3.5 共点力的平衡 同步练习 -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，通过基础单选、中档多选、综合计算三级分层，实现从单一知识点到复杂情境的递进巩固，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础（单选6题）|力的合成、平衡条件基本应用|如单选2考查矢量三角形法则，强化运动与相互作用观念| |中档（多选6题）|多物体受力、摩擦力分析|如多选9通过轻环距离变化，训练科学推理与模型建构| |综合（计算3题）|复杂系统平衡、临界问题|如计算15结合斜面摩擦与临界状态，提升综合应用能力|

共点力的平衡 同步练习 一、单选题 1．两个物体A和B，质量分别是M和m，用跨过定滑轮的轻绳相连，A静止于水平地面上，如图所示，不计摩擦力，地面对A的作用力与A对绳的作用力的大小分别为(      ) A. B. C. D. 2．、为两个分力，F为与的合力，则在下面四个矢量三角形中，正确描述三个力关系的是(      ) A. B. C. D. 3．分别表示五个力的有向线段构成的几何图形如图所示，已知，方向水平向左.则可以等效替代这五个力的合力的力为(   ) A.5 N，方向水平向左 B.5 N，方向水平向右 C.10 N，方向水平向右 D.15 N，方向水平向左 4．为喜迎2025年元旦，营造喜庆氛围，将一个质量为的灯笼通过轻质细线悬挂在屋檐下，灯笼在水平风力作用下静止不动，悬挂的细线与竖直方向夹角为，g取。则下列说法正确的是(      ) A.水平风力大小为 B.细线的拉力大小为 C.若水平风力变大，灯笼平衡后静止，则细线拉力变小 D.若水平风力变大，灯笼平衡后静止，则细线与竖直方向夹角变小 5．用三根细线a、b、c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a与竖直方向的夹角为，细线c水平，则(      ) A.细绳a对小球1的拉力为 B.细绳c对小球2的拉力为 C.细绳b对小球2的拉力为 D.条件不足，无法求解细绳b对小球2的拉力 6．如图，画展上一幅画通过等长的轻绳、悬挂在O点。已知A、B等高，与间的夹角为60°，画和框的总质量为0.6kg，取重力加速度大小，则轻绳的拉力大小约为(      ) A.3.0N B.3.5N C.6.0N D.12N 二、多选题 7．如图所示，粗糙的长方体木块A与B叠在一起，放在粗糙的水平地面上，A木块受到一个水平方向的力的牵引，但A与B仍然相对地面保持静止。下列说法正确的是(      ) A.A与B接触面上有摩擦力的作用 B.A与B接触面上没有摩擦力的作用 C.B与地面之间有摩擦力的作用 D.B与地面之间没有摩擦力的作用 8．倾角为a、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是( ) A.木块受到的摩擦力大小是 B.木块对斜面体的作用力大小是mg C.桌面对斜面体的摩擦力大小是 D.桌面对斜面体的支持力大小是 9．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 10．木楔倾角，在水平面上保持静止。若将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它恰好匀速下滑。如图所示，当用与木楔斜面平行的力F拉木块，木块匀速上升（已知木楔在整个过程中始终静止）。取，已知重力加速度g，则(      ) A.物块与斜面间的动摩擦因数为 B.物块与斜面间的动摩擦因数为 C.拉力F的大小为 D.拉力F的大小为 11．如图所示，粗糙水平地面上放有横截面为圆的柱状物体A，A与墙面之间放有表面光滑的圆柱形物体B，A、B均保持静止。若将A向右移动少许，A、B仍保持静止，下列说法正确的是(      ) A.A对B的作用力不变 B.B对墙的作用力不变 C.地面对A的摩擦力变大 D.地面对A的支持力不变 12．如图所示，不可伸长的轻绳一端固定在O点，一端连接可视为质点的小球，初始时轻绳竖直。现用外力F缓慢拉动小球，保持F始终与轻绳垂直，使轻绳缓慢转过，拉动小球过程中(      ) A.F渐增大 B.F增大后减小 C.轻绳拉力先增大后减小 D.轻绳拉力逐渐减小 三、计算题 13． 拖把是生活中常用的清洁工具，由拖杆和拖把头构成，设某拖把头的质量为，拖杆的质量可忽略不计，如图所示为某同学用该拖把在水平地板上拖地，拖杆与竖直方向的夹角为。若沿拖杆方向施加的推力大小为时，拖把头刚好在水平地板上做匀速直线运动，已知、，重力加速度为。求： （1）拖把头所受的摩擦力大小； （2）拖把头与水平地板间的动摩擦因数。 14．如图，物体A、B在三段轻绳作用下处于静止状态，其质量分别为，，OB绳水平，OP绳与竖直方向成角。g取。 (1)求OP绳拉力T的大小； (2)现对物体B施加水平向左的拉力，求此时B与水平面间摩擦力f的大小。 15．如图所示，三根抗拉轻绳系于O点，其中OA绳另一端固定于A点，OB绳跨过光滑定滑轮后另一端与质量为M（未知）的物体P相连接，物体P放在倾角为的固定粗糙斜面上，OC绳竖直悬挂质量为的物体Q。物体P、Q静止时，绳OA与竖直方向的夹角，绳OB上部分水平而下部分与斜面平行。重力加速度取，，，在保持物体P、Q静止的条件下，求： （1）轻绳OA和OB的拉力、的大小； （2）物体P不受摩擦力时其质量M的值； （3）若物体P与斜面之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体P的质量取值范围。 参考答案 1．答案：C 解析：对B受力分析可知，绳子的拉力 对A受力分析可得 可得 故选C。 2．答案：C 解析：根据力的三角形定则可知，在选项A中F与为分力，合力为；在选项B中F与为分力，合力为；在选项C中与为分力，合力为F；在选项D中与为分力，合力与F等大反向。只有C符合题意。 故C正确。 3．答案：B 解析：根据矢量合成的法则可知，和的合力与等大反向，和的合力与等大反向，则这五个力的合力大小等于5 N，方向水平向右.故选B. 4．答案：B 解析：AB.对灯笼受力分析如图所示 根据平衡条件可得， 代入数据解得， A错误，B正确； CD.当风力增大时，结合上述分析可知，细线与竖直向的夹角θ增大，减小，细线上的拉力增大，CD错误。 故选B。 5．答案：C 解析：A.细线a对小球1的拉力在竖直方向的分量平衡两球的重力，则 解得，故A错误； B.细线a对小球1的拉力的水平分量与细线c对小球2的拉力相等，则 解得，故B错误； CD.细线b对小球1的拉力和细线b对小球2的拉力大小相等，细线b对小球2的拉力大小等于小球2的重力与细线c对其的拉力的矢量和，即，故C正确，D错误。 故选C。 6．答案：B 解析：对画框受力分析，画框受到重力G和两根轻绳的拉力F。由于轻绳等长且A、B等高，两绳拉力大小相等。已知与间的夹角为，则每根绳子与竖直方向的夹角为。根据共点力平衡条件，竖直方向上合力为零，有 代入数据解得 故选B。 7．答案：AC 解析：AB.对A，水平方向受牵引力，因A静止，由平衡条件知，B对A有向左的静摩擦力，即A与B接触面有摩擦力，A正确，B错误； CD.对A、B整体，水平方向受牵引力，因整体静止，由平衡条件知，地面对B有向左的静摩擦力，即B与地面有摩擦力，C正确，D错误。 故选AC。 8．答案：BD 解析：A.先对木块m受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图所示 根据平衡条件，有 故A错误； B.因为m受力平衡，可知斜面对木块的作用力大小等于mg，方向坚直向上，则木块对斜面体的作用力大小为mg，方向坚直向下，故B正确； CD.对M和m为整体受力分析，受重力和桌面支持力，二力平衡，故桌面对斜面体的支持力大小为，桌面对斜面体的静摩擦力为零，故C错误，D正确。 故选BD。 9．答案：ABD 解析：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。 10．答案：AC 解析：AB.将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它恰好匀速下滑，则由平衡可知 解得，A正确，B错误； CD.当用与木楔斜面平行的力F拉木块匀速上升时，则，C正确，D错误。 故选AC。 11．答案：CD 解析：A.对物体B进行受力分析，如图 可知A对B的作用力 将A向右移动少许，与水平方向的夹角减小，减小，增大，因此A对B的作用力增大，故A错误； B.墙对B的作用力 将A向右移动少许，夹角减小，减小，增大，由牛顿第三定律可知B对墙的作用力增大，故B错误； C.将两物体作为一个整体受力分析，水平方向受到的摩擦力和墙面施加的弹力等大反向，由选项B可知，将A向右移动少许，墙对整体的弹力（等于墙对B的弹力）增大，因此地面对A的摩擦力（等于地面对整体的摩擦力）增大，故C正确； D.将两物体作为一个整体受力分析，竖直方向受到地面施加的竖直向上的支持力和自身竖直向下的重力，两个力等大反向，将A向右移动少许，重力不会改变，因此地面对A的支持力（等于地面对整体的支持力）不变，故D正确。 故选CD。 12．答案：AD 解析：对小球做受力分析可知小球受重力G、绳子的拉力T和外力F，三力平衡，作图如下 设轻绳与竖直方向夹角为，则有， 则当用外力F缓慢拉动小球，保持F始终与轻绳垂直，使轻绳缓慢转过过程中，轻绳拉力T减小，外力F增大。 故选AD。 13．答案：（1）24N（2）0.6 解析：（1）对拖把头受力分析，重力、地面的支持力、拖杆的推力和摩擦力，如图所示 由平衡条件可得， 解得 （2）根据以上分析可知 其中 联立解得 14．答案：(1) (2) 解析：（1）以O点为研究对象，如图所示 根据平衡条件可得 解得OP绳拉力大小为 （2）根据受力平衡可得 以B为对象，受力如图所示 根据平衡条件可得 解得 15．答案：（1）50N，30N （2） （3） 解析：（1）对结点O受力分析，用正交分解法如图，由平衡条件有 解得， （2）物体P不受摩擦力时，根据平衡条件可得 解得 （3）各物体均保持静止，则根据平衡条件可得，绳中拉力不变， 质量最大时有 质量最小时有 解得， 故的质量范围为，即 学科网（北京）股份有限公司 $