2.3 共点力的平衡 同步练习-2027届高考物理一轮复习.

2.3共点力的平衡同步练习 2027届高考物理一轮复习 一、单选题 1．如图所示，消防员腰间拴住安全绳，脚踩在竖直粗糙墙壁上，缓慢向上行走，则下列说法正确的是（　　） A．消防员受重力、绳子拉力、支持力作用 B．消防员受重力、绳子拉力、摩擦力作用 C．消防员受重力、支持力、摩擦力作用 D．消防员受重力、绳子拉力、支持力、摩擦力作用 2．如图所示，用的水平拉力匀速拉动水平桌面上的物体B时，物体A静止，弹簧测力计的示数为3.6N。下列说法中正确的是（　　） A．物体B受到5个力的作用 B．地面对B的摩擦力为2.4N，方向水平向左 C．若物体B的速度增大，弹簧测力计的示数随之增大 D．不管物体B运动的速度多大，物体A受到的摩擦力大小始终与弹簧测力计示数相等 3．如图1所示，一架直梯上端斜靠在光滑竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态，可简化为如图2所示模型。下列说法正确的是（　　） A．地面对直梯的作用力的方向垂直于水平地面向上 B．墙面对直梯的作用力的方向垂直于直梯平面斜向上 C．减小直梯与墙面的夹角，地面对直梯的摩擦力可能为零 D．增大直梯与墙面的夹角θ（直梯仍保持静止），地面对直梯的支持力大小不变 4．如图所示，光滑绝缘半球处在水平向右的匀强电场中，球心为O。将带电量均为的小球A、B置于其内，平衡时，两球处于同一水平线上，且与垂直。已知球A质量为m，球B质量为，重力加速度大小为g，则（　　） A．小球A、B所受支持力相同 B．匀强电场的电场强度大小 C．小球A受到小球B的库仑力大小为 D．小球A在小球B处产生的电场强度大小为 5．用箩筐挑东西的简化图如图所示，箩筐口是半径为30cm的圆。箩筐由a、b、c三根长均为50cm的绳吊起，且三根绳和箩筐的连接点将箩筐口均分为三等份。箩筐及筐中物品的总质量为m，重力加速度大小为g，绳的重力不计。若人挑着箩筐静止不动，下列说法正确的是（   ） A．a、b、c三根绳对箩筐的作用力相同 B．a、b、c三根绳拉力的合力为零 C．每根绳的拉力大小为 D．改用更长的三根绳，每根绳上的拉力将增大 6．如图所示，两个粗糙的长方体物块A、B叠放在水平桌面上，对物块B施加一水平向右的力F，整个装置仍保持静止状态，则（　　） A．物块A受两个力的作用 B．物块A受三个力的作用 C．物块B受三个力的作用 D．物块B受四个力的作用 7．如图所示，把不可伸长的轻绳两端固定在水平天花板上的a、b两点，绳长为L；一个质量为m的物体A通过穿在绳上的轻质光滑小环挂在轻绳中间（小环大小忽略不计），静止时小环两侧轻绳的张角为。现给小环施加一水平向右的力F，让小环缓慢沿绳移动，最终使小环重新稳定在b点的正下方。已知重力加速度为g，则（　　） A．重新稳定时轻绳中张力大小为 B．重新稳定时水平力大小为 C．在小环移动过程中水平力做功为 D．若水平力大小，则重新稳定时，小环两侧的轻绳与天花板所成角度之和小于 二、多选题 8．如图甲所示，轻绳AD一端固定在竖直墙上的A点，另一端跨过固定水平横梁BC右端的定滑轮系着一个质量为m1的物体，∠ACB=30°；图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，∠EGH=30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体，m2=2m1，则下列说法正确的是（　　） A．BC杆上的弹力大小与HG杆上的弹力大小比值为1:2 B．BC杆上的弹力大小与HG杆上的弹力大小比值为 C．细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为1:4 D．细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为1:2 9．如图所示，在水平地面上放置着一半圆柱状物体A，上表面光滑，与地面接触的下表面粗糙。在光滑竖直墙壁与柱体之间放置一质量为m的球体B，系统初始时处于静止状态。施加外力使柱体A缓慢向左移动少许，撤掉外力后系统仍静止。最终静止状态与初始状态相比，下列说法正确的是（　　） A．地面对柱体A的支持力不变 B．墙壁对球体B的弹力变小 C．墙壁对球体B的弹力变大 D．地面对柱体A的摩擦力不变 10．如图所示，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。已知物块M和斜面均始终保持静止，则在此过程中（　　） A．地面对斜面的弹力保持不变，对斜面的摩擦力逐渐增加 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可能一直减小，也可能一直增大 D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加，也可能先增加后减小 三、实验题 11．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．在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学将橡皮条一端固定在黑板上，另一端通过细绳套用两个弹簧测力计互成角度的拉橡皮条，实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 (1)如果没有操作失误，图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________。 (2)本实验采用的科学方法是________。 A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．建立物理模型法 (3)在此实验过程中必须注意以下几项，其中一定正确的是________。（填入相应的字母） A．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 B．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行 C．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等 D．用两个弹簧秤同时拉和用一个弹簧秤拉只需要橡皮条伸长相同长度即可 (4)某次拉动时让弹簧测力计A沿水平方向，另一个测力计B斜向下，如图丙所示。现使橡皮条竖直伸长到稳定状态，结点位于O点，如果稍增大测力计A的拉力大小，而保持拉力方向及O点位置不变，需要调节测力计B的大小及方向，则测力计B应该________转动（填顺时针、逆时针或方向不动）；测力计B的拉力大小________（填增大、减小或不变）。 四、解答题 13．如图所示，质量的物体A用轻质细绳绕过光滑的滑轮与质量为的物体B相连，连接A的细绳与水平方向的夹角为，此时系统处于静止状态。已知A与水平桌面的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，，。求： (1)绳子拉力的大小； (2)桌面对物体A支持力的大小； (3)桌面对物体A摩擦力的大小。 14．如图所示，在竖直墙壁的左侧水平地面上，放置质量为2m的正方体ABCD，在正方体与墙壁之间放置一质量为m的匀质光滑球，球心为O，OB与竖直方向的夹角为37°，此时正方体恰好能保持静止。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 (1)求正方体对球的弹力F1大小和竖直墙壁对球的弹力F2大小； (2)求正方体对地面的压力F压和正方体与地面间的动摩擦因数μ； (3)若改变正方体到墙壁之间的距离，保持球的半径不变。当正方体右侧面BC到墙壁之间距离小于d时，无论球质量为多大，球和正方体始终处于静止状态，求d的值。 15．如图甲所示，一端固定轻质滑轮的长木板，上面放置一质量为M的滑块，用木块从另一端把木板从水平桌面上垫起，夹角为时滑块刚要开始滑动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。 (1)求滑块与长木板之间的动摩擦因数； (2)如图乙所示，用一条细线跨过滑轮把质量为m的物体与滑块连接，由静止释放后，求： ①滑块在运动过程中受到细线的拉力（滑轮与滑块之间的细线与长木板平行）； ②当时，细线的拉力。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D B C A B BC AB ABC 11．(1)2.30 (2)AB (3)B 12．(1)F′ (2)C (3)B (4) 逆时针 增大 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）以B物体为研究对象，根据二力平衡关系 解得 （2）以A物体为研究对象，把绳的拉力正交分解 根据竖直方向的平衡关系 解得 （3）根据A物体水平方向平衡关系 解得 14．(1)， (2)3mg，0.25 (3) 【详解】（1）对球受力分析，如图 根据平衡条件可得， 所以， （2）对球、正方体整体受力分析，根据平衡条件可得，， 联立可得， 根据牛顿第三定律可得 （3）要使球、正方体整体都能静止，则 即 所以 故所求条件应满足 根据几何关系 联立解得 15．(1) (2)①；② 【详解】（1）夹角为时滑块刚要开始滑动，对滑块根据平衡关系 可得滑块与长木板之间的动摩擦因数 （2）①设细线中的拉力大小为T，对质量为m的物体进行受力分析,根据牛顿第二定律 对滑块根据牛顿第二定律 其中a为物体和滑块运动的加速度大小,联立解得 ②当时，细线的拉力 学科网（北京）股份有限公司 $