专题08 共点力的平衡之动态平衡问题 期中专项训练（A卷）-2026-2027学年高一物理上学期人教版必修第一册

专题08 共点力的平衡之动态平衡问题 期中专项训练 （A卷） 一、单选题 1．如图所示为某小城街道两旁的仿古路灯，灯笼悬挂在灯柱上，风沿水平方向由右向左吹来，且风力越来越大，则灯柱对灯笼的作用力（　　） A．逐渐减小，与竖直方向的夹角逐渐增大 B．逐渐减小，与竖直方向的夹角逐渐减小 C．逐渐增大，与竖直方向的夹角逐渐增大 D．逐渐增大，与竖直方向的夹角逐渐减小 2．如图所示，滑轮固定在天花板上，物块A、B用跨过滑轮不可伸长的轻细绳相连接，物块B静止在水平地面上．如用f和N分别表示水平地面对物块B的摩擦力和支持力，那么若将物块B向左移动一小段距离，物块B仍静止在水平地面上，则f和N的大小变化情况是（    ） A．f、N都增大 B．f、N都减小 C．f增大，N减小 D．f减小，N增大 3．如图，一物体通过细绳悬挂于O点，用作用于A点的水平外力F1缓慢拉动细绳，在角逐渐增大的过程中，外力F1和细绳OA的拉力F2的合力将是（　　） A．变小 B．变大 C．不变 D．先变大，再变小 4．如图甲，笔记本电脑散热底座表面平整，设有四个卡位用来调节角度．某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位1调至卡位4，电脑始终处于静止状态，则（     ） A．电脑对散热底座的压力变小 B．电脑受到的静摩擦力变大 C．散热底座对电脑的作用力的合力不变 D．电脑对散热底座的作用力就是电脑所受的重力 5．使用自卸式货车可以提高工作效率。如图所示，车厢由水平位置逐渐抬起，关于其中的货物所受摩擦力大小的变化，下列说法正确的是（　　） A．摩擦力逐渐增大 B．摩擦力逐渐减小 C．摩擦力先减小后增大 D．摩擦力先增大后减小 6．如图所示，一只可视为质点的蚂蚁在半球形碗内缓慢地从底部经过b点爬到a点。则下列说法正确的是（    ） ①碗对蚂蚁的作用力不变        ②碗对蚂蚁的作用力变大 ③碗对蚂蚁的摩擦力变大        ④碗对蚂蚁的支持力变大 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 7．如图所示，小娟、小明两人共提一桶水匀速前行。已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是（　　） A．当θ＝60°时， B．当θ＝90°时， C．当θ＝120°时， D．θ越小，F越大 8．如图所示，一工作人员在两个电塔之间的C点无接触就业。其中A、B两点等高，且用电线（可看作细绳，可轻微形变）连接。对此，下列说法不正确的是（　　） A．C点一定在AB两点的连线的中垂线上 B．增加电线的长度，电线对工作人员的拉力增大 C．提高A点的高度，工作人员将向B点移动 D．调换质量更大的工作人员，C点的位置将下降 9．如图所示，有三段轻绳OA、OB、OC，OA=OB，∠AOB=90°，且A、B端都固定在水平天花板上，轻绳OC的C端连接一重物处于静止状态，现将绳末端B从天花板取下，保持结点O位置不动，使绳OB沿顺时针方向转动直至水平的过程，绳OA上的拉力大小用T1表示，绳OB上的拉力大小用T2表示，则下列说法中正确的是(     ) A．T1、 T2都增大 B．T1增大， T2先减小后增大 C．T1、 T2都减小 D．T1、 T2都先减小后增大 10．如图所示，所受重力为G的均匀小球放在倾角为α的斜面上，球被与斜面夹角为θ的木板挡住，球面、木板均光滑，若使球对木板压力最小，则木板与斜面间夹角θ应为（　　） A．α B．90°﹣α C．90° D．90°+α 二、多选题 11．如图所示，光滑大球固定不动，它的正上方有一个定滑轮，放在大球上的光滑小球（可视为质点）用细绳连接，并绕过定滑轮，当人用力F缓慢拉动细绳时，小球所受支持力为N，则N，F的变化情况是（ ） A．N变大 B．N不变 C．F变大 D．F变小 12．如图所示，一定质量的物体通过轻绳悬挂，结点为O．人沿水平方向拉着OB绳，物体和人均处于静止状态．若人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，下列说法正确的是 A．OA绳中的拉力逐渐增大 B．OB绳中的拉力逐渐减小 C．人对地面的压力逐渐减小 D．地面给人的摩擦力逐渐增大 13．重为G的物体系在OA、OB两根等长的轻绳上，轻绳的A端和B端挂在半圆形的支架BAD上，如图所示，若固定A端的位置，将OB绳子的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，则以下说法正确的是（ ） A．OB绳上的拉力先增大后减小 B．OB绳上的拉力先减小后增大 C．OA绳上的拉力先减小后增大 D．OA绳上的拉力一直逐渐减小 14．如图所示为建筑工地一个小型起重机起吊重物的示意图，一根轻绳跨过光滑的动滑轮，轻绳的一端系在位置A处，动滑轮的下端挂上重物，轻绳的另一端挂在起重机的吊钩C处．起吊重物前，重物处于静止状态．起吊重物过程是这样的：先让吊钩从位置C竖直向上缓慢的移动到位置B，然后再让吊钩从位置B水平向右缓慢地移动到D，最后把重物卸载某一个位置．则关于轻绳上的拉力大小变化情况，下列说法正确的是（     ） A．吊钩从C向B移动过程中，轻绳上的拉力不变 B．吊钩从C向B移动过程中，轻绳上的拉力变大 C．吊钩从B向D移动过程中，轻绳上的拉力不变 D．吊钩从B向D移动过程中，轻绳上的拉力变大 15．如图所示，一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在水平地面上，斜面倾角为30°，A、B两物体通过细绳相连，质量分别为4m和3m并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦），现用水平向右的力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。下列说法正确的是（ ） A．在缓慢拉开B的过程中，水平力F变大 B．斜面体所受地面的支持力一定变大 C．物体A所受斜面体的摩擦力一定变大 D．斜面对物体A作用力的合力变大 三、填空题 16．已知两个共点力大小都等于F，最初两个力的夹角为，当逐渐增大两力方向之间的夹角，两力的合力将逐渐__________（填“增大”、“不变”或“减小”），当两力方向的夹角等于__________时，合力大小等于F。 17．如图所示，用一细绳悬挂一只小球，用外力F把小球拉至绳偏离竖直方向θ角.保持θ角不变，改变外力F的方向，F由水平方向缓缓变为竖直向上，则在此过程中F的大小变化情况是_____，绳的张力大小变化情况是______. 四、实验题 18．某同学在做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验时，已有的实验器材有：两个弹簧秤、橡皮条（带两个细绳套）、三角尺、木板、白纸和图钉。 (1)下列几项操作有必要的是 。 A．两个弹簧秤的示数必须相等 B．两个弹簧秤之间的夹角必须取90° C．同一次实验中，结点O的位置不变 (2)图甲的四个力中，不是由弹簧秤直接测得的是________。 (3)实验中的一次测量如图乙所示，两个测力计a、b的拉力方向互相垂直，即。若保持测力计a的读数不变，当角由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮条的结点仍在点，可采用的办法是_____ A．增大b的示数，减小β角度 B．减小b的示数，增大β角度 C．增大b的示数，增大β角度 D．减小b的示数，减小β角度 19．（1）在该实验中，采取哪些方法可以减小实验误差( ) A．两个分力和间的夹角要尽量大一些 B．两个分力和的大小要适当大一些 C．拉橡皮筋的细绳套要稍长一些 D．实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻度 （2）在本实验中，和表示两个互成角度的力，F表示由平行四边形定则作出的与的合力；表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，则各图中符合实验事实的是( ) A．    B．    C．    D． （3）如图所示，使弹簧秤Ⅱ从图示位置开始沿顺时针方向开始缓慢转动，在此过程中保持结点O的位置不变，保持弹簧秤Ⅰ的拉伸方向不变。在全过程中关于弹簧秤Ⅰ、Ⅱ的示数和的变化是( ) A．增大，减小        B．减小，增大 C．减小，先增大后减小    D．减小，先减小后增大 五、解答题 20．如图所示，木块的质量为m=1kg，轻质弹簧的劲度系数为k=2N/cm，木块压在弹簧上并与弹簧拴接，弹簧与地面拴接，木块处于静止状态。现用力F缓慢竖直向上提木块，当F=16N时，木块向上移动的距离为多少？（重力加速度为） 21．如图所示，一个重为G的匀质球放在光滑斜面上，斜面倾角为α，在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态，今使板与斜面的夹角β缓慢增大，问：在此过程中，球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化？尝试分别用图解法和解析法求解。    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 《专题08 共点力的平衡之动态平衡问题 期中专项训练 （A卷）》参考答案 题号 4 答案 C 1．C 【详解】重力和风力的合力与灯柱对灯笼的作用力等大反向，三力可构成一首位相连的矢量三角形，由勾股定理可知风力越来越大，则灯柱对灯笼的作用力逐渐增大，与竖直方向的夹角逐渐增大。 故选C。 2．B 【详解】以A为研究对象，可知，细绳的拉力T等于A的重力，没有变化．对物块B受力分析，受到重力G、绳子的拉力T、地面的支持力FN和摩擦力Ff四个力的作用，如图所示： 在水平方向上 f=Tcosθ 在竖直方向上 N=G-Tsinθ 物块B向左缓慢移动一小段距离，θ变大，T不变，cosθ变小，sinθ变大，所以Ff、FN都减小，故B正确，ACD错误． 故选B. 3．C 【详解】根据力的合成可知，外力F1和细绳OA的拉力F2的合力与重力等大反向，故合力不变。 故选C。 4．C 【详解】电脑受力如图所示：电脑始终处于静止状态，故电脑受力平衡； A．由牛顿第三定律可知：电脑对散热底座的压力等于电脑受到的支持力FN=mgcosθ，由原卡位1调至卡位4，θ减小，故FN增大，故A错误； B．电脑受到的摩擦力f=mgsinθ，由原卡位1调至卡位4，θ减小，故f减小，故B错误； C．散热底座对电脑的作用力的合力即电脑受到的支持力与摩擦力两力之和等于其重力，保持不变，故C正确； D．电脑对散热底座的作用力是指对散热座的压力和摩擦力的合力，其大小等于电脑所受的重力，不能说就是电脑所受的重力，选项D错误． 5．D 【详解】开始时货物受重力和支持力，抬起后受到向上的静摩擦力；静摩擦力等于重力沿斜面向下的分力，即 随角度的增大，摩擦力增大；当角度达一定程度时，物体开始滑动，由静摩擦力变化滑动摩擦力，而滑动摩擦力 随角度的增加摩擦力将减小；所以车厢由水平位置逐渐抬起摩擦力是先增大后减小的；故D正确，ABC错误。 故选D。 6．C 【详解】对①②，蚂蚁处于平衡状态，合外力一直为0，则碗对蚂蚁的作用力与重力平衡，保持不变，故①正确，②错误。 对③④蚂蚁缓慢爬行的过程可以视为始终处于平衡状态，对蚂蚁受力分析可知，蚂蚁受到重力、沿切线方向的摩擦力和垂直切线方向指向球心的支持力，设蚂蚁所在位置与球心连线与竖直方向的夹角为，根据受力平衡可得， 从底部经过b点爬到a点，逐渐增大，则碗对蚂蚁的摩擦力变大，碗对蚂蚁的支持力变小，故③正确，④错误。 故选C。 7．C 【详解】设小娟、小明的手臂对水桶的拉力大小为F，由题小娟、小明的手臂夹角成θ角，根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，则根据平衡条件得 解得 当θ=0°时，值最大，则 即为最小；当θ=60°时，可得 当θ=90°时，可得 当θ=120°时，可得 当θ越小时，则F越小； 故C正确。 8．B 【详解】A．对工作人员受力分析，可知C点两侧细绳提供的拉力大小相等且对称，所以C点一定在AB两点的连线的中垂线上，故A正确，不符合题意； B．增加电线的长度，则细绳提供拉力夹角变小，因为工作人员所受重力没变，所以电线对工作人员的拉力将减小，故B错误，符合题意； C．提高A点的高度后，对工作人员所受分析，仍然与没提高之前一样，故工作人员将向B点移动，以保证两个拉力大小相等且对称，故C正确，不符合题意； D．调换质量更大的工作人员，则细绳上拉力的合力即工作人员的重力将变大，细绳夹角将变小，所以C点的位置将下降，故D正确，不符合题意。 故选B。 9．A 【详解】点为研究对象受力分析，根据平衡条件绳OA上的拉力大小T1，绳OB上的拉力大小T2的合力与重力等大反向保持不变，当绳OB沿顺时针方向转动直至水平的过程中，如图中1到2到3的位置，由图可以看出T1、T2都增大，故A正确，BCD错误； 故选A. 点睛：本题运用图解法分析动态平衡问题，作图的依据是两个拉力的合力保持不变，AO的方向不变，根据几何知识分析两个拉力的变化． 10．C 【详解】以小球为研究对象，当平板位于任意方向时，作出小球的受力图 小球受到重力mg、平板的支持力N1和斜面的支持力N2，根据平衡条件得知：N1和斜面的支持力N2的合力与重力mg总是大小相等、方向相反。斜面的支持力N2方向总与斜面垂直向上，当平板的方向变化时，由图看出，当N1和N2垂直时，平板对小球的支持力N1最小，此时平板与斜面垂直即 故选C。 11．BD 【详解】受力如图 小球处于平衡状态，则支持力N与拉力F的合力F′与重力G大小相等．由于三个力构成的三角形与 相似，则有 ， 由于在拉动小球的过程中，AO变短，R+h及R不变，故F变小，N不变。 故选BD。 12．AD 【详解】AB．将重物的重力进行分解，当人的拉力方向不变，缓慢向左移动一小段距离，则OA与竖直方向夹角变大，OA的拉力由图中1位置变到2位置，可见OA绳子拉力变大，OB绳拉力逐渐变大；故A正确，B错误； CD．OA拉力变大，则绳子拉力水平方向分力变大，根据平衡条件知地面给人的摩擦力逐渐增大；人对地面的压力始终等于人的重力，保持不变；故D正确，C错误； 故选AD。 13．BD 【详解】 结点O始终处于平衡状态，所以OB绳和OA绳拉力的合力与重力等大、反向、共线，所以该合力大小保持不变，方向始终是竖直向上的；作出两个拉力的合力，如图， 由图知OA绳受力大小不断变小，OB绳受力大小是先减小后增大；故AC错误，BD正确； 故选BD 14．AD 【详解】因物体重力不变，故重力与两绳子的拉力为平衡力；并且绳子为两端的张力相等；设绳子间的夹角为2θ；在由C到B上移的过程中有：2Tcosθ=mg；由几何关系可知，绳子为l，则有：lcosθ=d；因由C到B的过程中A到BC的垂直距离不变，故θ为定值；故轻绳上的拉力不变；故A正确；B错误；由B到D的过程中，绳长不变，夹角2θ一定增大，则由A中分析可知，T一定增大；故C错误；D正确；故选AD． 【点睛】本题难点在于C到B的过程分析，要通过几何关系的分析判断出两绳子与重力所在的直线的夹角保持不变，从而得出拉力不变的结论来． 15．ACD 【详解】A. 对木块B受力分析，如图 根据共点力平衡条件，有 ， 在缓慢拉开B的过程中，变大，故水平力变大，绳子变大，A正确； B. 对斜面体和木块A、B整体受力分析，由于一直处于平衡状态，故地面支持力等于系统的总重力，保持不变，B错误； C D. 开始时物体A受的静摩擦力为 方向沿斜面向下，故拉力变大后，根据 可知静摩擦力变大，斜面对A的支持力不变，故斜面对物体A作用力的合力变大，C D正确。 故选ACD。 16． 减小 120° 【详解】[1]设两力夹角为2α，由平行四边形法则可得合力F合为： 当夹角α逐渐增大时，逐渐减小，则合力逐渐减小； [2]当合力等于F时，则 解得： 17． 先变小后变大 一直减小 【详解】对小球受力分析，由平行四边形定则得 由图可知，在此过程中F先变小后变大，绳的张力一直减小． 18．(1)C (2)F (3)D 【详解】（1）A．两个弹簧秤的示数不必相等，故A错误； B．两个弹簧秤之间的夹角适当就好，可以不取90°，故B错误； C．本实验中运用到的物理思想方法为等效替代法，同一次实验中，结点O的位置不变，故C正确。 故选C。 （2）F是由平行四边形作图得出，不是由弹簧秤直接测得的是F。 （3）若保持测力计a的读数不变，当角α由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮条的活动端仍在O点，即合力的大小与方向都不变，由力合成的平行四边形定则，如图所示 由图可知，可采用的办法是减小b的读数，同时减小β角。 故选D。 19． BCD/BDC/CBD/CDB/DBC/DCB AC/CA D 【详解】（1）[1] A．两个分力和间夹角要适量大一些，并不是尽量大，A错误； B．两个分力和的大小要适当大一些，这样合力产生的效果较明显，有利于减小实验误差，B正确； C．拉橡皮筋的细绳套要稍长一些可在确定力的方向时更准确，有利于减小实验误差，C正确； D．实验中，弹簧秤必须与木板平行，确保两分力在与木板平行的平面内；读数时视线要正对弹簧秤的刻度，这样读数才准确，D正确。 故选BCD。 （2）[2]根据题意F是由平行四边形法则得出的合力，所以F与和组成平行四边形；是通过一个弹簧秤拉橡皮筋时的力，所以应与OA在同一直线上，故A、C正确。 故选AC。 （3）[3]根据题意，F2顺时针缓慢转动，在此过程中结点O位置不变，故橡皮筋的水平拉力FT大小方向都不变，三力的动态分析图如图 可知，当F2顺时针缓慢转动时，减小，先减小后增大，D正确。 故选D。 20．8cm 【详解】没有施加力之前对木块分析有 当施加力大小为16N时，对木块分析有 木块向上移动的距离 解得 L=8cm 21．法一：图解法 取球为研究对象，球受重力G、斜面支持力F1、挡板支持力F2，因为球始终处于平衡状态，故三个力的合力始终为零，三个力构成封闭的三角形，当挡板逆时针转动时，F2的方向也逆时针转动，作出如图所示的动态矢量三角形    由图可知，F2先减小后增大，F1始终随β增大而减小。 法二：解析法 选球为研究对象，球受三个力作用，即重力G、斜面支持力F1、挡板支持力F2，受力分析如图所示    由平衡条件得 联立解得 讨论：①对F1∶β↑→↓→F1↓； ②对F2∶，β↑→sinβ↑→F2↓； ，β↑→sinβ↓→F2↑。 综上所述∶球对斜面的压力随β增大而减小；球对挡板的压力在时，随β增大而减小，而时，随β增大而增大；当时，球对挡板的压力最小。 【详解】略。 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 $