《【点石成金系列】2022-2023学年高中物理讲义（人教版2019必修第一册）》3.5 共点力的平衡（解析版）

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3.5 共点力的平衡同步练习

一、单选题

1．（山东省日照市 2022-2023 学年高一上学期期中校际联考物理试题）图是某运动员脚部受伤后治疗的牵引装

置示意图。轻质细绳的一端固定，绕过轻质定滑轮和轻质动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着

他的脚，整个装置在同一竖直平面内。则（　　）

A．当角

θ=30°

时，脚所受的拉力等于重物的重力

B．重物的重力不变，脚所受的拉力随角

的增大而减小

C．重物的重力不变，脚所受的拉力随角

的增大而增大

D．角

不变，脚所受的拉力随重物重力的增大而减小

【答案】B

【详解】设脚受的拉力为 T，由受力分析易得

2mgcos θ=T

A．当

θ= 30°

时

T=2mg cos 30°=❑

√

3mg

故A错误；

BC．当重物的重力不变时，脚受到的拉力随

的增大而减小，故 B正确，C错误；

D．角

不变时，脚受到的拉力随重物的重力的增大而增大，故 D错误。

故选 B。

2．（2021·湖北·襄阳五中高一期中）如图所示，粗细均匀的直杆水平固定放置，滑块 A套在杆上，用轻弹簧与

重为 G的小球 B相连，给小球 B施加一个水平向右的大小为 F的拉力，弹簧与水平方向的夹角为 30°，A、B均

处于静止状态，则下列判断正确的是（　　）

A．球 B的重力 G一定大于 F

B．杆对 A的摩擦力可能小于 F

C．杆对 A的支持力一定大于 G

D．弹簧的弹力可能小于杆对 A的摩擦力

【答案】C

【详解】A．对小球 B研究，受到重力 G，弹簧弹力 Fx，水平外力 F，根据三力平衡，由矢量三角形可得，球

B的重力

G=Ftan 30∘<F

故A错误；

B．对 A、B整体研究，水平方向上，受到杆对 A水平向左的静摩擦力，水平向右的外力 F，由平衡条件可得杆

对A的摩擦力等于 F，故 B错误；

C．对 A、B整体研究，在竖直方向上，由平衡条件可得杆对 A的支持力

N=GA+G

则杆对 A的支持力一定大于 G，故 C正确；

D．对 A受力分析，在水平方向满足

f=Fkcos 30°

则弹簧的弹力一定大于杆对 A的摩擦力，故 D错误。故选 C。

3．（2022·江苏·苏州中学高一期中）如图所示，木块 A、B的质量分别为 5kg 和6kg，它们与水平地面之间的

动摩擦因素均为 0.2，夹在 A、B之间的轻弹簧被压缩了 3cm，弹簧的劲度系数为 200N/m，整个系统置于水平

地面上静止不动。现用

F1=3 N

和

F2=4 N

的水平拉力分别作用在木块 A、B上。则下列说法错误的是（g取

10 m/s2

）（　　）

A．物块 A所受摩擦力大小为 3N

B．若撤去力

保留

，物块 B所受摩擦力大小不变

C．若撤去力

保留

，物块 B所受摩擦力大小变为 6N

D．保持整个系统静止不动的

的最大值为 4N

【答案】A

【详解】A．初始状态时，弹簧的弹力

F=kx =6 N

木块 A与地面的最大静摩擦力

fA=μ mAg=10 N

木块 B与地面的最大静摩擦力

fB=μ mBg=12 N

对A分析得

F+F1<fA

可知 A静止不动，所受摩擦力为

'=F+F1=9 N

故A错误，符合题意；

B．若撤去力

保留

，由上分析可知，A受到的弹力仍小于地面对 A的最大摩擦了，故 A依然不动。对 B分

析得

F+F2<fB

故B依然不动。且 B的受力不变，所以摩擦力不变，故 B正确，不符合题意；

C．若撤去力

保留

，对 B分析，因

F<fB

所以 B保持静止，所示摩擦力为

'=F=6 N

故C正确，不符合题意；

D．保持整个系统静止不动，则弹簧的弹力不变。由于地面对 B的摩擦力大于对 A的摩擦力。故当 A要滑动时

F1+F ≥ f A

解得

F1≥4 N

要使整体静止，则

F1≤4 N

故D正确，不符合题意。故选 A。

4．（2022·山东滨州·高一期中）2021“一带一路”年度汉字发布活动中，“互”字作为最能体现 2021 年“一带

一路”精神内涵的汉字拔得头筹，成为年度汉字。如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型。模型分上

下两部分，质量均为 m。用细线连接两部分。当细线都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连

接a、b两点的细线为 L，连接 c

、

d两点的细线为 n，重力加速度为 g。则（　　）

A．细线 L对a点的作用力向上 B．细线 L的拉力等于细线 n的拉力

C．细线 n的拉力大于细线 L的拉力 D．整个模型对地面的压力小于 2mg

【答案】C

【详解】A．细线只能提供沿细线的拉力，所以细线 L对a点的作用力向下。故 A错误；

BC．对模型上部分受力分析，有Fa+mg=Fd

易知，细线 L的拉力小于细线 n的拉力，故 B错误，C正确；

D．对整个模型受力分析，有FN=2mg

根据牛顿第三定律，可知整个模型对地面的压力大小为 2mg。故 D错误。故选 C。

5．（2021·江苏省新海高级中学高一期中）某课外兴趣小组研究如图甲所示的路灯支架构造及受力。小组绘制

了如图乙所示的模型图，路灯支架由横梁 OA，斜梁 OB 组成，横梁 OA、斜梁 OB 与路灯杆之间都通过光滑的

铰链连接。已知路灯支架横梁 OA 长2.0m，斜梁 OB 长2.5m，路灯重力为 30N，重心恰好在支架横梁和斜梁的

连接点 O处，支架重力不计。由共点力的知识可知（　　）

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