第4章 专题强化四 平衡中的综合应用（课时跟踪检测）-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册学生用书word（鲁科版）

**基本信息** 专题强化四围绕平衡综合应用，分层设计基础巩固、中档提升、综合拓展三层次，通过递进式情境与题型，强化相互作用观念与科学推理能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|单一物体受力分析（摩擦力、弹力判断）|直接考查概念辨析（如第1题物体受力个数）| |中档提升|动态平衡与系统分析（缓慢移动情境）|引入动态变化情境（如第4题小球沿圆环移动）| |综合拓展|复杂系统与定量计算（多力平衡、摩擦因数求解）|结合生活场景与定量计算（如第13题小环与木块系统）|

专题强化四　平衡中的综合应用 1.D　对B物体受力分析可知，受重力、A对B的支持力和摩擦力以及作用于B物体上的力F，共受4个力的作用，其中A对B的摩擦力与作用于B物体上的力F等大反向，即A对B的摩擦力方向水平向左、大小为2 N，A错误，D正确；对A、B整体受力分析可知，水平方向因为两边的力F等大反向，则地面对A的摩擦力为零，C错误；A物体受重力、地面的支持力、B对A的压力和摩擦力以及作用于A物体上的力F，共受5个力的作用，B错误。 2.D　由力的分解知识可知，集装箱对车厢的正压力为N＝Gcos θ，θ为车厢底面与水平方向的夹角，所以，车厢倾角越大，车厢与集装箱间的正压力就越小，故A错误；集装箱与车厢的动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关，与倾角无关，故B错误；根据共点力平衡，集装箱静止在倾斜车厢上时，受到的摩擦力等于重力沿斜面方向的分力，故C错误；集装箱开始下滑时，处于非平衡状态，集装箱滑动后的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力，故D正确。 3.D　对涂料滚进行受力分析，受到重力、撑杆对涂料滚的推力、墙壁对涂料滚的支持力三个力，其缓慢向上滚的过程中三力平衡，撑杆对涂料滚的推力方向与竖直方向的夹角变小，根据物体的平衡条件可知，推力竖直方向上的分力大小等于涂料滚的重力，涂料滚的重力不变，随推力方向与竖直方向夹角变小，推力也逐渐变小，进而其水平方向上的分力也变小，即涂料滚对墙壁的压力F2也变小，所以D正确。 4.AD　细线拉着小球缓慢上移，所以小球处于平衡状态，对小球受力分析如图，根据三角形相似有＝＝，在小球沿圆环缓慢上移的过程中OA＝OB＝R不变，则N保持不变，AB长度逐渐减小，则F减小，故A、D正确，B、C错误。 5.D　根据力的平衡条件，可知木块受到的静摩擦力大小为mgsin α，木块对斜面体的压力大小为mgcos α，A、B项错误；由整体法知，桌面对斜面体的摩擦力大小为0，支持力大小为（M＋m）g，C项错误，D项正确。 6.BD　对小球受力分析，其受到重力和两个拉力作用，三力平衡，如图所示，通过几何关系可知，力F2垂直于细绳，故有F1＝F3＞F2，故B、D正确，A、C错误。 7.B　如图所示，由于甲、乙质量相等，通过矢量的合成法则，结合几何关系，则有∠γ＋∠β＋∠α＝180°，∠β＝∠γ，因∠α＝70°，那么∠β＝55°，故B正确。 8.AB　设两段绳子间的夹角为2α，由平衡条件可知，2Fcos α＝mg，所以F＝，设绳子总长为L，两杆间距离为s，由几何关系L1sin α＋L2sin α＝s，得sin α＝＝，绳子右端上移，L、s都不变，α不变，绳子张力F也不变，A正确；杆N向右移动一些，s变大，α变大，cos α变小，F变大，B正确；绳子两端高度差变化，不影响s和L，所以F不变，C错误；衣服质量增加，绳子上的拉力增加，由于α不会变化，悬挂点不会右移，D错误。 9.（1）400 N　（2）200 N　800 N　（3）400 N 解析：（1）由于物体A静止，故OB绳的拉力 T＝GA＝400 N。 （2）对物体B受力分析，如图甲所示， 根据平衡条件，有N＋Tsin 30°＝GB Tcos 30°＝f，联立解得N＝800 N，f＝200 N。 （3）对滑轮受力分析，受三个拉力，如图乙所示， 根据平衡条件，有TOC＝2Tcos 30°＝400 N。 10.BD　以重物为研究对象，根据受力平衡可知，细线拉力大小总是与重物的重力相等，即T＝mg，可知在该过程中，细线拉力大小保持不变，则细线BO不会断掉，故A错误；在该过程中，细线拉力大小保持不变，但滑轮两侧细线之间的夹角逐渐减小，根据平行四边形定则可知，滑轮受到细线的作用力逐渐增大，故B正确，C错误；当细线BO与天花板的夹角为60°时，滑轮两侧细线之间的夹角为150°，则滑轮受到细线的作用力大小为F＝2Tcos＝2Tcos 75°＜2Tcos 60°＝T＝mg，故D正确。 11.AD　分析球A的受力情况，如图甲所示，N与mg的合力与T等大、反向、共线，根据两个阴影三角形相似得＝＝，解得N＝mg，T＝mg，故A正确。B在竖直方向受到重力，由平衡条件知竖直墙壁对B的摩擦力一定不为零，故B错误。当只轻轻把B向下移动一点距离，分析球A的受力情况，如图乙所示，N'与T'的合力与mg等大、反向、共线，根据两个阴影三角形相似得＝＝，可得N'＝mg，T'＝mg，由于L＞h，可知N'减小，T'减小，故C错误，D正确。 12.BC　A、B始终保持静止，对B受力分析，如图甲所示，设A、B圆心连线与竖直方向夹角为α，由F2sin α＝F1，F2cos α＝F＋GB可得，当F增大时，F2增大，F1也增大。将A、B看成整体，受力如图乙所示，设地面对A的支持力为N，对A的摩擦力为f，则由整体平衡得GA＋GB＋F＝N，且f＝F1，由此可知，当F增大时，N、f均增大，F3是N与f的合力，也增大。所以B、C正确，A、D错误。 13.（1）mg＋　（2） 解析：（1）对整体，根据平衡条件可得 2N－（M＋2m）g＝0 解得N＝mg＋。 （2）对木块，根据平衡条件可得 2Tcos 30°－Mg＝0 小环不滑动，则Tsin 30°≤μN 解得μ≥ 动摩擦因数μ至少为。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题强化四　平衡中的综合应用 1.如图所示，A、B两个物体的质量相等，有F＝2 N的两个水平力分别作用于A、B两个物体上，A、B都保持静止，则下列说法正确的是（　　） A.B物体受3个力的作用 B.A物体受4个力的作用 C.地面对A的摩擦力方向水平向右、大小为2 N D.A对B的摩擦力方向水平向左、大小为2 N 2.自卸车常用来进行土方、砂石、散料等的装卸运输工作。如图所示，当自卸车的车厢从水平倾斜到一定角度时，车厢上的货物如集装箱就会自动滑下。下列说法正确的是（　　） A.车厢倾斜角度越大，集装箱对车厢的压力越大 B.车厢倾斜角度越大，集装箱与车厢的动摩擦因数越小 C.集装箱静止在倾斜车厢上时，受到的摩擦力大于重力沿斜面方向的分力 D.集装箱开始下滑时，受到的摩擦力小于重力沿斜面方向的分力 3.如图所示的是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图。使用时，用撑杆推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上。撑杆的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑杆足够长。粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，该过程中关于撑杆对涂料滚的推力F1、涂料滚对墙壁的压力F2，以下说法正确的是（　　） A.F1增大，F2减小 B.F1减小，F2增大 C.F1、F2均增大 D.F1、F2均减小 4.〔多选〕如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔。质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动过程中手对线的拉力F和环对小球的弹力N的大小变化情况是（　　） A.手对线的拉力F越来越小 B.手对线的拉力F越来越大 C.环对小球的弹力N越来越大 D.环对小球的弹力N不变 5.如图所示，倾角为α、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mgcos α B.木块对斜面体的压力大小是mgsin α C.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin αcos α D.桌面对斜面体的支持力大小是（M＋m）g 6.〔多选〕如图所示，用与竖直方向成θ角（θ＜45°）的倾斜轻绳a和轻绳b共同固定一个小球，这时绳b在水平位置1的拉力为F1，现保持小球在原位置不动，使绳b在原竖直平面内，逆时针转过θ角到位置2固定，绳b的拉力变为F2，再转过θ角到位置3固定，绳b的拉力变为F3，则（　　） A.F1＝F2 B.F1＝F3 C.F2＞F3 D.F2＜F3 7.如图所示，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α＝70°，则β等于（　　） A.45°　　　B.55° C.60°　　　D.70° 8.〔多选〕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 9.轻绳OC与竖直方向成30°角，轻绳OB与水平方向成30°角，O为质量不计的光滑滑轮，已知物体B重力为1 000 N，物体A重力为400 N，物体A和B均静止，求： （1）OB绳的拉力为多大？ （2）物体B所受地面的摩擦力f和支持力N分别为多大？ （3）OC绳的拉力为多大？ 10.〔多选〕如图所示，一绕过水平杆左端光滑轻小滑轮O的细线，上端固定在水平天花板的B点，下端系一质量为m的重物。重物静止时，细线BO与天花板的夹角为60°。现将杆绕水平轴A沿顺时针方向缓慢转动，直到细线BO与天花板的夹角为30°。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A.在该过程中，细线BO可能会断掉 B.在该过程中，滑轮受到细线的作用力逐渐增大 C.在该过程中，滑轮受到细线的作用力逐渐减小 D.当细线BO与天花板的夹角为60°时，滑轮受到细线的作用力小于mg 11.〔多选〕如图所示，一质量为m、半径为r的光滑球A用细绳悬挂于O点，另一质量为M、半径为R的半球形物体B被夹在竖直墙壁和A球之间，B的球心到O点的距离为h，A、B的球心在同一水平线上，A、B处于静止状态，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A.B对A的支持力大小为mg B.竖直墙壁对B的摩擦力可能为零 C.轻轻把B向下移动一点距离，若A、B再次保持静止，则B对A的支持力大小保持不变，细绳拉力增大 D.轻轻把B向下移动一点距离，若A、B再次保持静止，则B对A的支持力减小，细绳拉力减小 12.〔多选〕在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B施加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心、设墙对B的作用力为F1，A对B的作用力为F2，地面对A的作用力为F3。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中（　　） A.F1保持不变，F3缓慢增大 B.F1缓慢增大，F3缓慢增大 C.F2缓慢增大，F3缓慢增大 D.F2缓慢增大，F3保持不变 13.如图所示，两个质量均为m的小环套在一水平放置的粗糙长杆上，两根长度均为l的轻绳一端系在小环上，另一端系在质量为M的木块上，两个小环之间的距离也为l，小环保持静止。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。 （1）求杆对小环的支持力； （2）小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为多大？ 3 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $