第2章 第4讲 微专题——共点力的静态平衡(Word练习)-【新高考方案】2027年高考物理一轮总复习（江苏专版）

**基本信息** 高中物理一轮复习共点力平衡专项训练，以生活场景为载体，通过8道典型题构建从单一物体到多体系统的受力分析逻辑链，强化科学推理与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |共点力平衡综合应用|8题（含磁铁黑板、叠放物体等场景）|结合生活实际的平衡问题，涉及摩擦力、弹力分析及整体隔离法|从单一物体受力分析到多体系统平衡，通过几何关系推导平衡条件，深化运动和相互作用观念|

[课时跟踪检测] 1.用质量为m1的磁铁将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上。某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力F轻拉磁铁,磁铁和白纸均未移动,则下列说法正确的是(重力加速度为g) (　 ) A.磁铁受到的摩擦力大小为m1g B.磁铁受到的摩擦力大小为 C.白纸受到一个摩擦力的作用 D.白纸受到黑板的摩擦力大小为 解析:选B　磁铁在竖直平面内受竖直向下的重力m1g、水平拉力F以及摩擦力f的作用,由共点力的平衡条件可知,磁铁受到的摩擦力大小为f=,故A错误,B正确;白纸受到磁铁对它的摩擦力作用和黑板对它的摩擦力作用,故C错误;对白纸和磁铁组成的整体进行受力分析,由共点力的平衡条件可知,白纸受到黑板的摩擦力大小为f'=,故D错误。 2.这是一木马摇椅简化图。A、B、C三个物体叠放在一起,且各接触面均平行,如图所示,C为半圆柱体,外力作用在物体C上让整体保持静止状态,C的MN边与水平方向夹角为θ,A物体质量为m,重力加速度为g。此时B对A的摩擦力为 (　 ) A.0 B.mg C.mgsin θ D.mgcos θ 解析:选C　对A受力分析,根据平衡条件,此时B对A的摩擦力为f=mgsin θ,故选C。 3.将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中第3、4块固定在地基上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°,石块间的摩擦力可以忽略不计。则第1块对第2块的弹力F1和第1块对第3块的弹力F2的大小之比为 (　 ) A. B. C. D. 解析:选A　如图对第一个石块进行受力分析,由几何关系知θ=60°,所以有=sin 60°=,根据牛顿第三定律可知,==,故选A。 4.如图a所示,送水工人用推车运送重120 N的桶装水,到达目的地后,工人缓慢抬起把手使OA变为水平即可将水桶卸下(如图b所示)。若桶与板OB、OA之间的摩擦不计,∠AOB=60°,当BO与水平面的夹角为90°时,则水桶对OB板的压力F1、对OA板的压力F2的大小正确的是 (　 ) A.F1=40 N B.F1=120 N C.F2=40 N D.F2=120 N 解析:选A　当BO与水平面的夹角为90°时,对水桶受力分析,水桶受到OB板的弹力F1'、OA板的弹力F2'以及重力G,在三个力的作用下平衡,其受力分析图如图所示,根据平衡条件以及几何关系有F2'sin 30°=F1',F2'cos 30°=G,解得F1'=40 N,F2'=80 N,由牛顿第三定律可知F1=F1'=40 N,F2=F2'=80 N,故选A。 5.(2025·泰州中学月考)如图所示,小球A、B大小相同,质量分别为2m和3m,竖直悬挂在细线下方。若整个装置受到水平向右的恒定风力影响,则两球达到平衡时的位置可能是 (　 ) 解析:选B　设风对一个小球的作用力为F,将两球看成一个整体,根据受力平衡可得,上边细线与竖直方向的夹角满足tan θ=,以B球为对象,根据受力平衡可得,下边细线与竖直方向的夹角满足tan α=,则有tan θ>tan α,即θ>α,故选B。 6.如图所示,斜拉桥可简化为不对称钢索模型,桥面水平、塔柱竖直,已知AC、AB的拉力大小分别为TAC、TAB,AC、AB与塔柱的夹角分别为α、β,且α <β,地面对塔柱的作用力竖直向上。下列说法正确的是 (　 ) A.钢索的拉力会对塔柱产生两个效果,一方面竖直向上拉塔柱,另一方面沿水平方向拉塔柱 B.若桥面保持水平稳定,则桥面的重心在D点的右侧 C.钢索对塔柱的拉力的合力斜向右下方 D.若桥面保持水平稳定,则有TACsin α=TABsin β 解析:选D　钢索的拉力会对塔柱产生两个效果,一方面竖直向下拉塔柱,另一方面沿水平方向拉塔柱,A错误;桥面受到TAC、TAB和重力的作用处于平衡状态,根据共点力平衡条件,重力经过TAC、TAB的交点A,所以桥面的重心在桥面与立柱的交点D处,B错误;塔柱受到TAC、TAB、重力以及地面对塔柱的作用力处于平衡状态,地面对塔柱的作用力竖直向上,则钢索对塔柱的拉力的合力竖直向下,C错误;当桥面保持水平稳定时,根据平衡条件得TACsin α=TABsin β,D正确。 7.北方农村秋冬季节常用金属丝网围成圆柱形粮仓储存玉米棒,该粮仓由于玉米棒装的不匀称而发生倾斜现象,为避免倾倒,在左侧用木棍支撑,如图所示。若支撑点距水平地面的高度为 m,木棍与水平地面动摩擦因数为,木棍重力不计,粮仓对木棍的作用力沿木棍方向,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为使木棍下端一定不发生侧滑,则木棍的长度最多为 (　 ) A.1.5 m B. m C.2 m D.2 m 解析:选C　设木棍与水平方向夹角为θ,木棍长度为L,粮仓对木棍的作用力大小为F,若使木棍下端一定不发生侧滑,由平衡条件有Fcos θ≤μFsin θ,由几何知识有tan θ=,两式联立解得L≤2 m,即木棍的长度最多为2 m,故A、B、D错误,C正确。 8.新春佳节,大街小巷总会挂起象征喜庆的中国红灯笼。如图所示,由4根等长轻质细绳AB、BC、CD、DE悬挂起3个质量相等的灯笼,绳两端的结点A、E等高,AB绳与竖直方向的夹角为α,绳中张力大小为F1;BC绳与竖直方向的夹角为β,绳中张力大小为F2,则 (　 ) A.α可能等于β B.α可能大于β C.F1>3F2 D.F1<3F2 解析:选D　由对称性可知AB绳和DE绳张力大小相等,大小为F1。对三个灯笼的整体分析可知2F1cos α=3mg,对结点B受力分析得F1sin α=F2sin β,F1cos α=mg+F2cos β,综上解得3tan α=tan β,F1=,F2=,由3tan α=tan β,可知α<β,A、B错误;由F1=,F2=,可知=3,又α<β,得cos α>cos β,<3,F1<3F2,C错误,D正确。 17 / 71 $