整体法与隔离法解决共点力平衡问题重点考点 专题练 2026年高考物理一轮复习备考

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名称 整体法与隔离法解决共点力平衡问题重点考点 专题练 2026年高考物理一轮复习备考
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2025-08-07 09:53:51

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整体法与隔离法解决共点力平衡问题重点考点
专题练 2026年高考物理一轮复习备考
一、单选题
1.如图所示,“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m,四条腿与竖直方向的夹角均为θ,月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。每条腿对月球表面压力的大小为( )

A. B. C. D.
2.如图所示,在倾角为37°的光滑固定斜面上有质量均为1kg的两个小滑块A、B,小滑块A、B用劲度系数为100N/m的轻质弹簧连接。现对B施加一水平向左的推力F,使A、B均静止在斜面上。已知弹簧的原长为15cm,则推力F的大小和此时弹簧的长度分别为(取,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
A.15N,9cm B.15N,11.5cm C.7.5N,6cm D.7.5N,9cm
3.如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面间的夹角为。下列说法正确的是(  )
A.当m一定时,越小,滑块对地面的压力越大
B.当m一定时,越大,轻杆受力越小
C.当一定时,M越大,滑块与地面间的摩擦力越大
D.当一定时,M越小,可悬挂重物C的质量m越大
4.如图所示,倾角为的斜面M置于水平地面,物块B置于斜面上,轻绳绕过光滑的定滑轮连接A、B两物块,系统处于静止状态。现给A施加一个始终垂直于OA绳的力F,使A缓慢顺时针转动到水平位置的过程中,M、B始终静止不动,已知A质量为B质量的一半,则下列说法正确的是(  )
A.F先变大后变小 B.绳子拉力越来越大
C.物块B所受摩擦力先减小后增大 D.地面对M的摩擦力先增大后减小
5.如图所示,一个渔民正把自制的两个虾笼从水里缓慢拉出来,此时虾笼A已经被拉出水面,虾笼B还未完全出水面,轻质绳索1和绳索2均被拉紧,与水平面的夹角分别为60°和30°。已知虾笼A、B的重力均为G,由此可知(  )

A.绳索1上的拉力等于G B.绳索2上的拉力等于G
C.水对虾笼B的作用力大于G D.水对虾笼B的作用力小于G
6.如图所示,固定的斜面上叠放着A、B两木块,木块A与B的接触面水平,水平力F作用于木块A,使木块A、B保持静止,且。则下列描述正确的是( )
A.A对B的压力和B对A的支持力是一对平衡力
B.A可能受到3个力作用
C.B可能受到4个力作用
D.斜面对木块B的摩擦力方向一定沿斜面向下
7.小院里一条轻质葫芦藤(视为轻绳)上结了三只葫芦,轻质藤1绕在横梁上与竖直方向的夹角为θ=30°,轻质藤4水平缠绕在竖直立柱上,三个葫芦的质量均为m=10g,四条轻质葫芦藤的拉力分别是F1、F2、F3、F4。重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是(  )
A.N B.N C.N D.N
8.如图所示,在同一竖直平面内,小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d,其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上,d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连,调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量均为,细线c、d平行且与水平成(不计摩擦,重力加速度g=10m/s2),则细线a、b的拉力分别为(  )
A., B., C., D.,
9.举重是我们国家在奥运会比赛项目中的优势项目,除了运动员力量大,同时技巧性也特别强,两手臂之间距离的控制就是技术之一。当运动员举相同重量时,增大两手臂之间距离,则(  )
A.每只手臂所承受的作用力变小 B.每只手臂所承受的作用力变大
C.地面对运动员的支持力将变小 D.地面对运动员的支持力将变大
10.图甲是传统民居建筑材料瓦片,完全相同的质量为m的瓦片,竖直紧靠叠放静止在水平地面上,如图乙所示,瓦片的受力点均在其底端和顶端,则(  )
A.2顶端受到的压力大小等于4顶端受到的压力大小
B.4顶端受到的压力大小为mg
C.6顶端受到的压力大小为1.5mg
D.5左端对地的压力大小为1.25mg
二、多选题
11.如图所示,小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上,两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连。开始时,用外力控制住A球,使两球均处于静止状态,已知球质量为m。点在半圆柱体圆心O1的正上方,OB与竖直方向成45°角。撤去外力后,若小球B缓慢下降,小球A一直沿着半圆柱体缓慢向上,在此过程中,下列叙述正确的是(  )

A.开始时,弹簧处于压缩状态,力的大小为mg
B.小球B受到合力始终为0
C.小球A受到半圆柱体的支持力变小
D.小球A受到绳的拉力变小
12.如图所示,有一倾角θ=30°的斜面体B,质量为M,质量为m的物体A静止在B上。现用水平力F推物体A,在F由零逐渐增加到再逐渐减为零的过程中,A和B始终保持静止。对此过程下列说法正确的是(  )

A.地面对B的支持力等于(M+m)g
B.A对B的压力的最小值为,最大值为
C.A所受摩擦力的最小值为0,最大值为
D.A所受摩擦力的最小值为,最大值为
13.如图所示,在斜面上放两个光滑球A和B,两球的质量均为m,它们的半径分别是R和r,球A左侧有一垂直于斜面的挡板,两球沿斜面排列并处于静止,以下说法正确的是(  )

A.若斜面倾角θ一定,且R>r时,则R越大,r越小,B对斜面的压力就越小
B.若斜面倾角θ一定,则R=r时,两球之间的弹力最小
C.斜面倾角θ一定时,A球对挡板的压力一定
D.半径确定时,随着斜面倾角θ逐渐增大,A受到挡板作用力先增大后减小
三、解答题
14.如图所示,整个装置处于静止状态,光滑滑轮D固定在斜面体C上,连接物块A的轻绳OD段水平、DA段与斜面平行,已知物块A的质量,物块B的质量,轻绳OE与竖直方向的夹角以及斜面的倾角均为37°,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)绳OE、OD中的拉力大小;
(2)斜面C对物块A的摩擦力大小和方向;
(3)地面对C的摩擦力大小。

15.如图所示,质量M=2kg的木块P套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量m=1kg的小球Q相连。今用与水平方向成α=60°角的恒力F=N,拉着小球带动木块一起向右匀速运动,运动中P、Q相对位置保持不变,g取10m/s2。求:
(1)木块对水平杆的压力大小;
(2)运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ;
(3)若α调整到某个值时,使小球和木块一起向右匀速运动的拉力F最小,求该最小拉力。

16.质量为M的木楔倾角为θ,在水平面上保持静止,当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时,它正好匀速下滑。如果用与木楔斜面成α角的力F拉着木块沿斜面匀速上升,如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)。
(1)木楔与斜面的动摩擦因数;
(2)当α=θ时,拉力F有最小值,求此最小值;
(3)当α=θ时,木楔对水平面的摩擦力是多大?

参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A B D B C C D B D
题号 11 12 13
答案 BD ABC BC
1.D
【详解】对“嫦娥五号”探测器受力分析有
FN = mg月
则对一条腿有
根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力为。
故选D。
2.A
【详解】以A、B和弹簧组成的系统为研究对象,由平衡条件则有

隔离A分析,有
此时的弹簧长度为
故选A。
3.B
【详解】A.对ABC整体分析可知,对地压力为
FN=(2M+m)g
与θ无关,故A错误;
B.将C的重力按作用效果分解,如图所示,根据平行四边形定则有
F1=F2=
故m一定时,θ越大,轻杆受力越小,故B正确;
C.对A分析,受重力、杆的推力、支持力和向右的静摩擦力,根据平衡条件有
Ff=F1cosθ=
与M无关,故C错误;
D.只要动摩擦因数足够大,即满足
F1cosθ≤μF1sinθ
不管M多大,M都不会滑动,所以可悬挂重物C的质量大小与M无关,故D错误。
故选B。
4.D
【详解】AB.对A分析,缓慢顺时针转动,根据三角形定则受力分析如图
由受力分析得,A缓慢顺时针转动到水平位置的过程中,力F拉力越来越大和绳子拉力越来越小,AB错误;
C.初始时OA的拉力等于A的重力,已知A质量为B质量的一半且斜面的倾角为,则有
故此时斜面与物体B间摩擦力为0,则绳子拉力越来越小,摩擦力向上逐渐增大,C错误;
D.对物块A、B和斜面组成的系统受力分析,处于平衡状态,则地面对M的摩擦力等于力F在水平方向的分力,即在此过程中先增大后减小,故地面对M的摩擦力先增大后减小,D正确。
故选D。
5.B
【详解】AB.将A虾笼作为研究对象,其受力如图:

根据平衡条件可得
T1 sin 60°=G+T2 sin 30°
T1 cos 60°=T2 cos 30°
解得
T1=G
T2=G
故A错误,B正确。
CD.以B虾笼作为研究对象,其受力如图:

因拉力T2与重力G大小相等,夹角为120°,它们的合力与水对虾笼的作用力大小相等,方向相反,故水对虾笼B的作用力F等于G,故CD错误。
故选B。
6.C
【详解】A.根据牛顿第三定律,A对B的压力和B对A的支持力是一对作用力与反作用力,故A错误;
B.对物块A受力分析,受推力、重力、支持力和静摩擦力,A受到4个力作用,故B错误;
C.对物块B受力分析,受重力、A对B的压力、A对B水平向左的静摩擦力、斜面对B垂直向上的支持力,斜面对B有可能有静摩擦力(当A对B向左的静摩擦力平行于斜面方向分力与重力沿斜面向下的分力平衡时静摩擦力为零),故B受4个力或5个力,故C正确;
D.当A对B向左的静摩擦力平行于斜面方向分力大于重力沿斜面向下的分力时,B物体有上滑的趋势,斜面对木块B的摩擦力方向沿斜面向下;当推力平行斜面方向的分力与重力沿斜面向下的分力平衡时,斜面对木块B的摩擦力为零,故D错误。
故选C。
7.C
【详解】AD.将三个葫芦视为整体,由平衡得
故AD错误;
B.设藤2与竖直夹角为,对1、2之间的葫芦分析得
解得
故B错误;
C.设藤3与竖直夹角为,对2、3之间的葫芦分析得
解得
故C正确。
故选C。
8.D
【详解】由题意可知细线c对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等、方向相反,对A、B整体分析可知细线a的拉力大小为
设细线b与水平方向夹角为α,对A、B分析分别有
解得
故选D。
9.B
【详解】AB.由题意对被举物体受力分析,设被举物体质量为m,每只手臂的作用力为F,如图所示,由平衡条件可得
可知增大两手臂之间距离,则θ角增大,则F增大,由牛顿第三定律可知,每只手臂所承受的作用力变大,A错误,B正确;
CD.对整体受力分析,由平衡条件可知,地面对运动员的支持力将不变,CD错误。
故选B。
10.D
【详解】ABC.对瓦片1受力分析,如图
可知瓦片2对瓦片1的支持力为,根据牛顿第三定律可知瓦片2顶端受到的压力大小为。对瓦片2受力分析,如图
可知瓦片4对瓦片2的支持力为
根据牛顿第三定律可知,瓦片4顶端受到的压力大小为
由对称性可知,瓦片6顶端受到的压力大小也为
很明显,2顶端受到的压力大小不等于4顶端受到的压力大小。故ABC错误;
D.对瓦片5受力分析,如图
地面对瓦片5左端的支持力大小为
根据牛顿第三定律可知,瓦片5左端对地的压力大小为1.25mg。故D正确。
故选D。
11.BD
【详解】A.小球A、B受力情况如图所示

对B球根据共点力平衡可知
水平方向
竖直方向
解得

此时弹簧处于拉长状态,A错误;
B.小球B缓慢下降,即B处于动态平衡,所以小球B受到合力始终为0,B正确;
CD.设OA绳长为,的长度为,圆柱体的半径为R,小球A受力平衡,由相似三角形可知
球A沿着半圆柱体缓慢向上过程中OA绳长逐渐减小,根据公式可知:不变,减小,C错误,D正确。
故选BD。
12.ABC
【详解】A.对AB组成的整体受力分析,整体受力平衡,竖直方向受到重力和地面对B的支持力,所以地面对B的支持力等于(M+m)g,故A正确;
B.对A受力分析,受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用,垂直于斜面方向有
当F=0时,N最小,最小为
当F=时,N最大,最大为
根据生顿第三定律可知对B压力的最小值为,最大值为,故B正确;
CD.沿着斜面方向,当
即F=时,摩擦力为零;当F<时,静摩擦力方向沿斜面向上,摩擦力
当F=0时, f最大为;
当F>时,静摩擦力方向沿斜面向下,摩擦力
当F=时, f最大为;
综上分析可知摩擦力最小值为0,最大值为,故C正确,D错误;
故选ABC。
13.BC
【详解】AB.对B球受力分析,受重力mg、斜面支持力N和A球的支持力F,改变R与r时,A对B的弹力的方向是改变的,如下图所示。由图可以看出,当R=r时,支持力平行斜面向上,两球之间的弹力最小;当R>r,R越大,r越小时,力F方向从图中的位置1逐渐向位置2、3移动,故斜面支持力N增加,根据牛顿第三定律,B对斜面的压力也增加,故A错误,B正确;
C.对AB整体分析,受重力、斜面支持力和挡板的支持力,根据平衡条件,A对挡板的压力NA=2mgsinθ,则知斜面倾角θ一定时,无论半径如何,A对挡板的压力NA一定,C正确;
D.由以上可知,A对挡板的压力NA=2mgsinθ,半径一定时,随着斜面倾角θ逐渐增大,A对挡板的压力NA增大,故D错误。
故选BC。

14.(1),24N;(2)9.6N,沿斜面向下;(3)
【详解】(1)对O点分析,水平绳OD对O点的拉力

(2)对物块A,重力的沿着斜面方向的分力大小
DA绳的拉力大小等于
FOD=24N
所以斜面C对物块A的摩擦力方向沿斜面向下,有
解得
Ff=9.6N
(3)对物块A、C及滑轮整体, 水平方向
因摩擦力为最大静摩擦力,则
15.(1)22.5N;(2)30°;(3)
【详解】(1)对PQ整体进行分析,根据平衡条件有
解得
FN=22.5N
由牛顿第三定律得,木块对水平杆的压力大小为22.5N;
(2)对Q进行受力分析,设细绳对Q的拉力为T,由平衡条件可得
联合解得
T=10N

θ=30°
(3)对PQ整体进行分析,由平衡条件有
解得
对PQ整体进行受力分析,由平衡条件有
解得



当时,即
F有最小值
16.(1)tanθ;(2)mgsin2θ;(3)mgsin4θ
【详解】(1)木块在木楔斜面上匀速向下运动时,有

(2)木块在力F作用下沿斜面向上匀速运动时,


解得
则当时,有
(3)因为木块及木楔均处于平衡状态,整体受到的地面摩擦力等于F的水平分力,即
当时,有
可得
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