与斜面上的物块相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动，直至悬挂的细绳与竖直方向成。已知始终保持静止，则在此过程中(    ) A. 水平拉力的大小可能保持不变 B. 所受细绳的拉力大小一定一直增加 C. 所受斜面的摩擦力大小一定一直增加 D. 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加 7.如图所示，四分之一圆柱体固定在水平地面上，在截面圆心的正上方有一个大小可忽略的定滑轮，一根轻绳跨过定滑轮，一端和置于圆柱体上的小球连接可视为质点，另一端系在固定竖直杆上的点。现将一钩码挂在轻绳上，整个装置处于静止状态。不计一切摩擦，则(    ) A. 将轻绳端沿杆向上缓慢移动一小段距离，绳子的拉力不变 B. 将轻绳端沿杆向上缓慢移动一小段距离，对的支持力变小 C. 若将换成质量较小的钩码后，整个装置仍处于静止状态，则对的支持力不变 D. 若将换成质量较小的钩码后，整个装置仍处于静止状态，则绳子的拉力变大 8.如图所示，三根轻质细线结于点，另一端固定在天花板上的点位于圆心的正上方，另一端连接质量为的小球可视为质点，另一端连接质量为的物体，将小球放置于半径为、质量为的圆表面光滑的半圆柱上，半圆柱及物体均放置于粗糙水平面上，当、、处于同一竖直线上时，处于水平且物体恰好不滑动，此时，，重力加速度大小为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是 A. 半圆柱所受的摩擦力与物体所受到的摩擦力大小相等 B. 段绳子的拉力大小为 C. 水平面对圆柱体的支持力大小为 D. 物体与水平面间的动摩擦因数为 三、填空题：本大题共4小题，共10分。 9.如图所示，质量为的斜面置于水平面上，斜面倾角为，一根轻绳穿过光滑固定的定滑轮，绳的两端分别与、两光滑小球相连，与相连的部分绳保持竖直，与相连的右侧部分绳与斜面夹角为，的质量为，，系统处于静止状态。斜面对的支持力为          ；的质量为          ；地面对斜面的支持力          A、和斜面的总重力填“大于”、“等于”或“小于”。 10.一手机支架，其“”型板由板面和底托组成，可以绕转轴转动，支撑杆可以绕转轴转动。如图所示手机静置于支架上，保持转轴不动，将杆由竖直方向逆时针缓慢转动一个小角度，忽略“”型板对手机的摩擦。则手机受到          个力的作用，板面对手机的支持力          填“变大”、“变小”或“不变”，支架对手机的作用力          填“变大”、“变小”或“不变”。 11.如图所示，物体放在某一水平面上，已知物体重，与水平面之间的动摩擦因数为，、均处于静止状态，绳水平，绳与水平方向成角，绳上的拉力为。，。则物体受到的摩擦力大小          ，物体重力大小          。 12.如图，半圆形金属框竖直放在粗糙的水平地面上，套在其上的光滑小球在水平外力的作用下处于静止状态，与圆心的连线与水平面的夹角为，现用力拉动小球，使其缓慢上移到框架的最高点，在此过程中金属框架始终保持静止，则地面对框架的支持力始终          填“变大”“不变”或“变小”；水平拉力一直          填“变大”“不变”或“变小” 四、实验题：本大题共2小题，共14分。 13.某实验小组测定一根细棉线能承受的最大拉力，如图所示。 水平固定刻度尺，将细棉线一端固定在刻度尺上的零刻度线处，拉直细棉线使之与刻度尺平行，读取棉线另一端的位置，得到棉线长度； 将棉线端移至与端重合，中间用挂钩悬挂一串钥匙挂钩与棉线间可视为光滑。将端沿刻度尺向右移动，直到细棉线恰好被拉断，此时端位置如图，则对应间长度为           ； 用电子秤称出挂钩与钥匙串的总质量，取重力加速度，则该细棉线能承受的最大拉力约为          结果保留位有效数字； 实际上，细棉线挂上钥匙串后会有一定的伸长。由此可得，该细棉线能承受的最大拉力的估算值          选填“大于” “小于”或“等于”其真实值。 14.某物理兴趣小组的同学在家中找到一根轻弹簧，并准备了装有水的矿泉水瓶、刻度尺、三角板、弹簧测力计和细绳等器材，设计如下实验验证力的平行四边形定则。其操作如下： A.在竖直木板上用图钉固定一张白纸，把轻弹簧一端固定在点，弹簧自然水平放置时，另一端在点； B.如图甲所示，三根轻绳的结点为，连接轻弹簧，连接弹簧测力计，连接盛有水的矿泉水瓶。调整弹簧测力计的拉力大小和方向，使水平； C.去掉及矿泉水瓶，重新水平拉弹簧测力计； D.整理实验器材； E.根据实验记录的数据及痕迹，作图验证平行四边形定则。 根据以上操作，回答以下问题： 本实验采用的物理方法是          法。 步骤中除记录弹簧测力计的示数和方向外，还需记录          。 为达到实验目的，还需测量矿泉水瓶及水的重力。完成步骤后，用弹簧测力计测量矿泉水瓶及里面水的重力，如图乙所示，则矿泉水瓶及里面水的重力为          ，根据记录的数据和痕迹完成平行四边形定则的验证。 多选在上述实验中，把矿泉水瓶换成另一个轻弹簧测力计拉绳。把轻弹簧水平拉开一段位移后，这时绳、的夹角为，保持结点的位置不变、绳水平、绳的方向不变，逐渐减小绳、的夹角直至夹角为的过程中，下列关于两个弹簧测力计示数的说法正确的是          。 A.拉绳的弹簧测力计的示数先变小后变大 B.拉绳的弹簧测力计的示数一直变小 C.拉绳的弹簧测力计的示数一直变小 D.拉绳的弹簧测力计的示数先变小后变大 五、计算题：本大题共3小题，共36分。 15.如图所示，物体置于水平桌面上，物体的重力为，物体、均处于静止状态，绳水平，绳与水平方向成角。，取 求绳中的拉力的大小； 求物体受到的摩擦力的大小； 若物体与水平桌面间的最大静摩擦力为，为使物体、保持静止状态，则物体的重力不能超过多大？ 16.如图所示，质量的木块套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量的小球相连。今用跟水平方向成的力，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中、相对位置保持不变，取。求： 木块与水平杆间的动摩擦因数为。 运动过程中轻绳与水平方向夹角； 轻绳拉力的大小 17.如图所示，放在粗糙的固定斜面上的物块和悬挂的物体均处于静止状态。轻绳绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端及轻绳的上端连接于点，轻弹簧中轴线沿水平方向，轻绳的段与竖直方向的夹角，斜面倾角，物块和的质量分别为、，弹簧的劲度系数，重力加速度，求： 弹簧的伸长量； 物块受到的摩擦力。 1 学科网（北京）股份有限公司 $