受力分析 共点力的平衡-2027高考物理（含答案）

受力分析共点力的平衡--2027高考物理

受力分析共点力的平衡

【考点精练】

1.（2026年4月安徽蚌埠二模）如图，两个相同的小球A和8,质量均为m,,用长度相同的两艰细线把A、6

悬挂在水平天花板上的同一点。，并用长度相同的细线连接A、现用一水平力厂作用在4上，使两

球均保持静止，三根细线均处干伸直状态，且位于竖直方向。两小球均视为质点，重力加速度为g,

则力尸的大小为（）

A.V3mg,C.V2mg,

2.（2025•北京卷⑹如图所示，长方体物块4、6叠放在斜面上，6受到一个沿斜面方向的拉力R两物块保

持静止，8受力的个数为（）

3.（2025•浙江台州市一模）在研究牛顿第三定律时，将两个完全相同的弹簧秤通过挂钩悬挂对拉，如图所

示，甲弹簧秤在上，乙弹簧秤在下。若将两个弹簧秤的位置互换重复实验，则甲弹簧秤和乙弹簧秤示数

的变化情况为（）

(5X

A.甲变小B.甲不变C.乙变小D.乙不变

4.（2025•江苏海安中学模拟）如图所示的容器内盛有水，器壁48部分是一个平面且呈倾斜状，有一个小物

块尸处于图示位置并保持静止状态，则该物块（）

A.可能受三个力作用B.可能受四个力作用C.一定受三个力作用D.一定受四个力作用

5.如图所示为形状相同的两个劈形物体，它们之间的接触面光滑，两物体与地面的接触面均粗糙，现对A

施加水平向右的力n两物体均保持静止,则物体笈的受力个数可能是（）

A.2个B.3个

C.4个D.5个

6.（2025•浙江省浙北G2联盟联考）蹦床可简化为如图所示的完全相同的轻质网绳构成的正方形网格，点

O、a、b、c等为网绳的结点。当网水平张紧时，若质量为m的运动员从高处竖直落下，并恰好落在O

点，当该处下降至最低点时，网绳aOc、cOg均成120°向上的张角，止匕时。点受到的向下的冲击力为F,

则这时O点周围每根网绳的拉力的大小为（）

FF+mg

A.D.

Tr

7.如图所示，物体4置于水平地面上，力R竖直向下作用于物体6上，4、8保持静止，则物体A的受力个

数为（）

A.3B.4D.6

8.（2023•浙江6月选考・6）如图所示,水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上,

Q、b为相切点,NaOb=90°,半径Ob与重力的夹角为37°°已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则圆柱体

受到的支持力E、E大小为（）

A.£=0.6G,风=0.4GB.簿=0.4G，E=0.6G

C.M=0.8G，E=0.6GD.胤=0.6G，E=0.8G

9.（2025•浙江省北斗星盟三模）如图所示，物块4与6用跨过滑轮的轻绳相连,稳定后，轻绳OP与水平方

向夹角为6=与，。4和06与OP的延长线的夹角分别为以和。2。已知金=100N,地面对物块6的：

............B

弹力为EVB=80N,不计滑轮的重力及轻绳和滑轮之间的摩擦，下列说法正确的是（

A.夕1<02B.物块4的重力40N

C.OP绳子的拉力为20/ND.地面对物块石的摩擦力为20N

10.（2025•浙江嘉兴市检测）如图所示，用三根相同细线a、b、c将重力均为G的两个灯笼1和2悬挂起来。

两灯笼静止时，细线a与竖直方向的夹角为30°,细线c水平。则（）

A.a中的拉力大小为华G

B.。中的拉力大小为

C.b中的拉力小于c中的拉力D.b中的拉力大于Q中的拉力

11.（2025・陕晋青宁卷⑷如图,质量为TH的均匀钢管，一端支在粗糙水平地面上，另一端被竖直绳悬挂，处于

静止状态，钢管与水平地面之间的动摩擦因数为〃、夹角为小重力加速度大小为g。则地面对钢管左端

的摩擦力大小为（）

A./jrngcos0

12.（2025・福建卷」）“风动石”是福建省著名的自然景观，如图所示。无风时，“风动石”在重力和底部巨石作

用力R的作用下静止不动。若“风动石”受到一水平方向的风力作用时仍保持静止，此时底部巨石对其

作用力为£，则（）

A.E的大小比£的小B.E的大小比£的大C.E与E大小相等D.E与月方向相同

13.（2025•浙江1月选考・3）中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃

稳定时的状态如图所示，重力加速度g取10m/s'2。下列说法正确的是（）

A.双臂夹角越大受力越小

B.杠铃对每只手臂作用力大小为605N

C.杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力

D.在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力

14.（2024•贵州卷⑷如图（a）,一质量为砧的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间，并处于静

止状态，其中一个视图如图⑹所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍，己知重力加

速度大小为g,不计所有摩擦，则球对横杆的压力大小为（）

上

（a）（b）

33「4「5

AA.—mgBn.—mgC.—mgD.—mg

J4JJ

15.（2025•浙江杭州市一模）如图所示，甲在高处，乙在地面,两人通过系在重物上的轻绳P、Q将重物吊起。

当重物处于静止状态时，两绳拉力大小分别为目、与竖直方向夹角分别为*6。重物重力大小为G,

下列说法中正确的是（）

A.。可能等于613.星可能等于《C.星一定大于GD.%一定大于G

16.（2024.浙江温州市模拟）如图所示，在竖直平面内，有一半径为A的圆环,在圆环内放置半径分别为凡、

B的两个小球。已知R=6R]=3m,R?=1小。0。1、0。2与竖直方向的夹角分别为。、凡sin

37°=0.6,sin53°=0.8,则大球与小球的质量比为（）

OJ

A*4sin£C5sin£5sin£

D.

sin。*3sina'3sina4sina

17.如图甲的玩具吊车，其简化结构如图乙所示，杆固定于平台上且不可转动，其B端固定一光滑定滑

轮;轻杆CD用钱链连接于平台，可绕C端自由转动，其。端连接两条轻绳,一条轻绳绕过滑轮后悬挂一

质量为m的重物，另一轻绳缠烧于电动机转轴。上，通过电动机的牵引控制重物的起落。某次吊车将

重物吊起至一定高度后保持静止,此时各段轻绳与杆之间的夹角如图乙所示，其中两杆处于同一竖直面

内，8绳沿竖直方向，7=37,。=90°,重力加速度大小为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则（）

甲乙

A.a一定等于£

B.46杆受到绳子的作用力大小为遮mg

C.CD杆受到绳子的作用力方向沿NQDB的角平分线方向,大小为mg

D.当启动电动机使重物缓慢下降时•，A6杆受到绳子的作用力将逐渐增大

18.磁悬浮地球仪具有独特的视觉效果，其工作原理简化如图：水平底座上的三个完全一样的磁极对地球仪

内的磁体产生作用力（沿磁极与磁体的连线），使地球仪悬浮在空中，此时各磁极和磁体恰好处在正四面

体的四个顶点处。地球仪的总质量为TH,重力加速度为g,则一个磁极对磁体的作用力大小为（)

B.乎mg「瓜

A.《mgC.丁mgD.mg

J

19.（2025•浙江宁波市检测）如图所示,倾角为a的斜面固定在水平面上,在斜面和固定的竖直挡板之间有两

个匀质球尸、Q,尸球的质量是Q球质量的三倍，各接触面均光滑，系统处于一静止状态，若尸、Q两球的球

心连线与竖直方向的夹角为/?,下列说法正确的是（）

A.4tana=tanBD.tana=tanB

20.（2024•浙江省县域教研联盟一模）如图所示，两相同斜面体放置在粗糙水平面J斜面光湾，两斜边紧靠

a…一.…一.….….....

且垂直，左侧斜面体与水平面的夹角8=37°。一轻质细杆45穿有质量为M的小球C,将杆水平置于两

斜面体之间，系统恰好处于平衡状态,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos370=0.8,则（）

A.左侧斜面对杆AB的支持力为自mg

B.右侧斜面体受到地面的摩擦力为另mg

C.保持细杆水平，减小倾角心两斜面体对杆的作用力增大

D.保持细杆水平，缩短长度，两斜面体受到的摩擦力均减小

21.（2024•浙江湖州市二模）图甲是传统民居建筑材料瓦片，相同的质量为小的瓦片紧靠在一起静止竖直叠

放在水平地面上如图乙所示，已知重力加速度为g。下方瓦片的受力点均在其顶端,则瓦片（）

A.4右端对地面的压力比左端的大B.5右端受到的支持力是2右端受到支持力的2倍

C.4顶端受到的压力大小为n】gD.5左端对地面的压力为斗ng

...........»

受力分析共点力的平衡

【考点精练】

1.（2026年4月安徽蚌埠二模）如图，两个相同的小球A和8,质量均为m,,用长度相同的两艰细线把A、6

悬挂在水平天花板上的同一点。，并用长度相同的细线连接A、8。现用一水平力厂作用在4上，使两

球均保持静止，三根细线均处干伸直状态，且。8位于竖直方向。两小球均视为质点，重力加速度为g,

则力尸的大小为（）

A.V3mg,C.V2mg,

答案A

【解析】由于OB竖直,力6中无拉力。对小球A受力分析,由平衡条件可得tan30°=mg/R,解得9=

、/Wmg,A正确。

2.（2025・北京卷-6）如图所示，长方体物块4、6叠放在斜面上，8受到一个沿斜面方向的拉力巴两物块保

持静止，B受力的个数为（）

答案C

解析根据题意，对A受力分析可知，受重力、6的支持力，由于4静止，则4还受R沿斜面向上的静摩

擦力，对B受力分析如图，

受重力、斜面的支持力、A的压力、拉力尸、A对3沿斜面向下的摩擦力，由于，抑止，则受沿斜面向上的

摩擦力，即石受6个力作用。故选C。

3.（2025•浙江台州市一模）在研究牛顿第三定律时，将两个完全相同的弹簧秤通过挂钩悬挂对拉，如图所

示，甲弹簧秤在上，乙弹簧秤在下。若将两个弹簧秤的位置互换重复实验,则甲弹簧秤和乙弹簧秤示数

的变化情况为（）

甲

乙

A.甲变小B.甲不变C.乙变小D.乙不变

答案A

解析由r弹黄自身重力的影响，使得上面弹黄科的读数大于下面弹黄秤的读数，所以g、乙位置互换

后，甲的读数减小，乙的读数增大。故选4。

4.（2025•江苏海安中学模拟）如图所示的容器内盛有水，器壁部分是一个平面且呈倾斜状，有一个小物

块。处于图示位置并保持静止状态，则该物块（）

A,可能受三个力作用B.可能受四个力作用C.一定受三个力作用D.一定受四个力作用

答案：6

解析：物块一定受到重力，同时因为排开一定质量的液体，故一定受浮力，若浮力大小等亍重力，则二力

平衡，物块与间没有相互作用，故该物块可能受两个力作用；若浮力大于重力，则物块一定会受AB

对小物块P的弹力，由于弹力垂直于接触面向下，物块只有受到沿斜面向下的摩擦力才能受力平衡，故

物块可能受四个力作用，8正确，。错误；物块可能只受两个力，不可能受三个力而平衡，A、C错误。

5.如图所示为形状相同的两个劈形物体，它们之间的接触面光滑，两物体与地面的接触面均粗糙，现对4

施加水平向右的力尸，两物体均保持静止，则物体6的受力个数可能是（）

Jf

77/»-7，，，

A.2个B.3个

C.4个D.5个

答案：4C

解析：对4受力分析可知，当F与力所受的静摩擦力大小相等时，则工、笈之间没有弹力，当F比4所受

的繇摩擦力更大时，则4、B之间有弹力。当4对6没有弹力时，6受到重力和地面的支持力2个力；当

/对B有弹力时，8还受到重力、?也面的支持力与摩擦力，共4个力。故A、C正确，8、。错误。

6.（2025•浙江省浙北G2联盟联考）蹦床可简化为如图所示的完全相同的轻质网绳构成的正方形网格，点

0、a、b、c等为网绳的结点。当网水平张紧时，若质量为m的运动员从高处竖直落下，并恰好落在O

点，当该处下降至最低点时，网绳QOe、cOg均成120°向上的张角，此时O点受到的向下的冲击力为乩

则这时。点周围每根网绳的拉力的大小为（）

...........»

R+nigD1+mg

答案B

解析对。点进行受力分析，受人对。点的作用力尸及。。、eO、c。、gO四根绳子的作用力，因为网绳

完全相同，并且构成的是正方形，O点下降至最低点时，aOe、gOc所成的角度是120°,由共点力平衡有

46cos600=R,解得每根网绳拉力大小6=。•，故3正确，A、C、。错误。

7.如图所示，物体力置于水平地面上，力少竖直向下作用于物体B上，4、B保持静止，则物体力的受力个

数为（）

C.5D.6

答案B

解析：隔离分析物体Z?的受力如图甲所示，要保持物体8静止不动，物体4一定对物体Z?有摩擦力

力山和支持力Ms，由牛顿第三定律可知物体B对A一定有摩擦力/皿和压力%人;取A、3整体受力分析

可知地面对Z的摩擦力为零。故力物体受力如图乙所示，B正确。

8.（2023•浙江6月选考-6）如图所示,水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上,

a、匕为相切点，NaOb=90°,半径Ob与重力的夹角为37°。已知sin37°=0.6,cos370=0.8,则圆柱体

受到的支持力凡、用大小为（）

A.£=0.6G,R=0.4GB.E=0.4G，E=0.6G

C.E=0.8G,耳=0.6。D.胤=0.6G,E=0.8C

答案D

解析对光滑圆柱体受力分析如图，由题意有胤=Gsin37°=0.6G,E=Gcos37°=0.8G,故选。。

9.（2025.浙江省北斗星盟二模）如图所示，物块4与N用跨过滑轮的轻绳相连，稳定后，轻绳。尸与水平方

向夹角为。=卷，04和06与。。的延长线的夹角分别为仇和02.己知GB=100N,地面对物块B的

弹力为为旧=80N,不计滑轮的重力及轻绳和滑轮之间的摩擦，下列说法正确的是（）

A.4V0,B.物块A的重力40N

C.。尸绳子的拉力为20/ND.地面对物块6的摩擦力为20N

答案B

解析由于滑轮两边绳子拉力大小相等，且滑轮两边绳子拉力的合力等于轻绳OP拉力的大小，故OP

的方向沿着两根绳子拉力的夹角的角平分线，故仇=4=故A错误；

根据几何关系，连接B物块的绳子与水平方向夹角为■，故对6受力分析有号二®8sJ,凡B+片&n

?=GB,又6=G±联立解得GA=40N,^=20V3N,故B正确，。错误；

V

由平行四边形定则得R=2居cos5=4041N,故C错误。

6

10.（2025•浙江嘉兴市检测）如图所示，用三根相同细线a、b、c将重力均为G的两个灯笼1和2悬挂起来。

两灯笼静止时，细线Q与竖直方向的夹角为30°,细线c水平。则（）

A.a中的拉力大小为学G

B.。中的拉力大小为

C.b中的拉力小于C中的拉力D.b中的拉力大于Q中的拉力

答案A

解析将两灯笼看作一个整体，对整体受力分析，如图所示

30°

2G

根据平衡条件可得

Reos30°=2G,兄sin300=Fc

解得月=苧3,£=竽6

故力正确，6错误；

对灯笼2隔离分析，利用平衡条件可得片彳9=手6,三根相同细线a、b、c的拉力大小关系

为冗=4?6＞片=*|13：＞久=2^3,故。、。错误。

11.（2025・陕晋青宁卷⑷如图,质量为m的均匀钢管，一端支在粗糙水平地面上，另一端被竖直绳悬挂，处于

静止状态，钢管与水平地面之间的动摩擦因数为〃、夹角为。，重力加速度大小为g。则地面对钢管左端

的摩擦力大小为（）

A.〃mgcos0B口.—1nmgD.0

答案D

解析对钢管受力分析，如图所示。若钢管受到地面的摩擦力，则钢管水平方向受力不工衡，钢管不可

能处于静止状态，故地面对钢管左端的摩擦力大小为零，故46、。错误，。正确。

12.（2025・福建卷”）“风动石”是福建省著名的自然景观，如图所示。无风时，“风动石”在重力和底部巨石作

用力E的作用下静止不动。若“风动石”受到一水平方向的风力作用时仍保持静止，此时底部巨石对其

作用力为£，则（）

A.片的大小比£的小B.后的大小比£的大C.后与£大小相等D.片与£方向相同

!答案A

Q…一.…一.….....

解析如图，当没有风力作用时，底部巨石对“风动石”的作用力片与“风动石”的重力G大小相等、方向

相反。当“风动石”受到一水平方向的风力作用时，"风动石''受到底部巨石的作用力耳、重力G和水平

方向风力丹;这三个力的作用，仍保持静止，故合力为零。由图可知，E的大小等于重力G,E的大小大

于重力G,故选项力正确，6、。错误；E与£的方向不同，故选项。错误。

无风时有风时

13.(2025•浙江1月选考・3)中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃

稳定时的状态如图所示，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是()

A.双臂夹角越大受力越小

B.杠铃对每只手臂作用力大小为605N

C.杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力

D.在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力

答案D

解析双臂所受杠铃作用力的合力的大小等于杠铃的重力大小，与双臂的夹角无关，4错误；杠铃的重

力为G=mg=121X1()N=1210/V,手臂与水平的杠铃之间布夹甬，假设手臂与竖直方向夹甭为。，根

据平衡条件可知2RcosJ=G.结合cos。VI,解得杠铃对每只手臂的作用力F>605N,B错误；杠铃

对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，。错误；加速举起杠铃，人和杠铃构成的系统

加速度向上，系统处于超重状态，因此地面对人的支持力大于人与杠铃的总重力，0正确。

14.(2024•贵州卷⑷如图⑷,一质量为馆的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间，并处于静

止状态，其中一个视图如图⑹所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍，已知重力加

速度大小为g,不计所有摩擦，则球对横杆的压力大小为()

(a)(b)

33八4「5

AA.-ingBn.-mgC.—nigD.-mg

jqjj

答案D\

解析时球进行受力分析如图，设球的半径为丘，根据几何知识可得siua=L8苗-A=。8

1V■

...............0

FN

mg

根据平衡条件得E7cosa=mg

解得片=-^mg

J

根据牛顿第三定律知球对横杆妁压力大小为

&=F^=-^-mg,故选Do

15.（2025•浙江杭州市一模）如图所示，甲在高处，乙在地面,两人通过系在重物上的轻绳P、Q将重物吊起。

当重物处于静止状态时，两绳拉力大小分别为母、心，与竖直方向夹角分别为如仇重物重力大小为G,

下列说法中正确的是（）

A.。可能等于0B.好可能等于％C.母一定大于GD.%一定大于G

答案C

解析对重物受力分析，由平衡条件，水平方向有Hsina=%sin£

竖直方向有Heosa=殳cos£+G

若。等于“，则替等于坛，则G=0,显然不满足条件，故。不可能等于0,4不可能等于乙，故A、3错

误；根据后cosa=%cos0+G,可得夙cosa>G,所以片>>G,根据题目条件无法确定%与G的关

系，故。正确，。错误。

16.（2024•浙江温州市模拟）如图所示,在竖直平面内，有一半径为R的圆环，在圆环内放置半径分别为用、

%的两个小球。已知A=6m,凡=3m,%=1馆。OOi、。。2与竖直方向的夹角分别为a、8，sin

37°=0.6,sin53°=0.8,则大球与小球的质量比为（）

A蛔B4由邛5sin£

D.

sma3sina4sina

答案C

解析根据题意R=6项,

Ri=3mf11-2=1m

分析几何关系知OOi与OO＞之间的夹角为53°,OQ)与O。)之间的夹角为37°,对大球与小球分别受力

分析，根据平衡条件列式

尿21=小国

sinasin900

612=nsg

sin/?sin370

由牛顿第三定律知021=及12

联立解得大球与小球的质量比为但=矍辿

7n23s】na

故选C。

17.如图甲的玩具吊车，其简化结构如图乙所示，杆48固定于平台上且不可转动，其石端固定一光滑定滑

轮;轻杆CD用较链连接于平台，可绕。端自由转动，其。端连接两条轻绳,一条轻绳绕过滑轮后悬挂一

质量为项的重物，另一轻绳缠绕于电动机转轴。上，通过电动机的牵引控制重物的起落。某次吊车将

重物吊起至一定高度后保持静止,此时各段轻绳与杆之间的夹角如图乙所示，其中两杆处于同一竖直面

内，。。绳沿竖直方向，7=37',。=90°,重力加速度大小为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则()

A.a一定等于£

B.46杆受到绳子的作用力大小为《mg

C.CD杆受到绳子的作用力方向沿NODE的角平分线方向,大小为mg

D.当启动电动机使重物缓慢下降时，A6杆受到绳子的作用力将逐渐增大

答案D

解析杆46固定于平台，杆的弹力不一定沿杆，同一条绳的力大小相等，其合力一定在角平分线上，所

以a不一定等于£,故A错误；受力分析如图所示，根据平衡条件可得后;mg

根据几何关系可得a+8=53°

...................0

则AB杆受到绳子的作用力大小为用,=2用cos萼W3mg,故B错误；根据题意。端连接两条轻绳,

两条轻绳的力不一定大小相等，且CD杆为较链连接，为“活”杆，杆的弹力沿着杆的方向，水平方向，根

据耳Jcos530=R「cos370=m9cos37°,解得=故。错误；当启动电动机使重物缓慢下降时,

即吊=mg不变，/DBM变小，根据可产2月cos/牛“，可知巧干变大，故。正确。

18.磁悬浮地球仪具有独特的视觉效果，其工作原理简化如图：水平底座上的三个完全一样的磁极对地球仪

内的磁体产生作用力（沿磁极与磁体的连线），使地球仪悬浮在空中，此时各磁极和磁体恰好处在正四面

体的四个顶点处。地球仪的总质量为m,重力加速度为g,则一个磁极对磁体的作用力大/.、为（）

答案B

解析设正内面体的棱长为"地球仪中的檄体和下侧磁极之间的连线与竖直方向夹角为0,根据几何

L

关系有sin0=.冬丹-=卓，可知cos6=乎，根据对称性可知，每个磁极对磁体的作用力大小均相

L33

等，对磁体进行受力分析,根据平衡条件有39cos0=mg,解得F=平mg,故选B.

19.（2025•浙江宁波市检测）如图所示,倾角为a的斜面固定在水平面上,在斜面和固定的竖直挡板之间有两

个匀质球P、Q,P球的质量是Q球质量的三倍，各接触面均光滑，系统处于静止状态，若尸、Q两球的球

心连线与竖直方向的夹角为£,下列说法正确的是（）

A.4tana=tan/?B.3tana=tan0C.2tan»=tan£D.tana=tan/?

答案A

解析以P、Q两球整体为研究对象，受力如图甲所示，由平衡条件可得用=47打gtana

隔离Q球，受力如图乙所示，由平衡条件可得■£=ni^tan/?,解得4tana=tan£,故选4

FN

4mg"g

甲乙

20.（2024•浙江省县域教研联盟一模）如图所示,两相同斜面体放置在粗糙水平面上，斜面光滑，两斜边紧靠

且垂直，左侧斜面体与水平面的夹角8=37°。一轻质细杆48穿有质量为m的小球。，将杆水平置于两

斜面体之间，系统恰好处于平衡状态,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则（）

卜4—B/