鲁科版高一物理上册（必修一）《共点力的平衡》同步练习题及答案

鲁科版高一上学期物理（必修一）《4.3共点力的平衡》同步练习题及答案

一、单选题

1.如图所示，A和B两物块的接触面是水平的，A与B保持相对静止一起沿固定斜面匀速下滑，在

下滑过程中A的受力个数为

2.如图所示，木箱A中放一个光滑的铁球B,它们一起静止于斜面上，如果对铁球B（不包括木箱

A）进行受力分析，则铁球B受力个数为

C.2个D.1个

3.如图所示，一只螺沿着树枝缓慢爬行，若树枝的倾角为叫螺所受的重力为G,则树枝对螺的作

用力为（）.

A.GainaB.GeosaC.小于GD.G

4.如图所示，在光滑墙壁上用轻质网兜把足球挂在A点，足球与墙壁的接触点为从足球的重力为

G,悬绳与墙壁的夹角为心则悬绳对球的拉力”大小为（）

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A.F=Gtan«B."=GsinaC.F=------D.F=——

cosasine

5.如图所示是某运动员在踢足球，足球离开脚后在空中飞行途中受到的力有（）

A.脚的作用力B.重力、空气阻力

C.重力、脚的作用D.重力、脚的作用力、空气阻力

6.如图所示，质量为m的物体在与天花板夹角为〃的恒力/作用下，沿天花板做匀速直线运动，物

体与天花板间的动摩擦因数为〃，则物体受到的摩擦力大小为：①尸sin仇②此os仇③〃（八inO-mg）,

④Mmg-Fsin。）。以上正确的有（）

A.只有①③B.只有②④C.只有②③D,只有①④

7.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，与竖直方向的夹先逐渐增大

D.逐渐增大，与竖直方向的夹角逐渐减小

8.如图所示，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用绳子通过柱顶的光滑定滑轮将100N的货物拉

住。已知人拉着绳子的一端，且该绳端与水平方向夹角为30。，则柱顶所受压力大小为（）

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030°

/////////////////////////////////

A.i(X)NB.100x/3NC.200ND.200x/3N

9.重为100N的物体放在水平面上，物体与水平面的动摩擦因数为().1,现用方向相反的水平力B

和五2拉物体，其中凡二15N,如图所示。要使物体做匀速运动，则尸2的大小为(^=10m/s2)()

CZI—

A.4NB.25NC.30ND.40N

10.如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的久力两点，。点比6点低，晾

衣绳粗糙，悬挂衣服的衣架钩在晾衣绳中点和在杆M、N中间位置时都不滑动。衣架静止，下列说法

正确的是()

A.衣架钩在晾衣绳中点时，左右两边绳子拉力大小相等

B.衣架钩在晾衣绳中点时，右边绳子拉力小于左边绳子拉力

C.衣架钩在杆M、N中间位置时，左右两边绳子拉力大小相等

D.衣架钩在杆仞、N中间位置时，右边绳子拉力大于左边绳子拉力

H.如图所示，物体B放在粗糙的水平地面上，物体A、B间的接触面光滑。在水平推力尸作用下两

物体一起匀速向右运动，物体A恰好与物体B保持相对静止，则关于A、B两物体的受力个数，下

列说法正确的是()

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A.A受3个力，B受4个力

B.A受4个力，B受3个力

C.A受3个力，B受3个力

D.A受4个力，B受4个力

12.图示为广安某建筑工地上自动卸货车的情景图，此时车厢静止，且与水平面的夹角为仇车厢内

有一质量为机的货物，货物相对车厢没有滑动。下列说法正确的是（）

A.货物所受的合力为0B.车厢对货物的作用力垂直于车厢向上

C.货物对车厢的压力等于〃历D.货物所受的摩擦力等于〃

13.如图所示，用阿兜把足球挂在竖直墙壁上的A点，球与墙壁的接触点为B点。足球所受的重力

为G,墙壁对球的支持力为M4c绳的拉力为凡墙壁光滑，不计网兜的重力。下列关系式正确的

是（）

A.F=NB.F<NC.F<GD.F>G

14.质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，8为

半圆水平直径的端点。凹槽恰好与梦直墙面接触，内有一质量为加的小滑块。用推力/推动小滑块由

八点向B点缓慢移动，力户的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法

正确的是（）

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A.推力产先增大后减小

B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大

C.墙面对凹槽的压力先增大后减小

D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大

15.如图，物体在水平力尸作用下静止在斜面上。若稍许增大F,仍使物体静止在斜面上，则斜面对

物体的静摩擦力6、支持力尸N以及£和6的合力尸变化情况是（）

A.尸f不一定增大，入一定增大，"'一定增大

B.5一定增大，五N一定增大，尸'不变

C.匕FNF均增大

D.国不一定增大，尸一定增大

二、多选题

16.已知两个共点力Fi和F2不共线，若B的大小和方向保持不变，F2的方向也保持不变，仅增大

F2的大小.在F2逐渐增大的过程中，关于合力F的大小，下列说法正确的是（）

A.若B和F2的夹角为锐角，F一定不断变大

B.若B和F2的夹角为锐角，F有可能先变小后变大

C.若B和F2的夹角为钝角，F有可能先变小后变大

D.若Fi和F2的夹角为钝角，F有可能一直变大

17.如图所示，穿在一根光滑固定杆上的小球A、8通过一条跨过定滑轮的细绳连接，杆与水平方向

成〜隹，不计所有摩擦.当两球静止时，0A绳沿竖直方向，0B绳与杆的夹角为仇则下列说法正确

的是（）

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A.小球A可能受到3个力的作用

B.小球8一定受到3个力的作用

C.小球A、3的质量之比%：。=1：tan。

D.小球4、B的质量之比%：，〃产tan仇1

18.在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑注圆球B,整个

装置处于平衡状态.已知A、B两物体的质量分别为M和“则下列说法正确的是()

A.A物体对地面的压力大小为Mg

B.A物体对地面的压力大小为(M+m)g

C.8物体对A物体的压力小于mg

D.A物体对地面的摩擦力可能大于，ng

三、解答题

19.有一个木箱质量m=60kg,静止在水平地面上，工人推木箱，若动摩擦因数为|j=0.3,最大静摩

擦力等于滑动摩擦力.求：(sin370=0.6,cos370=0.8,g="10N/kg")

(1)(2)

(1)当沿水平方向推力F尸15ON时，此木箱所受的摩擦力大小。

(2)当与水平成37。的斜向上的推力F2=400N时，此木箱所受的摩擦力大小f2.

20.用细绳拉住重为IN的氢气球，在浮力和水平风力作用下细绳与竖直方向间的夹角为37。时保持

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平衡，若浮力的大小为L8N,求：

（1）细绳的拉力大小；

（2）风力的大小。

21.如图所示，在水平地面上放一质量为M=1kg、边长为〃的正方体人AC。，在墙壁和正方体之间放

置一半径R=lm、质量〃?=1kg的光滑实心半球，半球的上表面水平，整个系统恰好保持静止状态时，

夕=37。。重力加速度g取lOm/s?加37。=06cos37。=0.8正方体与水平地面之间的最大静摩擦力等于滑动

摩擦力。求：

（1）正方体与水平地面间的动摩擦因数；

（2）若在实心半球的球心。处施加一个竖直向下的力F,求分析正方体是否会移动。请写出分析过

程，并说明理由。

参考答案

1.A

【详解】先以A为研究对象，分析受力情况：重力，B的竖直向上的支持力，B对A没有摩擦力，

否则A不会匀速运动，故A正确，B、C、D错误；

故选A.

【点睛】先以A为研究对象，根据共点力平衡的条件确定分析受力情况.

2.A

【详解】对8球受力分析，受重力、箱子对球垂直向上的支持力和箱子的侧下边对球平行斜面向上的

支持力，三力能平衡，所以8受三个力的作用.

A.3个.故A符合题意.

B.4个.故B不符合题意.

C.2个.故C不符合题意.

D.1个.故D不符合题意.

3.D

【详解】对蜗牛进行受力分析，受向下的重力、垂直树枝向上的弹力、沿树枝向上的摩擦力，因蜗牛

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缓慢爬行，认为蜗牛在任何时刻都处于平衡状态，即所受合力为零，因此蜗牛受到树枝的作用力大小

等于蜗牛的重力，根据牛顿第三定律可知，树枝对蜗牛的作用力大小为G,故D正确，ABC错误。

故选D。

4.C

【详解】对足球在竖直方向根据平衡条件有

Fcosa=G

解得

cosa

故选C。

5.B

【详解】足球离开脚后在空中飞行途中受到的力有重力和空气阻力;

故选

6.C

【详解】①②对物体受力分析，将推力尸正交分解，如图所示

、，N

G

根据共点力平衡条件，水平方向有

Fcos0-f=O

则物体受到摩擦力大小为

f=FcosO

①错误，②正确；

③④竖直方向有

Fs\n6-N-mg=0

摩擦力大小为

f=liN=MFsEO-mg)

③正确，④错误。

故选C。

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7.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Co

8.B

【详解】对货物受力分析

T=/n<g=l(X)N

柱顶受到的压力

F=27'cos300

解得

F=100^N

故选

9.B

【详解】物体的滑动摩擦力

户〃G=I0N

若B-F2守MON,物体向左做匀速运动，此时产2=5N；

若尺-口乎10N,物体向右做匀速运动，此时产2=25N；

A.4N,与结论不相符，选项A错误；

B.25N,与结论相符，选项B正确；

C.30N,与结论不相符，选项C错误；

D.40N,与结论不相符，选项D错误；

故选B。

10.D

【详解】令。到节点的高度为历，〃到节点的高度为〃2,节点到M的水平距离为打，节点到N的水

平距离为X2,。端绳子和水平方向的夹角为。，人端绳子和水平方向的夹角为夕，对绳子节点进行受力

分析，如图所示：

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AB.当衣架钩在晾衣绳中点时，设。、〃到节点绳子长度为L,根据几何关系有：sina=,sin〃=牛

LL

因为用V〃2,可得:

a<P

根据平衡条件：Facosa=Fbcosp,可得：

之二cos/〈］

Fhcosa

则：

Fa<Fb

故AB错误；

CD.衣架钩在杆M、N中间位置时，根据几何关系：tana=2tan0=久x/=X2f因为力/</?2,可

AlX2

得：

a<p

根据平衡条件：Facosa=FbcosP，可得：

二经纥1

Fhcosa

则：

Fa<Fb

故C错误，D正确。

故选D°

11.A

【详解】已知A恰好与B保持相对静止，A、B间的接触面光滑，对A进行受力分析：受到重力、

推力F和B的支持力；对B进行受力分析：受到重力、地面的支持力、摩擦力和A的压力。

故选Ao

12.A

【详解】A.货物处于静止状态，则所受的合力为0,选项A正确；

B.货物的重力与车厢对货物的作用力平衡，则车厢对货物的作用力竖直向上，选项B错误；

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C.货物对车厢的压力等于mgcos。，选项C错误；

D.货物所受的摩擦力为静摩擦力，则大小等于3sin。，选项D错误。

故选Ao

13.D

【详解】足球受重力、拉力和支持力平衡，受力如图所示

根据平行四边形定则，绳子对球的拉力

cosa

即为

F>G

由三角形的边角关系知产〉N,故ABC错误，D正确。

故选D。

14.C

【详解】AB.对滑块受力分析，由平衡条件有

F=mgsin3

N=mgcos8

滑块从A缓慢移动8点时，。越来越大，则推力尸越来越大，支持力N越来越小，所以AB错误;

C.对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为

。）

fN=Fcos0=mgsin0cos^=—mgsin（2

则夕越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以C正确;

D.水平地面对凹槽的支持力为

N池=(M+ni)g-FsinO=(M+〃/g-mgsin20

则。越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误；

故选C。

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15.A

【分析】对物体受力分析，将重力及推力向垂直于斜面及平行于斜面进行分解，由共点力的平衡条件

可得出物体受到的静摩擦力及支持力的变化。注意摩擦力可能沿斜面向下也可能沿斜面向上。本题中

因为摩擦力的方向未知，故在分析中会出现两种可能，应通过讨论得出两种可能所对应的不同结果。

【详解】物体受重力、支持力、推力及摩擦力而处于平衡状态；受力分析及正交分解如图所示

&=Geos8+"sin。

增大推力扛则支持力一定增大；

沿斜面方向上有：

尺os9=，〃gsin夕+f

若推力沿斜面向上的分力大于重力的沿斜面向下的分力，则摩擦力向下，若推力增大，则摩擦力增大；

若推力沿斜面向上的分力小于重力的沿斜面向下的分力，则摩擦力向上，若推力增大，则摩擦力减小；

物体处于静止，合力为零：々和时的合力9与重力与”的合力等大反向，推力尸增大，则重力与产

的合力增大，则6和&的合力产增大；故A正确，BCD错误。

故选Ao

16.ACD

【详解】若夹角e的范围为：0°<6<90°,根据平行四边形定则作图如下：

从图像可知，合力一定增大,A对，B错；

若。为钝角，根据平行四边形定则作图如下:

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F

从图像可知，合力有可能先减小后增加，存在相等的可能；若月＜5,合力一定增加，C、D对.

17.BD

【详解】A.对A球受力分析可知，A受到重力，绳子的拉力，两个力合力为零，杆子对A球没有弹

力，否则A不能平衡，A错误；

B.对6球受力分析可知，8受到重力，绳子的拉力以及杆对3球的弹力，三个力的合力为零，B正

确；

CD.分别对AB两球分析，运用合成法，如图：

根据共点力平衡条件，得：

根据正弦定理列式得：

T二”

sin。sin(90+

联立解得

mA：1

C错误，D正确。

故选BDo

18.BD

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【详解】AB.将A、B作为一个整体，进行受力分析，由于墙壁光滑，在竖直方向上，有重力与地

面的支持力平衡，故地面的支持力为（M+〃?）g,所以A物体对地面的压力大小为（M+〃?）g,A错误,

B正确；

C.对B物体进行受力分析，如图所示

根据平衡条件则有

N、cos0=mg

N押0=N]

得

171gN、=mgtan0

cos。

故B对A的压力

M=Ncos6^

将A、B作为一个整体，进行受力分析可知地面的摩擦力

/=N]=mgtan9

若。>45"时

f>mg

C错误，D正确。

故选BDO

19.（1）木箱所受的摩擦力大小为15（）N

（2）当与水平成37。的斜向上的推力F2=400N,木箱滑动起来，此时木箱所受的摩擦力大小为108N.

【详解】试题分析：（1）直接应用初中知识二力平衡即可求解；

（2）受力分析后，进行正交分解，应用平衡条件即可求解；

解：（1）木箱保持静止，水平方向二力平衡，则木箱受到静摩擦力为：fi=F）=150N

（2）木箱滑动起来，受力如图所示：

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则木箱受到滑动摩擦力f2=gFN①

竖直方向：FN+F2sin370=mg②

由①②得滑动摩擦力：

f2nl(mg-F2sin37°)=0.3x(60x1()-400x0.6)N=1()8N

答：(1)木箱所受的摩擦力大小为150N

(2)当与水平成37。的斜向上的推力F2=400N,木箱滑动起来，此时木箱所受的摩擦力大小为108N.

--A

(1)

【点评】对木箱进行受力分析，运用力的合成或分解结合共点力平衡条件解决问题.

20.(1)1N；(2)0.6N

【详解】(1)气球的受力分析如图所示

Fi=F3S\nO

竖直方向：

代入数据得：

F/=0.6N；E尸1.0N

⑵根据以上分析可知，风力的大小0.6N。

21.(1)〃