第三章 第5节 共点力的平衡-【创新教程】2026-2027学年高中物理必修第一册五维课堂课时作业（人教版）

巴物理 空 物 课时 间 第5节 理 纠错空间 作业 一、单项选择题 1.物体受共点力作用，下列说法正确的是 ( A.物体的速度等于零，物体就一定处于 平衡状态 B.物体相对另一物体保持静止时，物体 一定处于平衡状态 C.物体所受合力为零时，就一定处于平 衡状态 D.物体做匀加速运动时，物体处于平衡 状态 2.关于共点力，下列说法中不正确的有 A.作用在一个物体上的两个力，如果大 方法总结 小相等，方向相反，那么这两个力是 共点力 B.作用在一个物体上的两个力，如果是 一对平衡力，那么这两个力是共点力 C.作用在一个物体上的几个力，如果它 们的作用点不在同一点上，那么这几 个力也可能是共点力 D.作用在一个物体上的几个力，如果它 们的作用线可以汇交于一点，那么这 几个力是共点力 3.倾角为a、质量为M 的斜面体静止在水 平桌面上，质量为m mfmmhmmmmmmmmmmmhmm 的木块静止在斜面体上。下列结论正 确的是 ( A.木块受到的摩擦力大小是ngcos a B.木块对斜面体的压力大小是mgsin a C.桌面对斜面体的摩擦力大小 是mgsin acos a D.桌面对斜面体的支持力大小是 (M+m)g 必修第一册 共点力的平衡 4.如图所示，两段等长细线分别 0 连接着两个质量相等的小球a、 b,悬挂于O点。现在两个小球 a 上分别加上水平方向的外力， 其中作用在b球上的力大小为 b F、作用在a球上的力大小为2F,则此 装置平衡时的位置可能是下列哪幅图 5.如图所示，用完全相 A 同的轻弹簧A、B、C 130°z, 将两个相同的小球 连接并悬挂，小球处 于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角 为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸 长量之比为 ( ) A.3:4 B.4:√3 C.1:2 D.2:1 6.如图所示，内壁及碗口 光滑的半球形碗固定 AO 在水平面上，碗口保持水平。A球、C 球与B球分别用两根轻质细线连接，当 系统保持静止时，B球对碗壁刚好无压 力，图中0=30°，则A球、C球的质量之 比为 ( A.1:2 B.2:1 C.1:√3 D.√3：1 84· 第三章相互作用一力 7.如图所示，质量不等的 盒子A和物体B用细 B 绳相连，跨过光滑的定 滑轮，A置于倾角为0 0 的斜面上，与斜面间的动摩擦因数以= tan,B悬于斜面之外而处于静止状 态。现向A中缓慢加入砂子，下列说法 正确的是 A.绳子拉力逐渐减小 B.A对斜面的压力逐渐增大 C.A所受的摩擦力一定逐渐增大 D.A可能沿斜面下滑 8.如图，一不可伸长的 光滑轻绳，其左端固 定于O点，右端跨过 位于O点的固定光滑 轴悬挂一质量为M 的物体；O段水平，长度为L;绳子上 套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上 悬挂一钩码，平衡后，物体上升L,则钩 码的质量为 & C./2M D.√3M 二、多项选择题 9.如图所示，一木板B放 在水平面上，木块A放 A B 在木板B的上面，A的右端通过一不可 伸长的轻绳固定在直立墙壁上。用力F 向左拉动木板B,使它以速度做匀速直 线运动，这时轻绳的张力为F、。下列说法 中正确的是 () A.木板B受到的滑动摩擦力大小等 于F B.水平面受到的滑动摩擦力大小等 于FT C.木块A受到的滑动摩擦力大小等 于F D.若木板B以2v的速度匀速运动，则 拉力等于2F 185 课时作业乡 10.如图所示是一个简易起F 吊设施的示意图，AC是 质量不计的撑杆，A端 与竖直墙用铰链连接， 纠错空间 A P 一滑轮固定在A点正上 方，C端吊一重物。现施加一拉力F 缓慢将重物P向上拉，在AC杆达到 竖直前 ( ) A.BC绳中的拉力F,越来越大 B.BC绳中的拉力FT越来越小 C.AC杆中的支撑力FN越来越大 D.AC杆中的支撑力FN不变 11.一根长为L的易断的代羚 均匀细绳，两端固定在 天花板上的A、B两 点。若在细绳的C处 a 悬一重物，已知AC>CB,如图所示， 则下列说法中正确的是 ( 方法总结 A.增加重物的重力，BC段先断 B.增加重物的重力，AC段先断 C.将A端往左移时绳子容易断 D.将A端往右移时绳子容易断 12.在粗糙水平地面上与 墙平行放着一个截面 B 为半圆的柱状物体A, A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整 个装置处于静止状态。现对B加一竖 直向下的力F,F的作用线通过球心， 设B对墙的作用力为F1,B对A的作 。。。。。。 用力为F2,地面对A的摩擦力为F3, 地面对A的支持力为F4。若F缓慢 增大而整个装置仍保持静止，截面如 图所示，则在此过程中 ( ) A.F1保持不变，F4保持不变 B.F缓慢增大，F4缓慢增大 C.F2缓慢增大，F3缓慢增大 D.F2缓慢增大，F3保持不变 巴物理 必修第一册 三、非选择题 14.如图所示，在水平粗糙 空 13.如图所示，质量为 tEEEEEIE 横杆上，有一质量为m 间 379 m1的物体甲通过 0 的小圆环A,用一细线 B 纠错空间 三段轻绳悬挂，三 人2、 B 悬吊一个质量为m的 0 段轻绳的结点为 球B。现用一水平拉力缓慢地拉起球 O,轻绳OB水平 B,使细线与竖直方向成37°角，此时环 且B端与站在水 甲 A仍保持静止。求： 平面上的质量为m2的人相连，轻绳 (1)此时水平拉力F的大小； OA与竖直方向的夹角0=37°，物体甲 (2)横杆对环的支持力大小； 及人均处于静止状态（已知sin37°= (3)杆对环的摩擦力。 0.6,cos37°=0.8，g取10m/s2。设 最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。求： (1)轻绳OA、OB中的张力分别是 多大？ (2)人受到的摩擦力是多大？方向 如何？ (3)若人的质量m2=60kg,人与水平 面之间的动摩擦因数为μ=0.3，欲使 方法总结 人在水平面上不滑动，则物体甲的质 量m1最大不能超过多少？ ,, ·186·7.A[起向下的力F分解，如图所示，则F=2Fs血号，即 A正确。] 8.D[由题图可得：0=元时，|F1一F2|=1N;0=0.5π时， √F+F=5N,解得F1=3N,F2=4N(或F1=4N,F2 =3N),故合力F的范围是1N≤F≤7N,故D正确。] 9.BC[在拉开拉链的时候，三角形物体在两链间和拉链 一起运动，手的拉力在三角形物体上产生了两个方向不 同的分力，分力的大小大于拉力的大小，所以很难直接 分开的拉链很容易拉开，B、C正确。] 10.ABC[对于三个力的合成，应该是先求任意两个力的 合力大小的取值范围，再去与第三个力合成即可。由 于6N、8N这两个力的合力的大小介于2N与14N之 间，再与12N的力去合成，其最小值是0，而最大值为 (6+8+12)N=26N,所以选项A、B、C正确。] 11.AB[已知平行四边形的对角线和两个分力的方向，只 能作唯一的平行四边形，故A分解唯一；已知对角线和 平行四边形的一条边，这种情况下也只能画唯一的平 行四边形，故B分解唯一；已知F:的方向与F夹角为 0,根据几何关系，当F2<Fsin日此时无解，故C错误； 已知两个分力的大小，根据平行四边形的对称性，此时 分解有对称的两解，故D错误。] 12.AD[因Fsin30°<F2<F,所以F,的大小有两种情 况，如图所示。 2 C FB火 22 30°F1 0 Rw=Fcms30-号F FAB -FAC- -(Fn30yP-得r Fn-Fa-Fu-F,Fa-Pa+Fe-23F.A.D 3 正确。] 13.解析：(1)OC绳的拉力F产生了两个效果，一个是沿 着AO绳的方向向下拉紧AO绳的分力F1,另一个是 沿着BO绳的方向向左拉紧BO绳的分力F2。画出分 解示意图如图所示。 0 B形 FG-- (2)因为电灯处于静止状态，根据二力平衡可知，OC绳 的拉力大小等于电灯的重力，即FT=G=10N 由几何关系得 ·24 参考答案 Fn-点-10EN,Rn=品)=10N 所以AO绳所受的拉力F1=Fn=10√2N BO绳所受的拉力F2=FT2=10N。 答案：(1)见解析图(2)10√2N10N 14.解析：以C为原，点建立直角坐y ∠ A IB 标系，设x轴水平，y轴竖直， 30R 45 在图上标出FAc和Fc在x轴 和y轴上的分力，即 F-Pesin 30c C FBcs mg Fao,=Fxccos30°-3p Fe=Fxc sin45°=F2 Fucy -Fac cos 45-Fc 在x轴上，Fe与F大小湘年，即Fe=号P:① 在y轴上，FC与F,的合力与重力大小相等， 即9Fx+号rx=50N 9 由①②两式解得 绳BC的拉力Fc=25(W6-√2)N 绳AC的拉力Fc=50(W3-1)N。 答案：50（√3-1）N25(6-√2)N 第5节共点力的平衡 1.C[处于平衡状态的物体，从运动形式上看是处于静止 或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合外力 为零。速度为零的物体，受力不一定为零，故不一定处 于平衡状态，选项A错；物体相对于另一物体静止时，该 物体相对地面不一定静止，如当另一物体做变速运动 时，该物体也做变速运动，此物体处于非平衡状态，故选 项B错；选项C符合平衡条件，为正确选项；物体做匀加 速运动，所受合力不为零，故不是平衡状态，选项D 错误。] 2.A[作用在一个物体上的几个力，如果作用在物体的同 一，点或者虽不作用在物体的同一，点，但力的作用线交汇 于一点，那么这几个力是共点力，所以选项C、D正确；大 小相等、方向相反的力不一定作用在同一点，但一对平 衡力必作用于同一物体的同一直线上，是共，点力，所以 选项A错误，选项B正确。] 3.D[以木块为研究对象，如图甲所示，有F=mgsin a,FN =mgcos a,故选项A、B均错误；以木块与斜面体所组成 的整体为研究对象，如图乙所示，有F=0,FN来=(M十 m)g,故选项C错误，D正确。] 个FN桌 F M mhigmmgmm mg (M+m)g 知 之 5· 物理·必修第一册 4.B[设每个球的质量为m,Oa与ab和竖直方向的夹角 分别为a、B。 a B …mg 2mg 图1 图2 以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力情况，如 图1，根据平衡条件可知，Oa绳的方向不可能沿竖直方 向，否则整体的合力不为零，不能保持平衡。由平衡条 件得：an。一2那以b球为研究对象，分析受力情况，如 图2，尚平衡条件得：an=君则aB,故B正确.门 5.D[将两小球及弹簧B视为整体进行F下- 受力分析有 30 Fc=Fasin30° Fc=kxc FA=kZA FA-1 2mg Fe sin 30=2 IA-2 xc 故D正确，A、B、C错误。] 6.C[设A球、C球的质量分别mA、mc。 由几何知识可知，两细线相互垂直。由 A、C两球平衡得T1=mag,T2=meg。T 以B球为研究对象，分析受力情况：受重 力G、两细线的拉力T1、T2。由平衡条 件得刀=不m6,将号-如9=方别 得==门 "mc T2 3 7.B[当mAgsin>mg时，对A受力分析，由平衡条件 有：magsin0=F:十mgg,随ma的增大，摩擦力不断增 大；当magsin0<meg时，由平衡条件有：mAgsin0+F =mgg,随mA的增大，摩擦力不断减小，C项错；在垂直 斜面方向上，始终有：FN=mAgcos日，因此随着不断加入 砂子，A对斜面的压力不断增大，B项对；由u=tan日，可 知最大静摩擦力Fmax=umAgcos日=mag sin0,故增加的 重力的分力与增加的摩擦力大小相等，方向相反，故A 不会滑动，保持静止，D项错；绳子所受拉力等于B的重 力，故拉力保持不变，A项错。] 8.D[重新平衡后，绳子形状如图， 由几何关系知：绳子与竖直方向夹 0.2. 角为30°，则环两边绳子的夹角为 60°，根据平行四边形定则，环两边 绳子拉力的合力为√3Mg,根据平 衡条件，则钩码的质量为√3M,故选项D正确。] 9.AC[由于木板B匀速向左运动，所以木板B受到木块 A及地面的滑动摩擦力的合力大小等于F;水平面受到 的滑动摩擦力大小等于F一F,,对木块A受力分析知， ·246 木块A受到的滑动摩擦力大小等于FT;若木板B以2 的速度匀速运动，则拉力仍等于F,故选项A、C正确。] 10.BD[作出C点的受力示意因：FD 如图所示，由图可知力的矢量三 角形与几何三角形ABC相似。 根据相似三角形的性质得 BC 尧品解得BC跳中的拉力为 P F,=GSAC杆中的支撑力为FN=G月%。由于重 、BC 物P向上运动时，AB、AC不变，BC变小，故FT减小， FN不变。选项B、D正确。] 11.AC[研究C点，C点受重物的拉 力，其大小F,=G。将重物对C点 的拉力分解为对AC和BC两段绳 的拉力，其力的平行四边形如图 FAC 所示。 在△ABC中，因为AC>BC,所以a B' B'FT=G >B,因此Fx>FAc。当增加重力G 时，FC、FAc按比例增加，Fc增大得较多，所以BC段绳 先断，因此选项A正确，B错误；将A端往左移时，F 与Fc两力夹角变大，合力F,一定，则两分力FC与 FC均增大，将A端往右移时两分力夹角减小，两分力 也减小，由此可知选项C正确，D错误。] 12.BC[以B球为研究对象，将F与B的重力G的合力 按效果进行分解，如图，设BA连线与竖直方向夹角为 a,由平衡条件得：B对墙的作用力：F,=(F十Gg)tana,当 F增大时，R线楼增大B对A的作月力：正一品。 F1缓慢增大，则F2缓慢增大；再以整体为研究对象，根 据平衡条件，则有：地面对A的支持力F4=Ga十GB十 F,F增大，则F,缓慢增大；地面对A的摩擦力F,= F1,由前面分析F1增大则F?缓慢增大。] F F1 F F -3f2 GA+GB 13.解析：(1)以结点0为研 究对象，受三段轻绳的拉 Fo 力作用，且竖直绳上的拉 力大小等于m1g,如图， B 根据共点力平衡条件有：mmn Fos FoB-Fo sin 0-0, mig Fon cos 0-m1g=0 联立以上两式解得：Fa4 甲 =%185 3 FB=m1gtan0=4mg。 (2)人在水平方向仅受绳OB的拉力FB和地面的摩擦 力F:作用，根据平衡条件有： 3 F=Fm=4m8,方向水平向左。 (3)人在竖直方向上受重力m2g和地面的支持力F、作 用，因此有：FN=m2g 要使人不滑动，需满足：F≤Fm=uFN 联立以上各式解得：m≤专m=24kg。 答案：(1mg是mg(2②)子mg方向水平向左 3. (3)24kg 14.(1)子mg(2)2mg(3)子mg方向水平向左 第四章运动和力的关系 第1节牛顿第一定律 1.A[根据题意，铺垫材料粗糙程度降低时，小球上升的 最高位置升高，当斜面绝对光滑时，小球在斜面上没有 能量损失，因此可以上升到与O点等高的位置，而B、C、 D三个选项从题目不能直接得出，所以选项A正确。] 2.C[围绕“力与运动”的关系的认识，由物理学史可知 A、B两选项是正确的；在伽利略的实验中不可能真正观 察到无摩擦力时小球以恒定速度做直线运动这一现象， 故C选项错误；“理想实验”是人们假想的实验，但是由 此推理得到的结论是可靠的，故D选项正确。] 3.B[牛顿第一定律反映力是改变物体运动状态的原因， 惯性是物体的运动状态保持不变的性质，是物体本身固 有的属性，与物体的运动状态无关，与物体受力情况无 关，故A错误；牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运 动状态的原因一惯性，又揭示了运动状态改变的原因 一力。运动状态发生变化时，物体必定受到外力的作 用，故B正确；物体只有不受外力时，能处于静止状态或 匀速直线运动状态，故C错误；在水平地面上滑动的物 体最终要停下来，是因为有摩擦力改变了物体运动的状 态，故D错误。] 4.D[惯性的大小只与物体的质量有关，与其他因素无 关，骑自行车的人质量没有改变，所以惯性不变，故A错 误；子弹从枪膛中射出后质量不变，惯性不变，故B错 误；宇航员在绕地球飞行的宇宙飞船中，可以“飘来飘 去”，处于完全失重状态，有质量就有惯性，故C错误；做 自由落体运动的小球，质量不变，惯性不变，故D正确。] 5.C[列车进站时刹车，速度减小，而水由于惯性仍要保 持原来较大的速度，所以水向前涌，水面形状和选项C 中一致。] 6.D[开始时金属球、车厢及氢气球有向右的相同速度， 突然刹车使车厢做减速运动时，由于金属球比车厢内同 体积的空气质量大，惯性大，运动状态不易改变，相对车 厢还是向右运动，因此B向右偏，故B、C错误；氢气球虽 然有惯性因为氢气密度小，空气的密度大（惯性比气球 大)，所以向前会撞到空气，力的作用是相互的，被空气 向后推开，相对车厢向左运动，故A错误，D正确。] 7.D[小球在空中运动时，其水平方向上的速度大小是不 变的，而竖直方向上其运动速度是变化的，最高点竖直 方向的速度为零，此时相对地速度最小，但不为零，故A、 B错误；小球在空中运动时，其水平方向上的速度大小是 不变的，列车微加递运动，相对位移为x=w十号a i=弓at,与初速度无关，故D正确，C错误。] ·24 参考答案 8.B[小球原来静止时受重力和支持力作用，其合力为 零。当劈形物体由静止释放，A应沿斜面下滑，故B也 将运动，运动状态就要发生改变，但由于惯性，小球原来 速度为零，没有水平或其他方向上的速度，而A的上表 面又光滑，除竖直方向可以有合力外，其他方向上没有 合力，加之力是使物体运动状态改变的原因，小球只能 在竖直方向上有运动，在碰到斛面之前，运动轨迹应为 一条直线，即竖直向下的直线。] 9,AC[在绳的A端缓慢增加拉力，重球受力如图 AF 所示，使得重球有足够的时间发生了微小的位 移，以致CD绳的拉力F逐渐增大，这个过程进 行缓慢，可以认为重球始终处于平衡状态，即FF =FT1十mg,随着FT增大，F2也增大，且FT2总mg 是大于F1,所以CD绳先被拉断，A项正确，B项错误； 若在A端猛拉，因为重球质量很大，力的作用时间极短， 由于惯性，重球向下的位移极小（可以看成运动状态未 来得及改变)，以致CD绳的拉力几乎未增加，故AB绳 先断，C项正确，D项错误。] 10.BC[水滴下落时，水平方向保持原来的速度，若车匀 速运动，车的水平位移与水滴的水平位移相同，则落在 B点；若车向左加速运动，则水滴仍保持下落时的水平 速度，而车的水平位移增大，故水滴可落在A处；同理， 车向右减速运动，水滴也会落在A处，故选项B、 C正确。] 11.BD[牛顿第一定律不是实验定律，但它是以可靠实验 为基础，通过抽象出理想化实验而得出的结论，A错，B 对；牛顿第一定律揭示了力与运动的关系，指出力是改 变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的 原因，C错，D对。] 12.AC[战斗机甩掉副油箱，减小了质量，惯性减小，提高 了飞行的灵活性，A对；惯性大小与速度无关，B错；机 床与底座连成一体，质量大，惯性大，更稳定，C对；坦克 车装甲厚重，是为了提高抗炮击能力，D错。] 13.解析：当小车遇到障碍物时，小车将停止。 (1)如果小车上表面粗糙，则木块上部由于惯性将继续 向右运动：木块下部受到一个向左的摩擦力，运动状态 发生改变，很快停止，故此时木块将向右倾倒。 (2)如果小车上表面光滑，则木块下部不受摩擦力，此 时整个木块都将由于惯性而保持向右的匀速直线运动 状态。 答案：(1)向右倾倒(2)向右匀速直线运动 14.气泡相对于瓶子向后运动 第2节实验：探究加速度与力、质量的关系 1.解析：(1)补偿阻力就是让小车在无拉力的作用下做匀 速直线运动，让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦 力。所以平衡时应将不带滑轮的木板一端适当垫高，在 不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，故A、B、C错 误，D正确。 (2)把长木板的一端垫得过低，使得倾角偏小，会导致重 力沿斜面向下的分力偏小，摩擦力偏大，而且重力沿斜 面向下的分力小于摩擦力，这样在绳子的拉力大于摩擦 力时，小车就会产生加速度，故选项D正确。