高考物理一轮复习：共点力的平衡
一、选择题
1．（2024高三上·广州月考）如图为一磁吸支架的示意图，磁吸平面为一斜面。由于磁吸支架倾角过大.放在磁吸支架上的小铁块匀速下滑。若磁吸平面对铁块的磁吸力垂直平面向下，则下列说法正确的是（ ）
A．铁块受到四个力的作用
B．铁块对磁吸支架的作用力方向竖直向上
C．铁块受到的滑动摩擦力小于重力沿磁吸平面向下的分力
D．磁吸平面对铁块的支持力等于重力垂直于平面向下的分力
【答案】A
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡；区分相互作用力与平衡力
【解析】【解答】A．铁块匀速下滑，受到重力、磁吸引力、支架的支持力和滑动摩擦力四个力的作用，故A正确；
B．铁块处于平衡状态，合力为零，铁块受到支架对其的作用力应该与重力等大反向，即支架对铁块的作用力竖直向上，根据牛顿第三定律可知，铁块对支架的作用力方向竖直向下，故B错误；
CD．根据受力平衡可知，铁块受到的滑动摩擦力等于重力沿磁吸平面向下的分力，磁吸平面对铁块的支持力等于重力垂直于平面向下的分力与磁吸引力之和，故CD错误。
故选A。
【分析】手机始终受力平衡，合力为零，任何方向合力为零。按受力分析步骤和手机的状态受力分析。
本题主要考查了共点力平衡条件的运用，注意对手机进行正确的受力分析是关键。
2．（2024高一下·韶关期末）匹克球是一种用球拍击球的运动，它是网球、羽毛球和乒乓球的混合运动.近年来匹克球在我国部分地区逐渐成为“新晋网红运动”.若忽略空气阻力，由我们所学的物理知识可知，以下说法正确的是（ ）
A．球在空中飞行时，受重力和推力的作用
B．球撞击球拍时，球拍对球的力大于球对球拍的力
C．球的速度越大，惯性越大
D．球在空中飞行时，处于失重状态
【答案】D
【知识点】牛顿第三定律；受力分析的应用；惯性与质量；超重与失重
【解析】【解答】A．球在空中飞行时，由于离开手的作用，所以只受重力作用，而不受推力，故A错误；
B．球撞击球拍时，根据牛顿第三定律可知球拍对球的力等于球对球拍的力，故B错误；
C．球的惯性由质量决定，速度大小对惯性的大小没有影响，则球的速度越大，惯性依然不变，故C错误；
D．球在空中飞行时，只受重力，由于加速度等于重力加速度则处于完全失重状态，故D正确。
故选D。
【分析】球离开手后只受到重力作用，则处于完全失重状态；利用牛顿第三定律可以得出球拍对球的力等于球对球拍的力；物体的质量是惯性大小的唯一决定因素。
3．（2023高三下·广西壮族自治区模拟）如图所示，两直梯下端放在水平地面上，上端靠在竖直墙壁上，相互平行，均处于静止状态。梯子与墙壁之间均无摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．梯子越长、越重，所受合力越大
B．地面对梯子的作用力一定竖直向上
C．地面对梯子的作用力可能沿梯子向上.
D．地面对梯子的作用力与水平面的夹角大于梯子的倾角
【答案】D
【知识点】力矩平衡；共点力的平衡
4．（2023高一上·宁乡期末）如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的轻质定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行。在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（）
A．b对c的摩擦力一定减小
B．地面对c的支持力一定减小
C．c对地面的摩擦力方向一定向左
D．固定滑轮的杆对滑轮的作用力方向不变
【答案】D
【知识点】力矩平衡；受力分析的应用
【解析】【解答】A．根据物块ｂ的受力可知，当 时，ｂ对ｃ的摩擦力 ，随着 的减小 一直增大，A不符合题意；
BC．将b、c看成整体并进行受力分析可知
地面对c的支持力 ，随着 的减小 一直增大，而水平方向地面对c的摩擦力向左，则c对地面的摩擦力方向向右，BC不符合题意；
D．因为绳两端拉力始终相等且夹角不变，则绳两端合力方向不变，故滑轮对绳的作用力的方向始终不变，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】分别对bc整体和b进行受力分析，根据共点力平衡得出b对c的摩擦力变化情况以及地面对c的支持力变化情况和C对地面摩擦力的变化情况。
5．（2022高一下·丽水期末）如图所示用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接并悬挂，两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平。细线a、细线c受到的拉力大小分别是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】力矩平衡；共点力平衡条件的应用；受力分析的应用
【解析】【解答】把两球看作一个整体，进行受力分析如图所示
。
故答案为：A。
【分析】将两个球体看成整体，进行受力分析，根据共点力平衡得出细线a、细线c受到的拉力。
6．（2024高一下·花都期末）一质量为m的物体从质量为M的固定斜面体上匀速下滑，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．地面对斜面体有水平向右的摩擦力
B．地面对斜面体有水平向左的摩擦力
C．地面对斜面体的支持力大于
D．地面对斜面体的支持力等于
【答案】D
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】AB．m匀速下滑，M处于静止，所以整体处于平衡状态，根据整体的平衡条件整体相对于地面没有向左或向右的运动趋势，故地面对斜面体没有静摩擦力，故A、B错误；
CD．对M和m整体受力分析，受重力和地面的支持力，根据整体竖直方向的平衡方程可以得出地面对斜面体的支持力等于，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】利用整体的平衡方程可以求出地面对斜面体摩擦力的方向及地面对斜面体的支持力大小。
7．（2024·浙江）如图所示，不可伸长的光滑细线穿过质量为0.1kg的小铁球，两端A、B悬挂在倾角为30°的固定斜杆上，间距为1.5m。小球平衡时，A端细线与杆垂直；当小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆动时，等效于悬挂点位于小球重垂线与AB交点的单摆，则（ ）
A．摆角变小，周期变大
B．小球摆动周期约为2s
C．小球平衡时，A端拉力为N
D．小球平衡时，A端拉力小于B端拉力
【答案】B
【知识点】单摆及其回复力与周期；受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】A. 由单摆的周期公式可知，单摆的周期与摆角大小无关，故周期不变，A不符合题意；
B. 由图可知，摆球摆长为，则摆动周期为，B符合题意；
CD. 小球平衡时，绳上拉力大小相等，有，可得，CD不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据单摆的周期公式，结合几何关系可得出单摆摆长，进而可得出周期的大小；利用共点力的平衡条件可得出绳上拉力的大小。
8．（2024高三上·江油月考）如图所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行。现给小滑块施加一个竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有（ ）
A．小球对斜劈的压力保持不变
B．轻绳对小球的拉力先减小后增大
C．竖直杆对小滑块的弹力先增大再减小
D．对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大
【答案】D
【知识点】整体法隔离法；共点力的平衡
【解析】【解答】AB．对小球进行受力分析，采用图解法，根据平衡条件分析轻绳对小球的拉力以及斜面对小球的支持力变化情况，结合牛顿第三定律分析小球对斜面的压力的变化情况。对小球受力分析，受重力、支持力和细线的拉力，如图所示
CD．对小球和滑块整体分析，根据平衡条件，分析对小滑块施加的竖直向上的拉力、竖直杆对小滑块的弹力的变化情况。对球和滑块整体分析，受重力、斜面的支持力N，杆的支持力N'，拉力F，如图所示
根据平衡条件，水平方向有
竖直方向有
由于N减小，故N'减小，F增加，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】本题考查动态平衡分析问题，关键在于正确运用整体法与隔离法，灵活选择研究对象，采用图像法分析。
9．（2024高三上·江油月考）如图为一款顺德产的吊床，用四根长均为L的粗麻绳将床悬空吊起，绳与床连接点到天花板的竖直距离为0.9L，床及床上物品的总质量为m，绳的重力不计，则每条绳上的张力大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】求出每条绳与竖直方向的夹角的余弦值，以床为研究对象，根据竖直方向受力平衡进行解答。设每个绳子张力为T，绳子与竖直方向的夹角为，根据几何知识有
对吊床，根据平衡条件可得
故每条绳上的张力大小为
故选A。
【分析】确定研究对象、进行受力分析、根据竖直方向受力平衡列方程求解即可。
10．（2024高三上·泸县开学考）黑板擦在手施加的恒定推力F作用下匀速擦拭黑板，已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为μ，不计黑板擦的重力。则黑板擦所受的摩擦力大小是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】该题考查共点力的平衡，由共点力平衡即可求出，设板擦与黑板间的弹力为N，摩擦力为f，由勾股定理可得
滑动摩擦力等于压力与动摩擦因数的乘积，公式为
联立可得
故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】黑板擦做匀速运动，受力平衡，对黑板擦进行受力分析，然后结合力的分解即可求出。
11．（2024高三上·江西开学考）如图所示，一个人用绕过光滑定滑轮的轻绳提升重物，重物的重力为G，人以速度v向右匀速运动，当人所拉的轻绳与水平方向的夹角为时，下列说法正确的是（ ）
A．重物受到的合力为零 B．人受到的合力为零
C．地面对人的摩擦力大小等于 D．轻绳对滑轮的作用力大小为
【答案】B
【知识点】共点力的平衡；运动的合成与分解
【解析】【解答】A．将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于物块m的速度，根据人的运动情况得出物块m的速度，从而可判断物块m的加速度方向，得知物体运动情况。当人匀速向右运动时，设重物上升的速度为，则
随着减小，增大，则物块加速上升，因此重物受到的合力向上，故A错误；
B．由于人匀速运动，人受到的合力为零，故B正确；
CD．轻绳的拉力大于，地面对人的摩擦力大于，同样，轻绳对滑轮的作用力大小大于，选项CD错误。
故选B。
【分析】小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据速度的分成与合成进行分析。
12．（2024高二上·怀柔期末）如图所示，天平可以用来测定磁感应强度，磁场方向垂直纸面向里虚线围成的区域，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，共匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，下底边长为，右侧边伸入磁场中的长为，线圈中通有电流方向如图时，在天平左、右两边加上质量分别为，的砝码，天平平衡；当电流反向大小不变时，在某一边需再加上质量为的砝码后天平重新平衡，下列说法中正面的是（ ）
A．需要在左边加上质量为的砝码，天平才能重新平衡
B．磁场的磁感应强度
C．磁场的磁感应强度
D．磁场的磁感应强度
【答案】C
【知识点】力矩平衡；安培力的计算
【解析】【解答】A．磁感应强度B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以右边应加砝码，故A错误；
BCD．B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以右边应加砝码，有：mg=2NBIL1，解得：，故C正确，BD错误；
故选：C。
【分析】天平平衡后，当电流反向（大小不变）时，安培力方向反向，则右边相当于多了或少了两倍的安培力大小
二、多项选择题
13．（2024高一上·衡阳开学考）如图所示，蚂蚁们“头顶着”食物沿树枝向上爬行，10s内前进了0.2m，则（ ）
A．当蚂蚁匀速爬行时，食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力是一对平衡力
B．“10s”是时刻，“0.2m”是路程
C．观察蚂蚁行走时的肢体分工时，蚂蚁不能视为质点
D．树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝的形变产生的
【答案】C,D
【知识点】形变与弹力；质点；时间与时刻；受力分析的应用
【解析】【解答】A．食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力作用在不同的物体上，是一对相互作用力，故A错误；
B．“10s”表示一段时间，指的是时间间隔，“0.2m”表示运动轨迹的长度是路程，故B错误；
C．蚂蚁形状、尺寸对研究观察蚂蚁行走时的肢体分工有影响，不能视为质点，故C正确；
D．弹力是由于施力物体发弹性形变产生，树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝的形变产生的，故D正确。
故选CD。
【分析】相互作用力作用在不同的物体上，且等大反向。时间间隔表示一段时间，路程是运动轨迹的长度。物体的形状大小尺寸对所研究的问题有影响时，物体不能视为质点。弹力是由于施力物体发弹性形变产生。
14．（2024高一下·花都期末）如图所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜，连接A 与天花板之间的细绳沿竖直方向。关于两木块的受力，下列说法正确的是（ ）
A．木块 A、B之间一定存在摩擦力作用
B．木块A 可能受四个力作用
C．木块B 可能受两个力作用
D．木块B受到地面的支持力一定大于木块 B 的重力
【答案】B,C
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】A．对A进行受力分析，根据A的平衡条件则A可能受绳子的拉力、重力而处于平衡；此时AB间没有相互的挤压，故没有摩擦力，A错误；
B．若木块对绳子有拉力，假如A受到的重力大于拉力，根据A的平衡条件则A还可以受支持力及摩擦力而处于平衡，因此A可能受到四个力的作用，B正确；
C．若木块A可能受绳子的拉力、重力而处于平衡，由于此时AB之间没有弹力的作用，所以此时B物体就受到重力与支持力两个力， C正确；
D．当B只受重力和支持力而处于平衡；根据平衡条件可以得出B受到的支持力等于B的重力，D错误。
故选BC。
【分析】利用A的平衡状态可以判别A受力情况；利用A的受力情况可以判别B的受力情况；利用B的平衡状态可以判别B受到的支持力和重力的大小关系。
15．（2024高三上·江油月考）细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连。平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示。以下说法正确的是（已知cos53° = 0.6，sin53° = 0.8）（ ）
A．细线烧断后小球做平抛运动
B．细线烧断瞬间小球的加速度为
C．小球静止时弹簧的弹力大小为
D．小球静止时细绳的拉力大小为
【答案】B,C
【知识点】共点力的平衡；牛顿第二定律；平抛运动
【解析】【解答】A．细线烧断的瞬间小球受到弹簧的弹力作用，不只是受到重力作用，因此不会做平抛运动，故A错误；
CD．小球静止时，分析受力情况，由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小。小球静止时，分析受力情况，如图
由平衡条件得：弹簧的弹力大小为
细绳的拉力大小为
故C正确、D错误；
B．细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，即可求出加速度．细绳烧断的瞬间，弹簧来不及形变，弹为不变，则这时重力和弹簧的弹力的合力等于，根据牛顿第二定律可知，这时小球的加速度为，故B正确。
故选BC。
【分析】小球先处于平衡状态，由平衡条件求解各力的大小，后烧断细绳，小球处于非平衡条件，抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变是关键。
16．（2024高二上·大祥开学考）如图所示，在倾角的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态，现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之以加速度a向上做匀加速运动，当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg，则（ ）
A．物块B刚要离开C时B的加速度也为a
B．加速度
C．以A、B整体为研究对象可以计算出加速度
D．从F开始作用到B刚要离开C，A的位移为
【答案】B,D
【知识点】胡克定律；力的合成与分解的运用；共点力的平衡；牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】A．物块B初始时处于静止状态，随着A的移动，弹簧弹力逐渐增大，当物块B刚要离开C时，B对挡板的压力为零，B仍处于静止状态，此时加速度为零，故A错误；
B．当B刚要离开C时，对B进行受力分析，根据平衡条件及力的合成与分解可得
解得
对A进行受力分析，根据牛顿第二定律得
解得
故B正确；
C．此时物体B的加速度为零，A的加速为g，两物体的加速度不同，不能根据整体法求解，故C错误；
D．系统开始处于静止状态，弹簧处于压缩状态，对A进行数理分析，根据平衡条件及力的合成与分解得
解得
A的位移等于弹簧初末状态长度的变化量，为
故D正确。
故选BD。
【分析】A、B初始时均处于静止状态，随后A在拉力作用下做匀加速运动，B在离开C之前始终处于静止状态，即加速度始终为零。明确A静止时A的受力情况及B刚要离开C时A、B的受力情况，再根据平衡条件确定初末状态弹簧的形变量，A的位移等于弹簧初末状态长度的变化量。再对B刚要离开C时，对A运用牛顿第二定律确定其加速度。
17．（2021高一上·深圳期中）如图所示，小孩用轻绳拉放置在水平面上的箱子，第一次轻拉，没有拉动，第二次用更大的力拉，箱子还是没动，两次拉力方向相同，则第二次拉时（ ）
A．地面对箱子的支持力一定更大 B．地面对箱子的作用力一定更大
C．箱子所受摩擦力一定更大 D．地面对人的作用力一定更大
【答案】B,C,D
【知识点】力矩平衡
【解析】【解答】A．对箱子受力分析可知：Fsinθ+N=mg，则F增大时，N减小，A不符合题意；
B．地面对箱子的作用力等于力F与箱子的重力mg的合力，当F增大时，地面对箱子的作用力一定更大，B符合题意；
C．箱子所受摩擦力f=Fcosθ，则当F变大时，f一定更大，C符合题意；
D．地面对人的作用力等于拉力F与人的重力Mg的合力，则当F变大时地面对人的作用力一定更大，D符合题意
故答案为：BCD
【分析】利用平衡条件可以判别结合重力和拉力的合力变化可以判别地面对箱子作用力的大小变化；利用箱子的平衡方程可以判别地面对箱子的支持力和摩擦力的大小变化；利用人的平衡条件可以判别其地面对人的作用力大小变化。
三、非选择题
18．（2024高二上·衡阳开学考）三个木块A、B、C在水平外力F的作用下，一起在水平面上向右匀速运动，则木块A受到的 个力的作用，木块B受到 个力的作用，木块C受到 个力的作用。
【答案】4；2；6
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】对A进行受力分析，它受水平外力F、重力、支持力、摩擦力，共4个力作用；对B进行受力分析，它受重力、C对B的支持力，共2个力作用；C在F作用下向右匀速运动，对C进行受力分析，它所受合外力为0，故C受重力、地面的支持力，A、B的压力，还有地面对C向左的摩擦力，A对C的水平向右的摩擦力，共6个力。
故答案为：4，2，6。
【分析】对A受力分析，确定AC间摩擦力；对整体受力分析确定地面与C之间的摩擦力；对B受力分析，确定BC间摩擦力情况。
19．（2024高一下·邵阳月考）如图所示，一只重为G的蜗牛沿一段直葡萄枝缓慢匀速向上爬行。若葡萄枝的倾角为α，则葡萄枝对蜗牛作用力的大小为 。
【答案】G
【知识点】共点力的平衡
20．（2024·重庆） 元代王祯《农书》记载了一种人力汲水灌田农具——戽斗。某兴趣小组对库斗汲水工作情况进行模型化处理，设计了如图甲所示实验，探究库斗在竖直面内的受力与运动特点。该小组在位于同一水平线上的P、Q两点，分别固定一个小滑轮，将连结沙桶的细线跨过两滑轮并悬挂质量相同的砝码，让沙桶在竖直方向沿线段PQ的垂直平分线OO'运动。当沙桶质量为136.0g时，沙桶从A点由静止释放，能到达最高点B，最终停在C点。分析所拍摄的沙桶运动视频，以A点为坐标原点，取竖直向上为正方向。建立直角坐标系，得到沙桶位置y随时间t的图像如图乙所示。
（1）若将沙桶上升过程中的某一段视为匀速直线运动，则此段中随着连结沙桶的两线间夹角逐渐增大，每根线对沙桶的拉力 （选填“逐渐增大”“保持不变”“逐渐减小”）。沙桶在B点的加速度方向 （选填“竖直向上”“竖直向下”）。
（2）一由图乙可知，沙桶从开始运动到最终停止，机械能增加 J（保留两位有效数字，g = 9.8m/s2）。
【答案】（1）逐渐增大；竖直向下
（2）0.11
【知识点】功能关系；受力分析的应用；牛顿第二定律；重力势能
【解析】【解答】（1）设细线与竖直方向夹角为θ，沙桶匀速上升，根据力的合成与分解及平衡条件可得
即
上升过程中，夹角θ逐渐增大，T逐渐增大， 沙桶从A点由静止释放，能到达最高点B，到达最高点的速度为零，随后向下运动至C点停止，即从B点开始先向下做加速运动，再做减速运动，故沙桶在最高点的加速度方向竖直向下。
（2）沙桶从开始运动到停在C点的过程中，沙桶上升高度为8.4cm，初末状态动能均为零，则机械能增加量为
【分析】（1）砂桶匀速上升，即处于平衡状态，根据平衡条件及力的合成与分解确定绳子拉力与沙桶重力及绳子与竖直方向夹角的关系，再结合夹角变化情况，确定拉力变化情况。到达最高点沙桶的速度为零，随后由静止下落，即加速度向下；
（2）明确沙桶的初末速度，再根据机械能的定义及重力势能与重力做功的关系机械能解答。
21．（2024·重庆） 小明设计了如图所示的方案，探究金属杆在磁场中的运动情况，质量分别为2m、m的金属杆P、Q用两根不可伸长的导线相连，形成闭合回路，两根导线的间距和P、Q的长度均为L，仅在Q的运动区域存在磁感应强度大小为B、方向水平向左的匀强磁场。Q在垂直于磁场方向的竖直面内向上运动，P、Q始终保持水平，不计空气阻力、摩擦和导线质量，忽略回路电流产生的磁场。重力加速度为g，当P匀速下降时，求
（1）P所受单根导线拉力的大小；
（2）Q中电流的大小。
【答案】（1）由P匀速下降可知，P处于平衡状态，所受合力为0，设导线的拉力大小为T，对P有
解得
（2） 设Q所受安培力大小为F，对Q受力分析，有
又
解得
【知识点】受力分析的应用；安培力的计算
【解析】【分析】（1）确定P的受力情况，P做匀速运动，处于平衡状态，再根据平衡条件进行解答；
（2）根据左手定则，确定Q所受安培力的方向。P做匀速运动，则Q也做匀速运动。再对P、Q构成的整体进行受力分析，再根据平衡条件及安培力公式进行解答。
22．（2024高一下·邵阳月考）如图所示，斜面倾角为θ=37°，一质量为m=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑。试求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）木块受到的支持力大小；
（2）木块受到的摩擦力大小和方向。
【答案】（1）56N；（2）42N，方向沿斜面向上
【知识点】共点力的平衡
23．（2024高三上·北京市期末）如图所示金属小球A和B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端，A球质量为2m，不带电，B球质量为m，带正电，电量为q，OA=2L，OB=L，轻杆可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，在过O点的竖直虚线右侧区域存在着水平向左的匀强电场，此时轻杆处于静止状态，且OA与竖直方向夹角为37°，重力加速度为g。
（1）求匀强电场的电场强度大小E；
（2）若不改变场强大小，将方向变为竖直向上，则由图示位置无初速释放轻杆后，求A球刚进入电场时的速度大小v。
【答案】（1）解：轻杆处于静止状态时，根据力矩平衡M逆=M顺，有mAg2Lsin37°=qELcos53°+mBgLsin53°
其中mA=2m，mB=m，匀强电场的电场强度大小E=
答：匀强电场的电场强度大小E为
（2）解：A、B球角速度相等，根据v=r，A球线速度是B球线速度的2倍，A球线速度为v，B球线速度为，无初速释放轻杆后，直至A球刚进入电场过程中，系统根据动能定理，有mA g2L（1﹣cos37°）+（qE﹣mB g）Lsin37°=+
其中vA=v，vB=，解得A球刚进入电场时的速度大小v=
答：若不改变场强大小，将方向变为竖直向上，则由图示位置无初速释放轻杆后，A球刚进入电场时的速度大小v为。
【知识点】力矩平衡；力的合成与分解的运用；带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【分析】（1）轻杆处于静止状态，确定A、B两球的受力情况根据力矩平衡进行解答即可。
（2）AB相当于同轴转动，两球的角速度相等，根据线速度与角速度的关系确定两球线速度的关系。根据题意确定两球的转动方向，再对AB构成的整体运用动能定理进行解答。
24．（2024高三上·江油月考）如图所示，质量的物体A用细绳绕过光滑的滑轮与质量为m2 = 2kg的物体B相连，连接A的细绳与水平方向的夹角为，此时系统处于静止状态。已知A与水平桌面的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，求：
（1）水平桌面对物体A的支持力大小；
（2）A物体所受摩擦力的大小；
（3）改变物体B的质量，欲使系统始终保持静止，物体B的最大质量是多少。
【答案】解：（1）以A为研究对象，受力分析如图所示
由平衡条件得
F= m2g = 20N
Fsinθ+FN= m1g
FN= 104N
（2）因为
Ffmax= μFN= 44N > Fcosθ
所以物体所受的摩擦力是静摩擦力
解得
（3）对A，在水平方向有
竖直方向
其中
联立解得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】（1）对A进行受力分析，根据平衡条件在竖直方向上列平衡方程求解支持力；
（2）先计算最大静摩擦力，再根据水平方向的平衡条件列式求解静摩擦力大小；
（3）对A根据水平方向和竖直方向的平衡条件结合临界条件分析解答。
25．（2024高二下·黄浦期中）如图所示是一个半径为R的轮子，它绕固定转动轴O顺时针方向转动，两侧各有一个长为L的竖直杆MP和NQ，它们都固定在天花板上M、N处（如图所示）。两轻杆上距轴为a处各固定一宽度为b的摩擦块（上下厚度不计）。摩擦块与轮子间动摩擦因数都是μ（），不计杆与摩擦块的重力。为使轮子刹停，在两杆下端P、Q之间用轻绳悬挂一重物。刚好使三根细绳之间夹角都相等。
（1）有同学认为：“由于该装置高度对称，所以两边摩擦力的大小是相等的”。你认为这位同学的看法是否正确？为什么（请简要说明你的理由）？
（2）设AP和AQ上的拉力的大小都是F，则左、右两侧摩擦力之比是多少？
（3）为使轮子在规定的时间内能停下，规定制动力矩的大小为M。求此时在下方悬挂物体的重力G是多大？
【答案】（1）该同学看法不正确，轮子左、右端与b的摩擦力方向不同，受力并不对称；（2）；（3）
【知识点】力矩平衡；共点力的平衡
1 / 1高考物理一轮复习：共点力的平衡
一、选择题
1．（2024高三上·广州月考）如图为一磁吸支架的示意图，磁吸平面为一斜面。由于磁吸支架倾角过大.放在磁吸支架上的小铁块匀速下滑。若磁吸平面对铁块的磁吸力垂直平面向下，则下列说法正确的是（ ）
A．铁块受到四个力的作用
B．铁块对磁吸支架的作用力方向竖直向上
C．铁块受到的滑动摩擦力小于重力沿磁吸平面向下的分力
D．磁吸平面对铁块的支持力等于重力垂直于平面向下的分力
2．（2024高一下·韶关期末）匹克球是一种用球拍击球的运动，它是网球、羽毛球和乒乓球的混合运动.近年来匹克球在我国部分地区逐渐成为“新晋网红运动”.若忽略空气阻力，由我们所学的物理知识可知，以下说法正确的是（ ）
A．球在空中飞行时，受重力和推力的作用
B．球撞击球拍时，球拍对球的力大于球对球拍的力
C．球的速度越大，惯性越大
D．球在空中飞行时，处于失重状态
3．（2023高三下·广西壮族自治区模拟）如图所示，两直梯下端放在水平地面上，上端靠在竖直墙壁上，相互平行，均处于静止状态。梯子与墙壁之间均无摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．梯子越长、越重，所受合力越大
B．地面对梯子的作用力一定竖直向上
C．地面对梯子的作用力可能沿梯子向上.
D．地面对梯子的作用力与水平面的夹角大于梯子的倾角
4．（2023高一上·宁乡期末）如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的轻质定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行。在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（）
A．b对c的摩擦力一定减小
B．地面对c的支持力一定减小
C．c对地面的摩擦力方向一定向左
D．固定滑轮的杆对滑轮的作用力方向不变
5．（2022高一下·丽水期末）如图所示用三根细线a、b、c将重力均为G的两个小球1和2连接并悬挂，两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平。细线a、细线c受到的拉力大小分别是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2024高一下·花都期末）一质量为m的物体从质量为M的固定斜面体上匀速下滑，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．地面对斜面体有水平向右的摩擦力
B．地面对斜面体有水平向左的摩擦力
C．地面对斜面体的支持力大于
D．地面对斜面体的支持力等于
7．（2024·浙江）如图所示，不可伸长的光滑细线穿过质量为0.1kg的小铁球，两端A、B悬挂在倾角为30°的固定斜杆上，间距为1.5m。小球平衡时，A端细线与杆垂直；当小球受到垂直纸面方向的扰动做微小摆动时，等效于悬挂点位于小球重垂线与AB交点的单摆，则（ ）
A．摆角变小，周期变大
B．小球摆动周期约为2s
C．小球平衡时，A端拉力为N
D．小球平衡时，A端拉力小于B端拉力
8．（2024高三上·江油月考）如图所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行。现给小滑块施加一个竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有（ ）
A．小球对斜劈的压力保持不变
B．轻绳对小球的拉力先减小后增大
C．竖直杆对小滑块的弹力先增大再减小
D．对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大
9．（2024高三上·江油月考）如图为一款顺德产的吊床，用四根长均为L的粗麻绳将床悬空吊起，绳与床连接点到天花板的竖直距离为0.9L，床及床上物品的总质量为m，绳的重力不计，则每条绳上的张力大小为（ ）
A． B． C． D．
10．（2024高三上·泸县开学考）黑板擦在手施加的恒定推力F作用下匀速擦拭黑板，已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为μ，不计黑板擦的重力。则黑板擦所受的摩擦力大小是（ ）
A． B． C． D．
11．（2024高三上·江西开学考）如图所示，一个人用绕过光滑定滑轮的轻绳提升重物，重物的重力为G，人以速度v向右匀速运动，当人所拉的轻绳与水平方向的夹角为时，下列说法正确的是（ ）
A．重物受到的合力为零 B．人受到的合力为零
C．地面对人的摩擦力大小等于 D．轻绳对滑轮的作用力大小为
12．（2024高二上·怀柔期末）如图所示，天平可以用来测定磁感应强度，磁场方向垂直纸面向里虚线围成的区域，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，共匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，下底边长为，右侧边伸入磁场中的长为，线圈中通有电流方向如图时，在天平左、右两边加上质量分别为，的砝码，天平平衡；当电流反向大小不变时，在某一边需再加上质量为的砝码后天平重新平衡，下列说法中正面的是（ ）
A．需要在左边加上质量为的砝码，天平才能重新平衡
B．磁场的磁感应强度
C．磁场的磁感应强度
D．磁场的磁感应强度
二、多项选择题
13．（2024高一上·衡阳开学考）如图所示，蚂蚁们“头顶着”食物沿树枝向上爬行，10s内前进了0.2m，则（ ）
A．当蚂蚁匀速爬行时，食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力是一对平衡力
B．“10s”是时刻，“0.2m”是路程
C．观察蚂蚁行走时的肢体分工时，蚂蚁不能视为质点
D．树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝的形变产生的
14．（2024高一下·花都期末）如图所示，两梯形木块A、B叠放在水平地面上，A、B之间的接触面倾斜，连接A 与天花板之间的细绳沿竖直方向。关于两木块的受力，下列说法正确的是（ ）
A．木块 A、B之间一定存在摩擦力作用
B．木块A 可能受四个力作用
C．木块B 可能受两个力作用
D．木块B受到地面的支持力一定大于木块 B 的重力
15．（2024高三上·江油月考）细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连。平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示。以下说法正确的是（已知cos53° = 0.6，sin53° = 0.8）（ ）
A．细线烧断后小球做平抛运动
B．细线烧断瞬间小球的加速度为
C．小球静止时弹簧的弹力大小为
D．小球静止时细绳的拉力大小为
16．（2024高二上·大祥开学考）如图所示，在倾角的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态，现开始用一沿斜面方向的力F拉物块A使之以加速度a向上做匀加速运动，当物块B刚要离开C时F的大小恰为2mg，则（ ）
A．物块B刚要离开C时B的加速度也为a
B．加速度
C．以A、B整体为研究对象可以计算出加速度
D．从F开始作用到B刚要离开C，A的位移为
17．（2021高一上·深圳期中）如图所示，小孩用轻绳拉放置在水平面上的箱子，第一次轻拉，没有拉动，第二次用更大的力拉，箱子还是没动，两次拉力方向相同，则第二次拉时（ ）
A．地面对箱子的支持力一定更大 B．地面对箱子的作用力一定更大
C．箱子所受摩擦力一定更大 D．地面对人的作用力一定更大
三、非选择题
18．（2024高二上·衡阳开学考）三个木块A、B、C在水平外力F的作用下，一起在水平面上向右匀速运动，则木块A受到的 个力的作用，木块B受到 个力的作用，木块C受到 个力的作用。
19．（2024高一下·邵阳月考）如图所示，一只重为G的蜗牛沿一段直葡萄枝缓慢匀速向上爬行。若葡萄枝的倾角为α，则葡萄枝对蜗牛作用力的大小为 。
20．（2024·重庆） 元代王祯《农书》记载了一种人力汲水灌田农具——戽斗。某兴趣小组对库斗汲水工作情况进行模型化处理，设计了如图甲所示实验，探究库斗在竖直面内的受力与运动特点。该小组在位于同一水平线上的P、Q两点，分别固定一个小滑轮，将连结沙桶的细线跨过两滑轮并悬挂质量相同的砝码，让沙桶在竖直方向沿线段PQ的垂直平分线OO'运动。当沙桶质量为136.0g时，沙桶从A点由静止释放，能到达最高点B，最终停在C点。分析所拍摄的沙桶运动视频，以A点为坐标原点，取竖直向上为正方向。建立直角坐标系，得到沙桶位置y随时间t的图像如图乙所示。
（1）若将沙桶上升过程中的某一段视为匀速直线运动，则此段中随着连结沙桶的两线间夹角逐渐增大，每根线对沙桶的拉力 （选填“逐渐增大”“保持不变”“逐渐减小”）。沙桶在B点的加速度方向 （选填“竖直向上”“竖直向下”）。
（2）一由图乙可知，沙桶从开始运动到最终停止，机械能增加 J（保留两位有效数字，g = 9.8m/s2）。
21．（2024·重庆） 小明设计了如图所示的方案，探究金属杆在磁场中的运动情况，质量分别为2m、m的金属杆P、Q用两根不可伸长的导线相连，形成闭合回路，两根导线的间距和P、Q的长度均为L，仅在Q的运动区域存在磁感应强度大小为B、方向水平向左的匀强磁场。Q在垂直于磁场方向的竖直面内向上运动，P、Q始终保持水平，不计空气阻力、摩擦和导线质量，忽略回路电流产生的磁场。重力加速度为g，当P匀速下降时，求
（1）P所受单根导线拉力的大小；
（2）Q中电流的大小。
22．（2024高一下·邵阳月考）如图所示，斜面倾角为θ=37°，一质量为m=7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑。试求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）木块受到的支持力大小；
（2）木块受到的摩擦力大小和方向。
23．（2024高三上·北京市期末）如图所示金属小球A和B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端，A球质量为2m，不带电，B球质量为m，带正电，电量为q，OA=2L，OB=L，轻杆可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，在过O点的竖直虚线右侧区域存在着水平向左的匀强电场，此时轻杆处于静止状态，且OA与竖直方向夹角为37°，重力加速度为g。
（1）求匀强电场的电场强度大小E；
（2）若不改变场强大小，将方向变为竖直向上，则由图示位置无初速释放轻杆后，求A球刚进入电场时的速度大小v。
24．（2024高三上·江油月考）如图所示，质量的物体A用细绳绕过光滑的滑轮与质量为m2 = 2kg的物体B相连，连接A的细绳与水平方向的夹角为，此时系统处于静止状态。已知A与水平桌面的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，求：
（1）水平桌面对物体A的支持力大小；
（2）A物体所受摩擦力的大小；
（3）改变物体B的质量，欲使系统始终保持静止，物体B的最大质量是多少。
25．（2024高二下·黄浦期中）如图所示是一个半径为R的轮子，它绕固定转动轴O顺时针方向转动，两侧各有一个长为L的竖直杆MP和NQ，它们都固定在天花板上M、N处（如图所示）。两轻杆上距轴为a处各固定一宽度为b的摩擦块（上下厚度不计）。摩擦块与轮子间动摩擦因数都是μ（），不计杆与摩擦块的重力。为使轮子刹停，在两杆下端P、Q之间用轻绳悬挂一重物。刚好使三根细绳之间夹角都相等。
（1）有同学认为：“由于该装置高度对称，所以两边摩擦力的大小是相等的”。你认为这位同学的看法是否正确？为什么（请简要说明你的理由）？
（2）设AP和AQ上的拉力的大小都是F，则左、右两侧摩擦力之比是多少？
（3）为使轮子在规定的时间内能停下，规定制动力矩的大小为M。求此时在下方悬挂物体的重力G是多大？
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡；区分相互作用力与平衡力
【解析】【解答】A．铁块匀速下滑，受到重力、磁吸引力、支架的支持力和滑动摩擦力四个力的作用，故A正确；
B．铁块处于平衡状态，合力为零，铁块受到支架对其的作用力应该与重力等大反向，即支架对铁块的作用力竖直向上，根据牛顿第三定律可知，铁块对支架的作用力方向竖直向下，故B错误；
CD．根据受力平衡可知，铁块受到的滑动摩擦力等于重力沿磁吸平面向下的分力，磁吸平面对铁块的支持力等于重力垂直于平面向下的分力与磁吸引力之和，故CD错误。
故选A。
【分析】手机始终受力平衡，合力为零，任何方向合力为零。按受力分析步骤和手机的状态受力分析。
本题主要考查了共点力平衡条件的运用，注意对手机进行正确的受力分析是关键。
2．【答案】D
【知识点】牛顿第三定律；受力分析的应用；惯性与质量；超重与失重
【解析】【解答】A．球在空中飞行时，由于离开手的作用，所以只受重力作用，而不受推力，故A错误；
B．球撞击球拍时，根据牛顿第三定律可知球拍对球的力等于球对球拍的力，故B错误；
C．球的惯性由质量决定，速度大小对惯性的大小没有影响，则球的速度越大，惯性依然不变，故C错误；
D．球在空中飞行时，只受重力，由于加速度等于重力加速度则处于完全失重状态，故D正确。
故选D。
【分析】球离开手后只受到重力作用，则处于完全失重状态；利用牛顿第三定律可以得出球拍对球的力等于球对球拍的力；物体的质量是惯性大小的唯一决定因素。
3．【答案】D
【知识点】力矩平衡；共点力的平衡
4．【答案】D
【知识点】力矩平衡；受力分析的应用
【解析】【解答】A．根据物块ｂ的受力可知，当 时，ｂ对ｃ的摩擦力 ，随着 的减小 一直增大，A不符合题意；
BC．将b、c看成整体并进行受力分析可知
地面对c的支持力 ，随着 的减小 一直增大，而水平方向地面对c的摩擦力向左，则c对地面的摩擦力方向向右，BC不符合题意；
D．因为绳两端拉力始终相等且夹角不变，则绳两端合力方向不变，故滑轮对绳的作用力的方向始终不变，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】分别对bc整体和b进行受力分析，根据共点力平衡得出b对c的摩擦力变化情况以及地面对c的支持力变化情况和C对地面摩擦力的变化情况。
5．【答案】A
【知识点】力矩平衡；共点力平衡条件的应用；受力分析的应用
【解析】【解答】把两球看作一个整体，进行受力分析如图所示
。
故答案为：A。
【分析】将两个球体看成整体，进行受力分析，根据共点力平衡得出细线a、细线c受到的拉力。
6．【答案】D
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】AB．m匀速下滑，M处于静止，所以整体处于平衡状态，根据整体的平衡条件整体相对于地面没有向左或向右的运动趋势，故地面对斜面体没有静摩擦力，故A、B错误；
CD．对M和m整体受力分析，受重力和地面的支持力，根据整体竖直方向的平衡方程可以得出地面对斜面体的支持力等于，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】利用整体的平衡方程可以求出地面对斜面体摩擦力的方向及地面对斜面体的支持力大小。
7．【答案】B
【知识点】单摆及其回复力与周期；受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】A. 由单摆的周期公式可知，单摆的周期与摆角大小无关，故周期不变，A不符合题意；
B. 由图可知，摆球摆长为，则摆动周期为，B符合题意；
CD. 小球平衡时，绳上拉力大小相等，有，可得，CD不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据单摆的周期公式，结合几何关系可得出单摆摆长，进而可得出周期的大小；利用共点力的平衡条件可得出绳上拉力的大小。
8．【答案】D
【知识点】整体法隔离法；共点力的平衡
【解析】【解答】AB．对小球进行受力分析，采用图解法，根据平衡条件分析轻绳对小球的拉力以及斜面对小球的支持力变化情况，结合牛顿第三定律分析小球对斜面的压力的变化情况。对小球受力分析，受重力、支持力和细线的拉力，如图所示
CD．对小球和滑块整体分析，根据平衡条件，分析对小滑块施加的竖直向上的拉力、竖直杆对小滑块的弹力的变化情况。对球和滑块整体分析，受重力、斜面的支持力N，杆的支持力N'，拉力F，如图所示
根据平衡条件，水平方向有
竖直方向有
由于N减小，故N'减小，F增加，故C错误，D正确。
故选D。
【分析】本题考查动态平衡分析问题，关键在于正确运用整体法与隔离法，灵活选择研究对象，采用图像法分析。
9．【答案】A
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】求出每条绳与竖直方向的夹角的余弦值，以床为研究对象，根据竖直方向受力平衡进行解答。设每个绳子张力为T，绳子与竖直方向的夹角为，根据几何知识有
对吊床，根据平衡条件可得
故每条绳上的张力大小为
故选A。
【分析】确定研究对象、进行受力分析、根据竖直方向受力平衡列方程求解即可。
10．【答案】B
【知识点】共点力的平衡
【解析】【解答】该题考查共点力的平衡，由共点力平衡即可求出，设板擦与黑板间的弹力为N，摩擦力为f，由勾股定理可得
滑动摩擦力等于压力与动摩擦因数的乘积，公式为
联立可得
故ACD错误，B正确。
故选B。
【分析】黑板擦做匀速运动，受力平衡，对黑板擦进行受力分析，然后结合力的分解即可求出。
11．【答案】B
【知识点】共点力的平衡；运动的合成与分解
【解析】【解答】A．将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于物块m的速度，根据人的运动情况得出物块m的速度，从而可判断物块m的加速度方向，得知物体运动情况。当人匀速向右运动时，设重物上升的速度为，则
随着减小，增大，则物块加速上升，因此重物受到的合力向上，故A错误；
B．由于人匀速运动，人受到的合力为零，故B正确；
CD．轻绳的拉力大于，地面对人的摩擦力大于，同样，轻绳对滑轮的作用力大小大于，选项CD错误。
故选B。
【分析】小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据速度的分成与合成进行分析。
12．【答案】C
【知识点】力矩平衡；安培力的计算
【解析】【解答】A．磁感应强度B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以右边应加砝码，故A错误；
BCD．B的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以右边应加砝码，有：mg=2NBIL1，解得：，故C正确，BD错误；
故选：C。
【分析】天平平衡后，当电流反向（大小不变）时，安培力方向反向，则右边相当于多了或少了两倍的安培力大小
13．【答案】C,D
【知识点】形变与弹力；质点；时间与时刻；受力分析的应用
【解析】【解答】A．食物对蚂蚁的力与蚂蚁对食物的力作用在不同的物体上，是一对相互作用力，故A错误；
B．“10s”表示一段时间，指的是时间间隔，“0.2m”表示运动轨迹的长度是路程，故B错误；
C．蚂蚁形状、尺寸对研究观察蚂蚁行走时的肢体分工有影响，不能视为质点，故C正确；
D．弹力是由于施力物体发弹性形变产生，树枝对蚂蚁的支持力是由于树枝的形变产生的，故D正确。
故选CD。
【分析】相互作用力作用在不同的物体上，且等大反向。时间间隔表示一段时间，路程是运动轨迹的长度。物体的形状大小尺寸对所研究的问题有影响时，物体不能视为质点。弹力是由于施力物体发弹性形变产生。
14．【答案】B,C
【知识点】受力分析的应用；共点力的平衡
【解析】【解答】A．对A进行受力分析，根据A的平衡条件则A可能受绳子的拉力、重力而处于平衡；此时AB间没有相互的挤压，故没有摩擦力，A错误；
B．若木块对绳子有拉力，假如A受到的重力大于拉力，根据A的平衡条件则A还可以受支持力及摩擦力而处于平衡，因此A可能受到四个力的作用，B正确；
C．若木块A可能受绳子的拉力、重力而处于平衡，由于此时AB之间没有弹力的作用，所以此时B物体就受到重力与支持力两个力， C正确；
D．当B只受重力和支持力而处于平衡；根据平衡条件可以得出B受到的支持力等于B的重力，D错误。
故选BC。
【分析】利用A的平衡状态可以判别A受力情况；利用A的受力情况可以判别B的受力情况；利用B的平衡状态可以判别B受到的支持力和重力的大小关系。
15．【答案】B,C
【知识点】共点力的平衡；牛顿第二定律；平抛运动
【解析】【解答】A．细线烧断的瞬间小球受到弹簧的弹力作用，不只是受到重力作用，因此不会做平抛运动，故A错误；
CD．小球静止时，分析受力情况，由平衡条件求解弹簧的弹力大小和细绳的拉力大小。小球静止时，分析受力情况，如图
由平衡条件得：弹簧的弹力大小为
细绳的拉力大小为
故C正确、D错误；
B．细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，即可求出加速度．细绳烧断的瞬间，弹簧来不及形变，弹为不变，则这时重力和弹簧的弹力的合力等于，根据牛顿第二定律可知，这时小球的加速度为，故B正确。
故选BC。
【分析】小球先处于平衡状态，由平衡条件求解各力的大小，后烧断细绳，小球处于非平衡条件，抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变是关键。
16．【答案】B,D
【知识点】胡克定律；力的合成与分解的运用；共点力的平衡；牛顿运动定律的应用—连接体
【解析】【解答】A．物块B初始时处于静止状态，随着A的移动，弹簧弹力逐渐增大，当物块B刚要离开C时，B对挡板的压力为零，B仍处于静止状态，此时加速度为零，故A错误；
B．当B刚要离开C时，对B进行受力分析，根据平衡条件及力的合成与分解可得
解得
对A进行受力分析，根据牛顿第二定律得
解得
故B正确；
C．此时物体B的加速度为零，A的加速为g，两物体的加速度不同，不能根据整体法求解，故C错误；
D．系统开始处于静止状态，弹簧处于压缩状态，对A进行数理分析，根据平衡条件及力的合成与分解得
解得
A的位移等于弹簧初末状态长度的变化量，为
故D正确。
故选BD。
【分析】A、B初始时均处于静止状态，随后A在拉力作用下做匀加速运动，B在离开C之前始终处于静止状态，即加速度始终为零。明确A静止时A的受力情况及B刚要离开C时A、B的受力情况，再根据平衡条件确定初末状态弹簧的形变量，A的位移等于弹簧初末状态长度的变化量。再对B刚要离开C时，对A运用牛顿第二定律确定其加速度。
17．【答案】B,C,D
【知识点】力矩平衡
【解析】【解答】A．对箱子受力分析可知：Fsinθ+N=mg，则F增大时，N减小，A不符合题意；
B．地面对箱子的作用力等于力F与箱子的重力mg的合力，当F增大时，地面对箱子的作用力一定更大，B符合题意；
C．箱子所受摩擦力f=Fcosθ，则当F变大时，f一定更大，C符合题意；
D．地面对人的作用力等于拉力F与人的重力Mg的合力，则当F变大时地面对人的作用力一定更大，D符合题意
故答案为：BCD
【分析】利用平衡条件可以判别结合重力和拉力的合力变化可以判别地面对箱子作用力的大小变化；利用箱子的平衡方程可以判别地面对箱子的支持力和摩擦力的大小变化；利用人的平衡条件可以判别其地面对人的作用力大小变化。
18．【答案】4；2；6
【知识点】受力分析的应用
【解析】【解答】对A进行受力分析，它受水平外力F、重力、支持力、摩擦力，共4个力作用；对B进行受力分析，它受重力、C对B的支持力，共2个力作用；C在F作用下向右匀速运动，对C进行受力分析，它所受合外力为0，故C受重力、地面的支持力，A、B的压力，还有地面对C向左的摩擦力，A对C的水平向右的摩擦力，共6个力。
故答案为：4，2，6。
【分析】对A受力分析，确定AC间摩擦力；对整体受力分析确定地面与C之间的摩擦力；对B受力分析，确定BC间摩擦力情况。
19．【答案】G
【知识点】共点力的平衡
20．【答案】（1）逐渐增大；竖直向下
（2）0.11
【知识点】功能关系；受力分析的应用；牛顿第二定律；重力势能
【解析】【解答】（1）设细线与竖直方向夹角为θ，沙桶匀速上升，根据力的合成与分解及平衡条件可得
即
上升过程中，夹角θ逐渐增大，T逐渐增大， 沙桶从A点由静止释放，能到达最高点B，到达最高点的速度为零，随后向下运动至C点停止，即从B点开始先向下做加速运动，再做减速运动，故沙桶在最高点的加速度方向竖直向下。
（2）沙桶从开始运动到停在C点的过程中，沙桶上升高度为8.4cm，初末状态动能均为零，则机械能增加量为
【分析】（1）砂桶匀速上升，即处于平衡状态，根据平衡条件及力的合成与分解确定绳子拉力与沙桶重力及绳子与竖直方向夹角的关系，再结合夹角变化情况，确定拉力变化情况。到达最高点沙桶的速度为零，随后由静止下落，即加速度向下；
（2）明确沙桶的初末速度，再根据机械能的定义及重力势能与重力做功的关系机械能解答。
21．【答案】（1）由P匀速下降可知，P处于平衡状态，所受合力为0，设导线的拉力大小为T，对P有
解得
（2） 设Q所受安培力大小为F，对Q受力分析，有
又
解得
【知识点】受力分析的应用；安培力的计算
【解析】【分析】（1）确定P的受力情况，P做匀速运动，处于平衡状态，再根据平衡条件进行解答；
（2）根据左手定则，确定Q所受安培力的方向。P做匀速运动，则Q也做匀速运动。再对P、Q构成的整体进行受力分析，再根据平衡条件及安培力公式进行解答。
22．【答案】（1）56N；（2）42N，方向沿斜面向上
【知识点】共点力的平衡
23．【答案】（1）解：轻杆处于静止状态时，根据力矩平衡M逆=M顺，有mAg2Lsin37°=qELcos53°+mBgLsin53°
其中mA=2m，mB=m，匀强电场的电场强度大小E=
答：匀强电场的电场强度大小E为
（2）解：A、B球角速度相等，根据v=r，A球线速度是B球线速度的2倍，A球线速度为v，B球线速度为，无初速释放轻杆后，直至A球刚进入电场过程中，系统根据动能定理，有mA g2L（1﹣cos37°）+（qE﹣mB g）Lsin37°=+
其中vA=v，vB=，解得A球刚进入电场时的速度大小v=
答：若不改变场强大小，将方向变为竖直向上，则由图示位置无初速释放轻杆后，A球刚进入电场时的速度大小v为。
【知识点】力矩平衡；力的合成与分解的运用；带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【分析】（1）轻杆处于静止状态，确定A、B两球的受力情况根据力矩平衡进行解答即可。
（2）AB相当于同轴转动，两球的角速度相等，根据线速度与角速度的关系确定两球线速度的关系。根据题意确定两球的转动方向，再对AB构成的整体运用动能定理进行解答。
24．【答案】解：（1）以A为研究对象，受力分析如图所示
由平衡条件得
F= m2g = 20N
Fsinθ+FN= m1g
FN= 104N
（2）因为
Ffmax= μFN= 44N > Fcosθ
所以物体所受的摩擦力是静摩擦力
解得
（3）对A，在水平方向有
竖直方向
其中
联立解得
【知识点】共点力的平衡
【解析】【分析】（1）对A进行受力分析，根据平衡条件在竖直方向上列平衡方程求解支持力；
（2）先计算最大静摩擦力，再根据水平方向的平衡条件列式求解静摩擦力大小；
（3）对A根据水平方向和竖直方向的平衡条件结合临界条件分析解答。
25．【答案】（1）该同学看法不正确，轮子左、右端与b的摩擦力方向不同，受力并不对称；（2）；（3）
【知识点】力矩平衡；共点力的平衡
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