第6讲 受力分析 共点力的平衡(课时跟踪检测)-【优学精研】2027年高考物理一轮总复习学用Word（提升版）

**基本信息** 涵盖高考真题与模拟题，以风动石、无人机救灾、蝴蝶瓦等真实情境考查受力分析与共点力平衡，适配一轮复习基础巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |选择题|10（含3多选）|共点力平衡、摩擦力、弹力、力的合成与分解|情境融合文化（蝴蝶瓦）、科技（无人机）、生活（晾衣绳），梯度从基础判断到多体系统分析| |计算题|1|平衡条件应用、弹簧弹力、摩擦力临界问题|综合考查多物体系统受力分析，关联高考命题趋势|

第6讲　受力分析　共点力的平衡 1.A　无风时F1＝G，有风时F2＝，故F2＞F1，A正确。 2.C　梯子除了受人的作用力，还受到竖直向下的重力、墙壁水平向右的支持力、地面竖直向上的支持力和地面水平向左的静摩擦力，故A错误；人和梯子组成的系统在竖直方向上受重力、地面的支持力，因为墙壁光滑，所以竖直墙壁对梯子没有摩擦力；在水平方向上，受到竖直墙壁水平向右的支持力和地面水平向左的摩擦力，共四个力作用，故B错误；人处于平衡状态，梯子对人的作用力与其重力等大反向，故梯子对人的作用力竖直向上，根据牛顿第三定律，人对梯子的作用力竖直向下，故C正确；地面对梯子的作用力为支持力和摩擦力的合力，方向斜向左上方，故D错误。 3.D　对轻绳和钢索的结点受力分析有F＝4Tcos θ，解得T＝。故选D。 4.ACD　假设每个灯笼所受的风力均为f，对4个灯笼的整体受力分析可知tan 30°＝，可得四个灯笼所受到的风力之和为4f＝mg，故B错误；对下面的3个灯笼的整体分析可知tan α＝＝tan 30°，解得α＝30°，同理可知每根绳与竖直方向的夹角均相同，故A正确；以3、4号灯笼为整体受力分析，2号灯笼与3号灯笼之间的作用力大小为T23＝＝mg，故C正确；若再挂上一个同样的灯笼，对下面的4个灯笼的整体分析可知tan β＝＝tan 30°，解得β＝30°，则最上面灯笼的绳子与竖直方向夹角不会变化，故D正确。 5.B　 6.A　物块所受重力沿斜面向下的分力大小为mgsin α＝6 N＜F＝8 N，可知物块有相对于斜面向上运动的趋势，物块所受摩擦力的方向沿斜面向下，其大小为f＝F－mgsin α＝2 N，故A正确；物块处于静止状态，其所受合力为0，物块受到重力、绳子的拉力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力四个力的作用，根据平衡条件可知，物块所受支持力和绳子拉力的合力与重力和摩擦力的合力等大反向，物块所受支持力和绳子拉力的合力不等于重力的大小10 N，故B错误；对斜面、滑轮与物块组成的整体，整体受力分析，由平衡条件得N＝mg＋Mg＋F＝38 N，即地面对斜面体的支持力大小为38 N，故C错误；由选项C可知，将斜面体、滑轮与物块作为整体，整体受到弹簧竖直向下的拉力、竖直向下的重力与竖直向上的支持力，整体在水平方向没有受到其他作用力，即整体相对于水平面没有运动趋势，即地面对斜面体的摩擦力大小为0，故D错误。 7.ABC　由题意可知绳BD的张力FBD＝mg，且α＋β＝60°，根据正弦定理可知固定杆AB受到轻绳的作用力FAB＝sin 120°＝mg，故A正确；因为CD杆为动杆，所以杆对绳的力一定沿着杆，根据三角形定则，可得杆CD受轻绳拉力的大小FCD＝＝mg，OD绳的拉力FOD＝＝2mg，故B、C正确；对起重吊车、重物和绳整体进行分析，整体水平方向上不受外力，所以地面对起重吊车的摩擦力为0，故D错误。 8.D　衣架钩光滑，同一绳上拉力处处相等，根据共点力的平衡条件可知，衣架钩平衡时两侧绳子与竖直方向的夹角相等，即θ1＝θ2，OC为BO的反向延长线，根据几何关系可知θ2＝θ3，则θ1＝θ2＝θ3，故A、B错误；设绳子的长度为L，根据几何关系可知sin θ3＝，若两杆间距离d不变，上下移动绳子结点，θ2、θ3不变，故C错误；对衣架钩受力分析，根据平衡条件可得G＝2Fcos θ3，若两杆间距离d减小，θ3减小，绳子拉力减小，故D正确。 9.D　由题意知，相邻两根椽子的连线和相邻两根椽子与对应底瓦圆心的连线构成一个等边三角形，设底瓦与每根椽子间弹力大小为FN，则三根椽子对底瓦的弹力沿垂直于三根椽子所在平面的分力之和等于三片瓦的重力垂直三根椽子所在平面向下的分力，即4FNsin 60°＝3mgcos θ，解得FN＝mgcos θ，故A错误；设底瓦对每根椽子的摩擦力大小为Ff，根据平衡条件可知，底瓦对每根椽子的摩擦力的合力等于三片瓦的重力沿三根椽子所在平面向下的分力，即4Ff＝3mgsin θ，得Ff＝mgsin θ，故B错误；设椽子对底瓦的弹力与相邻两椽子与底瓦接触线的夹角为α，则4FNsin α＝3mgcos θ，得FN＝，适当增大两椽子间的距离，则α减小，则底瓦与每根椽子之间的弹力增大，底瓦与每根椽子之间的最大静摩擦力增大，底瓦更不容易下滑，故C错误，D正确。 10.（1）　（2）mg，方向水平向左　（3） 解析：（1）对结点O下侧的轻绳与B整体进行分析，根据平衡条件有 kx＝mgtan 60°，T＝ 解得T＝2mg，x＝。 （2）对A与斜面组成的整体进行分析，根据平衡条件有 f＝Tcos 60° 联立解得f＝mg 方向水平向左。 （3）对A进行分析，斜面对A的支持力大小 N＝Mgcos 30°－Tsin 30° 斜面对A的最大静摩擦力fmax＝μN 当A的质量达到最大值时，对A进行分析有 Mgsin 30°＝Tcos 30°＋fmax 解得M＝。 11.C　对CB段受力分析，其受重力G1＝mg、墙壁的拉力FB、AC段绳子对其向左的拉力FC，如图甲所示，根据平衡条件可得FBcos α＝mg，FBsin α＝FC，联立解得FB＝mg，FC＝mg；再对AC段绳子受力分析，其受重力G2＝mg、BC段绳子对其向右的拉力FC'＝FC，天花板对AC段绳子的拉力为FA，如图乙所示，根据平衡条件有FAcos β＝mg，FAsin β＝FC'，联立解得β＝30°，FA＝mg，故A、B错误，C正确；由以上分析可知FC＜FB＜FA，则绳子上A处拉力最大，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6讲　受力分析　共点力的平衡 1.（2025·福建高考1题）如图所示，山崖上有一个风动石，无风时地面对风动石的作用力是F1，当受到一个水平风力时，风动石依然静止，地面对风动石的作用力是F2，关于F1和F2的大小关系，下列说法正确的是（　　） A.F2大于F1 B.F1大于F2 C.F1等于F2 D.F1和F2的大小关系与风力大小有关 2.（2026·陕西安康期中）如图甲所示是春节贴春联的情境，简化图如图乙所示，梯子斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，人站立于梯子上，此时还未贴春联，下列说法正确的是（　　） A.梯子一定受到三个力作用 B.人和梯子组成的系统可能受三个力作用 C.人对梯子的作用力竖直向下 D.地面对梯子的作用力竖直向上 3.★（2025·辽宁沈阳二模）如图所示，无人机通过一根钢索与四根等长且不可伸长的轻绳连接运送救灾物资，其中每根轻绳与竖直方向的夹角均为θ，救灾物资的质量为m，不计钢索的质量及空气阻力，重力加速度为g。若无人机竖直加速上升时，钢索上的拉力大小为F，则此时每根轻绳的拉力大小为（　　） A.　　 B.　　 C.　　 D. 4.〔多选〕（2026·吉林长春期中）国庆期间，秋风送爽，桂花飘香。小明注意到小区里有四个固定连接起来的大灯笼被吹起来处于静止状态，如图所示，悬挂最上面灯笼的绳子与竖直方向的夹角为30°，灯笼序号自上往下依次标记为1、2、3、4，灯笼质量均为m，每个灯笼所受的风力相等，风向水平，重力加速度大小为g，则（　　） A.每根绳与竖直方向的夹角均相同 B.四个灯笼所受到的风力之和等于4mg C.2号灯笼与3号灯笼之间的作用力等于mg D.若再挂上一个同样的灯笼，最上面灯笼的绳子与竖直方向夹角不变 5.（2024·湖北高考6题）如图所示，两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f，方向与船的运动方向相反，则每艘拖船发动机提供的动力大小为（　　） A.f　　 B.f　　 C.2f　 　D.3f 6.（2026·安徽合肥模拟）如图所示，质量M＝2 kg、倾角α＝37°的粗糙斜面体放置在水平地面上，斜面体顶端装有一光滑定滑轮。一轻质细绳跨过滑轮，一端与斜面上静止的质量m＝1 kg的物块相连，另一端与竖直轻弹簧相连，弹簧的另一端与水平地面相连，轻绳不可伸长且与斜面平行，弹簧保持竖直且始终在弹性限度内，系统处于静止状态时弹簧弹力大小为8 N，重力加速度大小g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6。下列说法正确的是（　　） A.物块所受摩擦力大小为2 N B.物块所受支持力和绳子拉力的合力大小为10 N C.地面对斜面体的支持力大小为25.2 N D.地面对斜面体的摩擦力大小为2 N 7.〔多选〕（2026·辽宁沈阳模拟）静止在水平面上的起重吊车吊起重物时的结构简图如图所示，轻杆CD可绕C端自由转动，D端系着两条轻绳，一条轻绳绕过固定杆AB顶端的定滑轮与质量为m的重物相连，另一轻绳缠绕在电动机转轴O上，通过电动机的牵引控制CD杆的转动从而控制重物的起落。图中所示位置两杆处于同一竖直面内，OD绳沿竖直方向，重物处于静止状态，起重吊车质量为M（不包括重物），γ＝30°，θ＝90°，重力加速度为g，则（　　） A.AB杆受到轻绳的作用力大小为mg B.CD杆受到轻绳的作用力大小为mg C.OD绳的拉力大小为2mg D.地面对起重吊车的摩擦力大小为2 N 8.（2026·陕西西安质检）如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆上，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A.θ1＜θ2＝θ3 B.θ1＞θ2＝θ3 C.若两杆间距离d不变，上下移动绳子结点，θ2、θ3变化 D.若两杆间距离d减小，绳子拉力减小 9.（2025·山东聊城三模）我国古建屋顶多采用如图甲所示的蝴蝶瓦方式铺设。图乙是两片底瓦和一片盖瓦的铺设示意图，三根相同且平行的椽子所在平面与水平面夹角为θ。图丙为截面示意图，圆弧形底瓦对称放在两根相邻的椽子正中间，盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知相邻两椽子与底瓦接触线间的距离和瓦的半径都为L，盖瓦和底瓦相同，厚度不计，质量均为m。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，底瓦与盖瓦均保持静止。若仅对铺设的这三片瓦进行研究，则（　　） A.底瓦与每根椽子间弹力大小为mgcos θ B.底瓦与每根椽子间的摩擦力大小为mgsin θ C.适当增大两椽子间的距离，底瓦与每根椽子之间的弹力不变 D.适当增大两椽子间的距离，底瓦更不容易下滑 10.（2026·江苏泰州期末）如图所示，物块A被轻质细绳系住静止在倾角为30°的斜面上，细绳绕过光滑定滑轮后与轻弹簧O点相连，物块B静止悬挂在O点下方，轻弹簧水平，细绳左右两边与竖直方向的夹角分别为30°、60°。已知轻弹簧劲度系数为k，B的质量为m，重力加速度为g，A与斜面间的动摩擦因数μ＝，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）弹簧的伸长量x； （2）水平地面对斜面的摩擦力f的大小和方向； （3）要使A、B始终在原有位置保持静止，A质量M的最大值。（斜面始终处于静止状态） 11.（2026·河北唐山模拟）如图所示，质量为m的匀质细绳，一端系在天花板上的A点，另一端系在竖直墙壁上的B点，平衡后最低点为C点。现测得AC段绳长是CB段绳长的3倍，且绳子A端的切线与竖直方向的夹角为β，绳子B端的切线与墙壁的夹角为α＝60°（重力加速度为g），则（　　） A.β＝60° B.绳子在C处弹力大小FC＝mg C.绳子在A处的弹力大小FA＝mg D.绳子上B处拉力最大 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $