3.5 共点力的平衡 同步作业中等版-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

3.5共点力的平衡（同步作业中等版） 一、单选题 1．如图甲所示， A、B两小球通过两根轻绳连接并悬挂于O点，已知两轻绳OA和AB的长度之比为：1，A、B两小球质量分别为和，现对A、B两小球分别施加水平向右的力F1和水平向左的力F2，两球恰好处于如图乙的位置静止，此时B球恰好在悬点O的正下方，轻绳OA与竖直方向成，则（      ） A．F1＝F2 B．F1＝F2 C．F1＝2F2 D．F1＝3F2 2．如图所示，三个物块m1、m2、m3，通过不可伸长的三段轻绳绕过两个定滑轮在O点打结相连，三物体处于静止状态，已知m1= m2，两倾斜绳子与竖直方向夹角分别为a和β，若a=50°，则β的角度为（　　） A．40° B．50° C．60° D．65° 3．以下说法正确的有 A．重力和支持力一定相等 B．物体静止时，一定不受摩擦力的作用 C．使物体发生形变的力叫做弹力 D．一个物体处于平衡状态，若此时再对物体施加一个外力，则该物体不可能处于平衡状态 4．如图，A、B两物体通过两个质量不计的光滑滑轮悬挂起来，处于静止状态。现将绳子一端从P点缓慢移到Q点，系统仍然平衡，下列说法正确的是（　　） A．夹角θ将变小 B．夹角θ不变 C．绳子拉力将变小 D．绳子拉力将增大 5．如图所示，物体所受重力为，用细绳悬于O点，现对细绳上的A点施加一水平向右的作用力F，缓慢地将物体拉起，使偏离竖直方向，则此时的水平力F的大小为（　　） A． B． C． D． 6．用两根相同的细绳和弹簧分别将小球1、2和小球3、4悬挂起来，静止时2、4两球等高，如图所示。则关于小球的质量关系一定正确的是（    ）    A． B． C． D． 7．如图，倾角为的光滑斜面上铺有一轻质丝绸，物块A、B置于丝绸上。用沿斜面向上的力拉物块，系统保持静止。已知物块、的质量分别为、，重力加速度大小为，则丝绸中的张力大小为（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，倾角为的斜面体C置于水平地面上，一条细线一端与斜面上的物体B相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与物体A相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的O点，细线与竖直方向成角，A、B、C始终处于静止状态，下列说法正确的是　　 A．若仅增大A的质量，B对C的摩擦力一定减小 B．若仅增大A的质量，地面对C的摩擦力一定增大 C．若仅增大B的质量，悬挂定滑轮的细线的拉力可能等于A的重力 D．若仅将C向左缓慢移动一点，角将增大 9．如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3，1和2及2和3间分别用原长为L，劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是（　　） A． B． C． D． 10．如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有（　　） A．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 B．三条绳中的张力都相等 C．杆对地面的压力等于自身重力 D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力 二、多选题 11．如图所示细线的上端系在墙上的A点，下端连一光滑小球B（视为质点），圆柱体静置于粗糙水平地面上细线恰好与圆柱体相切于B。现对圆柱体施加一水平向右的拉力，使之沿地面缓慢向右移动，直至小球B到达C点则在该过程中（　　） A．细线的拉力增大 B．圆柱体对小球的支持力增大 C．地面对圆柱体的支持力增大 D．地面对圆柱体的摩擦力大小不变 12．如图所示，在倾斜的墙上，用垂直于墙面的力F按压物块，使其静止在图示位置。则下列说法正确的是（　　） A．物块可能受三个力作用 B．物块一定受四个力作用 C．物块所受摩擦力方向一定沿墙面向上 D．若增大力F，则物块与墙面间摩擦力增大 13．如图所示，夏日的风中，有四个用绳子依次连接起来的大灯笼被吹起来处于静止状态，此时悬挂最上面灯笼的绳子与竖直方向的夹角为 ，灯笼序号自上往下依次标记为1、 、 、 ，每个灯笼质量均为 ，假设每个灯笼所受的风力均为 ，重力加速度大小为 ，则（　　） A．绳子上的拉力为 B．四个灯笼所受到的风力之和可能等于 C．2号灯笼与3号灯笼之间的作用力可能等于 D．3号、4号灯笼之间的作用力为 14．一质量为m的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的O点，现用一光滑的金属钩子勾住细绳，水平向右缓慢拉动绳子（钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上），下列说法正确的是（　　） A．钩子对细绳的作用力始终水平向右 B．OA段绳子上的张力大小不变 C．钩子对细绳的作用力逐渐增大 D．钩子对细绳的作用力可能等于 15．如图，物体在斜向上推力作用下，靠在竖直墙上静止，关于物体的受力情况，下列说法正确的是（　　） A．一定受摩擦力作用 B．可能受到四个力的作用 C．受到在摩擦力可能竖直向上 D．受到在摩擦力可能竖直向下 16．如图所示，水平地面上固定一表面粗糙的斜面体，斜面顶端装有定滑轮，轻绳1跨过定滑轮，一端连接物体A，另一端连接物体B；轻绳2绕过定滑轮，一端连接物体B，另一端人为控制。现让物体B由点正下方点缓慢运动到点，点和点等高，轻绳1一直处于张紧状态且物体A始终静止，不计空气阻力以及轻绳与滑轮间的摩擦，A、B视为质点。物体B由点缓慢运动到点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．轻绳1的拉力一直变小 B．轻绳2的拉力一直变大 C．轻绳1和轻绳2对物体B的拉力的合力大小等于物体B的重力大小 D．物体A受到斜面的摩擦力一定是先减小后增大 三、解答题 17．在图中，绳与天花板的夹角为30°，物体B置于水平面上，物体A重100N，A、B两物体均保持静止状态，求： （1）绳上的拉力大小是多少？ （2）物体B受到地面的摩擦力多大？ 18．如图所示，物体A重100N，物体B重20N，若物体A与水平桌面间的最大静摩擦力是30N，整个系统处于静止状态，如果逐渐增大B的重力，而系统仍保持静止，则物体B重力的最大值是多少？ 19．图示为生活中两种悬挂物体方式的简化示意图，甲图中轻杆DB一端用铰链固定在竖直墙壁上，另一端B通过水平轻绳 AB固定在竖直墙壁上，∠DBA=30°，轻杆的B端用轻绳 BC拉住一个质量为M的物体；图乙中轻绳 EQ 跨过固定在竖直墙壁的轻杆HP右端的光滑定滑轮拉住一个质量也为M的物体，EP 水平，∠HPE=30°，重力加速度为g。求： (1)轻杆DB对B点的支持力大小； (2)轻绳AB段与轻绳EP段的拉力大小之比。 20．如下图所示，质量kg的木块套在水平杆上，并用轻绳将木块与质量kg的小球相连。今用跟水平方向成α＝30°角的力N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取。求： （1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ； （2）木块与水平杆间的动摩擦因数μ。    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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D B C C A B C A 题号 11 12 13 14 15 16 答案 BC BC BD BC BCD ABC 1．C 【详解】由题意知两轻绳OA和AB的长度之比为：1，B球恰好在悬点O的正下方，由几何关系可知，OA与AB垂直；以B球为研究对象，由平衡条件得： 以AB两球整体为研究对象，由平衡条件得： F1-F2=3mgtan30° 可得： 可得： F1=2F2 故ABD不符合题意。C符合题意。 故选C。 2．D 【详解】选取结点O为研究对象，受力分析如图，因为m1 =m2，所以这两段绳子上拉力F1与F2相等，它们合力组成菱形。由图可知 2β+α=180° 因为α=50°，所以 β=65° 故选D。 3．D 【详解】A．当物体静止在斜面上时，物体受到斜面的支持力小于重力，故A错误。 B．当物体静止在斜面上时，物体受到沿着斜面向上的静摩擦力，故B错误。 C．物体发生弹性形变而产生的力叫做弹力。故C错误。 D．物体处于平衡状态时相当于不受力，若此时再对物体施加一个外力，则物体的受力不为0，故该物体不可能处于平衡状态。故D正确。 故选D。 4．B 【详解】将绳子一端从P点缓慢移到Q点时，动滑轮两侧绳子的张力大小等于B的重力，保持不变，绳子的夹角缓慢增大时，两绳张力的合力减小，而物体A的重力不变，则动滑轮下降，动滑轮两侧的绳子张力和悬挂A的绳子拉力不变，由平衡条件可知，夹角θ不变。系统保持平衡时，动滑轮两侧的绳子张力等于B的重力保持不变。故B正确ACD错误。 故选B。 5．C 【详解】小球处于静止状态，合外力为零，对其进行受力分析，如图所示 故选C。 6．C 【详解】悬挂小球1、2的弹簧弹力等于小球1、2的总重力，悬挂小球3、4的弹簧弹力等于小球4的重力。两弹簧伸长量相同，弹力相等，说明小球1、2的总质量等于小球4的质量。而小球3的质量无法判断。 故选C。 7．A 【详解】对物块A进行受力分析，物块A受到重力、斜面的支持力以及丝绸沿斜面向上的拉力。由于系统保持静止，物块A处于平衡状态，在沿斜面方向上，重力的分力与丝绸的拉力平衡，即 故选A。 8．B 【详解】A．若B具有上滑的趋势，增大A的质量，则B对C的摩擦力增大，若B具有下滑的趋势，增大A的质量，则B对C的摩擦力减小，所以不一定增大，故A错误； B．将BC看作一个整体，具有向左的运动趋势，仅增大A的质量，地面对C的摩擦力一定增大，故B正确； CD．连接AB的细线的夹角等于2α角，由几何关系可得 则 将C向左缓慢移动一点，角大小不变。 由于，则，仅增大B的质量，但是A始终处于静止状态，则绳子对A的拉力始终等于A的重力，绳子角度不变，则悬挂定滑轮的细线的拉力，故CD错误； 故选B。 9．C 【详解】对木块3分析，摩擦力与弹簧弹力平衡，有 则有 对木块2和3整体分析，摩擦力和弹簧弹力平衡，有 则有 则1、3两木块的距离为 故选C。 10．A 【详解】A.因为杆处于静止状态，所受合力为零，所以杆在水平方向合力为零，故A正确； B.三条绳子长度不等，绳与地面的夹角不同，所以三条绳中的张力不等，故B错误； C.地面对杆的支持力等于杆的重力和三条绳竖直方向分力的合力，所以杆对地面的压力大于自身重力，故C错误； D.绳子拉力的合力竖直向下，跟重力不是平衡力，故D错误。 故选A。 11．BC 【详解】AB．小球B的受力情况如图所示 在B缓慢沿弧面上移的过程中，细线与竖直方向的夹角增大，圆柱体对小球的支持力与竖直向上方向的夹角θ减小，故细线的拉力T减小，圆柱体对小球的支持力N增大，A错误，B正确； C．B对圆柱体的压力N′（N′与N大小相等）的竖直分力大小Ny=N′cosθ，当θ减小时Ny增大，使得地面对圆柱体的支持力增大，C正确； D．地面对圆柱体的摩擦力大小f=μ（Ny+G），其中G为圆柱体的重量，可知地面对圆柱体的摩擦力增大，D错误。 故选BC。 12．BC 【详解】ABC．受力分析由平衡条件可知，物块能静止，一定有摩擦力作用且方向沿墙面向上，故物块与墙面间压力不可能为0，则物块一定受四个力作用，A错误，BC正确； D．由于物块与墙面间摩擦力为静摩擦力，故大小与正压力无关，D错误。 故选BC。 13．BD 【详解】A．设绳子上的拉力大小为F，对四个灯笼整体分析，根据平衡条件可得 解得 故A错误； B．当β=45°时，有 此时四个灯笼所受到的风力之和为 故B正确； C．对3、4号灯笼整体分析可知，2号灯笼与3号灯笼之间的作用力大小为 故C错误； D．对4号灯笼分析可知，3号、4号灯笼之间的作用力大小为 故D正确。 故选BD。 14．BC 【详解】A．钩子对绳的力与绳子对钩子的力是相互作用力，方向相反，两段绳子对钩子的作用力的合力是向左下方的，故钩子对细绳的作用力向右上方，故A错误； B．物体受重力和拉力而平衡，故拉力T=mg，而同一根绳子的张力处处相等，故OA段绳子的力T=mg，大小不变，故B正确； C．两段绳子拉力大小相等，均等于mg，夹角在减小，根据平行四边形定则，合力变大，故根据牛顿第三定律，钩子对细绳的作用力也是逐渐变大，故C正确； D．由于是水平向右缓慢拉动绳子，如果两段绳子的夹角等于90°，竖直方向受力不平衡，所以两段绳子拉力的夹角一直大于90°，故钩子对细绳的作用力不可能等于，故D错误。 故选BC。 15．BCD 【详解】物体肯定受重力、斜向上推力，由于推力在水平方向有分力，则墙肯定对物体有弹力，在竖直方向上，物体的重力和推力在竖直方向的分力大小关系不清楚，如果相等则没有摩擦力，如果物体的重力大于推力在竖直方向的分力则受墙向上的摩擦力，反之则受墙向下的摩擦力。 故选BCD。 16．ABC 【详解】AB．由于物体B缓慢运动，即合外力为零，所以轻绳1和轻绳2对物体B的合力始终跟物体B的重力等大反向，受力情况如图所示 补充画出B受力的矢量三角形如图 分析图中各夹角的几何关系有， 根据正弦定理有 即 所以， 物体B由P点运动到Q点的过程中θ减小，T2一直变大，T1一直减小，故AB正确； C．由于物体B缓慢运动，即合外力为零，所以轻绳1和轻绳2对物体B的拉力的合力始终跟物体B的重力等大反向，故C正确； D．由于一开始物体A所受静摩擦力方向不确定，所以物体A受到斜面的摩擦力不一定是先减小后增大，故D错误。 故选ABC。 17．(1)200N；(2)173N 【详解】(1)由平衡条件可得，绳上的拉力大小为 (2)水平绳上的拉力大小为 B在水平方向受到的静摩擦力与水平绳上拉力大小相等，方向相反，故物体B受到地面的摩擦力为173N。 18．30N 【详解】对结点O进行受力分析，如图所示 根据角度可知 又 得 当逐渐增大B的重力时，要使系统处于平衡状态，当A所受的静摩擦力达到最大时，物体B的重力达到最大，故 19．(1) (2) 【详解】（1）对B点受力分析，如图所示 根据平衡条件可得 可得轻杆DB对B点的支持力大小 （2）由B点受力分析，可得 可得 图乙中EPQ为跨过光滑定滑轮的一根轻绳，故有 则有 20．（1）；（2） 【详解】（1）对m进行受力分析，设细绳对m的拉力为T，由平衡条件可得 解得 即 （2）对M进行受力分析，由平衡条件有 解得 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