3.5 共点力的平衡 专项训练-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-07-11
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29页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 5. 共点力的平衡 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 共点力的平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.30 MB |
| 发布时间 | 2026-07-11 |
| 更新时间 | 2026-07-12 |
| 作者 | 寿福禄 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58761329.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以共点力平衡条件为核心,通过四阶训练模块系统构建“概念理解-方法应用-综合拓展”的解题体系,融合受力分析、三角形法则等方法,突出科学思维与模型建构。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|备考训练一|1-9题|受力分析步骤(数-向-大小)|从共点力概念到二力、多力平衡条件的直接应用|
|备考训练二|10-18题|三角形法则(图解法、解析法)|动态平衡问题中力的合成与分解规律|
|备考训练三|19-28题|正交分解法、整体隔离法|多力平衡的量化计算与系统受力分析|
|备考训练四|29-36题|相似三角形、临界极值|复杂情境下平衡条件的综合应用与边界问题|
内容正文:
2 / 5
2 / 5
3.5 共点力平衡
共点力
1.如果一个物体受到两个或更多个力的作用,这些力共同作用在_________上,或它们的_________交于一点,这样一组力叫作_________。
共点力平衡的条件
2.共点力平衡的条件
(1)平衡状态:物体受到几个力作用时,保持_________或____________运动的状态。
(2)条件:在共点力作用下物体平衡的条件是合力为_____。
(3)公式:____,或____和_____。
(4)由平衡条件得出的三个结论:
①二力平衡:二力______、_____,是一对平衡力。
②三力平衡:任两个力的合力与第三个力_______、_______。
③多力平衡:任一力与其他所有力的合力________、________。
备考训练一:
1、 共点力
2、 二力平衡
3、 三力(多力)平衡
4、 受力分析步骤(数——向——大小)
1.如图,质量为m的均匀钢管,一端支在粗糙水平地面上,另一端被竖直绳悬挂,处于静止状态,钢管与水平地面之间的动摩擦因数为、夹角为,重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为( )
A. B.
C. D.0
2.中国女排在2016年奥运会比赛中再度夺冠.图为比赛中精彩瞬间的照片,此时排球受到的力有( )
A.推力
B.重力、推力
C.重力、空气对球的作用力
D.重力、推力、空气对球的作用力
3.“风动石”是福建省著名的自然景观,如图所示。无风时,“风动石”在重力和底部巨石作用力F1的作用下静止不动。若“风动石”受到一水平方向的风力作用时仍保持静止,此时底部巨石对其作用力为F2,则( )
A.F1的大小比F2的小 B.F1的大小比F2的大
C.F1与F2大小相等 D.F1与F2方向相同
4.麦克风静止在水平桌面上,下列能表示支架对话筒作用力的方向的是( )
A. B. C. D.
5.如图所示,、两物体叠放在一起。在恒力的作用下,一起沿粗糙竖直墙面向上做匀速直线运动,则关于两物体受力情况的说法正确的是( )
A.物体受到个力 B.物体受到个力
C.物体与墙之间无摩擦力 D.物体与之间无摩擦力
6.如图所示,在竖直悬挂的弹簧测力计下吊着一光滑轻质定滑轮,一细线穿过滑轮连接着P、Q两物体,其中物体P放在水平地面上,物体Q竖直悬挂着。已知物体P的质量,物体Q的质量,弹簧的劲度系数,,求:
(1)地面对物体P的支持力大小;
(2)弹簧的伸长量。
7.(多选)如图所示,质量为4kg的木块在水平力的作用下静止在竖直墙壁上,现逐渐减小水平力F,当水平力F减小为80N时,木块沿墙壁匀速下滑,则下列说法正确的是(取)( )
A.木块与墙壁间的动摩擦因数为0.5 B.木块与墙壁间的动摩擦因数为0.4
C.木块与墙壁间的最大静摩擦力大小为80N D.木块与墙壁间的摩擦力大小始终是40N
8.如图所示,两个形状不规则的石块a、b在水平桌面上成功地叠放在一起,下列说法正确的是( )
A.石块a对b的压力一定竖直向下
B.石块b对a的支持力一定等于a受到的重力
C.石块a对b的压力等于石块b对a的支持力
D.桌面对石块b的支持力等于石块b的重力
9.如图所示,水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止,下列判断正确的是
A.F1>F2>F3 B.F3>F1>F2
C.F2>F1>F3 D.F3>F2>F1
备考训练二:
1、 三角形法则:图解法、
2、 解析法、直接合成法
10.用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示.两斜面I、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2,则
A.
B.
C.
D.
11.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN,OP与水平方向的夹角为θ, 下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
12.如图所示,一光滑球静止在木板与竖直墙面之间。墙面和木板对球的弹力大小分别记为和。木板绕水平轴(过点)从图示位置缓慢转到水平的过程中,下列说法正确的是( )
A.始终减小,始终增大
B.始终减小,始终减小
C.先增大后减小,始终减小
D.先增大后减小,先减小后增大
13.如图所示,货车停在水平地面上,在卸货时逐渐增大车厢与水平方向的夹角,该过程中货物相对车厢未发生滑动,则增大未滑动的过程中,车厢对货物的摩擦力( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变小后变大
14.如图所示,小明同学家装修了新房子,他打算给家里装一盆绿植,用OA、OB两根轻绳将花盆悬于墙角,开始时OB绳水平,OA绳与竖直方向的夹角为。现保持O点位置不变,改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至C点,此时OC与OA恰好垂直。设此过程中OA、OB绳的拉力分别为FOA、FOB,则下列说法中正确的是( )
A.FOA与FOB的合力一直增大
B.FOB一直减小
C.FOB先减小,后增大
D.FOA一直增大
15.如图所示,为固定在水平地面上的光滑半圆轨道的圆心,为轨道上的一点,与水平方向的夹角为。小球在拉力的作用下始终静止在点。初始时拉力方向水平向左,若将拉力在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转至竖直向上,在此过程中( )
A.拉力一直增大 B.拉力先减小后增大
C.小球受到的支持力一直增大 D.小球受到的支持力先减小后增大
16.如图甲,野营三脚架由三根对称分布的细杆构成,炊具与食物通过轻绳悬挂在三脚架顶端。盛取食物时,用光滑的铁钩缓慢拉动吊绳使炊具偏离火堆,如图乙所示。拉动吊绳过程中( )
A.吊绳上的拉力变小 B.吊绳上的拉力变大
C.铁钩对绳的拉力变小 D.铁钩对绳的拉力变大
17.如图所示,轻绳一端系在天花板上,与竖直线夹角,轻绳水平,一端系在墙上,点处挂一重为40N的物体,轻绳所能承受的最大拉力相同。(,)
(1)画出结点的受力示意图,并根据平行四边形定则画出绳对结点的合力;
(2)求绳的拉力各为多大?
(3)若重物C的质量逐渐增大,请判断哪一根绳先断。
18.如图所示,质量的物体A用细绳绕过光滑的滑轮与质量为m2 = 2kg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,sin53°=0.8 cos53°=0.6 求:
(1)水平桌面对物体A的支持力大小;
(2)A物体所受摩擦力的大小;
(3)改变物体B的质量,欲使系统始终保持静止,物体B的最大质量是多少。
备考训练三:
1、 正交分解法
2、 整体隔离法
19.如图所示,国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于( )
A. B. C. D.
20.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.
21.在风洞实验室中,将两个完全相同的小球用两段轻线连接后悬挂于天花板顶部,两球受到的水平风力相同。两小球处于稳定时,实际位置形态最接近的是( )
A. B. C. D.
22.质量为M的正方体A与质量为m的圆球B在水平向右的外力F作用下静止在墙角处,它们的截面图如图所示,截面正方形的对角线与截面圆的一条直径恰好在一条直线上,所有摩擦忽略不计,重力加速度为g,地面受到的压力为FN。则( )
A. B.
C. D.
23.如图所示,水平地面上质量为的物体,受到与水平方向成53°角的拉力,恰能沿水平方向做匀速直线运动(,)。求
(1)F在水平方向的分力大小和竖直方向的分力大小;
(2)物体受到的摩擦力f大小和支持力N的大小;
(3)物体与地面间的动摩擦因数。
24.一不可伸长的轻绳跨过同一水平线上的定滑轮,中间两定滑轮的间距为,在绳中央固定有一轻质吊环,绳两端分别挂有质量均为的配重物,配重物静止在地面上且绳恰好伸直。如图,某同学在健身时把吊环竖直向下缓慢拉的距离后保持静止,已知重力加速度大小为,不计摩擦及滑轮大小,则静止时该同学对吊环的拉力大小为( )
A. B. C. D.
25.如图所示,质量为的物体甲通过3段轻绳悬挂,3段轻绳的结点为,轻绳水平且端与站在水平面上的质量为的人相连,轻绳与竖直方向的夹角,物体甲及人均处于静止状态。求:(已知,,取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)轻绳的弹力大小和轻绳的弹力大小;
(2)人受到的摩擦力;
(3)若人的质量,人与水平面之间的动摩擦因数为,则欲使人在水平面上不滑动,物体甲的质量最大不能超过多少。
26.如图,农民伯伯挑玉米时用双手分别抓住轻绳的O、点处,某时刻绳、与竖直方向的夹角均为,手对绳的作用力分别垂直于、,所有作用力在同一竖直平面内,此时人和物均处于平衡状态。已知每筐玉米质量为,重力加速度大小为,忽略筐和扁担质量,则此时扁担对肩膀的作用力大小为( )
A. B.
C. D.
27.可视化教学在高中物理教学中,已经成为一种非常有效的教学策略。某高中物理老师课堂播放教学视频动画,情景如图所示,质量的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A与质量的小球相连。用与水平方向成角的拉力,拉着小球带动木块A一起向右匀速运动,运动中木块与小球相对位置保持不变,不计空气阻力,,,。求:
(1)木块所受水平杆的摩擦力的大小;
(2)运动过程中轻绳与水平方向夹角的正切值。
28.两刚性球a和b的质量分别为和、直径分别为和(>).将a、b球依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内,如图所示.设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为和,筒底所受的压力大小为.已知重力加速度大小为g.若所以接触都是光滑的,则
A. B.
C. D.
备考训练四:
1、 相似三角形
2、 临界极值
29.如图所示,点为固定在竖直面内半径为的圆的圆心,点为光滑圆上的最高点,将质量为的小环(视为质点)套在圆上,一段轻绳一端固定在点,另一端系在小环上,小环静止,轻绳的长度为,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A.轻绳上的拉力大小为 B.圆对小环的作用力大小为
C.假设仅减小绳长,则圆对小环的作用力增大 D.假设仅减小绳长,则圆对小环的作用力减小
30.(多选)如图所示,内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上,左右边沿等高。一小球在拉力F的作用下,从圆弧最低点缓慢移动至右侧最高点,拉力F始终沿圆弧切线方向,关于该过程,下列说法正确的是( )
A.拉力F一直增大
B.拉力F先增大后减小
C.凹槽对小球的支持力一直减小
D.凹槽对小球的支持力先减小后增大
31.如图所示,居民足不出户,送食物人员不与他直接接触,将食物放在吊盘中,居民自行通过细绳搭在光滑定滑轮上将带铰链的轻杆缓慢上拉,从而取得食物;在轻杆被缓慢上拉到取到食物前的过程中( )
A.此人手上所受的拉力F始终减小 B.此人手上所受的拉力F始终不变
C.轻杆所受压力先减小,后增大 D.轻杆所受压力大小始终增大
32.A、B两个可看做质点的小球通过轻杆相连,用两条轻绳悬挂于点,稳定时如图所示,过点做一条竖直线,交AB连线于点,为AB连线的中点,则关于A、B两个小球质量、大小关系判断正确的是( )
A. B.
C. D.无法确定
33.(多选)固定在水平面上的光滑半球的半径为,在球心的正上方点固定一个光滑的小定滑轮,细线的一端拴接一小球,另一端绕过定滑轮,现用力将小球从如图所示位置的点缓慢地拉至点,在小球到达点前的过程中,半球对小球的弹力,细线的拉力大小变化情况是( )
A.不变 B.变小
C.变小 D.变大
34.(多选)如图所示,轻质细线绕过轻质光滑定滑轮,滑轮用轻杆固定于处且位于圆心的正上方,、另一端分别连接质量为的小球P(可视为质点)、质量为的物体Q,将物体Q放置于粗糙水平面上,物体Q与水平面间的动摩擦因数为,小球P放置于半径为的光滑半圆柱上,当、处于同一竖直线上时,处于水平且物体Q恰好不滑动,此时,,重力加速度大小为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则说法正确的是( )
A.细线张力
B.细线张力
C.
D.
35.如图所示,倾角为60˚、质量为M的斜面体A置于水平面上,在斜面体和竖直墙面之间放置一质量为m的光滑圆球B,斜面体受到水平向右的外力,系统始终处于静止状态。已知斜面体与水平面间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
(1)求球B受到斜面体的支持力N1和墙面的支持力F1的大小
(2)若斜面体受到水平向右的外力大小为1.5mg,求此时斜面体受到水平面的摩擦力大小
(3)为了使系统处于静止状态,求水平向右的外力大小F的最大值和最小值。
36.如图所示,倾角为30°斜面体置于粗糙水平面上。质量为m的光滑小球被与竖直方向成30°角的轻质细线系住放在斜面上,细线另一端跨过定滑轮,用力拉细线使小球沿斜面缓慢向上移动一小段距离,斜面体始终静止。重力加速度为g,在移动过程中( )
A.细线对小球拉力的最大值为
B.斜面对小球支持力的最小值为
C.地面对斜面体摩擦力的最大值为
D.斜面体对地面的压力大小保持不变
2 / 5
2 / 5
每个知识点两个按照2-3-3练习(简、中、难——多为期中、期末、高考真题)——全面掌握
每个知识点两个按照2-3-3练习(简、中、难——多为期中、期末、高考真题)——全面掌握
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
7
8
9
10
11
答案
D
C
A
A
C
AD
C
B
D
A
题号
12
13
14
15
16
19
20
21
22
24
答案
B
A
B
B
D
B
D
B
A
A
题号
26
28
29
30
31
32
33
34
36
答案
B
A
A
AC
A
C
AC
AC
C
1.D
【详解】对钢管受力分析,如图所示
若钢管受到地面的摩擦力,则钢管水平方向受力不平衡,钢管不可能处于静止状态,故地面对钢管左端的摩擦力大小为零。ABC错误,D正确。
故选D。
2.C
【详解】图中排球受到的力是:重力、空气对球的阻力,此刻人手与球并没有接触,所以没有推力,故C正确,ABD均错误.故选C.
3.A
【详解】无风时,底面巨石对“风动石”的作用力方向竖直向上,与重力平衡,大小为
当受到一个水平风力时,底面巨石对“风动石”的作用力与竖直向下的重力及水平方向的风力F,三力平衡。根据平衡条件可知,底面巨石对“风动石”的作用力大小为,故F2大于F1。
故选A。
4.A
【详解】根据共点力平衡,支架对话筒作用力与话筒的重力大小相等,方向相反。故支架对话筒作用力的方向竖直向上。BCD错误,A正确。
故选A。
5.C
【详解】AD.M、N 两物体叠放在一起沿粗糙竖直墙面向上做匀速直线运动,由平衡条件知,物体N受到重力、M对N的弹力和摩擦力共3个力,A、D错误;
BC.将MN看作一个整体,可知水平方向上没有外力,故物体M与墙之间没有弹力,所以物体M与墙之间没有摩擦力,物体M受到重力,竖直向上的外力F,N对M的弹力和摩擦力共4个力,B错误,C正确。
故选C。
6.(1)6N
(2)0.04m
【详解】(1)对Q进行受力分析,Q受到重力、细线的拉力,则细线的拉力为
对P受力分析,受到重力、支持力和绳子的拉力,可得
解得
(2)对轻质滑轮受力分析,可知弹簧弹力为
根据胡克定律得
代入数据解得
7.AD
【详解】AB.木块沿墙壁匀速下滑,在竖直方向受力平衡,有
解得。故A正确,B错误;
CD.水平力减小为80N之前,在竖直方向上受力平衡,有
由于,因此无法确定最大静摩擦力的大小。
当木块沿墙壁匀速下滑,有
因此木块与墙壁间的摩擦力大小始终是。故C错误,D正确。
故选AD。
8.C
【详解】A.弹力方向垂直于接触面,由于石块形状不规则,a、b的接触面不一定水平,因此a对b的压力方向不一定竖直向下,A错误;
B.若接触面倾斜,a会受到b对a的静摩擦力,b对a的支持力与静摩擦力的合力才等于a的重力,因此支持力小于a的重力,B错误
C.a对b的压力与b对a的支持力是一对相互作用力,大小相等,C正确;
D.对a、b整体受力分析,由平衡条件可知,桌面对b的支持力等于a、b的总重力,大于b自身的重力,D错误。
故选 C。
9.B
【详解】对P点受力分析,如图
根据共点力平衡条件
F1=F3cos30°=F3
F2=F3sin30°=F3
因而
F3>F1>F2
B正确;ACD错误;
故选B.
10.D
【详解】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态,受力分析如图,由几何关系可知,, .解得, 由牛顿第三定律知,故D正确
11.A
【详解】对小滑块受力分析,受水平推力 、重力 、支持力 ,根据三力平衡条件,将受水平推力和重力合成,如图所示,由几何关系可得
故选A。
【点睛】
12.B
【详解】取小球为研究对象,小球受到重力G、墙面对球的弹力、木板对球的弹力三个力作用,如图所示
和的合力为,且,恒定不变,当木板绕水平轴(过点)从图示位置缓慢转到水平的过程中,和的变化如图所示,则和都减小。
故选B。
13.A
【详解】增大未滑动的过程中,由平衡可知,车厢对货物的摩擦力,则随着的增大,车厢对货物的摩擦力变大。
故选A。
14.B
【详解】A.以结点O为研究对象,对O点受力分析,受重力G,绳OA的拉力,绳OB的拉力,由平衡条件可得,FOA与FOB的合力与花盆的重力始终大小相等,方向相反,保持不变,故A错误;
BCD.由下图可知,O点位置不变,改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至C点,此时OC与OA恰好垂直,绳OA的拉力逐渐减小;绳OB的拉力逐渐减小。故B正确,CD错误。
故选B。
15.B
【详解】AB.对小球受力分析如图所示,根据三角形法则,可得时有最小值,则拉力先减小后增大,故A错误,B正确;
CD.由图可得小球受到的支持力一直减小,故CD错误。
故选B。
16.D
【详解】AB.铁钩光滑,拉动吊绳过程中,炊具与食物受力平衡,故绳子的拉力等于炊具与食物的重力,故大小不变,AB错误;
CD.设上、下段吊绳的拉力均为,炊具重力为,则
设上、下段吊绳的夹角为,铁钩对绳的拉力为,根据平衡条件,上、下段吊绳拉力的合力等于铁钩对绳的拉力为,则
铁钩缓慢拉动吊绳使炊具偏离火堆过程中,从开始减小,则增大,因此铁钩对绳的拉力变大,C错误,D正确。
故选D。
17.(1)见解析
(2)50N,30N
(3)绳先断
【详解】(1)如图所示
绳对结点的合力与绳的拉力等大反向。
(2)根据平衡可得
根据三角形定则可得,
(3)若重物C的质量逐渐增大,根据,,
可得绳拉力最大,可知绳先断。
18.(1);(2);(3)
【详解】(1)以A为研究对象,受力分析如图所示
由平衡条件得
F= m2g = 20N
Fsinθ+FN = m1g
FN = 104N
(2)因为
Ffmax = μFN = 44N > Fcosθ
所以物体所受的摩擦力是静摩擦力
解得
(3)对A,在水平方向有
竖直方向
其中
联立解得
19.B
【详解】根据题意可知机器人“天工”它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走,对“天工”分析有
可得
故选B。
20.D
【详解】对“嫦娥五号”探测器受力分析有
FN = mg月
则对一条腿有
根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力为。
故选D。
21.B
【详解】设上段绳子与竖直方向的夹角为,风力为,对整体受力分析,整体受力平衡,可得
设下段绳子与竖直方向的夹角为,对下面的小球受力分析,小球受力平衡,可得
可得
由此可知,两段绳子与竖直方向的夹角相同,即两球在同一条倾斜直线上。
故选B。
22.A
【详解】AB.对圆球B受力分析如图所示
根据几何关系,可知
根据平衡条件,可得A对B的弹力
根据牛顿第三定律B对A的弹力
对A受力分析,根据平衡条件,在水平方向上可得
可知,故A正确,B错误;
CD.对A受力分析,根据平衡条件,在竖直方向上可得
根据牛顿第三定律,可知地面受到的压力为,故CD错误。
故选A。
23.(1),
(2),
(3)
【详解】(1)F在水平方向的分力大小和竖直方向的分力大小分别为,
(2)以物块为对象,根据受力平衡可得,
联立解得,
(3)根据,可得物体与地面间的动摩擦因数为
24.A
【详解】根据几何关系可知,吊环两边的细绳与竖直方向的夹角为45°,则由平衡可知
其中T=mg,可得
故选A。
25.(1),
(2),方向水平向左
(3)
【详解】(1)以结点O为研究对象,O点受三个力:物体甲通过轻绳竖直向下的拉力;轻绳OA的拉力方向沿OA斜向上,与竖直方向夹角;轻绳OB的拉力,方向水平向右
结点O静止,合力为零。水平方向;竖直方向
代入数据解得,
(2)人水平方向受轻绳OB的拉力和地面静摩擦力,人静止,水平方向合力为零
方向与方向相反,水平向左。
(3)人恰好不滑动时,静摩擦力达到最大静摩擦力
由,令
解得
26.B
【详解】对单侧O点受力分析: O点受三个力:向下的玉米重力mg、OA绳的拉力T、手垂直OA的作用力F,系统平衡。
根据平衡条件
则单侧绳对扁担向下的分力为
扁担对肩膀的作用力大小为
解得
故选B。
27.(1)
(2)
【详解】(1)以小球和木块A为整体,水平方向根据平衡条件可得
解得木块所受水平杆的摩擦力大小为
(2)以小球为对象,水平方向根据平衡条件可得
竖直方向根据平衡条件可得
联立解得运动过程中轻绳与水平方向夹角的正切值为
28.A
【详解】对两刚性球a和b整体分析,竖直方向平衡可知
F=(ma+mb)g
水平方向平衡有
f1=f2
故选A。
29.A
【详解】AB.如图所示,对小环受力分析,根据相似三角形知识可知,
即轻绳上的拉力大小
圆对小环的作用力大小,选项A正确、B错误;
CD.同理可知,根据,仅减小绳长l,圆对小环的作用力大小不变,选项CD错误。
故选A。
30.AC
【详解】如图所示,对小球受力分析,小球受到凹槽的支持力,重力,拉力,三力构成的矢量三角形可画在同一个圆内,可知拉力一直增大,凹槽对小球的支持力一直减小。
故选AC。
31.A
【详解】对结点C受力分析,如图所示
缓慢上拉,三个力平衡,三个力组成首尾相接的闭合三角形,力三角形与几何三角形ABC相似,根据相似三角形对应边比值相等,有
因上拉过程mg、AB不变,故AC减小则F减小,即工人手上所受的拉力减小,BC不变则N不变,即轻杆所受压力大小始终不变。
故选A。
32.C
【详解】轻杆对两小球弹力大小相等,令该弹力为T,对小球A进行分析,利用相似三角形规律有
解得
对小球B进行分析,利用相似三角形规律有
解得
由于
则有
故选C。
33.AC
【详解】在小球被拉至点前的过程中,对小球进行受力分析,小球受重力、半球对小球的弹力和细线对小球的拉力,小球在三个力作用下缓慢滑至点,小球在运动过程中可视为受力平衡。作出小球的受力示意图如图所示,故小球所受重力、半球对小球的弹力和细线对小球的拉力可以构成一个闭合的三角形,由图可知,三个力构成的三角形与图中由绳、定滑轮到水平面的高度及构成的始终相似,故有
由于小球运动过程中,和的长度不变,减小,小球所受重力不变,所以半球对小球的弹力不变,细线对小球的拉力变小。
故选AC。
34.AC
【详解】AB.根据题意,对小球受力分析,由于小球处于平衡状态,绳子对小球P的拉力与小球P的重力和光滑半圆柱的支持力的合力等大反向,如图所示
由相似三角形有
解得,故A正确,B错误;
CD.对物块受力分析,由平衡条件有
又有
解得,故C正确,D错误。
故选AC。
35.(1),
(2)
(3)
【详解】(1)对球B受力分析如图所示
根据受力平衡可知,
可得,
(2)对于斜面体A与球B组成的整体,因
根据整体水平方向受力平衡可知,斜面体受到水平面的静摩擦力方向向右,大小设为f,则
解得
(3)将斜面体A与球B看作整体,则斜面体与水平面之间的最大静摩擦力为
根据水平方向整体受力平衡可知,最大值满足
得
若,即,则Fmin=0
若,即,则
得
综上,为了使系统处于静止状态,求水平向右的外力大小F的最大值和最小值
36.C
【详解】AB.设绳子与斜面的夹角为,小球受力分析如下图
由受力平衡可得,
解得,
根据几何知识可知,小球沿斜面上移过程中,由逐渐增大,最大为,故当为时,细线对小球的拉力T最小,即
当为时,斜面对小球支持力N最小,即
故AB错误;
CD.以斜面和小球为整体进行分析,设斜面的质量为M,根据受力平衡, 在水平方向上有
根据三角函数关系式解得
故当为时,地面对斜面体摩擦力f最大,即
在竖直方向上有
解得
当增大时,绳子的拉力T增大,值也增大,因此减小,根据牛顿第三定律可知斜面体对地面的压力减小,故C正确,D错误。
故选C。
参考答案:
1. 同一点 延长线 共点力
【详解】[1][2][3]如果一个物体受到两个或更多个力的作用,这些力共同作用在同一点上,或它们的延长线交于一点,这样一组力叫作共点力。
2.(1) 静止##匀速直线 匀速直线##静止
(2)零##0
(3) 0 0 0
(4) 大小相等 方向相反 大小相等 方向相反 大小相等 方向相反
【详解】(1)[1][2]物体受到几个力作用时,保持静止或匀速直线运动的状态为平衡状态。
(2)条件:在共点力作用下物体平衡的条件是合力为零。
(3)[1][2][3]公式:,或和。
(4)①[1][2]二力平衡:二力大小相等、方向相反,是一对平衡力。
②[3][4]三力平衡:任两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反。
③[5][6]多力平衡:任一力与其他所有力的合力大小相等、方向相反。
每个知识点两个按照2-3-3练习(简、中、难——多为期中、期末、高考真题)——全面掌握
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