第三章 周末练6 共点力的平衡（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（人教版 江苏北京标准版）

周末练6　共点力的平衡

[分值：50分]

[1~5题，每题3分，6~8题，每题4分]

1.鞠躬，即弯腰行礼，是表示对他人敬重的一种礼节，也是我国传统的礼仪之一。如图甲所示，鞠躬时人上身前倾一定角度，全身保持平衡，可简化为如图乙所示，若头的重力为G、颈椎对头的支持力为F1、颈部肌肉的拉力为F2。则下列关于人头部的受力示意图可能正确的是(　　)

答案　C

解析　由共点力平衡条件可知，三个共点力平衡，任意两个力的合力需与第三个力等大反向。根据平行四边形定则可知，A、B、D三个选项中任意两个力的合力均不能与第三个力等大反向，只有C选项可能满足三力平衡的条件。

2.(2025·南通市高一期中改编)如图所示，一个人用与水平方向成θ角斜向上的力F拉放在粗糙水平面上质量为m的箱子，箱子沿水平面做匀速直线运动，若箱子与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则箱子所受的摩擦力大小可表示为(　　)

A.Fcos θ B.Fsin θ

C.μmg D.μ(mg-Fcos θ)

答案　A

解析　由题意可知箱子受到的是滑动摩擦力，设滑动摩擦力为Ff，对箱子进行受力分析，正交分解如图；竖直方向受力平衡有：FN+Fsin θ=mg，得FN=mg-Fsin θ，则Ff=μ(mg-Fsin θ)，水平方向根据平衡条件得，Ff=Fcos θ，故选A。

3.(2025·南通市高一检测)如图甲所示，水平轻杆BC一端用光滑铰链固定在竖直墙上，另一端通过细绳AC固定，∠ACB=30°，在轻杆的C端用轻绳CD悬挂一个重物P；如图乙所示，水平轻杆HG一端固定在竖直墙上，另一端G处固定一个光滑定滑轮(重力不计)，一端固定的轻绳EG跨过小定滑轮拴接一个与P质量相等的重物Q，∠EGH=30°。BC、HG两轻杆受到的弹力大小之比为(　　)

A.1∶1 B.∶1

C.∶2 D.1∶

答案　B

解析　对题图甲，以C点为研究对象，受力分析如图(a)所示，由平衡条件有F1==mg

则轻杆BC在C点受到的作用力大小F1′=mg

对题图乙，以滑轮为研究对象，受力情况如图(b)所示，轻杆对滑轮的作用力与两绳对滑轮的合力等大反向，由几何关系有F2=mg，则轻杆HG在G点受到的作用力大小F2′=mg，故=，故选B。

4.★★(2024·常州市高一期中)一根轻质细线系着质量为m的小球，细线上端固定在横梁上，给小球施加外力F，小球平衡后，细线跟竖直方向的夹角为θ，现改变外力F的方向，但仍然要使小球在原位置保持平衡，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　)

A.外力F和细线拉力的合力大小一定等于mg

B.外力F与细线拉力的合力方向可能水平向右

C.当外力F水平向右时，F有最小值且为mgtan θ

D.因为细线长度不变，所以改变外力F的方向时，细线拉力不变

答案　A

解析　使小球在原位置保持平衡，根据受力平衡可知，外力F和细线拉力的合力大小一定等于mg，方向竖直向上，故A正确，B错误；根据矢量的三角形定则，小球的受力如图所示，当外力F与细线垂直时，外力F具有最小值，则有Fmin=mgsin θ，改变外力F的方向时，细线拉力发生改变，故C、D错误。

5.如图所示，一表面光滑的均质球形工件静止于竖直墙壁与水平横杆之间，横杆始终与墙壁平行。若轻微移动横杆，使横杆到墙面的距离略微减小，则下列说法正确的是(　　)

A.横杆对工件的弹力增大

B.横杆对工件的弹力减小

C.墙面对工件的弹力增大

D.墙面对工件的弹力大小不变

答案　B

解析　对工件进行受力分析，如图所示，根据平衡条件有F=mgtan α，FN=，横杆到墙面的距离减小，则α减小，tan α减小，cos α增大，所以横杆、墙面对工件的弹力均减小。故选B。