3.5共点力的平衡基础练习卷 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 聚焦共点力平衡，通过基础辨析、动态分析、综合计算三阶分层设计，强化受力分析与平衡条件应用的物理观念，培养科学推理能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|单一物体受力分析、平衡条件直接应用|单选题1-5考查受力个数判断、弹力计算等基础考点，如半球静止受力分析| |综合应用|多物体系统、动态平衡问题|多选题11-14结合风力变化、挡板旋转等情境，训练科学思维中的模型建构| |拓展提升|复杂情境综合计算|解答题16-20需整合摩擦因数、力的分解等知识，如斜面匀速运动双过程分析，体现科学探究的问题解决能力|

共点力的平衡基础练习卷 一、单选题 1．如图所示，半球A靠在竖直的墙面C上。在竖直向上的力F作用下，A、B两物体均保持静止，则半球A受到的作用力个数为（　　） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 2．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． 3．如图所示，质量 的物块A下端连接着直立且固定于地面的轻质弹簧，上端连接着跨过定滑轮的轻质细绳，绳的另一端连接着静置于地面、质量为 的物块B。此时，与A相连的轻绳处于竖直方向，与B相连的轻绳与水平地面成角，并且弹簧的压缩量为，若弹簧劲度系数，重力加速度取，，，不计滑轮与轻绳间的摩擦。关于物块的受力情况，下列分析正确的是（　　） A．轻绳对物块B的拉力为 B．地面对物块B的摩擦力为 C．地面对物块B的支持力为 D．物块B的合力为 4．两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力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之间可能有摩擦力 5．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 6．如图所示，水平桌面上，某同学将轻质细绳绕过杯子手把，双手拉动杯子沿水平面做直线运动，已知轻绳两端的拉力大小均为，夹角为，不计轻绳与杯子手把间的摩擦。则轻绳对杯子的作用力为（     ） A． B． C． D． 7．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． 8．在2026年亚洲举重锦标赛上，中国队延续了强势表现，共斩获21金、12银、8铜，高居金牌榜和奖牌榜首位。如图所示，不计手臂与杠铃杆自身重力，运动员所举杠铃的总重为；杠铃稳定静止时，双臂对称张开，每只手臂与竖直中轴线所成夹角均为，则他每只手臂承受的压力为（　　） A． B． C． D． 9．一个质点在、、三个共点力作用下，做匀速直线运动，则这三个力的方向关系可能正确的是（     ） A． B． C． D． 10．如图为果园港的集装箱吊装作业示意图。此时，由四根相同钢绳悬挂的集装箱水平悬停在空中，已知集装箱质量为、重力加速度为、每根钢绳与竖直方向的夹角均为。则每根钢绳对集装箱的作用力为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 11．如图所示，一灯笼用细绳悬挂在天花板上的O点，在水平风力作用下处于静止状态，此时细绳与竖直方向的夹角为θ。若水平风力缓慢增大，则（   ） A．θ逐渐增大 B．θ逐渐减小 C．细绳受到的拉力逐渐增大 D．细绳受到的拉力逐渐减小 12．如图，将一个光滑铅球放在斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态。现将挡板绕O点，沿逆时针方向缓慢旋转至水平。在转动的过程中（　　） A．挡板对铅球的弹力逐渐增大 B．斜面对铅球的弹力逐渐减小 C．挡板对铅球的弹力先减小后增大 D．斜面对铅球的弹力先增大后减小 13．如图所示，用轻细绳AO和BO将质量为m的重物悬吊起来，静止时AO是水平的，BO与竖直方向的夹角为θ。设AO绳的拉力为F1，BO绳的拉力为F2。如果保持结点O的位置不变，将B点向左缓慢移动（同时增加绳长），下列说法正确的是（　　） A．F2变小，F1变大 B．F2变大，F1变大 C．F1和F2的合力不变 D．F1和F2的合力变小 14．如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，两根等长轻绳上端分别系在两环上，下端均固定在小球上并使小球静止。现将两环距离变大后小球仍处于静止状态，则（    ） A．杆对A环的支持力不变 B．B环对杆的摩擦力变大 C．杆对B环的力不变 D．与B环相连的轻绳对小球的拉力变大 15．“一带一路”年度汉字发布活动已经多年，“和”“融”“互”“惠”“永”等都曾当选。某力学兴趣小组制作了“互”字形木制模型。模型分上下两部分，质量均为m。用细线连接两部分，当细线都竖直绷紧时，整个模型可以如图所示静止在水平地面上。其中连接a、b两点的细线为p，连接c、d两点的细线为q，重力加速度为g，则（　　） A．细线q对c点的作用力方向竖直向下 B．细线q的弹力大小小于细线p的弹力大小 C．两细线弹力的差值等于mg D．整个模型对地面的压力大小小于2mg 三、解答题 16．如图所示，质量为m的物体放在一倾角为的固定斜面上时恰好能沿着斜面匀速下滑。对物体施加一个水平向右的恒力F，物体可沿斜面向上匀速滑行。求： (1)物体与斜面间的动摩擦因数； (2)恒力F的大小。 17．如图所示，质量为的物体甲通过三段连接于O点的轻绳竖直悬挂，OB水平且B端与放置在水平桌面上的物体乙相连，OA与竖直方向夹角，甲、乙均处于静止。已知重力加速度大小，，。 (1)求轻绳OA和OB的拉力大小和； (2)若物体乙与桌面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。欲使乙不滑动，求乙质量的最小值。 18．如图所示，质量为m的物体甲通过3段轻绳悬挂，3段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为M的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角，物体甲及人均处于静止状态。求：（已知，，取） (1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？ (2)地面对人的摩擦力是多大？方向如何？ (3)若人的质量，人与水平面之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量m最大不能超过多少？ 19．如图所示，在倾角为的斜面上放一个质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则小球对斜面和对竖直木板的压力各是多大？ 20．如图所示质量为的物体，受到一个与水平方向成的恒力作用，物体恰好不向下运动。重力加速度为。 (1)画出物体的受力示意图； (2)求物体对墙壁的压力大小； (3)求物体受到的摩擦力大小。 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 共点力的平衡基础练习卷 一、单选题 1．如图所示，半球A靠在竖直的墙面C上。在竖直向上的力F作用下，A、B两物体均保持静止，则半球A受到的作用力个数为（　　） A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 【答案】B 【详解】根据题意，将A、B视为整体，整体受竖直向下的总重力和竖直向上的力F，二力平衡，说明墙对A没有水平方向的支持力。对A受力分析，A受自身重力（竖直向下）、B对A的弹力（垂直于接触面，方向斜向上）、B对A的静摩擦力（沿接触面，方向斜向上）。 故选B。 2．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． 【答案】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。 3．如图所示，质量 的物块A下端连接着直立且固定于地面的轻质弹簧，上端连接着跨过定滑轮的轻质细绳，绳的另一端连接着静置于地面、质量为 的物块B。此时，与A相连的轻绳处于竖直方向，与B相连的轻绳与水平地面成角，并且弹簧的压缩量为，若弹簧劲度系数，重力加速度取，，，不计滑轮与轻绳间的摩擦。关于物块的受力情况，下列分析正确的是（　　） A．轻绳对物块B的拉力为 B．地面对物块B的摩擦力为 C．地面对物块B的支持力为 D．物块B的合力为 【答案】B 【详解】A．弹簧压缩 根据胡克定律可知，弹簧弹力 弹力向上，绳子拉力 ，故A错误； BCD．由题可知处于静止状态，则B的合力为零，对受力分析，根据平衡条件，地面对物块的支持力 地面对的摩擦力 ，故B正确，CD错误。 故选B。 4．两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力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之间可能有摩擦力 【答案】A 【详解】AC．对物体A、B整体受力分析，受重力、力F，若墙壁对整体有支持力，则水平方向不能平衡，故墙壁对整体或物体B没有支持力，故也没有摩擦力。再对物体A受力分析，受推力、重力、物体B对其的压力和静摩擦力共4个力作用，故A正确，C错误； BD．对物体B受力分析，受重力、A对其的支持力和静摩擦力，处于三力平衡状态，A与B之间一定有摩擦力，故BD错误。 故选A。 5．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 【答案】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。 6．如图所示，水平桌面上，某同学将轻质细绳绕过杯子手把，双手拉动杯子沿水平面做直线运动，已知轻绳两端的拉力大小均为，夹角为，不计轻绳与杯子手把间的摩擦。则轻绳对杯子的作用力为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】轻绳对杯子的作用力是两个大小均为的拉力的合力，如图所示 合力在两个分力的角平分线上，每个分力与合力方向的夹角为，则总合力 故选C。 7．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． 【答案】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。 8．在2026年亚洲举重锦标赛上，中国队延续了强势表现，共斩获21金、12银、8铜，高居金牌榜和奖牌榜首位。如图所示，不计手臂与杠铃杆自身重力，运动员所举杠铃的总重为；杠铃稳定静止时，双臂对称张开，每只手臂与竖直中轴线所成夹角均为，则他每只手臂承受的压力为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】设每只手臂对杠铃的支持力大小为 。杠铃静止，竖直方向受力平衡，有 解得 由牛顿第三定律可知，每只手臂承受的压力大小等于 ，故C正确。 故选C。 9．一个质点在、、三个共点力作用下，做匀速直线运动，则这三个力的方向关系可能正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】质点在三个共点力作用下做匀速直线运动，处于平衡状态，根据平衡条件有 根据力的合成的三角形定则可知，这三个力对应的有向线段必须依次首尾相接形成一个闭合的矢量三角形； A．图中与首尾相接，由三角形定则可知它们的合力为，则这三个力的合力为，合力不为零，故A错误； B．图中、、依次首尾相接，形成闭合的矢量三角形，则这三个力的合力为零，故B正确； C．图中与起点相同，由矢量合成法则可知与的合力为，则这三个力的合力为，合力不为零，故C错误； D．图中与首尾相接，由三角形定则可知它们的合力为，则这三个力的合力为，合力不为零，故D错误。 故选B。 10．如图为果园港的集装箱吊装作业示意图。此时，由四根相同钢绳悬挂的集装箱水平悬停在空中，已知集装箱质量为、重力加速度为、每根钢绳与竖直方向的夹角均为。则每根钢绳对集装箱的作用力为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设钢绳对集装箱的拉力大小为 将拉力沿竖直和水平方向分解。根据对称性，四根钢绳的水平分力相互抵消，合力为零。在竖直方向上，四根钢绳的竖直分力之和与集装箱的重力平衡，即 解得每根钢绳的作用力大小为 故选B。 二、多选题 11．如图所示，一灯笼用细绳悬挂在天花板上的O点，在水平风力作用下处于静止状态，此时细绳与竖直方向的夹角为θ。若水平风力缓慢增大，则（   ） A．θ逐渐增大 B．θ逐渐减小 C．细绳受到的拉力逐渐增大 D．细绳受到的拉力逐渐减小 【答案】AC 【详解】水平风力缓慢增大，灯笼处于动态平衡，受重力、风力和绳子拉力，根据几何关系得， 增大，不变，增大，由于为，也逐渐增大。 减小，逐渐增大。 故选AC。 12．如图，将一个光滑铅球放在斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态。现将挡板绕O点，沿逆时针方向缓慢旋转至水平。在转动的过程中（　　） A．挡板对铅球的弹力逐渐增大 B．斜面对铅球的弹力逐渐减小 C．挡板对铅球的弹力先减小后增大 D．斜面对铅球的弹力先增大后减小 【答案】BC 【详解】受力分析如图，将挡板对铅球的力与斜面对铅球的力合成，其合力与重力等大反向 挡板逆时针转动，挡板对铅球的力与斜面对铅球的力合力大小方向不变，其中的方向不变，作辅助图如上，可知的方向变化如图中a、b、c的规律变化，为满足平行四边形定则，大小变化规律为先变小后变大，其中挡板与斜面垂直时为最小，故先减小后增大，一直减小。 故选BC。 13．如图所示，用轻细绳AO和BO将质量为m的重物悬吊起来，静止时AO是水平的，BO与竖直方向的夹角为θ。设AO绳的拉力为F1，BO绳的拉力为F2。如果保持结点O的位置不变，将B点向左缓慢移动（同时增加绳长），下列说法正确的是（　　） A．F2变小，F1变大 B．F2变大，F1变大 C．F1和F2的合力不变 D．F1和F2的合力变小 【答案】BC 【详解】对O点受力分析可知，， 将B点向左缓慢移动时，因O点仍处于平衡状态，即F1和F2的合力与重力仍等大反向，即大小不变；而θ变大，可知F2变大，F1变大。 故选BC。 14．如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，两根等长轻绳上端分别系在两环上，下端均固定在小球上并使小球静止。现将两环距离变大后小球仍处于静止状态，则（    ） A．杆对A环的支持力不变 B．B环对杆的摩擦力变大 C．杆对B环的力不变 D．与B环相连的轻绳对小球的拉力变大 【答案】ABD 【详解】A．设小球的质量为m，轻绳与水平方向的夹角为，以系统为研究对象，根据平衡条件得 解得 杆对A环的支持力始终等于小球重力的一半，支持力不变，A项正确； B．对B环根据平衡条件得 解得 现将两环距离变大后，减小，减小，对杆的摩擦力变大，B项正确； C．杆对B环的支持力不变，摩擦力变大，合力变大，所以杆对B环的力变大，C项错误； D．两轻绳的合力等于小球的重力，两环距离变大，两轻绳的夹角变大，轻绳的拉力变大，D项正确。 故选ABD。 15．“一带一路”年度汉字发布活动已经多年，“和”“融”“互”“惠”“永”等都曾当选。某力学兴趣小组制作了“互”字形木制模型。模型分上下两部分，质量均为m。用细线连接两部分，当细线都竖直绷紧时，整个模型可以如图所示静止在水平地面上。其中连接a、b两点的细线为p，连接c、d两点的细线为q，重力加速度为g，则（　　） A．细线q对c点的作用力方向竖直向下 B．细线q的弹力大小小于细线p的弹力大小 C．两细线弹力的差值等于mg D．整个模型对地面的压力大小小于2mg 【答案】AC 【详解】A．细线上产生的都是拉力，则细线q对c点的作用力方向竖直向下，A正确； BC．对上部分模型受力分析可知 即，，B错误，C正确； D．对整个模型受力分析可知，地面对模型的支持力等于整个模型的重力，即FN=2mg；根据牛顿第三定律，则整个模型对地面的压力大小等于2mg，D错误。 故选AC。 三、解答题 16．如图所示，质量为m的物体放在一倾角为的固定斜面上时恰好能沿着斜面匀速下滑。对物体施加一个水平向右的恒力F，物体可沿斜面向上匀速滑行。求： (1)物体与斜面间的动摩擦因数； (2)恒力F的大小。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）物体可沿着斜面匀速下滑，则 解得物体与斜面之间的动摩擦因数 （2）对物体施加水平向右的恒力F后，物体沿斜面向上滑行，则，， 联立求解得 17．如图所示，质量为的物体甲通过三段连接于O点的轻绳竖直悬挂，OB水平且B端与放置在水平桌面上的物体乙相连，OA与竖直方向夹角，甲、乙均处于静止。已知重力加速度大小，，。 (1)求轻绳OA和OB的拉力大小和； (2)若物体乙与桌面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。欲使乙不滑动，求乙质量的最小值。 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）对结点O，根据平衡条件可得， 解得， （2）当乙恰好不滑动时，乙的质量最小，此时对乙物体由平衡条件得， 解得 18．如图所示，质量为m的物体甲通过3段轻绳悬挂，3段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为M的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角，物体甲及人均处于静止状态。求：（已知，，取） (1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大？ (2)地面对人的摩擦力是多大？方向如何？ (3)若人的质量，人与水平面之间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则欲使人在水平面上不滑动，物体甲的质量m最大不能超过多少？ 【答案】(1)， (2)，方向向左 (3) 【详解】（1）对O点受力分析可知， 解得， （2）对人受力分析可知，地面对人的摩擦力 方向向左。 （3）欲使人在水平面上不滑动，则 可得 19．如图所示，在倾角为的斜面上放一个质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则小球对斜面和对竖直木板的压力各是多大？ 【答案】， 【详解】小球在三个力作用下处于平衡状态，如图所示 根据平衡条件有， 由牛顿第三定律得球对斜面的压力为 球对竖直木板的压力为 20．如图所示质量为的物体，受到一个与水平方向成的恒力作用，物体恰好不向下运动。重力加速度为。 (1)画出物体的受力示意图； (2)求物体对墙壁的压力大小； (3)求物体受到的摩擦力大小。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）物体受向下的重力，墙壁的支持力，墙壁向上的摩擦力以及力F作用，物体的受力示意图 （2）水平方向由平衡可知， 由牛顿第三定律，则物体对墙壁的压力大小。 （3）竖直方向由平衡可知 可得 答案第10页，共12页 2 学科网（北京）股份有限公司 $