2022届高考物理二轮复习练：共点力平衡

2022高考二轮复习一一共点力平衡30题

1.用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜

面之间，如图所示.两斜面I、II固定在车上，倾角分别为30°和60°,重力加速度为

g.当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒状工件对斜面I、n压力的大小分别为目、

B.尸尸人,凡=苧加。c.

凡=；mg

D.F尸华…

2.如图所示，风对气球的作用力水平向右。细绳与竖

直方向的夹角为绳的拉力为“不计气球自身重力，则风对气球作用力的大小为

()

TT

A.----B.----C.TsinaD.Tcosa

sinacosa

3.如图所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起，表面光滑，重力为

G,其中。的下半部刚好固定在水平面的下方，上边露出另一半，a静止在平面

上.现过。的轴心施以水平作用力口，可缓慢的将a拉离平面一直滑到b的顶端，对该

过程分析，则应有（）

A.拉力F先增大后减小，最大值是GB.开始时拉力F最大为gG，以后逐渐

减小为0C.a、b间的压力开始最大为2G,而后逐渐减小到GD.

Q、6间的压力由0逐渐增大，最大为G

4.用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承

受的最大张力为10N,为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(9取10m/s2)

()

A遮^21V3

A.———niBR.———niCrKmDn.---ni

2224

5.如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于。点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物

块距另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块鼠外力R向右上方拉6,整个系统处于

静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则

A.绳。。的张力也在一定范围内变化B.物块b所受到的支持力也在一定范围内

变化

C.连接a和匕的绳的张力也在一定范围内变化D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定

范围内变化

6.如图，墙上有两个钉子a和它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差

为人一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为

刑的重物.在绳子距a端;的c点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为的钩码，平

7711

衡后绳的碇段正好水平，则重物和钩码的质量比区为（）

A.y/5B.2C.渔D.^2

2

7.如图所示，挡板4与口中间有一个重为G的光滑球，开始时4竖直，4、8间成。

角，则在Q角缓慢增大至90°的过程中（）

A.若A板固定，则小球对月板的压力不断增大B.若若板固定，则小球对4板的压力

先减小后增大

C.若8板固定，则小球对4板的压力先减小后增大D.若8板固定，则小球对4板

的压力不断减小

8.如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为。。一根轻

质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球4,细线与斜面平行。

小球A的质量为加、电荷量为小球4的右侧固定放置带等量同种电荷的小球

两球心的高度相同、间距为d。静电力常量为k,重力加速度为9,两带电小球可视为

点电荷。小球4静止在斜面上，则（）

细线上的拉力为

时，斜面对小球4的支持力为0

9.如图所示，有一质量不计的杆40,长为R,可绕4点自由转动.用绳在O点悬挂

一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在圆弧形墙壁上的。点.当点

C由图示位置逐渐向上沿圆弧C8移动过程中（保持0/与地面的夹角。不变），0C

绳所受拉力的大小变化情况是（）

做

A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小

10.如图所示，在倾角为6的斜面上，放着一个质量为小的光滑小球，小球被竖直的

木板挡住，则小球对竖直木板的压力大小为（）

mgmg

A.mgcos0B.mgt^n0C.-----7D.-----%

cos0tan0

11.如图所示，甲、乙两个小球的质量均为m,两球间用细线连接，甲球用细线悬挂

在天花板上。现分别用大小相等的力口水平向左、向右拉两球，平衡时细线都被拉紧。

则平衡时两球的可能位置是下面的（）

12.如图所示，质量为”的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，置于斜面顶端4的质

量为小的物块也保持静止，现在4点给物块一个平行斜面向下的初速度，已知物块沿

斜面向下运动过程中木楔不动，在物块下滑过程中，下列说法正确的是（）

A.物块可能是向下做加速运动

B.地面对木楔的支持力一定大于（M+m）g

C.地面对木楔的摩擦力一定水平向右

D.物块对木楔作用力的水平分量小于地面对木楔的摩擦力

13.质量为m的物体用轻绳43悬挂于天花板上.用水平向左的力F缓慢拉动绳的中

点O,如图所示，用T表示绳O力段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（）

A.F逐渐变大，T逐渐变大B.F逐渐变大，T逐渐变小C.F逐渐

变小，T逐渐变大D.F逐渐变小，T逐渐变小

14.如图所示光滑的四分之一圆弧轨道48固定在竖直平面内，4端与水平面相切，

穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向8运动，F始终沿轨道的切线方向,

轨道对球的弹力为N。在运动过程中（）

A.F增大，N减小B.F减小，N减小C.F增大，N增大D.F减小，N增大

15.如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态.现使小车从

静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地

偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内）.与稳定在竖直位置时相比，小球的

高度（）

A.一定升高B.一定降低

C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定

16.如图所示，一光滑半圆形碗固定在水平面上，质量为他的小球用轻绳跨过碗口并

连接质量分别为恤和牡；的物体，平衡时碗内小球恰好与碗之间没有弹力，两绳与水

平方向夹角分别为53°、37°,则7Mm2：63的比值为（已知sin53°=0.8,cos53°=0.6）

C.3:4:5D.5:3:4

17.如图所示，。4、OB、0。三段绳所能承受的最大拉力相同，已知。4与竖直方

向成一夹角，水平，且4、8两点固定，当在0C绳下端所挂的物体的重力G逐

渐增大的过程中，先断的是（）

A.绳B.06绳C.0C绳D.三段绳同时断

18.如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,

其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块A/相连，系统处于静止状态。现用水平向

左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知河始终保持静止,

则在此过程中（）

A.水平拉力的大小可能保持不变B.A/所受细绳的拉力大小一定一直增大

C.A/所受斜面的摩擦力大小一定一直增大D.A/所受斜面的摩擦力大小可能先减小

后增大

19.如图所示，一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在水平地面上，斜面倾角为30°.4、

B两物体通过细绳相连，质量分别为4m和3m，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与

滑轮间的摩擦）.现用水平向右的力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程

中斜面体与物体4仍然保持静止.下列说法正确的是（）

A.在缓慢拉开台的过程中，水平力F变大B.斜面体所受地面的支持力一定变大

C.物体4所受斜面体的摩擦力一定变大D.斜面对物体A作用力的合力变大

20.如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，。点为其球心，碗的内表面

及碗口均光滑。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为附和巾2的小球。当

它们处于平衡状态时，质量为加的小球与。点的连线与水平线的夹角为a=60°。则两

小球的质量比加2：西为（）

A.\/3:3B.\/2:3C.\/3：2D.V2-.2

21.竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球4、3带有同种电荷。现用指向墙面的

水平推力歹作用于小球两球分别静止在竖直墙和水平地面上，如图所示。如果将

小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较（）

A.推力F将变大B.竖直墙面对小球4的弹力变大

C.地面对小球台的支持力不变D.两小球之间的距离不变

22.如图所示，物块的质量为“，与甲、乙两弹簧相连接，乙弹簧下端与地面连接，

甲、乙两弹簧质量不计，其劲度系数分别为岛、k2o开始甲弹簧处于自由长度，现用

手将甲弹簧的4端缓慢上提，使乙弹簧产生的弹力大小变为原来的（设重力加速度

O

为9,则月端上移的距离可能为（）

4

卜1+卜22（一+%）4（瓦+12）5（fci+fc）

A.MgBM9c.MgD-2

3k］局--lKkT3k#2

23.如图，水平地面上有一楔形物块a,其斜面上有一小物块人b与平行于斜面的细

绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上。a与匕之间光滑，a和b以共同速度在地

面轨道的光滑段向左运动。当它们刚运行至轨道的粗糙段时（）

A.绳的张力减小，b对a的正压力减小B.绳的张力增大，斜面对b的支持力增大

C.绳的张力减小，地面对Q的支持力增大D.绳的张力增大，

地面对a的支持力减小

24.如图所示，质量均为小的木块4和用劲度系数为k的轻质弹簧连接，最初系

统静止。现用大小F=2mg、方向竖直向上的恒力拉4直到6刚好离开地面，则在此过

程中（）

次As关毅di/：/夕/

A.4上升的初始加速度大小为2gB.4上升的速度一直增大

C.4上升的最大高度为?D.弹簧对4和对B的弹力是一对作用力

和反作用力

25.如图，质量为加、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于。、并处于匀强磁场

中。当导线中通以沿立正方向的电流/,且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为心

则磁感应强度方向和大小可能为（）

C.z负向，打tan。D.沿悬线向上,

26.如图所示，小圆环4系着一个质量为62的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上,

有一细线一端拴在小圆环4上，另一端跨过固定在大圆环最高点6的一个小滑轮后吊

着一个质量为刑的物块。如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦

都可以忽略不计，绳子又不可伸长，若平衡时弦AR所对应的圆心角为。，则两物块

的质量比血1：馆2应为（）

27.如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板46托

住，小球恰好处于静止状态。当木板工3突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为

A.0B.竺?。C.9D.

33

28.如图所示，轻绳一端连接放置在水平地面上的物体Q,另一端绕过固定在天花板

上的定滑轮与小球P连接，P、Q始终处于静止状态，则（）

A.Q可能受到两个力的作用

B.Q可能受到三个力的作用

c.Q受到的轻绳拉力与重力的合力方向水平向左

D.Q受到的轻绳拉力与重力的合力方向指向左下方

29.如图所示为节日里悬挂灯笼的一种方式，4、口点等高，O为结点，轻绳力O、

BO长度相等，拉力分别为三、FB,灯笼受到的重力为G。下列表述正确的是

)

A.FA一定小于GB.心与碎大小相等C.心与或是一对平衡力D.n与

理大小之和等于G

30.如图所示，物块4放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直

墙壁，初始时4、8静止；现用力F沿斜面向上推4,但4、8仍未动。则施力F后,

下列说法不正确的是（）

A.4、B之间的摩擦力一定变大B.台与墙面的弹力可能不变

C.8与墙之间可能没有摩擦力D.弹簧弹力一定不变

参考答案

1【答案】D

【解析】解：以匀质圆筒为研究对象，把重力分解为压紧斜面I的压力片和压

紧斜面H的压力凡，如图所示，则有Fi=mgcos30°=¥nio，

F2-mgsin30°=；mg,故选D.

2【答案】C

【解析】解：对气球受力分析，由水平方向平衡条件可得：F^Tsma,故C

正确。

3【答案】BC

【解析】BC、对于。球：a球受到重力G、拉力厂和b球的支持力N,由平衡条

件得：F=Ncos0,Nsin9=G则得：F—GcotO,N=~~.根据数学知识可

sm0

知，。从30°增大到90°,R和N均逐渐减小，当。=30°,R有最大值为通6，

N有最大值为2G,故BC正确.

4【答案】A

【解析】如图，画框受到两段绳子的拉力尸、自身重力G,设绳与竖直方向的

夹角为。，则2FcosO=mg,

当F=ION时，cos0=7-^=-

2r2

此时两个挂钉的间距最大，d=2.；sine=^m

5【答案】BD

【解析】AC、物块b仍始终保持静止，可知物块。也始终保持静止，滑轮两侧绳

子的夹角不变，可知连接。和匕的绳的张力等于物块。的重力，所以连接。和。

的绳的张力保持不变，夹角不变，所以，绳OO'的张力不变，故A、C错误；

BD、对b进行受力分析可知，当尸方向不变，大小在一定范围内变化时，而重

力mg和绳子的拉力且保持不变，所以，物块b所受到的支持力也在一定范围

内变化，物块匕与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，故B、D正确。

6【答案】C

【解析】如图所示,

漏审嗨

根据题意画出受力分析图，对绳上的C点进行受力分析.根据几何关系找出be

段与水平方向的夹角，设此时绳圈和6点连线与水平方向的夹角为0,由几何关

系知tan(9=2,对绳圈受力分析，有硒g=ggsin。，解得"1=空，故C正确;

m22

故选C.

7【答案】D

【解析】解：若A板固定，将小球的重力按效果进行分解如图，在。角增大，

8板转动至水平方向的过程中，小球对4板的压力的方向保持不变，对B板压

力的方向顺时针转动，

可见，小球对4板的压力一直减小，小球对8板的压力也一直减小，故AB错误;

若6板固定，小球受重力、B板对小球的弹力为和4板对小球的弹力鸟，将

Fi与巴合成为F,如图

小球一直处于平衡状态，三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、

共线，故石和田的合力R一定与重力等值、反向、共线.从图中可以看出，当

4板绕。点逆时针缓慢地转动直到增大至90°的过程中，F1越来越小，西也越

来越小，故C错误，D正确.

故选：D.

8【答案】AC

kq2

【解析】解：根据库仑定律可得两小球之间的库仑力大小为F=，选项A正

港

确；

当细线上的拉力为0时，小球4受到重力、库仑力、斜面的支持力，由平衡条

件得殍=wgtanJ,解得］=再誓，选项B错误，C正确;

由受力分析可知，斜面对小球4的支持力不可能为0,选项D错误。

9【答案】C

【解析】对物体分析，物体受力平衡，则拉力等于重力，故竖直绳的拉力不变;

再对O点分析，o点受杆04的支持力及OC绳的拉力而处于平衡状态；受力分

析如图所示；

A

将F和。。绳上的拉力合成，其合力与G大小相等，方向相反，则在0C上移

的过程中，平行四边形的对角线保持不变，

平行四边形发生图中所示变化，则由图可知绳的拉力先减小后增大，图中

。点时力最小；

故选C.

10【答案】B

【解析】对小球受力分析如图所示，小球在三力作用下保持平衡；由图利用几

何关系可知：

小球受竖直木板的弹力为：T=mgfan0；

则由牛顿第三定律可知，小球对竖直木板的压力大小为mgtamQ.

故选B。

11【答案】A

【解析】解：用整体法分析，把两个小球看作一个整体，此整体受到的外力为

竖直向下的重力2mg、水平向左的力尸（甲受到的）、水平向右的力R（乙受到的）

和细线1的拉力，两水平力相互平衡，故细线1的拉力一定与重力2m,g等大反向,

即细线1一定竖直；再用隔离法分析乙球受力的情况，乙球受到向下的重力巾9、

水平向右的拉力R、细线2的拉力。要使得乙球受力平衡，细线2必须向右倾斜。

因此，选项A正确。

故选：Ao

12【答案】A

【解析】最大静摩擦力大于滑动摩擦力，此题滑动摩擦力和物块静止时所受静

摩擦力的大小关系不知，所以物块可能是向下做匀速、加速或减速运动，选项

A正确；

如果是减速，物块加速度的竖直分量向上，是超重，支持力大于整体重力，如

果是匀速，支持力等于整体重力，如果是加速，物块加速度的竖直分量向下，

是失重，支持力小于整体重力，选项B错误；

如果是减速，物块加速度的水平分量向右，地面对木楔的摩擦力向右，如果是

匀速，地面对木楔的摩擦力为零，如果是加速，物块加速度的水平分量向左，

地面对木楔的摩擦力向左，选项C错误；

物块对木楔的压力水平分量向右，再结合以上分析可知，物块对木楔作用力的

水平分量和地面对木楔的摩擦力大小关系不确定，可能相等，可能大于，可能

小于，选项D错误。

13【答案】A

【解析】对结点。受力分析，重力的大小和方向均不变，水平拉力F的方向不

变，绳。4段的拉力的方向在变化，满足三力平衡的动态平衡，如图所示.

由图可知，水平拉力F逐渐增大，绳的拉力T逐渐增大，故A错误；

故选A.

14【答案】A

【解析】解：对球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图所示，根据共点力

平衡条件，有

N=mgcos。,F=mgsmO,其中。为支持力N与竖直方向的夹角；当物体向上

移动时，6变大，故N变小，尸变大；故A正确，BCD错误。

【解析】设橡皮筋的原长为L,橡皮筋的劲度系数为3小球的质量为加，开

始时系统处于平衡状态，小球受到的合力为零，橡皮筋处于竖直方向，橡皮筋

悬点0距小球的高度LI=L+竿；

当小车向左加速运动，加速度稳定时，设橡皮筋与竖直方向的夹角为0,对小

球受力分析，由图可知，橡皮筋上的弹力T=L=悬，

橡皮筋悬点。距小球的高度L2=(L+z)cosO=Acose+?.

可见，LI>L2，,即小球的高度一定升高，选项A正确，选项B、C、D错误.

【解析】解：对碗内质量为他的小球受力分析，受重力、两个轻绳的两个拉力,

由于碗边缘光滑，故相当于定滑轮，故轻绳对质量为加2的物体的拉力等于m.29,

轻绳对质量为"23的物体的拉力等于639,如图：

根据共点力平衡条件，两个拉力的合力与重力皿19等值、反向、共线，有

m2g=m\gcos37°,

m，3g=migsin37°,

故77?，1：7几2：7八3=5：4：3。

17【答案】A

【解析】以结点O为研究对象，在绳子均不被拉断时受力图如图。

根据平衡条件，结合受力分析图可知，。力绳受的拉力最大，而04、OB.

OC绳能承受的最大拉力相同，则当所挂物体的重力G逐渐增大的过程中，

绳受到的拉力先达到临界点，故。4绳最先被拉断。

故选:Ao

18【答案】BD

【解析】解：对于N进行受力分析可知，N受到竖直向下的重力、水平方向的

拉力F及发生变化的绳子拉力T,如图所示：

在向左拉动的时候，绳子拉力T和水平拉力R都不断增大，故A错误，B正确;

对于“的受力，开始时可能是T=mgsin。-/,当T不断增大时，了一直减小；

当T>mgsin。时，随着T的增大，/将增大，所以沿斜面的摩擦力/可能先减小

后增大；开始时也可能T=mgsinO+/,当T不断增大时，/一直增大，故C错

误，D正确.

故选：BD.

19【答案】ACD

【解析】A选项：对物体B受力分析，如图，根据共点力平衡条件，有：

F=mugtand=3mgtan0

十mGg3mg

cos0cos0

在缓慢拉开B的过程中，6变大，故尸变大，故A正确；

B选项：对斜面体和物体4、B整体受力分析，由于一直平衡，故支持力等于

系统的总重力，故B错误；

C选项：由于4处于静止状态，故开始时有：T-mApsin30°-/=0,可得4所受

摩擦力/=驾-2皿。，当。由0开始增大时，4所受静摩擦力变大，故C正确;

cost/

D选项：斜面体对4的作用力的合力也就是摩擦力与支持力的合力，由于支持

力大小不变而摩擦力增大，故合力增大，故D正确；

故选ACD.

20【答案】A

【解析】解：加2球保持静止状态，对其受力分析，受重力和拉力，二力平衡,

故尸=牝。①，

再对仍球受力分析，如图所示：

根据共点力平衡条件

工方向：Fcos60°-Ncos60°=0(2),

V方向：Fsin60°+Nsin60°—g9=0③，

由①②③代入数据解得，

色=吏。

mi3

故选:Ao

21【答案】C

【解析】解：对4、6两球整体分析，受力分析如下图所示，竖直方向列平衡

方程，F^I=GA+GU,C对。

1------------------吗

Jr

水平方向列平衡方程，F=FN2。再对4球分析，受力分析如图。解得62、F库

都减小，所以推力尸减小，A、B都错；再由库仑定律得，两小球之间的距离变

22【答案】AD

【解析】当弹簧乙仍处于压缩状态时，有

对乙：XF?=GAIg,则△◎=w曾；对甲：AFi=QMg,则△的=石巨，则力

JJ82JoK1\

端上移的距离为①尸△/I+AZ2=/半Mg.

OK\K2

当弹簧乙处于拉伸状态时，有：

对乙：△6=|M。，则△的=半，其恢复原长时的距离△叫=学；

3o/v2长2

955A/O

对甲：△居=八7。+Mg=Mg,则△gu,

oJOK1

则4端上移的距离为①2=△①3+―4+15=5（转2）Mg.

23【答案】C

【解析】设F为绳中拉力，入为a对匕的支持力。在光滑段运动时，物块a及

物块。处于平衡状态，因此有Feos。一八sin（9=0,Fsin0+F^cosd-mg=0o当

它们刚运行至轨道的粗糙段时，系统有水平向右的加速度，此时有两种可能：

一是物块b仍相对于a静止，竖直方向加速度为零，则Fsin0+&cos。-mg=0仍

成立，但Feos。-FNsin8=ma<0,因此绳的张力F将减小，而地面对a的支持

力不变；

二是物块b相对于a向上滑动，具有向上的分加速度，是超重现象，因此绳的张

力减小，地面对Q的支持力增大，C正确。

24【答案】AB

【解析】解：4未加力厂时，受力平衡，此时弹簧压缩量为工1,由平衡条件得:

mg=kx、,解得…尸詈①

6刚好离开地面时弹簧的伸长量为Z2,由平衡得：mg=kx,解得：公2=?②

2K

A、4上升的初始时刻受重力，弹簧弹力和拉力，由牛顿第二定律得加速度大小

为：a=F+"Lmg=2mg+mg-mg=2。，故A正确；

mm

B、4上升过程弹簧压缩量先减小，此时合力向上减小，做加速度减小的加速运

动，后弹簧被拉长，伸长量增加，弹力增大。合力仍向上且减小，所以物体继

续加速上升，整个过程速度一直增大，故B正确;

C、由上面分析可得物块4上升的最大高度为：/=叫+①2=中，故C错误；

k

D、作用力和反作用力是两个物体之间的相互作用力，则知弹簧对4和对口的弹

力存在三个物体，不是一对作用力和反作用力。故D错误；

故选:ABo

25【答案】BC

【解析】解：如图所示为视角沿着1轴负方向的示意图，导线受到向下的重力、

沿着细线方向的拉力以及安培力。当磁感应强度方向沿着z轴正向时，由左手

定则可得安培力向左，导线不可能平衡，A错；

同理当磁