专题05 力的合成与平衡（期中真题汇编,新疆专用）高一物理上学期

专题05 力的合成与平衡 4大高频考点 1. 力的合成和分解 2. 共点力的平衡 3. 动态平衡和临界、极值问题 4. 实验：探究两个互成角度的力的合成规律 考点1 力的合成和分解 1.(2025-2026高一上·新疆塔城地区第一高中学·期中)两个共点力的大小分别为3N和8N，这两个共点力的合力F的大小范围是（　　） A.  B.  C.  D.  2.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第四十一中学·期中)如图所示，有5个力作用于同一点O，表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知，求这5个力的合力大小（       ） A. 40N B. 30N C. 20N D. 10N 3.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)如图所示，将光滑斜面上物体所受的重力分解为、两个力，下列结论正确的是（　　） A. 是斜面作用在物体上使物体下滑的力，是物体对斜面的正压力 B. 物体受、、、四个力作用 C. 物体只受重力和弹力的作用 D. 、、三个力的作用效果跟、两个力的作用效果不相同 4.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第四十一中学·期中)两个大小相等的共点力、，当它们间的夹角为时，合力大小为，那么当它们之间的夹角为120°时，合力的大小为（　　） A.  B.  C.  D.  5.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第四十一中学·期中)三个力F1=5 N，F2=8 N，F3=15 N作用在同一个质点上，其合力大小范围正确的是（　　） A. 2 N≤F≤28 N B. 0≤F≤28 N C. 12 N≤F≤28 N D. 13 N≤F≤28 N 6.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)(多选)下列说法正确的是（　　） A. 两个互成一定角度的共点力，只要有一个分力增大，合力必然增大 B. 物体受摩擦力时必定同时受弹力，但是受弹力的时候不一定同时受到摩擦力 C. 一个物体同时受到3N、8N和6N三个共点力的作用时，该物体可能处于平衡态 D. 一质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，重力mg可以分解为使物体下滑的力mgcosθ和使物体压紧斜面的力mgsinθ 7.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)如图所示，锤子对木工凿施加的力F沿竖直面向下，木工凿对木头的侧面和竖直面的压力分别为和，下列说法正确的是（　　） A. 和是的两个分力 B. 凿子尖端打磨的夹角不同，一定大于 C. 凿子尖端打磨的夹角不同，一定大于 D. 凿子尖端打磨的夹角不同，一定大于 8.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二中学·期中)(多选)某质点在同一平面内同时受三个共点力作用的四种情况分别如图甲、乙、丙、丁所示，已知图中每个正方形方格的边长表示大小为1N的力，则关于该质点所受合外力大小的说法错误的是（       ） A. 图甲中质点所受的合外力大小等于5N B. 图乙中质点所受的合外力大小等于5N C. 图丙中质点所受的合外力等于0 D. 图丁中质点所受的合外力等于3N 9.(2025-2026高一上·新疆尔自治区喀什地区巴楚县第五中·期中)“滚铁环”是一项深受幼儿喜爱的传统游戏。如图所示，幼儿一手握铁钩，轻轻套住铁环，稍用力推，使铁环保持竖直向前滚动，随后跟着铁环小步向前跑。假设某次在水平地面上推铁环时，铁环的圆心以πm/s的速度沿直线运动，铁环上与地面接触处恰好相对地面静止。下列说法正确的是（　　） A. 铁环上各点的速率均相等 B. 铁环上某点的最大速率为πm/s C. 铁环上某点转到与圆心等高时的速率为πm/s D. 铁环上某点转到与圆心等高时的速率为πm/s 考点2 共点力的平衡 1.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二师八一中学·期中)如图所示，一块长木板放在水平桌面上，现用一水平力F向右缓慢推动木板，使其一部分露出桌面（未掉落），在向右缓慢推木板的过程中，以下说法正确的是（　　） A. 木板对桌面的压强保持不变 B. 木板对桌面的压力逐渐增大 C. 水平力F大小保持不变 D. 水平力F大小逐渐减小 2.(2025-2026高一上·新疆尔自治区喀什地区巴楚县第五中·期中)平地面上两个相同的物块A、B分别在外力的作用下以相同的速度向右匀速运动，物块A、B所受的外力分别为水平恒力和斜向上的恒力，如图所示。用、分别表示地面对物块A、B的摩擦力，、分别表示、的功率。下列说法正确的是 A. 与大小不可能相等 B. 可能有 C. 一定大于 D. 可能等于 3.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第一中学·期中)超市卖篮球的货架采用了图示的圆弧形货架，并用竖直的挡板挡住篮球，不计摩擦，且各篮球质量均相同，则图中4个球中对挡板压力最大的球是（　　） A. a球 B. b球 C. c球 D. d球 4.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第七十中学·期中)(多选)如图所示，质量为1kg的小球A与质量未知的滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内。滑环B套在与竖直方向成θ=53°的粗细均匀的固定杆上，滑环和杆间的动摩擦因数μ=0.5，初始时滑环恰好不下滑，现对小球A施加一个水平力F， 使小球A在水平力F的作用下沿着 圆弧轨迹缓慢上移，滑环仍保持静止， 设滑环与杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（sin53°=0.8，取重力加速度g=10m/s2），下列说法正确的是（　　）     A. 绳子拉力变大 B. 滑环B的质量m=0.5kg C. 固定杆给滑环B的弹力方向一定垂直于杆向下 D. 滑环B受到的摩擦力变大 5.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)(多选)如图所示，质量为M的斜面体ABC静置于粗糙水平地面上，AB面粗糙，质量为m的物体从AB面顶端A点由静止释放，匀速运动至斜面底端，斜面体始终保持静止，重力加速度为g，则在此过程中（　　） A. 地面对斜面体的摩擦力方向水平向左 B. 斜面体受到地面的摩擦力为0 C. 地面对斜面体的支持力等于 D. 地面对斜面体的支持力大于 6.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)一根轻绳一端系质量的小球，另一端系于光滑竖直墙壁上的点，轻绳与竖直方向的夹角，在墙壁和小球之间夹有一质量的长方体物块，如图所示，小球、物块均静止，取重力加速度大小，，，下列说法正确的是（　　） A. 物块受到小球竖直向下的摩擦力 B. 小球不受摩擦力作用 C. 竖直墙壁对物块的弹力大小为 D. 轻绳的拉力大小为 7.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)(多选)如图甲所示，轻绳AD一端固定在竖直墙上的A点，另一端跨过固定水平横梁BC右端的定滑轮系着一个质量为m1的物体，∠ACB=30°；图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，∠EGH=30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体，m2=2m1，则下列说法正确的是（　　） A. BC杆上的弹力大小与HG杆上的弹力大小比值为1:2 B. BC杆上的弹力大小与HG杆上的弹力大小比值为 C. 细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为1:4 D. 细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为1:2 8.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)(多选)如图所示，截面为三角形的木块a上放置一铁块b，木块a的竖直边靠在竖直且粗糙的墙面上，现用竖直向上的推力F推动a、b一起向上匀速运动，运动过程中a、b始终保持相对静止，则下列说法正确的是（　　） A. a受到6个力的作用 B. a受到4个力的作用 C. b受到3个力的作用 D. b受到2个力的作用 9.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第一中学·期中)(多选)在超市购物时，某顾客推着购物车乘自动扶梯上楼，现将该过程简化成如图所示模型：倾角为30°的扶梯匀速向上运行，顾客、购物车与扶梯相对静止，顾客质量为M，与扶梯间的动摩擦因数为μ，购物车质量为m，与扶梯间的摩擦忽略不计，重力加速度为g，设顾客对购物车的推力水平向右，则（　　） A. 人对购物车的推力大小为 B. 扶梯对购物车的支持力大小为 C. 顾客受到摩擦力大小为 D. 顾客受到的摩擦力大小为 10.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第一中学·期中)有P、Q、N三物块质量均为m，它们竖直叠放在水平面上且处于静止状态，现对Q施加一个水平向右的推力F，三个物块依然保持静止状态，则施加力F之后（　　） A. P、Q两物块之间的摩擦力增大 B. N与地面之间没有摩擦力 C. Q一定受到4个力的作用 D. Q、N两物块之间的压力增大 考点3 动态平衡和临界、极值问题 1.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)如图，一个重力为15N的物体，用细线悬挂在点，现在用力拉物体，使悬线偏离竖直方向时处于静止状态，此时所用拉力的最小值为（　　） A. 5N B. 7.5N C. 8.65N D. 4.3N 2.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第七十中学·期中)(多选)在修建乡村住房时，工人用上了简易机械如图所示，甲站在地面上通过支架上的定滑轮拉着OA绳把建筑材料缓慢提升到楼顶后。乙再在楼顶水平拉着OB绳把建筑材料缓慢移到楼顶平台上，在乙缓慢移动建筑材料的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 地面对甲的支持力变小 B. 地面对甲的摩擦力变小 C. 楼层对乙的作用力变大 D. OA绳上的拉力先增大后减小 3.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第七十中学·期中)如图所示，一物体P通过细绳系在两根等长细绳OA、OB的结点O上，细绳的A端、B端挂在半圆形的支架上，开始时绳OB处于水平位置，此时细绳OA、OB的拉力大小各为5.0N和3.0N。保持A端、O端的位置不动，将B端沿半圆形支架从水平位置逐渐移至竖直位置C，在这一过程中（       ）     A. 细绳OA的拉力一直增大 B. 细绳OB的拉力一直减小 C. 细绳OB的最小拉力为2.4N D. 细绳OB的最大拉力为5N 4.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第四十一中学·期中)(多选)水平地面上固定着倾角为45°的足够长的斜面，一足够长的直挡板通过O处铰链与斜面相连接，将一个质量为4kg的铅球放在挡板与斜面之间，铅球处于静止状态，如图所示。挡板与斜面间的夹角为θ，挡板对铅球的弹力和斜面对铅球的弹力分别用F1和F2表示，不考虑铅球受到的摩擦力，重力加速度g=10m/s²，下列说法正确的是（　　） A. 当θ=45°时， B. 当θ=90°时，F1=20N C. θ由30°缓慢增大至135°的过程中，F1先减小后增大 D. θ由30°缓慢增大至135°的过程中，F2先增大后减小 5.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)如图所示，一轻绳绕过定滑轮C（半径可忽略）一端连接小球A（可视为质点），另一端连接物体B。物体B放在粗糙水平地面上，受到水平向右的作用力F的作用，使得小球A沿光滑固定的半球面从图示位置缓慢向上移动，定滑轮C在半球面球心O的正上方，已知OC的长度为2R，半球面的半径为R。小球A向上移动到D的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的张力T增大 B. 光滑半球面对小球A的支持力N变大 C. 地面对物体B的摩擦力增大 D. 地面对半球面的作用力减小 6.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)(多选)如图所示，倾角为 质量 的斜面体C置于粗糙水平地面上，小物块B放在粗糙斜面上，质量 连接B的轻绳与斜面平行，轻绳跨过光滑轻质小滑轮O与质量为 的物块A相连。开始时A静止在滑轮正下方，现对A 施加一个拉力F使A缓慢移动，F与连接A的轻绳OA的夹角始终保持 直至轻绳OA 水平。此过程中B、C始终保持静止状态。g取 则 （　　） A. 开始时，B所受摩擦力大小为5N B. OA 水平时，轻绳拉力为 C. OA 水平时，地面对C的支持力为 D. A缓慢移动过程中，轻绳拉力的最大值为 7.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二中学·期中)(多选)如图所示，一轻绳绕过定滑轮（半径可忽略）一端连接小球（可视为质点），另一端连接物体。物体放在粗糙水平地面上，受到水平向右的作用力的作用，使得小球沿光滑固定的半球面从图示位置缓慢向上移动，定滑轮在半球面球心的正上方，已知的长度为，半球面的半径为。小球向上移动到的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的张力大小增大 B. 光滑半球面对小球的支持力大小不变 C. 地面对物体的摩擦力大小增大 D. 地面对半球面的作用力大小减小 8.(2025-2026高一上·新疆尔自治区喀什地区巴楚县第五中·期中)如图所示，一根轻绳的两端分别固定于水平天花板上的A、D两点，B、C两点将轻绳三等分，在C点用另一根轻绳系上一个质量为M的重物，同时在B点施加一个沿纸面内的恒力F，并保持轻绳BC段水平且AB段伸直，此时∠A=∠D，AD=2BC，系统保持静止。重力加速度为g。求： （1）BC段轻绳上的拉力大小； （2）若恒力F可沿纸面内的任意方向调整，求力F的最小值及对应的方向。 9.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)如图所示，质量为、倾角为的斜面体A静置于水平地面上，物块C（质量未知且大小可调节）悬挂在轻绳OP、OQ的结点O处，OP水平，OQ与竖直方向的夹角为，且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量为的物块B相连（BQ段绳与斜面平行）。A与B之间、A与地面之间的动摩擦因数均为。现改变物块C的质量，使整个系统在图示位置能始终保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。 （1）当A与B之间的摩擦力恰好为零时，求物块C的质量； （2）当C的质量时，求物块B受到摩擦力的大小和方向； （3）求物块C的质量大小应满足的条件。 考点4 实验：探究两个互成角度的力的合成规律 1.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第四十一中学·期中)某物理学习小组的同学利用如图（a）所示的实验装置来探究“两个互成角度的力的合成规律”的实验。 （1）本实验所用的物理学研究方法是　　　　　　　　； A．放大法       B．等效替代法       C．控制变量法       D．理想模型法 （2）图（b）的四个力中，不是由弹簧秤直接测得的是　　　　　　　　（用表示力的字母表示），某次测量中，弹簧秤甲的读数如图（c）所示，为　　　　　　　　N； （3）图（a）中保持结点O的位置及OB方向不变，将弹簧秤乙绕O点逆时针缓慢旋转，使OC与OA的夹角由90°缓慢增大至180°，在此过程中弹簧秤甲的读数将　　　　　　　　，弹簧秤乙的读数将　　　　　　　　（选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”）。 2.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)如图甲，某同学用弹簧OC和弹簧测力计a、b做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。其中Oa、Ob为细绳。 （1）在保持弹簧OC伸长1.00cm，且弹簧两端点位置不变的条件下，若弹簧测力计a、b间夹角为90°，弹簧测力计a示数如图乙，则弹簧测力计a的读数是　　　　　　　　N，若已知弹簧测力计b的读数为4.00N，并已在图丙方格纸上作出，请你在所给的方格纸上按作图法的要求作出弹簧测力计a的拉力及它们的合力　　　　　　　　。 （2）如图丁是某同学所作的合力与分力的关系图，则实际的合力是　　　　　　　　，一定沿CO方向的是　　　　　　　　。（均选填“F”或“F′”） （3）实验中，如果将细绳换成橡皮条，O点沿OB、OC方向的拉力仍等于弹簧测力计的读数，则实验结果　　　　　　　　发生变化。（选填“会”或“不会”） 3.(2025-2026高一上·新疆尔自治区喀什地区巴楚县第五中·期中)在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学严格按照实验流程，完成了实验数据的测量，留下了如图所示记录实验数据的白纸，请你根据纸上的标记与数据，帮助该同学完成实验。 （1）在记录标记与数据的纸上完成实验作图，力的标度图中已给出。（要求作出力F1、F2、F'和理论合力F的图示，并标出F的值） （2）请对该实验结论进行简单评述：　　　　　　　　　　　　　　。 4.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)(多选)某实验小组用如图甲所示的装置进行“验证力的平行四边形定则”实验，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。 （1）为了完成实验，需要___________（多选）。 A. 测量橡皮条的原长 B. 记录结点O的位置 C. 始终确保OB和OC细绳之间的夹角为 D. 通过细绳记录拉力的方向 （2）某次实验时弹簧测力计的示数如图乙所示，则此时的示数为　　　　　　　　　　　N。 （3）某次实验完成后根据实验数据画出分力与合力的示意图如图丙所示，如果没有操作失误，那么图丙中的F（只用一个弹簧测力计拉橡皮条至O点的力）的方向　　　　　　　　　　　（填“一定”或“不一定”）沿AO方向。 5.(2025-2026高一上·新疆塔城地区第一高中学·期中)某实验小组用如图1所示装置进行验证力的平行四边形定则的实验，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。    （1）某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力F的示意图如图2所示，为一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力。如果没有操作失误则图2中的F与两方中，方向一定沿AO方向的是　　　　　　　　。 （2）关于实验操作，下列步骤中必要的是　　　　　　　　。 A.实验前要将两只弹簧测力计竖直互钩对拉，检查两弹簧测力计读数是否相同 B.实验时橡皮筋要沿同一方向拉伸相同长度，并测出橡皮筋的伸长量 C.两分力的夹角应取90°较好，便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则 D.拉力方向应与木板平面平行，且两个分力的值要适当大些 （3）同学接着进行了如图3所示的实验，一竖直木板上固定白纸，白纸上附有角度刻度线，弹簧测力计a和b连接细线系于O点，其下端用细线挂一重物Q，使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数，并在白纸上记录拉线的方向。则图中弹簧测力计a的示数为　　　　　　　　N；接下来该同学将弹簧测力计a绕O点顺时针缓慢转动，弹簧测力计b始终保持水平向左的方向拉细线，且保持结点O的位置不变，直到弹簧测力计a方向转动到30°刻度处，此过程中弹簧测力计b的示数将　　　　　　　　（填“变大”、“不变”、“变小”）。 6.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第一中学·期中)某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，和为细绳。 （1）本实验中两次拉橡皮条的过程，主要体现的科学方法是                  A. 理想实验法　　B. 等效替代法 C. 控制变量法　　D. 建立物理模型法 （2）在做本实验时，下列操作中错误的是                  。 A. 同一次实验过程中O点位置不允许变动　　B. 实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度 C. 实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点　　D. 实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧秤之间夹角应取，以便于算出合力的大小 （3）某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳的结点到达O点，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时橡皮条的弹力大小为　　　　　　　　　　N。 （4）根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，图中　　　　　　　　　　　是、合力的理论值（填“F”或“”）。 （5）实验结束后，小明同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力F与弹簧长度L的关系”，绘出如图丁所示图像，则弹簧测力计的劲度系数为　　　　　　　　　　。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $品学科网 2》 考点1力的合成和分解 1.【答案】C 2.【答案】B 3.【答案】C 4.【答案】D 5.【答案】A 6.【答案】BC 7.【答案】D 8.【答案】CD 9.【答案】D 2》 考点2共点力的平衡 1.【答案】C 2.【答案】C 3.【答案】A 4.【答案】ABC 5.【答案】BC www zxxk .com 让教与学更高效 专题05力的合成与平衡 1/4 可学科网 www.zxxk com 让教与学更高效 6.【答案】c 7.【答案】BC 8.【答案】BC 9.【答案】AC 10.【答案】D 考点3动态平衡和临界、极值问题 1.【答案】B 2.【答案】AC 3.【答案】c 4.【答案】AC 5.【答案】c 6.【答案】ACD 7.【答案】BC Mg/▣ 8.【答案】(1)Tc= (2)号Mg,方向与AB绳垂直且斜向左下方 9.【答案】(1)m3=0.96kg (2)f=1N,方向沿斜面向上 (3) 0.672kg≤mc≤1.2kg 考点4实验：探究两个互成角度的力的合成规律 1.【答案】①B ②F ③2.80.78.79.81 ④减小 ⑤先减小后增大 214 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 F 2.【答案】(1)①3.00 ② (2)①F'②F'(3)不 会 F 23 0 2 F 3 4 (2)[1]由图丁可知F是通过做平行四边形得到的合力理论值，所以实际 的合力是F';[2]由于存在一定的误差，合力理论值F不一定沿C0方向；根据二力平衡可知，F'一定沿CO 方向。 (3)在实验中，如果将细绳换成橡皮条，不会影响分力的大小与方向，则实验结果不会发生变化。 0.5N F=4.50N F=6.50N F=3.50N 3.【答案】(1) (2)在实验误差允许的范围内， 两个共点力合成时遵循平行四边形定则 3/4 函学科网 www.zxxk com 让教与学更高效 0.5N F,=4.50N ● F=6.50N F=3.50N (2)由图示可知，在实验误差允许的范围内，两个共点力合成时 遵循平行四边形定则。 4.【答案】(1)BD (2)3.39.40.41 (3)一定 5.【答案】①F ②D ③5.80 ④变大 6.【答案】(1)B (2)CD (3)4.00 (4)F (5)200 4/4 专题05 力的合成与平衡 4大高频考点 1. 力的合成和分解 2. 共点力的平衡 3. 动态平衡和临界、极值问题 4. 实验：探究两个互成角度的力的合成规律 考点1 力的合成和分解 1.(2025-2026高一上·新疆塔城地区第一高中学·期中)两个共点力的大小分别为3N和8N，这两个共点力的合力F的大小范围是（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】C 【详解】3N和8N的力反向时合力最小，为，3N和8N的力同向时合力最大，为，故这两个共点力的合力F的大小范围是故C正确。故选C。 2.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第四十一中学·期中)如图所示，有5个力作用于同一点O，表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知，求这5个力的合力大小（       ） A. 40N B. 30N C. 20N D. 10N 【答案】B 【详解】根据平行四边形定则可知，图中、的合力等于；图中、的合力等于；则这5个力的合力大小为故选B。 3.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)如图所示，将光滑斜面上物体所受的重力分解为、两个力，下列结论正确的是（　　） A. 是斜面作用在物体上使物体下滑的力，是物体对斜面的正压力 B. 物体受、、、四个力作用 C. 物体只受重力和弹力的作用 D. 、、三个力的作用效果跟、两个力的作用效果不相同 【答案】C 【详解】A．是重力沿斜面方向向下的分力，不是斜面作用在物体上的力，是重力垂直于斜面方向的分力，属于重力性质的力，物体对斜面的正压力是弹力性质的力，物体对斜面的正压力的大小等于，故A错误。BC．和是重力的两个分力，物体只受重力和支持力FN两个力，故B错误，C正确。D．重力分解为、两个力，根据合力与分力是等效替代关系，可知，力、和三个力的作用效果跟mg、两个力的效果相同，故D错误。故选C。 4.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第四十一中学·期中)两个大小相等的共点力、，当它们间的夹角为时，合力大小为，那么当它们之间的夹角为120°时，合力的大小为（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】D 【详解】设，当它们的夹角为90°时，如图甲所示，根据平行四边形定则知其合力为，即故当夹角为120°时，如图乙所示，同样根据平行四边形定则，其合力与大小相等。故选D。 5.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第四十一中学·期中)三个力F1=5 N，F2=8 N，F3=15 N作用在同一个质点上，其合力大小范围正确的是（　　） A. 2 N≤F≤28 N B. 0≤F≤28 N C. 12 N≤F≤28 N D. 13 N≤F≤28 N 【答案】A 【详解】三个共点力的最大值等于三个力之和 F1、F2两个力的合力最大为F3大于13N，所以三个力最小值是故合力范围为故选A。 6.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)(多选)下列说法正确的是（　　） A. 两个互成一定角度的共点力，只要有一个分力增大，合力必然增大 B. 物体受摩擦力时必定同时受弹力，但是受弹力的时候不一定同时受到摩擦力 C. 一个物体同时受到3N、8N和6N三个共点力的作用时，该物体可能处于平衡态 D. 一质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，重力mg可以分解为使物体下滑的力mgcosθ和使物体压紧斜面的力mgsinθ 【答案】BC 【详解】A．两个互成一定角度的共点力，分力方向确定，根据平行四边形法则知，只要有一个分力增大，合力可能增大，故A错误；B．根据摩擦力产生的条件知，物体受摩擦力时必定要有挤压力，故必受弹力，但是受弹力的时候只要有弹性形变即可，故不一定同时受到摩擦力，故B正确；C．一个物体同时受到3N、8N和6N三个共点力的作用时，若三个力可以构成封闭三角形，则合力为零，物体就处于平衡态，故C正确；D．一质量为m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，根据正交分解法知，重力可以分解为使物体下滑的力mgsinθ和使物体压紧斜面的力mgcosθ，故D错误。故选BC。 7.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)如图所示，锤子对木工凿施加的力F沿竖直面向下，木工凿对木头的侧面和竖直面的压力分别为和，下列说法正确的是（　　） A. 和是的两个分力 B. 凿子尖端打磨的夹角不同，一定大于 C. 凿子尖端打磨的夹角不同，一定大于 D. 凿子尖端打磨的夹角不同，一定大于 【答案】D 【详解】A.和是凿子对木头的弹力，其大小等于在垂直两接触面方向上的分力大小，但和不是的两个分力，A错误；BCD.将沿垂直两接触面分解，如图所示 分力大小分别等于和，则由数学知识可知一定大于和；当时，当时，当时，D正确，BC错误。故选D。 8.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二中学·期中)(多选)某质点在同一平面内同时受三个共点力作用的四种情况分别如图甲、乙、丙、丁所示，已知图中每个正方形方格的边长表示大小为1N的力，则关于该质点所受合外力大小的说法错误的是（       ） A. 图甲中质点所受的合外力大小等于5N B. 图乙中质点所受的合外力大小等于5N C. 图丙中质点所受的合外力等于0 D. 图丁中质点所受的合外力等于3N 【答案】CD 【详解】A．对甲，先将与合成，合力为向左的3N，，然后再用勾股定理，求得、、的合力等于5N，故A正确；B．对乙，先将与沿水平和竖直方向正交分解，水平分量相等，竖直分量分别为1N和2N，再与合成，求得合力等于5N，故B正确；C．对丙，和的合力与等大同向，则三力的合力为，即合力等于6N，故C错误；D．根据三角形法则，丁图中合力等于0，故D错误。本题选错误的，故选CD。 9.(2025-2026高一上·新疆尔自治区喀什地区巴楚县第五中·期中)“滚铁环”是一项深受幼儿喜爱的传统游戏。如图所示，幼儿一手握铁钩，轻轻套住铁环，稍用力推，使铁环保持竖直向前滚动，随后跟着铁环小步向前跑。假设某次在水平地面上推铁环时，铁环的圆心以πm/s的速度沿直线运动，铁环上与地面接触处恰好相对地面静止。下列说法正确的是（　　） A. 铁环上各点的速率均相等 B. 铁环上某点的最大速率为πm/s C. 铁环上某点转到与圆心等高时的速率为πm/s D. 铁环上某点转到与圆心等高时的速率为πm/s 【答案】D 【详解】A．铁环各点的速度为以πm/s的直线运动的分运动和相对圆心以πm/s的匀速圆周运动的分运动的合运动，两分速度间的夹角时刻变化，由运动的合成可知，铁环上各点的速率不相等，故A错误；B．当铁环上某点位与地面接触时，两分速度反向，速度为零；圆环最高点两分速度同向，其速度最大，为故B错误；CD．铁环上某点转到与圆心等高时，两分速度方向垂直，此时速率为故C错误，D正确。故选D。 考点2 共点力的平衡 1.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二师八一中学·期中)如图所示，一块长木板放在水平桌面上，现用一水平力F向右缓慢推动木板，使其一部分露出桌面（未掉落），在向右缓慢推木板的过程中，以下说法正确的是（　　） A. 木板对桌面的压强保持不变 B. 木板对桌面的压力逐渐增大 C. 水平力F大小保持不变 D. 水平力F大小逐渐减小 【答案】C 【详解】A．缓慢推动木板，木板与桌面接触面积逐渐减小，由可知木板对桌面的压强逐渐增大，故A错误；B．对木板受力分析，根据平衡的知识知mg=F支，又根据牛顿第三定律得F压=F支，则木板对桌面的压力不变，故B错误；CD．木板对桌面的压力不变，根据知摩擦力不变，又，则水平力F大小保持不变，故C正确，D错误。故选 C。 2.(2025-2026高一上·新疆尔自治区喀什地区巴楚县第五中·期中)平地面上两个相同的物块A、B分别在外力的作用下以相同的速度向右匀速运动，物块A、B所受的外力分别为水平恒力和斜向上的恒力，如图所示。用、分别表示地面对物块A、B的摩擦力，、分别表示、的功率。下列说法正确的是 A. 与大小不可能相等 B. 可能有 C. 一定大于 D. 可能等于 【答案】C 【详解】A．设物块与地面间的动摩擦因数为μ，图中与水平方向的夹角为α，对物块B进行受力分析，则有，联立解得而，则令，则，上式可变形为则当时，有故A错误；B．有竖直向上的分量，则图中物块B所受的支持力较小，则地面对物块A、B的滑动摩擦力大小关系一定是，故B错误；CD．由物块在水平方向受力平衡可得则一定有故C正确，D错误。故选C。 3.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第一中学·期中)超市卖篮球的货架采用了图示的圆弧形货架，并用竖直的挡板挡住篮球，不计摩擦，且各篮球质量均相同，则图中4个球中对挡板压力最大的球是（　　） A. a球 B. b球 C. c球 D. d球 【答案】A 【详解】对篮球受力分析如图所示 由篮球受力平衡可知所以越大，就越大，就越大，小球对挡板的压力也就越大，即4个球中对挡板压力最大的球是a球。故选A。 4.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第七十中学·期中)(多选)如图所示，质量为1kg的小球A与质量未知的滑环B用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，连接滑环B的绳与杆垂直并在同一竖直平面内。滑环B套在与竖直方向成θ=53°的粗细均匀的固定杆上，滑环和杆间的动摩擦因数μ=0.5，初始时滑环恰好不下滑，现对小球A施加一个水平力F， 使小球A在水平力F的作用下沿着 圆弧轨迹缓慢上移，滑环仍保持静止， 设滑环与杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（sin53°=0.8，取重力加速度g=10m/s2），下列说法正确的是（　　）     A. 绳子拉力变大 B. 滑环B的质量m=0.5kg C. 固定杆给滑环B的弹力方向一定垂直于杆向下 D. 滑环B受到的摩擦力变大 【答案】ABC 【详解】A．对小球A施加水平拉力，使小球A沿着 圆弧轨迹缓慢上移，则小球A处于动态平衡状态，受力分析如图所示   根据平衡条件可得解得小球在上移过程中，增大，可知绳上的拉力增大，故A正确；BC．初始时，对小球A由平衡条件可知，绳上的拉力初始时滑环恰好不下滑，对滑环B① 假设滑环受到固定杆的支持力方向垂直于杆向下，则由平衡条件有，两式联立，代入数据解得因此假设成立；② 假设滑环受到固定杆的支持力方向垂直于杆向上，则由平衡条件有，联立两式，代入数据解得（为负值）因此假设不成立，由此可知，固定杆给滑环B的弹力方向一定垂直于杆向下，故BC正确；D．根据题意，在小球A移动的过程中，滑环B始终处于静止状态，则对滑环B由平衡条件有可知滑环B受到的摩擦力大小不变，故D错误。故选ABC。 5.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)(多选)如图所示，质量为M的斜面体ABC静置于粗糙水平地面上，AB面粗糙，质量为m的物体从AB面顶端A点由静止释放，匀速运动至斜面底端，斜面体始终保持静止，重力加速度为g，则在此过程中（　　） A. 地面对斜面体的摩擦力方向水平向左 B. 斜面体受到地面的摩擦力为0 C. 地面对斜面体的支持力等于 D. 地面对斜面体的支持力大于 【答案】BC 【详解】AB．由于物体沿斜面向下做匀速直线运动，对物体和斜面体整体受力分析可知，整体受向下的重力，地面竖直向上的支持力，斜面体与地面间没有摩擦力，故A错误，B正确；CD．对整体，根据平衡条件有，故C正确，D错误。故选BC。 6.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)一根轻绳一端系质量的小球，另一端系于光滑竖直墙壁上的点，轻绳与竖直方向的夹角，在墙壁和小球之间夹有一质量的长方体物块，如图所示，小球、物块均静止，取重力加速度大小，，，下列说法正确的是（　　） A. 物块受到小球竖直向下的摩擦力 B. 小球不受摩擦力作用 C. 竖直墙壁对物块的弹力大小为 D. 轻绳的拉力大小为 【答案】C 【详解】A．隔离物块Q进行受力分析可知，物块Q受到竖直向下的重力、小球P施加的力以及墙壁水平方向的弹力，因其处于静止状态且墙壁光滑，所以小球P对物块Q一定有竖直向上的摩擦力作用，故A错误；B．由于小球P对物块Q一定有竖直向上的摩擦力作用，而力的作用是相互的，所以物块Q对小球P一定有竖直向下的摩擦力作用，故B错误；CD．以小球P和物块Q整体为研究对象进行受力分析，沿着水平方向和竖直方向建立平面直角坐标系，根据平衡关系有竖直方向的平衡方程为解得轻绳的拉力大小为同理水平方向的平衡方程为即竖直墙壁对物块的弹力大小为，故C正确，D错误。故选C。 7.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)(多选)如图甲所示，轻绳AD一端固定在竖直墙上的A点，另一端跨过固定水平横梁BC右端的定滑轮系着一个质量为m1的物体，∠ACB=30°；图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，∠EGH=30°，轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为m2的物体，m2=2m1，则下列说法正确的是（　　） A. BC杆上的弹力大小与HG杆上的弹力大小比值为1:2 B. BC杆上的弹力大小与HG杆上的弹力大小比值为 C. 细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为1:4 D. 细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为1:2 【答案】BC 【详解】对图甲有因AC与CD夹角为则对图乙有，所以，故选BC。 8.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)(多选)如图所示，截面为三角形的木块a上放置一铁块b，木块a的竖直边靠在竖直且粗糙的墙面上，现用竖直向上的推力F推动a、b一起向上匀速运动，运动过程中a、b始终保持相对静止，则下列说法正确的是（　　） A. a受到6个力的作用 B. a受到4个力的作用 C. b受到3个力的作用 D. b受到2个力的作用 【答案】BC 【详解】对a、b整体受力分析，整体受重力和推力，两个力都在竖直方向上，所以a一定不受墙面的弹力，故而也不受摩擦力；对b受力分析，b一定受重力、a的支持力和摩擦力才能保持平衡状态，即b受到3个力的作用；再对a受力分析，除了重力和推力之外，a还受到b的压力和摩擦力，即a受到4个力作用。故选BC。 9.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第一中学·期中)(多选)在超市购物时，某顾客推着购物车乘自动扶梯上楼，现将该过程简化成如图所示模型：倾角为30°的扶梯匀速向上运行，顾客、购物车与扶梯相对静止，顾客质量为M，与扶梯间的动摩擦因数为μ，购物车质量为m，与扶梯间的摩擦忽略不计，重力加速度为g，设顾客对购物车的推力水平向右，则（　　） A. 人对购物车的推力大小为 B. 扶梯对购物车的支持力大小为 C. 顾客受到摩擦力大小为 D. 顾客受到的摩擦力大小为 【答案】AC 【详解】AB．对购物车受力分析如图所示 水平向右的推力F，竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力，购物车与扶梯间的摩擦忽略不计，购物车跟着扶梯匀速运动处于平衡状态，其合力为零，有解得故A正确，B错误；CD．对顾客和购物车的整体受力分析如图所示 因顾客受的是静摩擦力，则不能用动摩擦因数计算，沿扶梯方向有故C正确，D错误。故选AC。 10.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第一中学·期中)有P、Q、N三物块质量均为m，它们竖直叠放在水平面上且处于静止状态，现对Q施加一个水平向右的推力F，三个物块依然保持静止状态，则施加力F之后（　　） A. P、Q两物块之间的摩擦力增大 B. N与地面之间没有摩擦力 C. Q一定受到4个力的作用 D. Q、N两物块之间的压力增大 【答案】D 【详解】A．对P受力分析可知，P受重力、支持力和沿P、Q间斜面向上的摩擦力；施加力F之后，P受力情况不变，故P、Q间的摩擦力不变，故A错误；B．以P、Q、N三物块为整体，根据平衡条件可知，地面对N的摩擦力与推力F大小相等，方向相反，故B错误；CD．以P、Q为整体，设Q、N接触面的倾角为，垂直接触面方向根据平衡条件可得可知施加力F之后，Q、N两物块之间的压力增大；若F沿斜面向上的分力与PQ重力沿斜面方向上的分力平衡，则Q可以不受N的摩擦力作用，即Q受重力、推力F、N的支持力、P的压力和摩擦力作用，共受到5个力的作用；若Q、N间有摩擦力，则Q受6个力的作用，故C错误，D正确。故选D。 考点3 动态平衡和临界、极值问题 1.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)如图，一个重力为15N的物体，用细线悬挂在点，现在用力拉物体，使悬线偏离竖直方向时处于静止状态，此时所用拉力的最小值为（　　） A. 5N B. 7.5N C. 8.65N D. 4.3N 【答案】B 【详解】根据三角形定则可知，当拉力与绳子方向垂直时，拉力具有最小值，则有故选B。 2.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第七十中学·期中)(多选)在修建乡村住房时，工人用上了简易机械如图所示，甲站在地面上通过支架上的定滑轮拉着OA绳把建筑材料缓慢提升到楼顶后。乙再在楼顶水平拉着OB绳把建筑材料缓慢移到楼顶平台上，在乙缓慢移动建筑材料的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 地面对甲的支持力变小 B. 地面对甲的摩擦力变小 C. 楼层对乙的作用力变大 D. OA绳上的拉力先增大后减小 【答案】AC 【详解】D．设建筑材料的重力为G，OA绳的拉力大小为，OB绳的拉力大小为，对节点O进行受力分析可知，当OA绳与建筑材料相连一侧与竖直方向的夹角为时，受力分析图如图所示： 则乙在楼顶水平拉着OB绳把建筑材料缓慢移到楼顶平台上的过程中，根据平衡条件有，解得，所以随着的增大，OA绳上的拉力 和OB绳上的拉力均增大，故D错误；A．对甲进行受力分析，设OA绳与甲相连一侧与竖直方向的夹角为，则根据竖直方向的平衡条件有解得地面对甲的支持力为由于不变，而OA绳对甲的拉力逐渐增大，所以地面对甲的支持力逐渐减小，故A正确；B．对甲进行受力分析，由水平方向的平衡条件可知，甲与地面之间的摩擦力大小等于OA绳对甲的拉力在水平方向上的分力，即由于不变，而OA绳对甲的拉力逐渐增大，所以甲与地面之间的摩擦力逐渐增大，故B错误；C．对乙进行受力分析，如图所示： 由受力分析图可知，乙受到的支持力与自身重力大小相等，摩擦力与OB绳上的拉力大小相等，由于OB绳上的拉力变大，所以摩擦力变大，则摩擦力与支持力的合力变大，即楼层对乙的作用力变大，故C正确。故选AC。 3.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第七十中学·期中)如图所示，一物体P通过细绳系在两根等长细绳OA、OB的结点O上，细绳的A端、B端挂在半圆形的支架上，开始时绳OB处于水平位置，此时细绳OA、OB的拉力大小各为5.0N和3.0N。保持A端、O端的位置不动，将B端沿半圆形支架从水平位置逐渐移至竖直位置C，在这一过程中（       ）     A. 细绳OA的拉力一直增大 B. 细绳OB的拉力一直减小 C. 细绳OB的最小拉力为2.4N D. 细绳OB的最大拉力为5N 【答案】C 【详解】A B．开始时绳OB处于水平位置，此时细绳OA、OB的拉力大小各为5.0N和3.0N。根据受力分析结合几何关系可知，物体重力为设AO与OC夹角θ，则得作出受力分析图如图所示   在OB转动的过程中，由图可知OA的拉力一直减小，而OB的拉力先减小后增大，故AB错误；C D．当OB与OA垂直时最小，为当OB与OC重合时最大故C正确，D错误。故选C。 4.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第四十一中学·期中)(多选)水平地面上固定着倾角为45°的足够长的斜面，一足够长的直挡板通过O处铰链与斜面相连接，将一个质量为4kg的铅球放在挡板与斜面之间，铅球处于静止状态，如图所示。挡板与斜面间的夹角为θ，挡板对铅球的弹力和斜面对铅球的弹力分别用F1和F2表示，不考虑铅球受到的摩擦力，重力加速度g=10m/s²，下列说法正确的是（　　） A. 当θ=45°时， B. 当θ=90°时，F1=20N C. θ由30°缓慢增大至135°的过程中，F1先减小后增大 D. θ由30°缓慢增大至135°的过程中，F2先增大后减小 【答案】AC 【详解】A．当θ=45°时，对铅球受力分析，如图 可知，故A正确；B．当时，，故B错误；CD．如图 θ由30°缓慢增大至135°的过程中，F1先减小后增大，F2一直减小，故C正确，D错误。故选AC。 5.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)如图所示，一轻绳绕过定滑轮C（半径可忽略）一端连接小球A（可视为质点），另一端连接物体B。物体B放在粗糙水平地面上，受到水平向右的作用力F的作用，使得小球A沿光滑固定的半球面从图示位置缓慢向上移动，定滑轮C在半球面球心O的正上方，已知OC的长度为2R，半球面的半径为R。小球A向上移动到D的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的张力T增大 B. 光滑半球面对小球A的支持力N变大 C. 地面对物体B的摩擦力增大 D. 地面对半球面的作用力减小 【答案】C 【详解】AB．小球沿光滑半球面缓慢运动过程中，小球受到重力、轻绳的拉力、半球面对的支持力的作用，处于三力平衡状态，根据相似三角形法则知可得轻绳的拉力逐渐减小，支持力不变，故AB错误。C．物体向右运动，受到轻绳的张力重力、地面的支持力和滑动摩擦力、水平拉力的作用。因为轻绳的张力减小，轻绳与竖直方向的夹角增大，知张力的竖直分力减小，则地面对物体的支持力增大，摩擦力增大，故C正确。D．球A对半球面的压力大小不变，其方向与竖直方向夹角变小，则压力与半球面的重力的合力增大，此合力与地面对半球面的作用力为一对平衡力，故地面对半球面的作用力增大，故D错误。故选C。 6.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)(多选)如图所示，倾角为 质量 的斜面体C置于粗糙水平地面上，小物块B放在粗糙斜面上，质量 连接B的轻绳与斜面平行，轻绳跨过光滑轻质小滑轮O与质量为 的物块A相连。开始时A静止在滑轮正下方，现对A 施加一个拉力F使A缓慢移动，F与连接A的轻绳OA的夹角始终保持 直至轻绳OA 水平。此过程中B、C始终保持静止状态。g取 则 （　　） A. 开始时，B所受摩擦力大小为5N B. OA 水平时，轻绳拉力为 C. OA 水平时，地面对C的支持力为 D. A缓慢移动过程中，轻绳拉力的最大值为 【答案】ACD 【详解】A．开始时，对B受力分析知，受重力、拉力、支持力、摩擦力合力为零，拉力为B所受摩擦力大小为联立解得N故A正确；B．OA水平时，物块A的受力示意图如图 有解得N故B错误；C．OA水平时，以BC作为整体，其受力示意图如图 有解得N故C正确；D．物块A在重力、拉力F和细绳张力FT作用下始终处于平衡状态，所以三个力的合力等于零，根据三角形法则，这三个力通过平行移动可以构成一个闭合的矢量三角形，如图所示 在，其中MN对应重力，NP对应拉力F，PM对应细绳张力FT，拉力F与细绳张力FT之间的夹角保持不变，即保持不变，满足此关系的几何图形是的外接圆，P为动点，当P移动到P1点时经过圆直径，这时PM对应细绳张力FT最大，有N故D正确。故选ACD。 7.(2025-2026高一上·新疆生产建设兵团第二中学·期中)(多选)如图所示，一轻绳绕过定滑轮（半径可忽略）一端连接小球（可视为质点），另一端连接物体。物体放在粗糙水平地面上，受到水平向右的作用力的作用，使得小球沿光滑固定的半球面从图示位置缓慢向上移动，定滑轮在半球面球心的正上方，已知的长度为，半球面的半径为。小球向上移动到的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 轻绳的张力大小增大 B. 光滑半球面对小球的支持力大小不变 C. 地面对物体的摩擦力大小增大 D. 地面对半球面的作用力大小减小 【答案】BC 【详解】AB．小球A沿光滑半球面缓慢运动过程中，小球A受到重力、轻绳的拉力、半球面对A的支持力的作用，处于三力平衡状态，如图所示 根据相似三角形法则知减小，可得轻绳的拉力逐渐减小；支持力不变。故A错误，B正确；C．物体向右运动，受到轻绳的张力、重力、地面的支持力和滑动摩擦力、水平拉力的作用。因为轻绳的张力减小，轻绳与竖直方向的夹角增大，知张力的竖直分力减小，则地面对物体的支持力增大，摩擦力增大，故C正确。D．球对半球面的压力大小不变，其方向与竖直方向夹角变小，则压力与半球面的重力的合力增大，此合力与地面对半球面的作用力为一对平衡力，故地面对半球面的作用力增大，故D错误。故选BC。 8.(2025-2026高一上·新疆尔自治区喀什地区巴楚县第五中·期中)如图所示，一根轻绳的两端分别固定于水平天花板上的A、D两点，B、C两点将轻绳三等分，在C点用另一根轻绳系上一个质量为M的重物，同时在B点施加一个沿纸面内的恒力F，并保持轻绳BC段水平且AB段伸直，此时∠A=∠D，AD=2BC，系统保持静止。重力加速度为g。求： （1）BC段轻绳上的拉力大小； （2）若恒力F可沿纸面内的任意方向调整，求力F的最小值及对应的方向。 【答案】（1）     （2），方向与AB绳垂直且斜向左下方      【讲解】(1) 根据几何关系可知CD与水平方向的夹角满足在C点，根据几何关系有解得(2) 段的绳子拉力水平向左，大小恒定，段绳子拉力方向不边，斜向左上方，当恒力F与AB绳垂直且斜向左下方时，恒力F最小，有 9.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)如图所示，质量为、倾角为的斜面体A静置于水平地面上，物块C（质量未知且大小可调节）悬挂在轻绳OP、OQ的结点O处，OP水平，OQ与竖直方向的夹角为，且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量为的物块B相连（BQ段绳与斜面平行）。A与B之间、A与地面之间的动摩擦因数均为。现改变物块C的质量，使整个系统在图示位置能始终保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。 （1）当A与B之间的摩擦力恰好为零时，求物块C的质量； （2）当C的质量时，求物块B受到摩擦力的大小和方向； （3）求物块C的质量大小应满足的条件。 【答案】（1）     （2），方向沿斜面向上     （3）      【讲解】(1) 设B受摩擦力为零时绳OQ中拉力大小为T，对B沿斜面方向由平衡条件有设物块C的质量为，对O点受力分析，由平衡条件有解得(2) 设此时绳OQ中拉力大小为，则对O有对B有，设受到的摩擦力为f，由平衡条件有联立解得方向沿斜面向上； (3) B在斜面上所受最大静摩擦力的大小为当物块B沿斜面即将下滑时，此时物块C的质量为满足条件的最小值，设为，设此时OQ拉力为，对B有对O有联立解得设C的最大质量为，当物块B沿斜面即将上滑时，设此时OQ拉力为，对B有对O有联立解得将A、B、C视为整体，当A相对与地面刚要滑动时，设C的质量为，地面对A的最大静摩擦力为要保持整个系统静止，则有对O有解得综上可知，保持整个系统始终静止，物块C的质量大小应满足 考点4 实验：探究两个互成角度的力的合成规律 1.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第四十一中学·期中)某物理学习小组的同学利用如图（a）所示的实验装置来探究“两个互成角度的力的合成规律”的实验。 （1）本实验所用的物理学研究方法是　　　　　　　　； A．放大法       B．等效替代法       C．控制变量法       D．理想模型法 （2）图（b）的四个力中，不是由弹簧秤直接测得的是　　　　　　　　（用表示力的字母表示），某次测量中，弹簧秤甲的读数如图（c）所示，为　　　　　　　　N； （3）图（a）中保持结点O的位置及OB方向不变，将弹簧秤乙绕O点逆时针缓慢旋转，使OC与OA的夹角由90°缓慢增大至180°，在此过程中弹簧秤甲的读数将　　　　　　　　，弹簧秤乙的读数将　　　　　　　　（选填“增大”、“减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”）。 【答案】① B    ② F    ③ 2.80 .78 .79 .81    ④ 减小    ⑤ 先减小后增大 【详解】 （1）[1]本实验中两个力拉橡皮条的效果与一个力拉橡皮条的效果相同，所用的物理学研究方法是等效替代法。故选B。 （2）[2]图（b）的四个力中，F是通过作平行四边形得到的，所以不是由弹簧秤直接测得的是F；[3]弹簧秤的分度值为，弹簧秤甲的读数为。 （3）[4][5]保持结点O的位置及OB方向不变，将弹簧秤乙绕O点逆时针缓慢旋转，使OC与OA的夹角由90°缓慢增大至180°，可知两弹簧秤的合力保持不变，如图所示 可知在此过程中弹簧秤甲的读数将减小，弹簧秤乙的读数将先减小后增大。 2.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第六十八中学·期中)如图甲，某同学用弹簧OC和弹簧测力计a、b做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。其中Oa、Ob为细绳。 （1）在保持弹簧OC伸长1.00cm，且弹簧两端点位置不变的条件下，若弹簧测力计a、b间夹角为90°，弹簧测力计a示数如图乙，则弹簧测力计a的读数是　　　　　　　　N，若已知弹簧测力计b的读数为4.00N，并已在图丙方格纸上作出，请你在所给的方格纸上按作图法的要求作出弹簧测力计a的拉力及它们的合力　　　　　　　　。 （2）如图丁是某同学所作的合力与分力的关系图，则实际的合力是　　　　　　　　，一定沿CO方向的是　　　　　　　　。（均选填“F”或“F′”） （3）实验中，如果将细绳换成橡皮条，O点沿OB、OC方向的拉力仍等于弹簧测力计的读数，则实验结果　　　　　　　　发生变化。（选填“会”或“不会”） 【答案】（1）① 3.00    ②      （2）① F′    ② F′     （3）不会      【讲解】(1) [1]图中弹簧测力计的分度值为0.1N，由图乙可知弹簧测力计a的读数是3.00N；[2]在所给的方格纸上作出弹簧测力计a的拉力及它们的合力如图所示 (2) [1]由图丁可知F是通过做平行四边形得到的合力理论值，所以实际的合力是F′；[2]由于存在一定的误差，合力理论值F不一定沿CO方向；根据二力平衡可知，F′一定沿CO方向。 (3) 在实验中，如果将细绳换成橡皮条，不会影响分力的大小与方向，则实验结果不会发生变化。 3.(2025-2026高一上·新疆尔自治区喀什地区巴楚县第五中·期中)在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学严格按照实验流程，完成了实验数据的测量，留下了如图所示记录实验数据的白纸，请你根据纸上的标记与数据，帮助该同学完成实验。 （1）在记录标记与数据的纸上完成实验作图，力的标度图中已给出。（要求作出力F1、F2、F'和理论合力F的图示，并标出F的值） （2）请对该实验结论进行简单评述：　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）在实验误差允许的范围内，两个共点力合成时遵循平行四边形定则      【讲解】(1) 根据所给标度作出作出力F1、F2、F'的图示，应用平行四边形定则作出F1、F2的合力F如图所示 (2) 由图示可知，在实验误差允许的范围内，两个共点力合成时遵循平行四边形定则。 4.(2025-2026高一上·新疆尔自治区昌吉回族自治州第一中·期中)(多选)某实验小组用如图甲所示的装置进行“验证力的平行四边形定则”实验，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。 （1）为了完成实验，需要___________（多选）。 A. 测量橡皮条的原长 B. 记录结点O的位置 C. 始终确保OB和OC细绳之间的夹角为 D. 通过细绳记录拉力的方向 （2）某次实验时弹簧测力计的示数如图乙所示，则此时的示数为　　　　　　　　　　　N。 （3）某次实验完成后根据实验数据画出分力与合力的示意图如图丙所示，如果没有操作失误，那么图丙中的F（只用一个弹簧测力计拉橡皮条至O点的力）的方向　　　　　　　　　　　（填“一定”或“不一定”）沿AO方向。 【答案】（1）BD     （2）3.39 .40 .41     （3）一定      【讲解】(1) ABD．每次实验必须将橡皮条的末端点拉至同一位置O，需记录O点的位置、OB和OC细绳的拉力大小及方向，不需要测量橡皮条的原长，A错误，BD正确；C．实验时为避免实验结果的偶然性，应尽可能改变OB和OC细绳的拉力大小及方向，不需要始终保持夹角为，C错误。故选BD。 (2) 弹簧测力计的分度值为 ，因此此时的示数为。 (3) 题图中F为实际合力，即只用一个弹簧测力计拉伸橡皮条至O点的拉力，因此F的方向一定沿AO方向。 5.(2025-2026高一上·新疆塔城地区第一高中学·期中)某实验小组用如图1所示装置进行验证力的平行四边形定则的实验，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。    （1）某次实验中两弹簧测力计拉力及两个拉力的合力F的示意图如图2所示，为一个弹簧测力计拉橡皮筋时的拉力。如果没有操作失误则图2中的F与两方中，方向一定沿AO方向的是　　　　　　　　。 （2）关于实验操作，下列步骤中必要的是　　　　　　　　。 A.实验前要将两只弹簧测力计竖直互钩对拉，检查两弹簧测力计读数是否相同 B.实验时橡皮筋要沿同一方向拉伸相同长度，并测出橡皮筋的伸长量 C.两分力的夹角应取90°较好，便于之后运算中采用勾股定理以验证平行四边形定则 D.拉力方向应与木板平面平行，且两个分力的值要适当大些 （3）同学接着进行了如图3所示的实验，一竖直木板上固定白纸，白纸上附有角度刻度线，弹簧测力计a和b连接细线系于O点，其下端用细线挂一重物Q，使结点O静止在角度刻度线的圆心位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数，并在白纸上记录拉线的方向。则图中弹簧测力计a的示数为　　　　　　　　N；接下来该同学将弹簧测力计a绕O点顺时针缓慢转动，弹簧测力计b始终保持水平向左的方向拉细线，且保持结点O的位置不变，直到弹簧测力计a方向转动到30°刻度处，此过程中弹簧测力计b的示数将　　　　　　　　（填“变大”、“不变”、“变小”）。 【答案】①     ② D    ③ 5.80    ④ 变大 【详解】 （1）[1]用一根弹簧秤拉皮筋时，拉力的方向与橡皮筋的方向在同一条直线上，即F与两个力中，方向一定沿AO方向的是。 （2）[2]A．弹簧测力计使用前应该校零，即将两弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个读数相同的测力计，竖直互拉会有重力的影响，故A错误；B．实验时橡皮筋要沿同一方向拉伸相同长度，不需要测出橡皮筋的伸长量，故B错误；C．两个分力夹角不宜过大，也不宜过小，不一定非要是90°，也不用勾股定理求解合力以验证平行四边形定则，故C错误；D．本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边形定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大，为了减小作图时画线的误差，弹簧秤的拉力应适当大一些，故D正确；故选D。 （3）[3]弹簧测力计a的分度值为0.1N，需要估读到0.01N，所以示数为5.80N；[4]由题意，弹簧测力计a、b对O的拉力合力的大小等于Q的重力，根据平行四边形定则，故当弹簧测力计a方向转动到30°刻度处的过程中，弹簧测力计b示数变大。 6.(2025-2026高一上·新疆乌鲁木齐第一中学·期中)某同学用橡皮条与弹簧测力计验证“力的平行四边形定则”，实验装置如图甲所示。其中A为固定橡皮条的图钉，和为细绳。 （1）本实验中两次拉橡皮条的过程，主要体现的科学方法是                  A. 理想实验法　　B. 等效替代法 C. 控制变量法　　D. 建立物理模型法 （2）在做本实验时，下列操作中错误的是                  。 A. 同一次实验过程中O点位置不允许变动　　B. 实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度 C. 实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条另一端拉到O点　　D. 实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两弹簧秤之间夹角应取，以便于算出合力的大小 （3）某一次实验中，用一个弹簧测力计拉橡皮条使橡皮条与细绳的结点到达O点，弹簧测力计的示数如图乙所示，此时橡皮条的弹力大小为　　　　　　　　　　N。 （4）根据实验数据，该同学画出如图丙所示的图，图中　　　　　　　　　　　是、合力的理论值（填“F”或“”）。 （5）实验结束后，小明同学用其中一个弹簧测力计探究“弹簧所受弹力F与弹簧长度L的关系”，绘出如图丁所示图像，则弹簧测力计的劲度系数为　　　　　　　　　　。 【答案】（1）B     （2）CD     （3）4.00     （4）F     （5）200      【讲解】(1) 本实验中两次拉橡皮条的作用效果相同，主要体现的科学方法是等效替代法。故选B。 (2) A．为了保证效果相同，同一次实验过程中O点位置不允许变动，故A正确，不满足题意要求；B．为了减小误差，实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度，故B正确，不满足题意要求；C．如果先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮条结点拉到O点，弹簧秤可能会超过量程，故C错误，满足题意要求；D．本实验通过作图验证的平行四边形定则，所以两弹簧秤之间夹角适当就好，不需要取，故D错误，满足题意要求。故选CD。 (3) 该弹簧测力计的分度值为0.1N，根据图乙可知此时橡皮条的弹力大小为4.00N。 (4) 在处理数据时，、合力的理论值是根据力的图示，利用平行四边形定则作图表示出来的，故F是、合力的理论值。 (5) 根据胡克定律可得弹簧测力计的劲度系数为 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $