第2单元 03 第6讲 牛顿第三定律 共点力的平衡（word练习）-【高考快车道】2027年高考物理大一轮总复习课时作业（基础版）

**基本信息** 以高考真题为载体，系统训练牛顿第三定律应用与共点力平衡问题，强化受力分析与科学推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |牛顿第三定律|1题|实际场景中相互作用力判断|从作用力与反作用力概念出发，结合平衡条件分析摩擦力方向| |共点力平衡|11题|含斜面、多体、动态平衡等模型，涉及摩擦力、弹力分析|以受力分析为核心，通过力的合成与分解建立平衡方程，融合几何关系与科学推理|

第6讲　牛顿第三定律　共点力的平衡 1.C　[解析] 当墨条的速度方向水平向左时,墨条相对于砚台向左运动,故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右,A错误;根据牛顿第三定律可知,墨条对砚台的摩擦力方向水平向左,由于砚台处于静止状态,故水平方向上桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力,桌面对砚台的摩擦力方向水平向右,B错误,C正确;桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对砚台的压力,故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力,这两个力不是一对平衡力,D错误. 2.C　[解析] 沿壁面和垂直壁面建立坐标系,将重力正交分解,沿壁面方向有Ff=Gcos θ,C正确. 3.D　[解析] 对“嫦娥五号”探测器受力分析有FN=mg月,则对一条腿有FN1=FN=mg月=,根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力大小为,故选D. 4.AD　[解析] 对A、B整体受力分析,如图甲所示,其受到向下的重力和向上的推力F,由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力,因此也不可能有摩擦力,故C错误;对B受力分析,如图乙所示,其受到重力、A对B的弹力及摩擦力而处于平衡状态,故B受到三个力,B错误,D正确;对A受力分析,如图丙所示,其受到重力、推力F、B对A的弹力和摩擦力,共四个力,A正确. 5.D　[解析] 对球进行受力分析如图所示,设球的半径为R,根据几何知识可得sin α==0.8,根据平衡条件得FNcos α=mg,解得FN=mg,根据牛顿第三定律得球对横杆的压力大小为FN'=FN=mg,故选D. 6.A　[解析] 对球体受力分析如图所示,对各力进行正交分解,由平衡条件,x轴方向有FN1sin 30°=FN2sin 30°,y轴方向有FN1cos 30°+FN2cos 30°+F=mg,联立解得FN1= N,A正确. 7.C　[解析] 工人卸砖过程中,铁夹及砖块有加速、减速过程,所以工人对铁夹及砖块整体的作用力可能大于、等于或小于5mg,故A错误;工人用铁夹夹住5块砖保持静止时,砖块A受到的合力大小为零,故B错误;砖块C受到重力、砖块B对它的弹力、摩擦力及砖块D对它的弹力、摩擦力,一共5个力的作用,故C正确,D错误. 8.A　[解析] 由于飘带可视为粗细一致的匀质长绳,设单位长度绳子的质量为m.因所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变,设单位长度绳子受风力为k.飘带上任意选取一点P,以P点及P点以下的部分飘带为研究对象,其长度为x,其重力为G=mgx,风力为F风=kx,绳子拉力为F,受力分析如图所示,重力与风力的合力与水平方向的夹角为θ,则tan θ===,因为tan θ处处相等,所以当飘带稳定时呈直线状态,选项A正确. 9.AC　[解析] 对锅进行受力分析如图所示,炉架的四个爪对锅的弹力的合力与锅受到的重力大小相等,方向相反,根据受力平衡可得4Fcos θ=mg,根据几何关系可得cos θ==,则R越大,cos θ越大,爪与锅之间弹力越小,故A正确,B错误;同理d越大,cos θ越小,爪与锅之间弹力越大,锅受到的合力为零,故C正确,D错误. 10.B　[解析] 由对称性知,上面管材的受力情况左右对称,下面两个管材的受力情况相似,对整体分析,三个管材在竖直方向上受力平衡,有2F地=3mg,则F地=mg,即管材与地面接触处的弹力大小为mg,故A错误;隔离上面管材分析,其受力情况如图所示,则2Fcos 30°=mg,解得F=mg,即上、下管材接触处的弹力大小为mg,故B正确;隔离下面管材分析,上方管材对下方左、右管材的弹力可分解为竖直向下的压力和水平向左(右)的弹力,则左、右两管材相对于地面有向外的运动趋势,所以地面对两管材有摩擦力,下方两管材之间没有弹力,故C、D错误. 11.A　[解析] 当木板与水平面的夹角为θ时,两物块刚好要滑动,对A物块受力分析如图甲所示,沿斜面方向,A、B之间的滑动摩擦力=μFN=μmgcos θ,根据平衡条件可知FT=mgsin θ+μmgcos θ,对B物块受力分析如图乙所示,沿斜面方向,B与斜面之间的滑动摩擦力Ff2=μFN'=μ·4mgcos θ,根据平衡条件可知3mgsin θ=FT+μmgcos θ+μ·4mgcos θ,可得tan θ=,故选A. 12.C　[解析] 对三个鸟笼整体分析可知2FMPsin θ1=3mg,对P点分析可知FMPcos θ1=FOPsin θ2 ,FMPsin θ1=mg+FOPcos θ2,解得FOP=,FMP=,tan θ1·tan θ2=3,故C正确,A、B错误;因为tan θ1·tan θ2=3,所以两个角度不可能同时增大,故D错误. 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6讲　牛顿第三定律　共点力的平衡 (限时40分钟) 　　　　　 　　　　　 　　　　　 1.[2024·辽宁卷] 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”.如图所示,在研磨过程中,砚台始终静止在水平桌面上.当墨条的速度方向水平向左时 (　) A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 2.[2023·广东卷] 如图所示,可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体.壁面可视为斜面,与竖直方向夹角为θ.船和机器人保持静止时,机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用,磁力垂直壁面.下列关系式正确的是 (　) A.Ff=G B.F=FN C.Ff=Gcos θ D.F=Gsin θ 3.[2023·江苏卷] 如图所示,“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处.已知探测器质量为m,四条腿与竖直方向的夹角均为θ,月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的,每条腿对月球表面压力的大小为 (　) A. B. C. D. 4.(多选)如图所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上.关于斜面体A和B的受力情况,下列说法正确的是　　 (　) A.A一定受到四个力 B.B可能受到四个力 C.B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D.A与B之间一定有摩擦力 5.[2024·贵州卷] 如图甲所示,一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间,并处于静止状态,其中一个视图如图乙所示.测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍,已知重力加速度大小为g,不计所有摩擦,则球对横杆的压力大小为 (　) A.mg B.mg C.mg D.mg 6.[2024·河北卷] 如图所示,弹簧测力计下端挂有一质量为0.20 kg的光滑均匀球体,球体静止于带有固定挡板的斜面上,斜面倾角为30°,挡板与斜面夹角为60°.若弹簧测力计位于竖直方向,读数为1.0 N,g取10 m/s2,挡板对球体支持力的大小为 (　) A. N B.1.0 N C. N D.2.0 N 7.如图所示,某建筑工人正用铁夹夹起五块砖从车上卸下来.已知每块砖的质量为m,重力加速度为g,不计铁夹重力,则 (　) A.工人对铁夹的作用力一定始终等于5mg B.若5块砖保持静止,则砖块A受到的合力大小为4mg C.若5块砖保持静止,则砖块C受到5个力的作用 D.若5块砖保持静止,则砖块C不受摩擦力 8.2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边,有一根系有飘带的风力指示杆,教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况.若飘带可视为粗细一致的匀质长绳,其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变.当飘带稳定时,飘带实际形态最接近的是 (　) A　B　C　D 9.(多选)图甲为家用燃气炉架,其有四个对称分布的爪,若将总质量一定的锅放在炉架上,如图乙所示(侧视图).忽略爪与锅之间的摩擦力,若锅可以看作半径为R的球面,正对的两爪间距为d,重力加速度为g,则下列说法正确的是 (　) A.R越大,爪与锅之间的弹力越小 B.R越大,爪与锅之间的弹力越大 C.d越大,爪与锅之间的弹力越大 D.d越大,锅受到的合力越大 10.三个相同的建筑管材(可看作圆柱体)静止叠放于水平地面上,其截面示意图如图所示.每个管材的质量均为m,各管材间接触,管材间光滑、管材与地面间粗糙,重力加速度为g.下列说法中正确的是 (　) A.管材与地面接触处的弹力大小为mg B.上、下管材接触处的弹力大小为mg C.管材与地面接触处没有摩擦力 D.下方两管材之间一定有弹力 11.如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和3m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行.A与B、B与木板间的动摩擦因数均为0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当木板与水平面的夹角为θ时,物块A、B刚好要滑动,重力加速度为g,则tan θ的值为 (　) A. B.1 C. D.2 12.如图所示,在房檐上M、N两点间固定一根不可伸长的轻绳,在轻绳的中点O用细线系住鸟笼B,在O点两侧与其间距相同的P、Q两点系住相同的鸟笼A、C.稳定后MP、NQ间轻绳与水平方向夹角均为θ1,OP、OQ间轻绳与竖直方向夹角均为θ2,已知鸟笼质量均为m,重力加速度为g,则　 (　) A.M、P间轻绳弹力为 B.O、P间轻绳的弹力大小为 C.tan θ1·tan θ2=3 D.若逐渐增大各鸟笼的质量,则θ1、θ2都增大 学科网（北京）股份有限公司 $