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** 高中物理共点力平衡同步练习，通过基础认知、综合应用、拓展提升三层设计，实现从单一受力分析到复杂情境综合应用的知识巩固，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| |----|----------|----------| |基础认知层|共点力平衡条件、单一物体受力分析|单选题1-5以钢管、悬吊物体等简单情境，考查弹力、摩擦力判断，强化物理观念| |综合应用层|多物体受力、力的合成与分解|单选题6-7、多选题8涉及斜面、半球形容器等复杂情境，训练科学推理与模型建构| |拓展提升层|动态平衡、临界问题、多过程分析|解答题9-14分问设计，从基础计算到临界质量分析，提升综合应用能力|

共点力的平衡练习卷 一、单选题 1．如图所示，质量均匀的钢管AB，A端支在水平地面上，B端被竖直轻绳悬挂着。钢管处于静止状态，则（　　） A．钢管共受到4个力的作用 B．钢管A端所受弹力沿AB方向 C．钢管对地面的作用力方向竖直向下 D．轻绳对钢管的拉力大于钢管对轻绳的拉力 2．如图所示，不计悬绳的质量，把B和C两物体悬吊在天花板A上，当两物体静止后，下面哪一对力是平衡力（     ） A．天花板对绳的拉力和绳对B物体的拉力 B．上段绳对B物体的拉力和下段绳对B物体的拉力 C．下段绳对B物体的拉力和下段绳对C物体的拉力 D．下段绳对C物体的拉力和C物体的重力 3．如图所示，重物重为G，重物受到两根绳子拉力的合力大小为（     ） A．0 B． C．G D．2G 4．如图甲所示为烤肠机，香肠可视为质量为m的均匀圆柱体，静止在两根水平的平行金属杆中间，其截面图如图乙所示。金属杆1、2的圆心与烤肠圆心的连线与竖直方向的夹角均为θ，不计一切摩擦，重力加速度为g。则金属杆1、2对烤肠的作用力的合力大小为（　　） A． B．mg C． D． 5．如图所示，物体A静止于放在水平地面的斜面上，关于水平地面和物体的受力情况，下列说法正确的是（　　） A．水平地面所受摩擦力的方向水平向左 B．水平地面所受摩擦力的方向水平向右 C．物体受到重力、支持力、摩擦力、下滑力四个力作用 D．物体所受斜面作用力的方向竖直向上 6．两个相似的斜面体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 7．如图所示，成人用与水平方向夹角为α、斜向上的拉力F向前拉总质量为m的小孩和雪橇，从静止开始沿直线匀加速通过距离x的过程中（     ） A．雪橇对地面的压力大小是 B．雪橇与地面之间摩擦力大小是 C．拉力做的功是Fx D．拉力做的功是 二、多选题 8．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的作用下静止于P点。设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ。重力加速度为g，下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 三、解答题 9．如图所示，用不可伸长的轻绳AC和BC吊起一质量不计的沙袋，绳AC和BC与天花板的夹角分别为和，现缓慢往沙袋中注入沙子（取）。 (1)当注入沙袋中的沙子质量为时，求绳AC和BC上的拉力大小和； (2)若绳AC能承受的最大拉力为150N，绳BC能承受的最大拉力为80N，为使绳子不断裂，求注入沙袋中沙子质量的最大值M。 10．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。 11．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。 12．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。 13．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。 14．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？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《共点力的平衡练习卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D C B D A D AC 1．C 【详解】A．钢管共受到3个力的作用，重力、地面弹力、绳的拉力，故A错误； BC．支持力的方向垂直于接触面指向被支持的物体，所以钢管A端所受弹力方向竖直向上,即地面对钢管的作用力方向竖直向上，根据牛顿第三定律可知，钢管对地面的作用力方向竖直向下，故B错误，C正确； D．轻绳对钢管的拉力与钢管对轻绳的拉力是一对相互作用力，大小相等，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】A．天花板对绳的拉力和该绳对B物体的拉力不是平衡力，平衡力的作用对象是一个物体，这里有两个对象了，A错误； B．上段绳对B物体的拉力和下段绳对B物体的拉力大小不等，也不是平衡力，B错误； C．下段绳对B物体的拉力和下段绳对C物体的拉力也不是平衡力，平衡力的作用对象是一个物体，这里有两个对象了，C错误； D．下段绳对C物体的拉力和C物体的重力是一对平衡力，D正确； 故选D。 3．C 【详解】重物静止，受力平衡。竖直方向上有 即两根绳子拉力的合力大小等于重物的重力，方向竖直向上。 故选C。 4．B 【详解】香肠处于静止状态，两根金属杆对香肠的支持力均沿各自圆心连线方向，设每根金属杆的支持力大小为。由对称性可知，两支持力的水平分量相互抵消，根据竖直方向受力平衡有 解得 两根金属杆对香肠作用力的合力大小为 解得 故选B。 5．D 【详解】AB．将物体A和斜面视为一个整体，整体在水平方向上没有外力作用，因此水平地面对斜面没有摩擦力，斜面对水平地面也没有摩擦力，故AB错误； C．物体受到重力、支持力、摩擦力三个力作用，下滑力是重力的分力，不是物体实际受的力，故C错误； D．物体 A 受到重力、支持力和静摩擦力。斜面对A的作用力是支持力与静摩擦力的合力，根据平衡条件，这个合力与重力大小相等、方向相反，即竖直向上，故D正确。 故选D。 6．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。 7．D 【详解】A．竖直方向受力平衡，地面对雪橇的支持力满足 可得 根据牛顿第三定律，雪橇对地面的压力大小等于，即，故A错误； B．雪橇做匀加速运动，滑动摩擦力大小为 同时水平方向合力不为零，因此摩擦力不等于，故B错误； CD．，是拉力和位移方向的夹角，本题中，因此拉力做功 ，故C错误，D正确。 故选 D。 8．AC 【详解】滑块受力如图所示 根据平衡条件可得， 解得， 故选AC。 9．(1)， (2)16kg 【详解】（1）对C点受力分析可知， （2）绳BC能承受的最大拉力为80N，则注入沙袋中沙子质量的最大值 此时 可知注入沙袋中沙子质量的最大值为16kg。 10．(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 11．(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 12．(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 13．(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 14．(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 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $