第8讲 牛顿第三定律 共点力平衡 专项训练 -2027届高考物理一轮复习（全练）

**基本信息** 聚焦牛顿第三定律、受力分析、共点力平衡三大核心考点，以生活情境题和综合模型题构建递进式训练，强化相互作用观念与平衡条件的应用。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |牛顿第三定律|5题（足球/防摔马甲/石硪等）|结合运动状态判断作用力性质|从概念辨析到实际情境应用，强化相互作用观念| |受力分析|5题（物块/鹅卵石/蚂蚁/机器人）|多物体/变状态下力的识别与方向判断|为共点力平衡奠定分析基础，培养模型建构能力| |共点力平衡|12题（土砻/玉璧/链条/灯笼等）|静态平衡（杆/绳模型）与动态平衡（变角/变力）|综合应用平衡条件，提升科学推理与问题解决能力|

第8讲 牛顿第三定律 共点力平衡 考点一遍过 考点1 牛顿第三定律 1 考点2 受力分析 4 考点3 共点力的平衡 8 考点1 牛顿第三定律 1．（2026·安徽合肥·二模）图为青少年足球比赛的精彩瞬间。有关足球运动中的一些物理知识，下列说法正确的是（     ） A．球静止在水平地面上时，受到的重力与支持力是一对作用力与反作用力 B．球被踢中时，脚对球的作用力与球对脚的作用力大小相等 C．球撞击地面时，球对地面的压力是因为地面发生形变而产生的 D．球在地面上减速运动时，惯性不断减小 2．（2026·山西运城·二模）智能防摔马甲是一种面向老年人群体的智能可穿戴防护装备，配备有基于加速度传感的自动充气缓冲系统。当监测到跌倒不可避免时，气体发生器会在人体接触地面（水平）前极短时间内完成气囊展开。假设某次跌倒过程中，老人身体重心始终沿竖直方向向下运动，且在下落阶段可忽略空气阻力的作用。从气囊刚接触地面瞬间开始，到老人速度减为零并稳定静止于地面的整个缓冲过程中，下列说法正确的是（　　） A．老人对气囊的作用力与气囊对老人的作用力大小相等 B．老人对气囊的作用力大于气囊对老人的作用力 C．气囊对老人的弹力始终小于老人的重力 D．气囊对老人的弹力的冲量小于老人重力的冲量 3．（2026·陕西榆林·三模）在中国传统土木工程中，有一种由石头制成的圆盘状工具叫石硪，由十几位工人通过拉绳将其抛起后自由下坠，以此来实现夯实土质的集体劳动方式，这便是打石硪。石硪原来静止在地面，被拉起后在竖直方向加速上升、拉绳疏松后石硪竖直上抛到最高点，之后迅速下落打在地面，则（　　） A．石硪离开地面后始终处于失重状态 B．石硪上升的整个过程加速度方向一直向上 C．石硪离开地面加速上升过程，绳子对它的作用力大于它对绳子的作用力 D．石硪上升的整个过程，绳子对它的作用力大小等于重力时速度最大 4．（2026·湖南·模拟预测）如图甲所示为烤肠机，香肠放置在两根水平固定的平行金属杆中间，不考虑金属杆转动带来的影响，其截面如图乙所示。香肠可视为质量为的均匀圆柱体，烤制过程中香肠的质量不变，半径均匀变大。忽略一切摩擦及金属杆的热胀冷缩，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A．香肠烤熟后金属杆1和2对其支持力的夹角比烤熟前变大 B．香肠烤熟后金属杆1对其支持力比烤熟前变小 C．香肠对金属杆2的作用力大于金属杆2对香肠的作用力 D．香肠烤熟后与烤熟前相比，两根金属杆对其合力变大 5．（2026·江苏徐州·模拟预测）四旋翼飞行器每个旋翼提供的升力与机身垂直，增大旋翼转速可以增加升力。飞行器水平悬停时的俯视图如图所示，现改变旋翼转速，可使机身倾斜着水平向右移动的操作是（　　） A．增大旋翼2、3转速，减小旋翼1、4转速 B．增大旋翼2、4转速，减小旋翼1、3转速 C．增大旋翼1、3转速，减小旋翼2、4转速 D．增大旋翼1、4转速，减小旋翼2、3转速 考点2 受力分析 6．（2026·湖北宜昌·二模）如图所示，两个质量均为m的物块A、B静置于粗糙水平面上，用一根轻质橡皮绳连接。用竖直向上的拉力F缓慢拉动橡皮绳的中点O，橡皮绳始终绷紧且处于弹性限度内。在物块A、B相对地面滑动前（    ） A．F可能等于2mg B．A可能仅受三个力 C．水平面对物块的支持力变大 D．A、B所受摩擦力大小始终相等 7．（25-26高一上·河南洛阳·期末）“迎新游园会”的物理趣味角热闹非凡，同学们要用特制的“乾坤筷”夹起一颗象征着“岁岁圆满”的鹅卵石（昵称“元宝”），并回答受力分析问题方能赢取奖品。现场展示了三种夹石头的静态姿势（均在竖直平面内）：图甲中的筷子处于竖直方向，图乙中的筷子处于水平方向，图丙中的筷子处于与水平面成一定夹角的倾斜方向。下列说法正确的是（　　） A．图甲中的“元宝”受到三个力的作用 B．图乙中上方筷子对“元宝”的弹力大于“元宝”对上方筷子的弹力 C．图丙中上方筷子对“元宝”的弹力和下方筷子对“元宝”的弹力是一对平衡力 D．若图甲中筷子夹着“元宝”一起向右加速运动，“元宝”的惯性保持不变 8．（25-26高一上·湖南张家界·期末）平衡术对人的观察能力和动手能力要求较高，极其锻炼人的耐心。小强同学在海边堆放了一些石块，如图所示，不计空气作用力，下列说法正确的是（　　） A．最上面的石块D一定只受两个力作用 B．心形石块E一定不受摩擦力作用 C．石块C一定受到6个力的作用 D．石块B对石块A的作用力方向一定竖直向上 9．（2026·云南昭通·二模）一只质量为的蚂蚁（可视为质点）在半球形碗内从底部缓慢向上爬，某时刻处在如图所示位置，此时蚂蚁和球心的连线与竖直方向的夹角为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．蚂蚁受到4个力的作用 B．蚂蚁继续缓慢上爬过程中受到碗的作用力始终不变 C．蚂蚁受到碗的支持力大小为 D．碗受到蚂蚁的摩擦力逐渐减小 10．（2026·辽宁·模拟预测）（多选）擦玻璃机器人擦玻璃的原理主要基于真空吸附和智能控制技术，机器人可以吸附在玻璃上不会掉落是通过机身底部的真空泵抽取机身与玻璃之间的空气，使二者间形成局部真空环境，靠大气压力把机器人压在玻璃上。如图所示，质量为的机器人静止在与水平方向夹角为的玻璃的上表面，机器人与玻璃表面的滑动摩擦力大小为（重力加速度为），。下列说法正确的是（　　） A．机器人受到三个力作用 B．若要机器人水平向右匀速运动擦拭玻璃，则需为其提供大小为的牵引力 C．若要机器人水平向右匀速运动擦拭玻璃，则需为其提供水平向右的牵引力 D．若要机器人以0.2g的加速度水平向右匀加速运动擦拭玻璃，则需为其提供的牵引力 考点3 共点力的平衡 11．（2026·山东聊城·三模）土砻是古代劳动人民的谷物脱壳工具，如图甲所示，其简化示意图如图乙所示。握把ab和连杆cd位于同一水平面内且相互垂直，c端通过光滑转轴与转盘相连，d为ab中点，c位于轻绳悬点O的正下方。，为等边三角形，握把ab重力为G且质量分布均匀，连杆cd质量忽略不计。人不施加作用力时，ab处于静止状态，则轻绳Oa上的作用力大小为（     ） A． B． C． D．2G 12．（25-26高一下·浙江·期中）如图为一根筷子斜放在光滑的青花瓷碗里的剖面模型图，为方便研究可简单认为曲线是点为圆心的半圆，是水平直径，筷子的段的长度是半径的倍。已知筷子的质量为，碗面点提供的支持力是（　　） A． B． C． D． 13．（2026·河北沧州·一模）如图甲是国家博物馆馆藏的西汉龙纹玉璧，可简化为图乙所示情景。承托玉璧的斜面倾角，玉璧底部两个起支撑作用的钉子A、B与玉璧中心的连线夹角，若玉璧质量，斜面光滑，重力加速度取，则每个钉子对玉璧的支持力大小为（　　） A．2.5 N B．5 N C． D． 14．（2026·山东潍坊·模拟预测）内壁光滑的半球形碗ACB水平放置，其半径为R，AB为直径，O为球心，一根质量分布不均匀且为m的细杆MN长为，置于碗内，当它静止时，MN与竖直半径OC夹角为α=75°，如图所示，此时碗对杆M端的弹力为F1，对N端弹力为F2，则（　　） A．F1=，F2= B．F1=，F2= C．F1=，F2= D．F1=，F2= 15．（2026·陕西渭南·二模）如图所示为某饮料自动售卖机出口处的截面图。当饮料罐来到出口处时，挡板以O为转轴沿顺时针方向抬起，饮料罐得以滚出。不计一切摩擦，则在挡板顺时针缓慢抬起一个小角度（饮料罐尚未滚出）的过程中（　　） A．斜面对饮料罐的支持力大小不变 B．斜面对饮料罐的支持力先增大后减小 C．挡板对饮料罐的压力逐渐减小 D．挡板对饮料罐的压力逐渐增大 16．（2026·辽宁大连·模拟预测）我们在一些问题中可以忽略绳子的质量建立理想化物理模型，认为轻质绳上的弹力处处相等，这种理想化的条件与真实情景相比有哪些区别和联系呢？ (1)如图一所示，质量分布均匀的长绳AB质量为m，长度为l，B端与一质量为M的物块相连，物块可视为质点。现在A端施加一个大小恒定为F的水平外力，使绳拉着物块沿光滑水平面做直线运动。请利用上述物理量，写出绳上距A端x处的拉力与x的关系式，并利用此关系式证明：若绳的质量m远小于物块质量M，可认为绳中拉力处处相等，且等于绳子端点受到的力F。 (2)如果物理情境中是链条，往往不能忽略其质量，链条各处的力也并不相同。如图2所示，悬挂的链条粗细与质量分布均匀，其质量为m，悬点A、B处切线与竖直方向夹角分别和，两切线交点为C，重力加速度为g。可以判断出整个链条F点处弹力最小，请计算出该最小弹力的大小。 17．（25-26高一上·宁夏银川·期末）（多选）用三根细线、、将重力均为G的两个小球1和2连接，并悬挂如图所示。两小球处于静止状态，细线与竖直方向的夹角为，细线c水平，下列说法正确的是（     ） A．细线对小球1的拉力大小为 B．细线对小球2的拉力大小为 C．细线对小球2的拉力大小为 D．剪断轻绳b的瞬间，小球2的加速度大小为g 18．（2026·安徽·模拟预测）如图所示，竖直方向固定一圆形轨道，轨道内部放置4个半径相同的光滑匀质小球。其中球1、2、3重力均为G，球1的重心与轨道圆心O在同一高度，球3的重心位于轨道圆心O的正下方，球2、4对称分布在球3的两侧，4个小球的重心和圆形轨道的圆心在同一竖直面内。下列说法正确的是（     ） A．球2对球1的作用力大小等于G B．球4的重力大小为2G C．轨道对球2和球4的作用力大小相等 D．轨道对球3的作用力大小小于4个小球的重力之和 19．（2026·安徽芜湖·模拟预测）（多选）如图所示，某同学在教室内将多把椅子依次斜搭在课桌上，形成如图甲所示的结构，可以将其简化为图乙所示模型，若该模型始终保持静止，下列关于模型说法正确的是（　　） A．斜搭在最右侧边缘的椅子，所受相邻椅子的作用力方向一定竖直向上 B．斜搭在两侧最边缘的椅子，所受相邻椅子的支持力相同 C．若去掉最右侧边缘的椅子（该结构仍静止），桌面对椅子的摩擦力水平向右 D．若去掉最右侧边缘的椅子（该结构仍静止），桌面对椅子的作用力方向不变 20．（2026·江西·模拟预测）班级文艺晚会上，同学们在教室里挂上了红灯笼。如图所示，四个灯笼相同，AB、BC、CD、DE四根轻绳的长度也相同，绳的悬点A、E在同一水平杆上。下列说法正确的是（     ） A．AB绳与DE绳的拉力相同 B．AB绳与BC绳拉力的竖直分量大小相等 C．AB绳的拉力大小可能为BC绳拉力大小的2.5倍 D．BC绳与竖直方向夹角的正切值为AB绳与竖直方向夹角的正切值的2倍 21．（25-26高三上·广东江门·阶段检测）箩筐挑东西的简化图如图所示，箩筐口是半径为R的圆。箩筐由a、b、c三根长均为2R的绳吊起，且三根绳和箩筐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，绳的重力不计，若人挑着箩筐静止不动时，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．三根绳对箩筐的作用力为mg，方向竖直向下 B．每条绳的拉力大小为 C．改用更长的三根绳，每条绳上的拉力将不变 D．a、b两绳拉力的合力与c绳的拉力大小相等方向相反 22．（2026·黑龙江哈尔滨·二模）如图，由24个质量均为m且完全相同的光滑铁环组成的铁链，其左右两端等高地悬挂在竖直的固定桩上，铁环从左到右依次编号为1、2、3、……、24.铁链在重力作用下自然下垂形成一条曲线（最低点切线水平），铁链左、右两端点的切线与竖直方向的夹角均为45°，重力加速度为g，则第12、13个铁环间的弹力大小为（　　） A． B． C． D． 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第8讲 牛顿第三定律 共点力平衡 考点一遍过 考点1 牛顿第三定律 1 考点2 受力分析 4 考点3 共点力的平衡 8 考点1 牛顿第三定律 1．（2026·安徽合肥·二模）图为青少年足球比赛的精彩瞬间。有关足球运动中的一些物理知识，下列说法正确的是（     ） A．球静止在水平地面上时，受到的重力与支持力是一对作用力与反作用力 B．球被踢中时，脚对球的作用力与球对脚的作用力大小相等 C．球撞击地面时，球对地面的压力是因为地面发生形变而产生的 D．球在地面上减速运动时，惯性不断减小 【答案】B 【详解】A．球静止在水平地面时，重力和支持力都作用在球上，是一对平衡力，A错误； B．脚对球的作用力与球对脚的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小一定相等，B正确； C．弹力是施力物体发生弹性形变对受力物体产生的力，球对地面的压力，施力物体是足球，因此压力是足球发生形变产生的，C错误； D．惯性大小只和物体质量有关，球减速运动时质量不变，惯性大小不变，D错误。 故选 B。 2．（2026·山西运城·二模）智能防摔马甲是一种面向老年人群体的智能可穿戴防护装备，配备有基于加速度传感的自动充气缓冲系统。当监测到跌倒不可避免时，气体发生器会在人体接触地面（水平）前极短时间内完成气囊展开。假设某次跌倒过程中，老人身体重心始终沿竖直方向向下运动，且在下落阶段可忽略空气阻力的作用。从气囊刚接触地面瞬间开始，到老人速度减为零并稳定静止于地面的整个缓冲过程中，下列说法正确的是（　　） A．老人对气囊的作用力与气囊对老人的作用力大小相等 B．老人对气囊的作用力大于气囊对老人的作用力 C．气囊对老人的弹力始终小于老人的重力 D．气囊对老人的弹力的冲量小于老人重力的冲量 【答案】A 【详解】AB．老人对气囊的作用力与气囊对老人的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，二者大小始终相等，故A正确，B错误； C．缓冲过程中老人初速度向下、末速度为0，存在向下减速的阶段，该阶段合力向上，即气囊弹力大于老人重力，因此弹力不是始终小于重力，故C错误； D．取竖直向上为正方向，设老人接触气囊时速度大小为v，缓冲过程时长为t，由动量定理得 所以 由此可知，气囊弹力的冲量大于老人重力的冲量，故D错误。 故选A。 3．（2026·陕西榆林·三模）在中国传统土木工程中，有一种由石头制成的圆盘状工具叫石硪，由十几位工人通过拉绳将其抛起后自由下坠，以此来实现夯实土质的集体劳动方式，这便是打石硪。石硪原来静止在地面，被拉起后在竖直方向加速上升、拉绳疏松后石硪竖直上抛到最高点，之后迅速下落打在地面，则（　　） A．石硪离开地面后始终处于失重状态 B．石硪上升的整个过程加速度方向一直向上 C．石硪离开地面加速上升过程，绳子对它的作用力大于它对绳子的作用力 D．石硪上升的整个过程，绳子对它的作用力大小等于重力时速度最大 【答案】D 【详解】A．根据题意可知石硪先加速上升，拉力大于重力，加速度向上处于超重状态，拉绳疏松后石硪做竖直上抛运动，加速度向下且为g，处于失重状态，故A错误； B．石硪上升全程分为两个阶段，拉绳作用下的加速上升阶段加速度向上；拉绳疏松后竖直上抛的上升阶段，石硪只受重力，加速度向下，因此加速度不是一直向上，故B错误； C．绳子对石硪的作用力与石硪对绳子的作用力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，二者大小始终相等，故C错误； D．石硪上升过程中，拉力大于重力时，加速度向上，速度持续增大；当拉力减小到等于重力时，加速度为0，速度达到最大值；之后拉力小于重力，加速度向下，速度开始减小，因此绳子作用力等于重力时速度最大，故D正确。 故选D。 4．（2026·湖南·模拟预测）如图甲所示为烤肠机，香肠放置在两根水平固定的平行金属杆中间，不考虑金属杆转动带来的影响，其截面如图乙所示。香肠可视为质量为的均匀圆柱体，烤制过程中香肠的质量不变，半径均匀变大。忽略一切摩擦及金属杆的热胀冷缩，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A．香肠烤熟后金属杆1和2对其支持力的夹角比烤熟前变大 B．香肠烤熟后金属杆1对其支持力比烤熟前变小 C．香肠对金属杆2的作用力大于金属杆2对香肠的作用力 D．香肠烤熟后与烤熟前相比，两根金属杆对其合力变大 【答案】B 【详解】A．设两金属杆的支持力的夹角为，中心间距为，金属杆半径为​，香肠半径为。由几何关系，得 两金属杆固定，中心间距不变，金属杆半径​不变，香肠烤熟后半径增大，则，减小，夹角减小，故A错误； B．设1根金属杆的支持力为，根据竖直方向平衡条件，有 解得 减小，则增大，因此支持力减小，故B正确； C．香肠对金属杆2的作用力与金属杆2对香肠的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小相等，故C错误； D．香肠静止，处于平衡状态，两根金属杆对香肠的合力始终等于重力大小，重力不变，因此合力不变，故D错误。 故选B。 5．（2026·江苏徐州·模拟预测）四旋翼飞行器每个旋翼提供的升力与机身垂直，增大旋翼转速可以增加升力。飞行器水平悬停时的俯视图如图所示，现改变旋翼转速，可使机身倾斜着水平向右移动的操作是（　　） A．增大旋翼2、3转速，减小旋翼1、4转速 B．增大旋翼2、4转速，减小旋翼1、3转速 C．增大旋翼1、3转速，减小旋翼2、4转速 D．增大旋翼1、4转速，减小旋翼2、3转速 【答案】A 【详解】要让四旋翼飞行器倾斜着水平向右移动，需要让机身右侧的升力小于左侧的升力，因此增大左侧旋翼（2、3）的转速，左侧旋翼对空气的作用力变大，根据牛顿第三定律，可知空气对左侧旋翼的作用力变大（即升力变大）；减小右侧旋翼（1、4）的转速，右侧旋翼对空气的作用力变小，根据牛顿第三定律，可知空气对右侧旋翼的作用力变小（即升力变小），因此机身就会向右倾斜并水平向右移动。 故选A。 考点2 受力分析 6．（2026·湖北宜昌·二模）如图所示，两个质量均为m的物块A、B静置于粗糙水平面上，用一根轻质橡皮绳连接。用竖直向上的拉力F缓慢拉动橡皮绳的中点O，橡皮绳始终绷紧且处于弹性限度内。在物块A、B相对地面滑动前（    ） A．F可能等于2mg B．A可能仅受三个力 C．水平面对物块的支持力变大 D．A、B所受摩擦力大小始终相等 【答案】D 【详解】B．以A为对象进行受力分析，受到重力、橡皮绳的拉力；由于橡皮绳对物块的拉力存在水平分力作用，所以A一定受到水平面的支持力和摩擦力作用，A一定受到四个力，故B错误； A．以A、B、橡皮绳为整体，竖直方向由于水平面对A、B有支持力作用，根据平衡条件可得，故A错误； C．设橡皮绳与水平方向的夹角为，以其中一个物块为对象，竖直方向根据平衡条件可得 由于橡皮绳拉力逐渐增大，逐渐增大，所以水平面对物块的支持力变小，故C错误； D．根据对称性可知，橡皮绳对物块A、B的拉力的水平分力大小相等，所以A、B所受摩擦力大小始终相等，故D正确。 故选D。 7．（25-26高一上·河南洛阳·期末）“迎新游园会”的物理趣味角热闹非凡，同学们要用特制的“乾坤筷”夹起一颗象征着“岁岁圆满”的鹅卵石（昵称“元宝”），并回答受力分析问题方能赢取奖品。现场展示了三种夹石头的静态姿势（均在竖直平面内）：图甲中的筷子处于竖直方向，图乙中的筷子处于水平方向，图丙中的筷子处于与水平面成一定夹角的倾斜方向。下列说法正确的是（　　） A．图甲中的“元宝”受到三个力的作用 B．图乙中上方筷子对“元宝”的弹力大于“元宝”对上方筷子的弹力 C．图丙中上方筷子对“元宝”的弹力和下方筷子对“元宝”的弹力是一对平衡力 D．若图甲中筷子夹着“元宝”一起向右加速运动，“元宝”的惯性保持不变 【答案】D 【详解】A．图甲中的“元宝”共受到5个力的作用，包括重力、两根筷子对“元宝”的2个弹力和2个静摩擦力，故A错误； B．对图乙中的“元宝”进行受力分析，如下图所示 设上方筷子对“元宝”的弹力为，下方筷子对“元宝”的弹力为，有 所以，故B错误； C．对图丙中的“元宝”进行受力分析，如图所示 在垂直筷子的方向上受力平衡，可知两个筷子对“元宝”的弹力大小不相等，不是一对平衡力，故C错误； D．物体的惯性只与物体质量有关，与物体的运动状态无关，故D正确。 故选D。 8．（25-26高一上·湖南张家界·期末）平衡术对人的观察能力和动手能力要求较高，极其锻炼人的耐心。小强同学在海边堆放了一些石块，如图所示，不计空气作用力，下列说法正确的是（　　） A．最上面的石块D一定只受两个力作用 B．心形石块E一定不受摩擦力作用 C．石块C一定受到6个力的作用 D．石块B对石块A的作用力方向一定竖直向上 【答案】D 【详解】AB．因为不知道接触面是否水平，所以最上面的石块D可能受摩擦力作用，心形石块E也有可能受摩擦力作用，故AB错误； C．石块C最多受到重力，左右两边石块对它的两个摩擦力，两个弹力，共5个力的作用，故C错误； D．石块A、B的接触面水平，把石块A及其上面的石块看作整体，根据二力平衡条件可知，石块B对石块A的作用力方向一定竖直向上，故D正确。 故选D。 9．（2026·云南昭通·二模）一只质量为的蚂蚁（可视为质点）在半球形碗内从底部缓慢向上爬，某时刻处在如图所示位置，此时蚂蚁和球心的连线与竖直方向的夹角为，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．蚂蚁受到4个力的作用 B．蚂蚁继续缓慢上爬过程中受到碗的作用力始终不变 C．蚂蚁受到碗的支持力大小为 D．碗受到蚂蚁的摩擦力逐渐减小 【答案】B 【详解】A．蚂蚁受到重力、碗对蚂蚁的支持力和摩擦力，共3个力的作用，故A错误； B．由平衡条件可知蚂蚁受到碗的作用力与重力等大反向，因此蚂蚁继续缓慢上爬过程中受到碗的作用力不变，故B正确； CD．以蚂蚁为研究对象，根据平衡条件可得， 根据牛顿第三定律可知碗受到蚂蚁的摩擦力大小为，由于增大，则摩擦力增大，故CD错误。 故选B。 10．（2026·辽宁·模拟预测）（多选）擦玻璃机器人擦玻璃的原理主要基于真空吸附和智能控制技术，机器人可以吸附在玻璃上不会掉落是通过机身底部的真空泵抽取机身与玻璃之间的空气，使二者间形成局部真空环境，靠大气压力把机器人压在玻璃上。如图所示，质量为的机器人静止在与水平方向夹角为的玻璃的上表面，机器人与玻璃表面的滑动摩擦力大小为（重力加速度为），。下列说法正确的是（　　） A．机器人受到三个力作用 B．若要机器人水平向右匀速运动擦拭玻璃，则需为其提供大小为的牵引力 C．若要机器人水平向右匀速运动擦拭玻璃，则需为其提供水平向右的牵引力 D．若要机器人以0.2g的加速度水平向右匀加速运动擦拭玻璃，则需为其提供的牵引力 【答案】BD 【详解】A．机器人静止时受到重力、支持力、大气压力和摩擦力作用，A错误； BC．机器人水平向右匀速运动时受到水平向左，大小为的摩擦力，其重力沿玻璃向下的分量为，故牵引力，牵引力在重力沿玻璃分量及摩擦力合力的反方向上，B正确，C错误； D．若要机器人以的加速度水平向右匀加速运动擦拭玻璃，则水平方向 牵引力为，D正确。 故选BD。 考点3 共点力的平衡 11．（2026·山东聊城·三模）土砻是古代劳动人民的谷物脱壳工具，如图甲所示，其简化示意图如图乙所示。握把ab和连杆cd位于同一水平面内且相互垂直，c端通过光滑转轴与转盘相连，d为ab中点，c位于轻绳悬点O的正下方。，为等边三角形，握把ab重力为G且质量分布均匀，连杆cd质量忽略不计。人不施加作用力时，ab处于静止状态，则轻绳Oa上的作用力大小为（     ） A． B． C． D．2G 【答案】A 【详解】由对称性可知、绳的拉力相等，设两绳的拉力大小为 为等边三角形，，两绳拉力的合力，方向沿dO方向 由几何关系可知，，根据握把ab的受力平衡关系 解得 故选 A。 12．（25-26高一下·浙江·期中）如图为一根筷子斜放在光滑的青花瓷碗里的剖面模型图，为方便研究可简单认为曲线是点为圆心的半圆，是水平直径，筷子的段的长度是半径的倍。已知筷子的质量为，碗面点提供的支持力是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】筷子的受力图如下 由几何关系可得 由平行四边形定则结合几何关系得 故选A。 13．（2026·河北沧州·一模）如图甲是国家博物馆馆藏的西汉龙纹玉璧，可简化为图乙所示情景。承托玉璧的斜面倾角，玉璧底部两个起支撑作用的钉子A、B与玉璧中心的连线夹角，若玉璧质量，斜面光滑，重力加速度取，则每个钉子对玉璧的支持力大小为（　　） A．2.5 N B．5 N C． D． 【答案】C 【详解】对玉璧进行受力分析，在斜面平面内，玉璧受到重力沿斜面向下的分力以及两个钉子对玉璧的支持力、。由对称性可知 且两力方向均指向圆心，夹角为。根据平衡条件，两钉子支持力的合力与重力沿斜面向下的分力大小相等、方向相反，即 代入数据解得 故选C。 14．（2026·山东潍坊·模拟预测）内壁光滑的半球形碗ACB水平放置，其半径为R，AB为直径，O为球心，一根质量分布不均匀且为m的细杆MN长为，置于碗内，当它静止时，MN与竖直半径OC夹角为α=75°，如图所示，此时碗对杆M端的弹力为F1，对N端弹力为F2，则（　　） A．F1=，F2= B．F1=，F2= C．F1=，F2= D．F1=，F2= 【答案】B 【详解】几何关系可知， 又因为 联立解得 对杆受力分析如图 将这三个力构成矢量三角形如图 由以上分析可知 因此 故选B。 15．（2026·陕西渭南·二模）如图所示为某饮料自动售卖机出口处的截面图。当饮料罐来到出口处时，挡板以O为转轴沿顺时针方向抬起，饮料罐得以滚出。不计一切摩擦，则在挡板顺时针缓慢抬起一个小角度（饮料罐尚未滚出）的过程中（　　） A．斜面对饮料罐的支持力大小不变 B．斜面对饮料罐的支持力先增大后减小 C．挡板对饮料罐的压力逐渐减小 D．挡板对饮料罐的压力逐渐增大 【答案】D 【详解】对饮料罐进行受力分析，饮料罐受到重力G、斜面的支持力F斜面和挡板的压力F挡板，不计一切摩擦，则在挡板顺时针缓慢抬起一个小角度（饮料罐尚未滚出）的过程中，做出三个力的矢量三角形图，如图所示 可知斜面对饮料罐的支持力逐渐增大，挡板对饮料罐的压力逐渐变大。 故选D。 16．（2026·辽宁大连·模拟预测）我们在一些问题中可以忽略绳子的质量建立理想化物理模型，认为轻质绳上的弹力处处相等，这种理想化的条件与真实情景相比有哪些区别和联系呢？ (1)如图一所示，质量分布均匀的长绳AB质量为m，长度为l，B端与一质量为M的物块相连，物块可视为质点。现在A端施加一个大小恒定为F的水平外力，使绳拉着物块沿光滑水平面做直线运动。请利用上述物理量，写出绳上距A端x处的拉力与x的关系式，并利用此关系式证明：若绳的质量m远小于物块质量M，可认为绳中拉力处处相等，且等于绳子端点受到的力F。 (2)如果物理情境中是链条，往往不能忽略其质量，链条各处的力也并不相同。如图2所示，悬挂的链条粗细与质量分布均匀，其质量为m，悬点A、B处切线与竖直方向夹角分别和，两切线交点为C，重力加速度为g。可以判断出整个链条F点处弹力最小，请计算出该最小弹力的大小。 【答案】(1)以物块和绳的整体为研究对象，根据牛顿第二定律有 以物块和与其相连的长为的绳为研究对象，根据牛顿第二定律有 联立解得 由上式可知，当时，对于x在0到l之间取任意值，都有 即若绳质量m远小于物块质量M，可认为绳中拉力处处相等，且等于绳端点受到的力。 (2) 【详解】（1）略； （2）对整体受力分析，如图所示合成到一个三角形中 有 当选取AF部分链条作为研究对象时，B侧拉力水平向右，如图所示 此处的弹力最小 即 17．（25-26高一上·宁夏银川·期末）（多选）用三根细线、、将重力均为G的两个小球1和2连接，并悬挂如图所示。两小球处于静止状态，细线与竖直方向的夹角为，细线c水平，下列说法正确的是（     ） A．细线对小球1的拉力大小为 B．细线对小球2的拉力大小为 C．细线对小球2的拉力大小为 D．剪断轻绳b的瞬间，小球2的加速度大小为g 【答案】AD 【详解】AC．将两个小球视为整体，根据平衡条件得，， 代入解得， 故A正确,C错误； B．隔离小球2，根据平衡条件得 故B错误； D．剪断细线的瞬间，小球2仅受重力，加速度大小为，故D正确； 故选AD。 18．（2026·安徽·模拟预测）如图所示，竖直方向固定一圆形轨道，轨道内部放置4个半径相同的光滑匀质小球。其中球1、2、3重力均为G，球1的重心与轨道圆心O在同一高度，球3的重心位于轨道圆心O的正下方，球2、4对称分布在球3的两侧，4个小球的重心和圆形轨道的圆心在同一竖直面内。下列说法正确的是（     ） A．球2对球1的作用力大小等于G B．球4的重力大小为2G C．轨道对球2和球4的作用力大小相等 D．轨道对球3的作用力大小小于4个小球的重力之和 【答案】D 【详解】A．设轨道圆心为，小球半径为，轨道半径为。球1、2、3半径相同且紧密排列，球1球心与等高，球3球心在正下方，可知球1、2、3的球心在半径为的圆周上，且圆心角 对球1受力分析，受重力、轨道水平向左的支持力、球2沿连线指向右上方的支持力。由几何关系，与水平方向夹角为 竖直方向平衡有 解得，故A错误； BC．对球3水平方向分析 球2对球3的压力水平分量与球4对球3的压力水平分量平衡，由对称性知两压力大小相等，即 球2受球1挤压，球4不受上方球挤压，要产生相同的挤压力 对2球受力分析，受重力、3对2和1对2及轨道对2的弹力，沿垂直半径和沿半径方向分解，两方向合力为零，可知 对3分析可知 结合牛顿第三定律 结合几何关系可知 即 所以球4重力 且轨道对球4的支持力大于对球2的支持力，故B、C错误； D．对4个小球整体受力分析，竖直方向上，轨道对球1支持力水平，对球2、4支持力指向圆心，对球3支持力竖直向上。由平衡条件可知，轨道对球3的支持力加上球2、4支持力的竖直分量等于总重力，即 因为，所以，故D正确。 故选D。 19．（2026·安徽芜湖·模拟预测）（多选）如图所示，某同学在教室内将多把椅子依次斜搭在课桌上，形成如图甲所示的结构，可以将其简化为图乙所示模型，若该模型始终保持静止，下列关于模型说法正确的是（　　） A．斜搭在最右侧边缘的椅子，所受相邻椅子的作用力方向一定竖直向上 B．斜搭在两侧最边缘的椅子，所受相邻椅子的支持力相同 C．若去掉最右侧边缘的椅子（该结构仍静止），桌面对椅子的摩擦力水平向右 D．若去掉最右侧边缘的椅子（该结构仍静止），桌面对椅子的作用力方向不变 【答案】AD 【详解】A．隔离最右侧边缘椅子，它只与左侧一把椅子接触，受竖直向下重力以及相邻椅子作用力，由于结构保持静止，最右侧边缘椅子处于受力平衡状态，故合力为零，因此相邻椅子的作用力方向一定竖直向上，大小与重力相同，故A正确； B．两侧边缘椅子对称，与相邻椅子接触面倾斜，所受支持力大小相等，但方向不同，左侧椅子受力斜向右上，右侧椅子受力斜向左上，故B错误； C．以所有椅子为整体，去掉右侧椅子后，剩余系统仍静止，整体受重力和桌面作用力。系统重力方向竖直向下，二力平衡要求桌面作用力的合力竖直向上，即水平方向合力为零，故摩擦力必为零，故C错误； D．去掉右侧椅子后，只要系统仍静止，总重力仍竖直向下，桌面作用力必须保持竖直向上才能平衡，方向不变，故D正确； 故选AD。 20．（2026·江西·模拟预测）班级文艺晚会上，同学们在教室里挂上了红灯笼。如图所示，四个灯笼相同，AB、BC、CD、DE四根轻绳的长度也相同，绳的悬点A、E在同一水平杆上。下列说法正确的是（     ） A．AB绳与DE绳的拉力相同 B．AB绳与BC绳拉力的竖直分量大小相等 C．AB绳的拉力大小可能为BC绳拉力大小的2.5倍 D．BC绳与竖直方向夹角的正切值为AB绳与竖直方向夹角的正切值的2倍 【答案】D 【详解】A．设每个灯笼的质量为，重力加速度为。设绳与竖直方向夹角为，绳与竖直方向夹角为。由对称性可知，绳与竖直方向夹角也为，绳与竖直方向夹角也为，且与拉力大小相等，与拉力大小相等。 对节点受力分析，竖直方向上，绳和绳拉力的竖直分量之和平衡点下方两个灯笼的重力，即 解得 对节点受力分析，竖直方向上，绳拉力的竖直分量平衡点下方一个灯笼的重力以及绳拉力的竖直分量，即 将代入，得 水平方向上，点受力平衡，有 绳与绳的拉力大小相等，但方向不同，力是矢量，所以拉力不相同，故A错误； B．绳拉力的竖直分量为 绳拉力的竖直分量为 两者大小不相等，故B错误； D．由，， 可得， 比较可知 即绳与竖直方向夹角的正切值为绳与竖直方向夹角的正切值的2倍，故D正确； C．绳拉力 绳拉力 则 因为 且均为锐角，所以，则，故，故C错误。 故选D。 21．（25-26高三上·广东江门·阶段检测）箩筐挑东西的简化图如图所示，箩筐口是半径为R的圆。箩筐由a、b、c三根长均为2R的绳吊起，且三根绳和箩筐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，绳的重力不计，若人挑着箩筐静止不动时，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．三根绳对箩筐的作用力为mg，方向竖直向下 B．每条绳的拉力大小为 C．改用更长的三根绳，每条绳上的拉力将不变 D．a、b两绳拉力的合力与c绳的拉力大小相等方向相反 【答案】B 【详解】A．箩筐及筐中物品处于静止状态，根据平衡条件，可知三根绳对箩筐的作用力与重力平衡，大小为，方向竖直向上，故A错误； B．设每根绳与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得 解得 对箩筐及筐中物品分析，在竖直方向上根据平衡条件有 解得，故B正确； C．若改用更长的三根绳，即，根据几何关系有 可知减小，故减小，则增大，根据平衡条件有 可得 可知拉力减小，故C错误； D．根据受力分析，可知 a、b两绳的拉力在水平方向的分力的合力与c绳的拉力在水平方向的分力大小相等方向相反，故D错误。 故选B。 22．（2026·黑龙江哈尔滨·二模）如图，由24个质量均为m且完全相同的光滑铁环组成的铁链，其左右两端等高地悬挂在竖直的固定桩上，铁环从左到右依次编号为1、2、3、……、24.铁链在重力作用下自然下垂形成一条曲线（最低点切线水平），铁链左、右两端点的切线与竖直方向的夹角均为45°，重力加速度为g，则第12、13个铁环间的弹力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】将左半部分铁链作为一个整体进行受力分析，整体重力竖直向下，1环受斜向左上方拉力，第12环受到水平方向的拉力，如图所示 三力平衡且能围成三角形，所以有 故C正确。 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $