高考物理復習考點訓練05 受力分析 共點力平衡

高考物理復習考點訓練專題05受力分析共點力平衡

一、單選題

1.（5分）（2020?泰州模擬）某種自動扶梯，無人乘行時運轉很慢，當有人站上去后會先慢慢加速。如下

圖所示，有一顧客乘這種扶梯下樓。在電梯加速向下運行的過程中，她所受力的示意圖是（）

2.（5分）（2020?寧波模擬）如圖所示，A、B是質量比為1:2、都帶正電的小球，用兩根長分別為2L和L

的絕緣輕繩系住后懸掛于天花板上的同一點。。當系統平衡后，兩根繩與豎直方向的夾角分別為a和仇

3.（5分）（2020?蚌埠模擬）如圖所示，輕繩一端系在物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓

環(huán)B用連接。用水平力F拉住繩子上的一點0,使物體A及輕圓環(huán)B靜止在實線所示的位置。現保持力F

的方向不變，使物體A緩慢移到虛線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B保持靜止。若桿對環(huán)的彈力為FN,

桿對環(huán)的摩榛力為Ff,OB段繩子的張力為FT,則在上述過程中（）

A.F不變，FN減小B.Ff不變，FT增大C.Ff減小，FN不變D.FN減小，FT減小

4.（5分）（2020?新課標ID）如圖，懸掛甲物體的細線拴牢在一不可伸長的輕質細繩上0點處；繩的一端

固定在墻上，另一端通過光滑定滑輪與物體乙相連。甲、乙兩物體質量相等。系統平衡時，0點兩側繩與

豎直方向的夾角分別為a和0.若a=70。，則B等于（）

A.45°B.55°C.60°D.70°

5.（5分）（2020?吉林模擬）2018年10月24日，號稱世界最長的跨海大橋一港珠澳大橋正式開始運營通

車，該大橋起于香港國際機場，終于珠海拱北口岸，全長55千米，初步實現一橋連三地的目的，為香

港、澳門、珠海三地經濟社會一體化創(chuàng)造了條件。大橋部分路段采用斜拉橋，如圖1所示。其結構簡化為

如圖2所示，其中A為主梁，B為索塔，C為斜拉索，B處于豎直方向，C與B之間的夾角為8.下列說法

不正掰的是（）

A.大橋的橋面受到斜拉索拉力的合力豎直向上

B.6越大，斜拉索所受拉力越小

C.索塔所受斜拉索的拉力的合力的大小等于主梁的重力

D.橋面上有車通行時與無車通行時相比較，斜拉索所受拉力更大

6.（5分）（2020?天津模擬）如圖所示，三條繩子的一端都系在細直桿頂端，另一端都固定在水平面上,

將桿豎直緊壓在地面上，若三條繩長度不同，下列說法正確的有（）

A.三條繩中的張力都相等B.桿對地面的壓力等于自身重力

C,繩子對桿的拉力在水平方向的合力為零D.繩子拉力的合力與桿的重力是一對平衡力

7.（5分）（2020?嘉定模擬）如圖所示，一木塊在垂直于傾斜天花板平面方向的推力F作用下處于靜止狀

態(tài)，則物塊的受力個數（）

A.一定為2個B.一定為3個C.一定為4個D.可能2個也可能4個

8.（5分）（2020?上海模擬）如圖，一光滑小球靜置在半圓柱體上，被一垂直于圓柱面的擋板擋住，設擋

板跟圓心連線與底面的夾角為q,小球的半徑忽略不計。現緩慢減小q,則小球在移動過程中，擋板對小

球的支持力F】、半圓柱體對小球的支持力F2的變化情況是（）

A.H增大，F2減小B.Fi增大，F2增大C.Fi減小，Fz減小D.Fi減小，F?增大

9.（5分）（2020?上海模擬）如圖所示，一質量為M的楔形木塊放在水平桌面上，它的頂角為90。，兩底

角為a和供a、b為兩個位于斜面上質量均為m的小木塊，已知所有接觸面都是光滑的.現發(fā)現a、b沿

斜面下滑，而楔形木塊靜止不動，這時楔形木塊對水平桌面的壓力等于（）

A.Mg+mgB.Mg+2mgC.Mg+mg（sina+sin。）D.Mg+mg（cosa+cosP）

10.（5分）（2020?長春模擬）如圖所示，質量為M的小車的表面由光滑水平面和光滑斜面連接而成，其

上放一質量為m的球，球與水平面的接觸點為a,與斜面的接觸點為b,斜面傾角為6。當小車和球一起

在水平桌面上做直線運動時，下列說法正確的是（）

A.若小車勻速運動，則球對斜面上b點的壓力大小為mgcosO

B.若小車勻速運動，則球對水平面上a點的壓力大小為mgsine

C.若小車向左以加速度gtanO加速運動,則球對水平面上a點無壓力

D.若小車向左以加速度gtanQ加速運動，則小車對地面的壓力小于（M+m）g

11.（5分）（2020?佛山模擬）如圖所示，戰(zhàn)士在水平地面上進行拉輪胎的負荷訓練，設戰(zhàn)士做勻速直線運

動，運動過程中保持雙肩及兩繩的端點A、B等高。兩繩間的夾角為所構成的平面與水平面間的夾角

恒為力輪胎重為G,地面對輪胎的摩擦阻力大小恒為f,則每根繩的拉力大小為（）

A.球對AB板的壓力逐漸減小B.球對AB板的壓力先減小后增大

C.球對AC板的壓力逐漸減小D.球對AC板的壓力先減小后增大

16.（5分）（2020?佛山模擬）如圖所示的翻斗車車斗的底部是一個平面，司機正準備將車上運送的一塊大

石塊（圖中未畫出）卸下。司機將車停穩(wěn)在水平路面上，通過操縱液壓桿使車斗底部傾斜，直到石塊開始

加速下滑時，保持車斗傾斜角不變。則在石塊沿車斗底面勻加速下滑的過程中（）

A.若剎車失靈，翻斗車可能會向前運動B.翻斗車不受地面的摩擦力

C,翻斗車受到的合外力逐漸減小D.地面對翻斗車的支持力小于翻斗車和車上石塊的總重力

17.（5分）（2020高一下?利辛期中）小娟、小明兩人共提一桶水勻速前行，如圖所示，已知兩人手臂上

的拉力大小相等且為F,兩人手臂間的夾角為仇水和水桶的總重力為G,則下列說法正確的是（）

A.當8為120。時，F=GB.不管6為何值，F=^C.當6=0。時，F=管D.8越大時F越大

18.（5分）（2020高二下?寧波期中）如圖甲，在挪威的兩座山峰間夾著一塊巖石，吸引了大量游客前往

觀賞c該景觀可簡化成如圖乙所示的模型，右壁豎直，左壁稍微傾斜。設左壁與豎直方向的夾角為仇由

于長期的風化，6將會減小。石頭與山崖間的摩擦很小，可以忽略不計。若石頭質量一定，6減小，石頭

始.終保持0靜止，下列說法正確的是（）

甲乙

A.山崖左壁對石頭的作用力將增大B.山崖右壁對石頭的作用力增大

C.山崖對石頭的作用力增大D.石頭受到的合力將減小

19.（5分）（2020?興慶模擬）如圖所示，B和C兩個小球均重為G,用輕繩懸掛而分別靜止于圖示位置上,

則以下說法中正確的是（）

A.AB細繩的拉力為GB.CD細繩的拉力為G

C.純BC與豎直方向的夾角0=60。D.繩BC與豎直方向的夾角8=45。

20.（5分）（202。衡水模擬）如圖所示，在粗糙的水平地面上放著一左測截面是半圓的柱狀物體B,在物

體B與豎直墻之間放置一光滑小球A,整個系統處于靜止狀態(tài)。現用水平力F拉著物體B緩慢向右移動一

小段距離后，系統仍處于靜止狀態(tài)，在此過程中，下列判斷正確的是（）

A.小球A對物體B的壓力逐漸增大B.小球A對物體B的壓力逐漸減小

C.拉力F逐漸減小D.墻面對小球A的支持力先增大后減小

答案解析部分

一、單選題

1.【答案】D

【考點】物體的受力分析

【解析】【解答】電梯加速向下運行，根據F音=?翻間?知人所受合外力與電梯運行方向相同，所以人在

豎直方向重力大于支持力，合力嚴豎直向下，在水平方向靜摩擦力平行于接觸面水平向右，則界與f

合力才能與護音相同，ABC不符合題意，D符合題意。

故答案為：Do

【分析】對人進行受力分析，在沿斜面方向和垂直于斜面兩個方向上分解，結合人的加速度，利用牛頓

第二定律分析受力情況即可。

2.【答案】C

【考點】共點力平衡條件的應用

【解析】【解答】解法一

力學三角形和幾何三角形相似守,=第=專

如上圖所示受力分析,

等專=苧

因為花海和英網是作用力和反作用力，大小相等，且啊=’?我，聯立各式得出=2

又根據正弦定理可知

L一?號

因角耕口角干互補，則為訕=遙評

聯立解得啦購.=鑒血儂

因為色和融為銳角，故舐=置

所以ABD不符合題意，C符合題意。

解法二

兩球之間的庫侖力是作用力和反作用力關系，大小相等，方向相反，兩個小球均受到重力、靜電力和拉

力，因為A、B的質量比是1:2,長度之比是2:1,滿足以0為支點的杠桿平衡條件7微貧互=堀噓”工/

所以出盤廠與

可知等.=資

ABD不符合題意，C符合題意。

故答案為：Co

【分析】利用平衡條件結合相似三角形定則可以判別對應夾角的大小。

3.【答案】D

【考點】共點力平衡條件的應用

【解析X解答】先以0點為研究對象，進行受力分析，有A物體的重力GA,外力F和繩子的拉力FT,

設繩子與豎直方向的夾角為阪則￥二鎂0戰(zhàn)威，嚴不=鳥

由題可知檢減小,所以F減小，FT減小；

再以物體B為研究對象，進行受力分析，有B物體的重力GB,繩子的拉力FT,豎直桿對B的支持

力FN和摩擦力Ff,則產/=?瑪Qh堿二寓場啰

蘆聲繳攙=4§

所以當總減小時，FN減小，Ff不變，所以D符合題意，ABC不符合題意。

故答案為：Do

【分析】利用0點的平衡方程可以判別拉力和F的大小變化；利用B的平衡方程可以判別FN的大小變化。

4.【答案】B

【考點】共點力平衡條件的應用

【解析】【解答】由于甲、乙兩物體質量相等，則設它們的質量為m,對。點進行受力分析，下面繩子的

拉力mg,右邊繩子的拉力mg,左邊繩子的拉力F,如圖所示：

因處于靜止狀態(tài)，依據力的平行四邊形定則，則有:

豎直方向：mgcos70°+Fcosp=mg

水平方向：mgsin700=Fsinp

因a=70。

聯立上式，解得：0=55。

故答案為：Bo

【分析】對節(jié)點。進行受力分析，在兩個三個拉力的作用下，物體處于平衡狀態(tài)，其中有兩個拉力大小

等于兩個物體的重力，合力為零，根據該條件列方程分析求解即可。

5.【答案】B

【考點】共點力平衡條件的應用

【解析】【解答】解：以主梁A為研究對象，受到重力、一對斜拉索拉力處于平衡狀態(tài)，這三個力為共點

力，如圖所示；

A、根據對稱性，一對斜拉索C（與索塔夾角相同）拉力大小相等，二力合成后，作用在主梁A的合力豎

直向上，A正確，不符合題意；

B、主梁重力與斜拉索的拉力的合力等大反向，斜拉索與索塔夾角為8時，根據平衡條件可得2Tcos6=

mg,解得T=粵忌，所以6越大，斜拉索所受拉力越大，B錯誤，符合題意；

C、主梁A所受重力與斜拉索C的拉力的合力等大反向，索塔B所受斜拉索的拉力的合力與斜拉索對主梁

A的拉力的合力等大反向，它們的大小相等，C正確，不符合題意；

D、有車輛通過時，車與主梁重力之和大于主梁的重力，斜拉索與索塔夾角不變，斜拉索的拉力變大，D

正確，不符合題意。

故答案為：B

【分析】利用主梁A進行受力分析，結合平衡可以判別拉力的合力方向豎直向上；利用平衡方程可以求

出拉力的大小；利用平衡條件可以判別拉力的合力等于重力的大小；利用重力的變化可以判別拉力的變

化。

6.【答案】C

【考點】共點力平衡條件的應用

【解析】【解答】AC.由于三力長度不同，故說明三力與豎直方向的夾角不相同，由于桿保持靜止，故在

水平方向三力水平分力的合力應為零，故說明三力的大小可能不相等；A不符合題意；C符合題意；

B.由于三力在豎直方向有向下的拉力，桿在豎直方向合力為零，故桿對地面的壓力大于重力；B不符合

題意；

D.繩子拉力的合力與桿的重力之和等于地面對桿的支持力，則繩子拉力的合力與桿的重力不是一對平衡

力，D不符合題意。

故答案為：Co

【分析】對紙片進行受力分析，在重力、拉力和支持力的作用下，物體處于平衡狀態(tài)，合力為零，根據

該條件列方程分析求解即可。

7.【答案】C

【考點】共點力平衡條件的應用

【解析】【解答】根據平衡狀態(tài)，對物塊受力分析如圖

物體受力個數一定為4個，ABD不符合題意，C符合題意。

故答案為：C。

【分析】利用平衡條件可以判別木塊的受力情況。

8.【答案】A

【考點】動態(tài)平衡分析

【解析】【解答】對小球進行受力分析如圖所示

mg

根據幾何關系可以得到的=電=7噓賓感

步廣禺,=次管訕善

因此，當e減小時，F1增大，F2減小，A符合題意，BCD不符合題意。

故答案為：Ao

【分析】利用平衡條件結合角度的變化可以判別Fi和F2的大小變化。

9.【答案】A

【考點】共點力平衡條件的應用，牛頓第二定律

【解析】【解答】對木塊a受力分析，如圖，

1

受重力和支持力

由幾何關系，得到：Ni=mgcosa

故物體a對斜面體的壓力為：N/=mgcosQ...①

同理，物體b對斜面體的壓力為：N2-mgcosp...（2）

對斜面體受力分析，如圖，

根據共點力平衡條件，得到：,,

N2cosa-Nicos3=0...（3）

F支-Mg-NJsin0-N2'sina=O…④

根據題意有：a+B=90?！?/p>

由①?⑤式解得：F支=Mg+mg

根據牛頓第三定律，斜面體對地的壓力等于Mg+mg；

故答案為：：A。

【分析】本題由于斜面光滑，兩個木塊均加速下滑，分別對兩個物體受力分折，求出其對斜面體的壓力，

再對斜面體受力分析，求出地面對斜面體的支持力，然后根據牛頓第三定律得到斜面體對地面的壓力。

10.【答案】C

【考點】共點力平衡條件的應用，牛頓第二定律

【解析】【解答】AB.小車和球一起勻速運動時，小球受到豎直向下的重力和水平面對小球豎直向上的支

持力，二力平衡，所以小球對b點無壓力，根據牛頓第三定律可知小球對a點的壓力大小為mg,AB不符

合題意；

C.若小車向左以加速度gtan。加速運動，假設小球對a點無壓力，根據牛頓第二定律蹣級羽啜=的

解得盤=好就屈

假設成立，所以小球對a點無壓力，C符合題意；

D.對小車和球構成的系統整體受力分析可知，系統在豎直方向上加速度為0,豎直方向受到重力和支持

力，二者等大反向，根據牛頓第三定律可知小車對地面的壓力等于（M+m）g,D不符合題意。

故答案為：Co

【分析】利用平衡條件可以求出壓力的大小；利用牛頓第二定律可以求出壓力的大小。

11.【答案】A

【考點】共點力平衡條件的應用

【解析】【解答】設每根繩子的拉力為T,則兩根繩子拉力的合力為號￡爛鰥萼；在水平方向

解得r=i——；

故答案為：Ao

【分析】利用平衡條件可以求出繩子的杰力大小。

12.【答案】D

【考點】共點力平衡條件的應用，物體的受力分析

【解析】【解答】以5000個小球組成的整體為研究對象，分析受力情況，如圖1所示，根據平衡條件得:

F=5000mg；

圖2

再以2018個到5000個小球組成的整體為研究對象，分析受力情況，如圖2所示，則有:

故答案為：D

【分析】對物體進行受力分析，在重力和兩個拉力的作用下，物體處于平衡狀態(tài)，合力為零，根據該條件

列方程分析求解即可。

二、多選題

13.【答案】A,C

【考點】物體的受力分析

【解析】【解答】對A受力分析可知，當F與A所受的靜摩擦力大小相等時，則A、B之間沒有彈力，當

F比A所受的靜摩擦力更大時，則A、B之間有彈力。當A對B沒有彈力時，B受到重力和地面的支持力2

個力；當A對B有彈力時，B還受到重力、地面的支持力與摩擦力，共4個力，AC符合題意，BD不符合

題意C

故答案為：ACo

【分析】對物體進行受力分析，在力的作用下物體處于平衡狀態(tài)，合力為零，利用此條件求解外力大

小，如果力的大小不為零，那么該力就不存在。

14.【答案】B,D

【考點】物體的受力分析

【解析】【解答】小球B處于靜止狀態(tài)，則N對B的拉力Fi=mg=10N,根據胡克定律得：橡皮筋N的伸長

量為：△符==瞿、闔=%溷，對A球受力分析,受到重力、N的拉力Fi,M的拉力F?以及F

,rV

作用，處于平衡狀態(tài)，根據平衡條件得：都凝^=國會：g感松=鼻三，解得：F=20

F2=40N,根據胡克定律得：橡皮筋M的伸長量為：,也不==工=理）訓=齪沖AC不符合題

意，BD符合題意；

故答案為：BDo

【分析】對小球進行受力分析，在重力、兩個拉力的作用下，小球處于平衡狀態(tài)，合力為零，根據該條

件列方程分析求解拉力的大小，再利用胡克定律求解伸長量。

15.【答案】B,C

【考點】動態(tài)平衡分析

【解析】【解答】以小球為研究對象，分析其受力，作出小球三個不同位置的受力，如圖所示：

可見，使就看順時針緩慢轉動橫》的過程中，就落板對球的支持力常［先減小后增大，贏■：板對球的支

持力碼一直減小，由牛頓第三定律可知，球對.國青板對球的支持力先減小后增大，球對僦:板對球的

支持力一直減小，BC符合題意，AD不符合題意。

故答案為：BC

【分析】對物體進行受力分析，在重力和兩個支持力的作用下，物體處于平衡狀態(tài)，合力為零，結合斜

面支持力方向的變化分析其他力的變化。

16.【答案】A,D

【考點】共點力平衡條件的應用，牛頓笫二定律

【解析】【解答】AB.由于石塊有沿斜直向下的加速度a,則對車和石塊的整體，水平方向了=勵健解游

即車受到地面向左的摩擦力作用，有向右運動的趨勢，則若剎車失靈，翻斗車可能會向前運動，A符合題

意，B不符合題意；

C.石塊下滑過程中對車的作用力不變，則翻斗車受到的合外力不變，C不符合題意；

D.石塊豎直方向由豎直向下的加速度，對石塊和車的整體在豎直方向軟雷一堿粽一W=’狀詢&遨

可知懿；溷小涌融

即地面對翻斗車的支持力小于翻斗車和車上石塊的總重力，D符合題意。

故答案為：ADo

【分析】車受到的作用力方向可以判別車運動的方向；利用平衡條件可以判別車受到的合力及地面摩擦

力大??；利用牛頓第二定律可以判別地面支持力和整體重力的大小。

17.【答案】A,C,D

【考點】共點力平衡條件的應用

【解析】【解答】設小娟、小明的手臂對水桶的拉力大小為F,由題小娟、小明的手臂夾角成e角，根據

對稱性可知，兩人對水桶的拉力大小相等，則根據平衡條件得，然宜愿營=售

解得蜷不

當8=0。時，則F=詈”當8為120。時，F=G；當9越大時，則F越大;

ACD符合題意，B不符合題意;

故答案為：ACDo

【分析】利用平衡條件可以求出F拉力加角度的關系。

18.【答案】A,B

【考點】動態(tài)平衡分析

【解析】【解答】AB.對石頭進行受力分析如圖，

則由共點力平衡的條件可知，山崖左壁右石頭的作用力：步濟二七

山崖右壁對石頭的作用力：5=鳥

8減小，則Fi增大，F2增大，AB符合題意；

C.石頭始終處于平衡狀態(tài)，山崖對石頭的作用力的和始終與石頭的重力大小相等，方向相反，所以山

崖對石頭的作用力保持不變，c不符合題意；

D.石頭受到的合力始終為零，保持不變，D不符合題意。

故答案為：ABo

【分析】對石塊進行受力分析，在重力和兩個支持力的作用下，物體處于平衡狀態(tài)，合力為零，結合支

持力方向的變化分析其他力的變化。

19.【答案】B,C

【考點】共點力平衡條件的應用

【解析】【解答】解：對B、C兩球整體受力分析，利用正交分解法，

豎直方向：FABCOS30°+FCDCOS60°=2G,

水平方向:FABSin300=Fcosin600

聯立解得：FAB=FCD=G

對C球受力分析，利用正交分解法，

豎直方向：FBCCOS0+FCDCOS6O0=G

水平方向：FBcsine=FcDSin60°,

聯立解得：6=60。.BC符合題意，AD不符合題意。

故答案為：BCo

【分析】利用整體的平衡條件及C球的平衡條件可以求出對應拉力和夾角的大小。

20.【答案】A,C

【考點】動態(tài)平衡分析

【解析】【解答】ABD.對A球受力分析并建立直角坐標系如圖，

由平衡條件得：豎直方向濘,罌公燎=賽嗯

水平方向出=好《祖炳

聯立解得蘆瀘盤.3=蕭軟r成

B緩慢向右移動一小段距離，A緩慢下落，則e增大。所以FN增大，N增大，由牛頓第三定律知故小球A

對物體B的壓力逐漸增大，故A符合題意，BD不符合題意；

c.整體水平方向受力平衡，則F+融=，坦

由于最大靜摩擦力不變，N