力与物体的平衡（单体平衡） 高频考点专项练 -2027届物理一轮复习备考

**基本信息** 聚焦单体平衡高频考点，以受力分析为核心，通过生活场景与物理模型结合，系统训练共点力平衡条件的应用，强化科学思维中的模型建构与推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础平衡|8题（瓦片/物块等）|受力分析、正交分解、合成法|从力的合成与分解到共点力平衡条件的直接应用| |动态与多体平衡|4题（晾衣绳/自卸车等）|几何关系结合平衡条件、摩擦力临界分析|平衡条件在动态场景与多力作用下的拓展| |综合应用|3题（弹簧/拖船等）|物理模型转化、方程联立求解|平衡条件与胡克定律、摩擦定律的综合应用|

力与物体的平衡（单体平衡） 高频考点专项练 2027学年高中物理一轮复习备考 一、单选题 1．孔府是中国传统建筑的杰出代表，采用了瓦片屋顶，屋顶结构可简化为如图，弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，重力加速度为g，则（　　） A．每根椽子对瓦片的摩擦力大小为 B．每根椽子对瓦片的支持力大小为 C．椽子对瓦片支持力的合力大小为 D．椽子对瓦片作用力的合力大小为 2．一长方形木板放置在水平地面上，在长方形木板的上方有一条状竖直挡板，挡板的两端固定于水平地面上，挡板与木板不接触。现有一个方形物块在木板上沿挡板以速度运动，同时方形木板以大小相等的速度向左运动，木板的运动方向与竖直挡板垂直，已知物块跟竖直挡板和水平木板间的动摩擦因数分别为和，物块的质量为，则关于物块所受摩擦力说法正确的是（　　） A．竖直挡板对物块的摩擦力大小0 B．竖直挡板对物块的摩擦力大小 C．只增大木板向左运动的速度，竖直挡板对物块的摩擦力将变小 D．只增大物块沿挡板运动的速度，木板对物块的摩擦力将增大 3．“人体旗帜”指的是用手抓着支撑物，使身体与地面保持平行的高难度动作。某同学重为，完成此动作时其受力情况如图所示，已知两手受力、方向与竖直方向夹角均为60°，则其中大小为（　　）    A． B． C． D． 4．小明同学从网络上看到了一个非常有意思的“反重力”现象的视频，如图所示，图中支架M竟然通过三条软链“支撑”起了上面具有一定质量的支架N，若忽略三条软链的质量，小明同学对这种现象进行了如下猜测，其中正确的是（    ）    A．软链3对支架N的作用力最大 B．软链1对支架M产生向下的拉力 C．支架N的重心一定处在软链1与软链2、3之间的某个位置 D．三条软链对支架M的作用力大小一定大于支架N的重力 5．如图所示，在同一竖直平面内，小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d，其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上，d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连，调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为，细线c、d平行且与水平成（不计摩擦），，则细线a、b的拉力分别为（　　） A．2N，1N B．1N，1N C．2N，2N D．4N，2N 6．图甲是一质量分布均匀的长方体药箱，按图乙所示的方式用轻绳悬挂在墙面一光滑的钉子P上，图丙为右视图。已知药箱长，质量，药箱上表面到钉子的距离，轻绳总长度，两端分别系在O、两点，O是ad的中点，是bc的中点，不计药箱与墙壁之间的摩擦力，g取，则轻绳上拉力大小为（　　） A．4N B．5N C．8N D．10N 7．如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为(　　) A．2－ B． C． D． 8．如图所示，某同学用一双筷子夹起质量为m的圆柱形重物，已知圆柱竖直、半径为r，筷子水平，交叉点到圆柱接触点的距离均为，每根筷子对圆柱的压力大小为，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（    ） A．每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为 B．每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为 C．每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为 D．若增大筷子与圆柱间的压力，摩擦力大小不变 二、多选题 9．如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子，沙粒之间的动摩擦因数为μ1，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为μ2，车厢的倾角用θ表示（已知μ2>μ1），下列说法正确的是（　　） A．要顺利地卸干净全部沙子，应满足tanθ>μ2 B．要顺利地卸干净全部沙子，应满足sinθ>μ2 C．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>tanθ>μ1 D．只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足μ2>μ1>tanθ 10．如图所示是打印机进纸系统的简化示意图。滚轮压住一叠白纸，正常工作时，进纸系统每次只进一张纸，滚轮按图示方向转动并带动最上面的第1张纸向右运动，第1张白纸以下依次为第2张、第3张、…。则下列说法正确的是（    ） A．滚轮对第1张纸的摩擦力方向水平向右 B．进第1张纸时，第2张纸与第1张纸间产生的是静摩擦力 C．进第1张纸时，第2张纸与第3张纸间摩擦力为0 D．进第1张纸时，第2、3张纸间摩擦力大小等于第3、4张纸间的摩擦力 11．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（　　） A．绳的右端上移到b′，绳子拉力不变 B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大 C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小 D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移 12．张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后，挂在如图所示的晾衣架上晾晒，A、B为竖直墙壁上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB＝60°，∠DOC＝30°，衣服质量为m。则（　　） A．CO杆所受的压力大小为2mg B．CO杆所受的压力大小为mg C．AO绳所受的拉力大小为mg D．BO绳所受的拉力大小为mg 三、解答题 13．有一种圆珠笔，内部有一根小弹簧。如图所示，当笔杆竖直放置时，在圆珠笔尾部的按钮上放一个0.05kg的砝码，砝码静止时，弹簧压缩量为0.001m。现用这支圆珠笔水平推一本放在桌面上质量为1.0kg的书，当按钮压缩量为0.0025m（未超过弹簧的弹性限度）时，这本书恰好匀速运动。g取10m/s²，试求： (1)笔内小弹簧的劲度系数； (2)书与桌面间的动摩擦因数大小； 14．如图所示，两拖船拉着无动力货船一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f，方向与船的运动方向相反。求： (1)缆绳对拖船的拉力大小； (2)每艘拖船发动机提供的动力大小。 15．如图所示，物块A静止在粗糙斜面上，轻绳绕过滑轮以及轻圆环连接物块A与物块C，滑轮及轻圆环均光滑，物块B通过另一轻绳固定在圆环上。已知物块C的质量为m，物块A与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，物块A与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，斜面倾角θ=30°，轻环两侧绳与竖直方向的夹角均为30°，重力加速度大小为g，装置整体处于平衡状态。 （1）求物块B的质量； （2）求物块A质量的取值范围。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B C B A B C B AC AD 题号 11 12 答案 AB AD 1．A A．两根椽子对瓦片的摩擦力的合力为，摩擦力方向与椽子平行，所以每根椽子对瓦片的摩擦力大小为。故A正确； BC．两根椽子对瓦片的支持力的合力为，瓦片有弧度，所以每根椽子对瓦片的支持力大小不是。故BC错误； D．椽子对瓦片的作用力包括支持力和摩擦力，合力大小为mg。故D错误。 故选A。 2．B D．根据题意可知，物块与木板之间的弹力的大小等于物块的重力，由公式可知，木板对物块的摩擦力为 只增大物块沿挡板运动的速度，木板对物块的摩擦力不变，故D错误； AB．根据题意，物体相对于木板的运动方向如图所示 根据运动的合成和分解规律可知 解得 由平衡条件可知，挡板对物体的支持力为 竖直挡板对物块的摩擦力大小 故A错误，B正确； C．结合AB分析可知，只增大木板向左运动的速度，增大，则增大，竖直挡板对物块的摩擦力将变大，故C错误。 故选B。 3．C 对身体受力分析如图：    两个力的夹角为120°，根据力的平衡条件可知 =G 故选C。 4．B A．三条软链对支架N都是拉力，根据平衡条件，软链1对N向上的拉力等于软链2、3对N向下的拉力和N的重力大小之和，可见软链1对N的作用力最大，故A错误； B．由于软链1对N向上的拉力，则软链1对支架M产生向下的拉力，故B正确； C．对支架N进行受力分析，如图所示    根据受力可知，支架N的重心不是处在软链1与软链2、3之间的某个位置，故C错误； D．根据平衡条件可知，三条软链对支架M的合力一定与N的重力大小相等，故D错误。 故选B。 5．A 对A、B整体受力分析，如图1所示，细线c对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等，方向相反，对配重P、Q受力分析，由力的平衡条件可知 且两者共线反向，由平衡条件可得 方向竖直向上。 对A受力分析，如图2所示，由力的平衡条件，在水平方向可得 在竖直方向可得 联立并代入数据解得 故选A。 6．B 根据几何关系可知，令的中点为D，则 解得 故选B。 7．C 当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图 由平衡条件得：，，又，得摩擦力为：，联立解得：，故选C. 8．B ABC．重物在竖直方向上由平衡条件可知 解得 俯视水平方向受力分析如图 ， 解得 所以每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为 故AC错误，B正确； D．增大筷子与圆柱间的压力，摩擦力竖直分量仍等于重力大小，摩擦力水平分量增大，摩擦力变大。故D错误。 故选B。 9．AC AB．由题，μ2＞μ1，可知越是上层的沙子越容易卸下，当与车厢底部接触的沙子从车上卸下时，全部沙子就能顺利地卸干净，则有  mgsinθ＞μ2mgcosθ 得tanθ＞μ2，故A正确，B错误； CD．与车厢底部不接触的沙子卸下，而与车厢底部接触的沙子未卸下时，只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，这时应有mgsinθ＞μ1mgcosθ，mgsinθ＜μ2mgcosθ 得μ2＞tanθ＞μ1，故C正确，D错误。 故选AC。 10．AD A．滚轮相对于第1张纸向右运动，第1张纸对滚轮的摩擦力方向水平向左，则滚轮对第1张纸的摩擦力方向水平向右，故A正确； B．进第1张纸时，第1张纸相对第2张纸向右运动，则第2张纸与第1张纸间产生的是滑动摩擦力，故B错误； C．进第1张纸时，第1张纸对第2张纸的滑动摩擦力水平向右，但第2张纸处于静止状态，根据受力平衡可知，第3张纸对第2张纸的静摩擦力水平向左，故C错误； D．对第3张纸进行受力分析，水平方向受到第2、4张纸给其的摩擦力保持静止，故第2、3张纸间摩擦力与第3、4张纸间的摩擦力等大反向，故D正确。 故选AD。 11．AB AC．设两杆间距离为d，绳长为l，Oa、Ob段长度分别为la和lb，则 l＝la＋lb 两部分绳子与竖直方向夹角分别为α和β，受力分析如图所示 绳子中各部分张力相等 Fa＝Fb＝F 则 α＝β 满足 2Fcos α＝mg d＝lasinα＋lbsinα＝lsinα 即 sin α＝ F＝d和l均不变，则sinα为定值，α为定值，cosα为定值，绳子的拉力保持不变，故A正确，C错误； B．将杆N向右移一些，d增大，则sinα增大，cosα减小，绳子的拉力增大，故B正确； D．若换挂质量更大的衣服，d和l均不变，绳中拉力增大，但衣服的位置不变，故D错误。 故选AB。 12．AD AB．以O点为研究对象，O点受到衣服的拉力T、CO杆的支持力F1和绳AO、BO的拉力，设绳AO和绳BO拉力的合力为F，作出O点的受力示意图如图1所示，根据平衡条件得 F1＝＝2mg 由牛顿第三定律知CO杆所受的压力大小为2mg，故A正确，B错误； CD．由图1分析可知 F＝mgtan60°＝mg 将F沿OA、OB方向分解，如图2所示，设绳AO和绳BO所受拉力的大小均为F2，则 F＝2F2cos30° 解得 F2＝mg 故C错误，D正确。 故选AD。 13．(1)500N/m (2)0.125 （1）由于砝码处于静止，由平衡条件 代入数据，解得笔内小弹簧的劲度系数k=500N/m （2）书恰好匀速运动，由平衡可知 代入数据解得书与桌面间的动摩擦因数大小为 14．(1) (2) （1）设缆绳上的拉力为FT，拖船的动力为F，与运动方向成角，三艘船的受力如图所示 设缆绳对货船S的拉力为FT，对货船S，有 解得 （2）对拖船P，设沿速度方向动力分量为，垂直速度方向动力分量为，则有 每艘拖船提供的动力设为F，则有 15．（1）；（2） （1）以B为研究对象，将绳上的力沿竖直方向分解，由竖直方向受力平衡有 解得 （2）以A为研究对象，，故A在无绳作用时会沿斜面下滑，当摩擦力向上取最大值时A的质量最大，此时有 解得 当摩擦力向下取最大值时A的质量最小，此时有 解得 故物块A质量的取值范围为。 学科网（北京）股份有限公司 $