3.5 共点力的平衡 同步练习-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

3.5 共点力的平衡 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（24-25高一上·贵州·阶段练习）物体A、B叠放在斜面体C上，三个物体在水平拉力F的作用下，一起沿水平面向右匀速运动，不计空气阻力。则运动过程中物体C所受力的个数为（　　） A．7 B．6 C．5 D．4 2．（23-24高三上·广东佛山·阶段练习）逢年过节，采购一盆绿植放在客厅增添节日氛围已经成为一种越来越普遍的习俗。如图为某次采购的一盆绿植，部分花枝上通过轻质短绳挂有各式各样的小饰品。若所有饰品质量相同，则以下说法正确的是（　　）    A．不同饰品，由于悬挂树枝弯曲程度不同，所受花枝作用力不同 B．花枝给饰品作用力大于饰品对花枝的作用力 C．经过一段时间，花枝被饰品压到相对较低的位置，但饰品所受花枝作用力不变 D．花枝对饰品的作用力方向必垂直于花枝 3．（22-23高一下·云南楚雄·期末）如图所示，一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登。若在某段时间内运动员的手臂与岩壁的角度变小，则在这段时间内，岩壁对运动员的作用力（　　）    A．不变 B．增大 C．减小 D．先增大后不变 4．（22-23高二下·山西大同·期末）超市里的购物车在自动扶梯上会被“锁死”，秘密在于每个后轮两侧的塑胶垫，如图所示，塑胶垫的位置比轮子的凸缘高：当购物车推进自动扶梯时，轮子的凸缘会落进扶梯的凹槽（忽略此处摩擦），后轮的塑胶垫就压在自动扶梯的齿面上以获得静摩擦力。当购物车（人车分离）随倾斜自动扶梯一起匀速运动时（　　）    A．橡胶垫受到的弹力之和等于购物车的重力 B．橡胶垫受到的摩擦力之和等于购物车的重力 C．自动扶梯对购物车的弹力等于购物车的重力 D．橡胶垫受到的摩擦力之和等于购物车的重力沿斜面的分力 5．（24-25高一上·湖南衡阳·开学考试）如图所示，水平桌面上放有三个完全相同的容器，将同一个正方体物体先后放入a、b、c三种液体中，物体静止时液面相平。则下列判断正确的是（　　） A．液体的密度 B．在三种液体中，物体受到的浮力不相等 C．在三种液体中，物体下表面受到的液体压强大小关系为 D．容器对水平桌面的压力相等 6．（23-24高一上·广西·期中）如图所示，质量为m的手机静置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为，手机与接触面的动摩擦因数为，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（    ） A．支架对手机的作用力方向垂直斜面向上，大小为 B．支架对手机的摩擦力大小为，方向沿斜面向上 C．若手持支架向上做匀速直线运动且手机与支架间无相对滑动，则手机受到支架的力竖直向上，大小为 D．若手持支架向右做匀速直线运动且手机与支架间无相对滑动，则手机受支架的作用力水平向右 7．（23-24高一上·广东中山·阶段练习）如图，一根轻绳一端固定在天花板上，另一端固定了一个质量为m的小球，小球放置在倾斜角为的光滑斜面上，绳与竖直方向夹角也是，则绳拉力大小为（    ） A． B． C． D． 8．（25-26高三上·河南新乡·阶段练习）如图所示，某竖直弹射装置由两根劲度系数均为k的轻弹簧以及质量不计的底盘构成，当将质量为m的物体竖直射向空中时，底盘对物体的支持力为5mg，已知两根弹簧与竖直方向的夹角均为θ=37°，sin37°=0.6，重力加速度大小为g，则此时每根弹簧的伸长量为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 9．（24-25高二上·广东清远·阶段练习）如图所示，某小孩从滑梯上滑下，其中在BC 段是匀速直线运动，忽略空气阻力。对于这段匀速运动过程的受力，下列说法正确的有（　　） A．小孩只受到重力与支持力的作用 B．小孩只受到重力与摩擦力的作用 C．小孩受到重力、支持力和摩擦力的作用 D．小孩受到的合外力为零 10．（2024高一上·全国·专题练习）如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（    ） A．作用力为 B．作用力为 C．摩擦力为 D．摩擦力为 三、实验题 11．（2024·四川宜宾·二模）某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端水平向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A、B的拉力、的大小，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细绳的方向。 (1)图中弹簧测力计A的示数为______N。 (2)下列做法中正确的是（    ） A．实验需要测量重物M的重力大小 B．细线方向应与木板平面平行 C．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置 D．只用一个弹簧测力计一定无法完成实验 (3)若保持、的夹角及O点位置不变，从弹簧测力计B水平方向开始，使弹簧测力计A、B均沿顺时针缓慢转动至弹簧测力计A水平，则在整个过程中关于弹簧测力计A、B的读数变化情况是______（填选项前的字母）。 A．A增大，B减小 B．A减小，B增大 C．A增大，B先增大后减小 D．A减小，B先增大后减小 12．（24-25高一上·湖南长沙·开学考试）物理兴趣小组的同学举办了主题为“创新总动员”的科学实践活动，为每小组提供的器材：大烧杯、水、量筒、弹簧测力计、半个土豆（直径大于量筒口径），活动内容： （一）测量土豆密度； （二）利用土豆做成“土豆船”．比一比哪个小组的“土豆船”能承载更多的水．（g取） (1)如图甲所示，小明用弹簧测力计测出土豆所受的重力为,再将土豆完全浸没在水中，如图乙所示，弹簧测力计的示数变为,则土豆的密度为___________; (2)如图丙所示，小明将土豆挖成空心做成“土豆船”，使它能漂浮在水面上，并能承载重物，于是他向“土豆船”中加水，为确保“土豆船”不沉没，最多能倒入的水，则此时“土豆船”受到的浮力为___________N; (3)小明发现“土豆船”的船壁较厚，为了赢得比赛，他设计了两种方案来增加“土豆船”的载水量． 方案一：将“土豆船”放入的液体中； 方案二：卷“土豆船”内部继续挖空，使空心部分的体积增加．则方案___________能承载的水量更多，方案一中承载的水量为___________． 四、解答题 13．（24-25高一上·福建福州·月考）如图，一个质量为物块A放在水平地面上，原长、劲度系数的轻质弹簧一端竖直连接在物体A的上面，另一端连接一根轻绳，轻绳绕过定滑轮与质量物块B相连，整个装置处于静止状态，滑轮上的摩擦不计，取重力加速度。求： (1)弹簧的伸长量x； (2)现对B施加一个竖直向上托的力，稳定时整个装置处于静止状态，弹簧的长度，求此时地面对A的支持力N的大小。 14．（23-24高一上·河北唐山·期中）如图1所示，斜劈的质量为M，其倾角为α=30°，质量为m的球A卡在固定的竖直挡板与斜劈B之间，斜劈的斜面与竖直挡板是光滑的，地面是粗糙的。 （1）求小球受到斜劈的支持力是多少？ （2）如果把可视为质点的小球C质量为m，用细线拴住放在斜劈B上，如图2所示，β=60°，地面对斜劈的最大静摩擦力等于地面对劈支持力的k倍，为使整个系统静止，k需要满足的条件是什么？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 《3.5 共点力的平衡� 同步练习-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C A D C C A B CD BD 1．B 【详解】物体C受水平拉力F、重力、地面对C的支持力和摩擦力、B对C的压力和摩擦力，共六个力，故选B。 2．C 【详解】A．不论树枝弯曲程度如何，饰品都是处于平衡状态，花枝对饰品的作用力等于饰品重力大小，是相同的，A错误； B．花枝给饰品作用力与饰品对花枝的作用力是相互作用力，大小相等，B错误； C．不论处于什么位置，饰品所受花枝作用力都等于饰品的重力大小，不会变化，C正确； D．花枝对饰品的作用力方向与重力方向相反，为竖直向上，不必垂直于花枝，D错误。 故选C。 3．A 【详解】运动员沿竖直岩壁缓慢攀登，根据物体的平衡条件可知，攀岩过程中岩壁对运动员的作用力大小与运动员所受的重力大小相等，方向竖直向上，选项 A正确，BCD错误。 故选A。 4．D 【详解】购物车（人车分离）随倾斜自动扶梯一起匀速运动时，合力为零，即橡胶垫受到的弹力与橡胶垫受到的摩擦力的合力与重力等大反向，即自动扶梯对购物车的作用力（不仅仅是弹力）等于购物车的重力；沿扶梯方向合力为零，则橡胶垫受到的摩擦力之和等于购物车的重力沿斜面的分力。 故选D。 5．C 【详解】B．根据平衡条件，在三种液体中，物体受到的浮力相等，均等于物体的重力，B错误； A．根据平衡条件得 解得 根据题意得 所以 A错误； C．设正方体的底面积为S，根据平衡条件得 解得 C正确； D．设杯子的重力为G0，杯子的底面积为S1，根据平衡条件得 根据牛顿第三定律得 又因为 解得 容器对水平桌面的压力不相等，D错误。 故选C。 6．C 【详解】AB．手机静置于支架斜面上，手机受竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力，根据平衡条件有 支架对手机的作用力，即支持力与摩擦力的合力等于手机的重力mg，故AB错误； C．若手持支架向上做匀速直线运动且手机与支架间无相对滑动，手机处于平衡状态，支架对手机的作用力与手机的重力平衡，则手机受到支架的力竖直向上，大小为，故C正确； D．手持支架向右做匀速直线运动且手机与支架间无相对滑动时，手机处于平衡状态，支架对手机的作用力与手机的重力平衡，则手机受支架的作用力竖直向上，故D错误。 故选C。 7．A 【详解】对小球受力分析如图 由平衡条件有 得 故选A。 8．B 【详解】由题意可知 解得 故选B。 9．CD 【详解】对小孩受力分析，可知小孩在这段匀速运动过程受到重力、支持力和摩擦力的作用；根据受力平衡可知，小孩受到的合外力为零。 故选CD。 10．BD 【详解】根据对称性，四根斜杆对横杆的作用力大小相等，设为F，选横杆和物体为研究对象，根据平衡条件有 解得 故每根斜杆受到地面的作用力 以其中一根斜杆为研究对象，则每根斜杆受到地面的摩擦力 故选BD。 11．(1)2.30 (2)AB (3)B 【详解】（1）弹簧测力计的分度值为0.1N，需要精确到0.01N，所以示数为2.30N。 （2）A．OA和OB两段细线对O点拉力的合力与M的重力平衡，实验中需要对比合力的理论值（通过平行四边形定则所作的合力的图示）与实验值（与M重力平衡的力的图示），因此应测量重物M所受的重力，故A正确； B．细线方向应与木板平面平行，使实际力的平行四边形与白纸上所作的力的平行四边形平行，以减小误差，故B正确； C．改变拉力，进行多次实验，无论O点位置如何，MO段细线对O点拉力的作用效果始终不变，所以不需要每次都要使O点静止在同一位置，故C错误； D．只用一个弹簧测力计也可以完成实验，一端用弹簧测力计测，另一端用手固定，将结点拉到固定的O点，然后轮流交换测另一端，这样就可以确定两个方向，故D错误。 故选AB。 （3）由题意，根据平衡条件可知，O点所受三个拉力组成首尾相接的矢量三角形，如图所示 根据正弦定理有 使弹簧测力计A、B均沿顺时针缓慢转动至弹簧测力计A水平过程中，保持、的夹角及O点位置不变，故不变，增大，减小，可知减小，增大，故ACD错误，B正确。 故选B。 12．(1)1.1 (2)1 (3) 二 30 【详解】（1）由图可知，土豆完全浸没在水中受到的浮力 N-0.1N=1N 由 得，土豆完全浸没排开水的体积 因为土豆完全浸没在水中，所以土豆的体积 V= 由 G=mg 得土豆的质量 m= 0.11kg 则土豆的密度为 kg/m3=1.1g/cm3 （2）当“土豆船”刚好不沉没时，此时排开水的体积仍为1×10-4m3，由（1）可知，则此时“土豆船”受到的浮力为1N。 （3）由（2）知，最多能倒入水的体积为23cm3，倒入水的质量 g=23g=0.023kg 倒入水的重力 G水=m水g=0.23N 此时土豆船仍然漂浮，则 则土豆船的重力为 =0.77N 土豆船的体积为 m3=70 cm3 空心部分的体积为 cm3 最大载水量为 g 方案一：将“土豆船”放入液体为1.2×103kg/m3的液体中，“土豆船”受到的最大浮力为 N=1.2N 此时“土豆船”承载水的重力 承载水的质量 =43g 承载水的体积 cm3=43mL 超过最大载水量，则只能装30mL的水； 方案二：将“土豆船”内部继续挖空，使空心部分的体积增加10cm3，由于“土豆船”所受的最大浮力不变，仍为1N，则“土豆船”减少的质量与增加的水的质量相等，即 g 增加的水的体积 cm3 此时“土豆船”的载水量 cm3=34cm3>30cm3 故方案二能承载的水量更多。 13．(1) (2) 【详解】（1）此时弹簧的弹力为 由得弹簧伸长量为 （2）对B施加一个竖直向上托力，静止后弹簧的伸长量为 弹簧的弹力为 对A受力分析，可得地面对A的支持力大小为 14．（1）；（2）k ≥ 【详解】（1）对球体A受力分析，如图所示。由三角函数可知 解得 （2）对小球受力分析如图，由三角函数关系 对斜面体受力分析，根据牛顿第三定律 由于斜面体静止不动，摩擦力小于等于最大静摩擦力 根据 联立可得到 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $