2023届高三物理一轮复习试题汇编：共点力的平衡

2023届高三物理一轮复习最新试题汇编：共点力的平衡

一、单选题（共4题；共8分）

1.（2分）如图所示，质量为3m的物体A和质量为m的物体B可视为质点，两者用两段足够长的细绳与轻质

弹簧连接后跨过定滑轮，A置于薄木板上，此时A与弹簧之间的细绳与木板平行，木板与水平面间的夹角为

30。。现将木板缓慢放平，物体A与木板始终保持相对静止，不计滑轮处的摩擦。下列说法正确的是（）

A.5NB.邛NC.5√3∕VD.竽N

4.（2分）如图所示，轻质小滑轮1、2用细杆固定在天花板上。小物体Q放在水平地面上，用一根轻质细线绕

过小滑轮1、2把小物体α和C相连，轻质小滑轮3下挂一个小物体b,系统静止。不计三个滑轮和细线间的摩

擦，把小物体α缓缓向左移动一段距离后，系统依然处于平衡状态。则（）

A.弹簧的伸长量逐渐变大

B.物体A受到的摩擦力大小不变

C.物体A受到的摩擦力先变小后变大

D.连接弹簧和物体B的细绳对滑轮的作用力不变

A.地面对Q的摩擦力可能减小B.地面对Q的支持力可能不变

2.（2分）如图所示，小球1由两根轻绳AC和AD拴住，轻绳AD水平。竖直轻绳AB将小球2悬挂于小球1

C.细线上的张力可能增大D.细线上的张力保持不变

的下端。现用一个水平向右的力F拉动小球2,使其由位置缓慢移动到位置B',小球1始终保持静止，此过程二、多选题（共8题；共24分）

中三根轻绳的张力TA8、TAC、的变化情况是（）5.（3分）现阶段防疫形式仍然十分严峻。在某城市发生新冠疫情期间，一位快递小哥通过如图装置“无接触”

配送，把生活物资送入隔离单元楼居民手中。快递小哥和居民位置不变，先将物资匀速拉升至三楼，再由居

民用水平力将物资缓慢向左拉动，完成物资的运送。若绳的重力及定滑轮的摩擦不计，滑轮大小忽略不计，

则（）

A.T他和以D都变大，以C变小B.TAB变大，TAD变小，0c变小

C∙-B和都变大，TAC不变D.以8变小，TyW变大，TAC不变

3.（2分）质量为Ikg的物块用一根轻绳悬在水平的天花板上，现对绳上的。点施加一水平向右的拉力F,使物

块缓慢上升，当绳Ao与天花板的夹角为60。时，拉力不再变化，物块静止在如图所示的位置，取重力加速度大A.物资向上运动时，快递小哥受到地面的静摩擦力不变

小g=10τn∕s2,则此时拉力F的大小为（）B.物资向左运动时，快递小哥手中绳的拉力不断增大

C.物资向左运动时，居民受到的摩擦力不变

D.整个运送过程中，快递小哥受到的支持力始终小于自身的重力

6.（3分）如图所示，固定在水平面上的斜面体，其表面不光滑，顶端有光滑的定滑轮，斜面的右侧放有一块

可绕顶端转动的光滑挡板，两个质量相等的滑块A和B分别放置在斜面和挡板上，二者通过细线和轻质弹簧

相连，整个系统处于静止状态。现使挡板从与水平面成60。角的位置缓慢转动到水平位置，滑块A始终静止不A.拉力F先增大后减小，最大值是G

动，弹簧一直处于弹性限度内，下列说法正确的是（）B.开始时拉力F最大为6G,以后逐渐减小为0

C.a、b间的压力开始最大为2G,而后逐渐减小到G

D.a、b间的压力由0逐渐增大，最大为G

9.（3分）如图，带有光滑竖直杆的斜面固定在水平地面上，放置于斜面上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑

块用轻绳连接，开始时轻绳与斜而平行，现给小滑块施加一竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，小球

始终未脱离斜面，在此过程中（）

B.弹簧的弹性势能一直减小

C.斜面对滑块A的作用力先减小后增大

D.滑块A受到的摩擦力一直减小

7.（3分）如图所示，桌面上固定•竖直挡板，现将个质量恒定的A球与截面为三角形的垫块B叠放在一

起，用水平外力F缓缓向左推动B,使A球慢慢升高，设各接触面均光滑，对于该过程，下列说法正确的是

A.轻绳对小球的拉力逐渐增大

（）

B.斜面时小球的支持力先增大后减小

C.竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小

D.对小滑块施加的啜直向上的拉力逐渐增大

10.（3分）如图所示，用轻绳AO,Bo系住一物体使其处于平衡状态，绳AO与竖直方向成一角度，绳Bo

水平。当绳子的悬点A缓慢向右移动时，BO始终保持水平，在AO到达滕直方向前，关于绳子Ao和BO的

A.垫块B受到四个力的作用B.垫块B对桌面的压力逐渐增大拉力，下列说法中正确的是（）

C.A球对垫块B的压力越来越小D.挡板对A球的压力大小恒定不变

8.（3分）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b的下半

部刚好固定在水平面MN的下方，上边露出另一半，a静止在平面上。现过a的轴心施加一水平作用力F,可

A.绳AO的拉力一直减小B.绳Ao的拉力先减小后增大

缓慢的将a拉离平面∙直滑到b的顶端，对该过程分析，则应有（）

C.绳BO的拉力先增大后减小D.绳Bo的拉力一直在减小

11.（3分）如图所示，AB、AC两光滑细杆组成的直角支架固定在竖直平面内，B和C在水平地面上，AB与

水平面的夹角为30。，两细杆上分别套有带孔的a、b两小球，在细线作用下处于静止状态，细线恰好水平。

某时刻剪断细线，两球均下滑到水平地面，则在下滑过程中（）

为a=30。、0=45。。求:

A.a球比b球运动的时间长

B.a、b两球机械能变化量相同

C.a、b两球重力势能变化量相同（1）（5分）两个小球的质量之比需；

D.a、b两球重力做功的平均功率之比为6

（2）（5分）小球mi、m2对轨道的压力之比。

12.（3分）两物体A、B按如图所示连接且处于静止状态，现在给B施加一个水平力F,使B缓慢移动，物

15.（10分）如图所示，小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，斜面的倾角a=37。，细绳与竖直

体A始终静止在地面上，则此过程中有（）

方向的夹角6=30。，小球的质量m=（4+3g）kg,质量M=2kg的斜面体置于粗糙水平地面上，最大静摩擦

力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m∕sJsin37o=06cos37o=0.8,求：

A.绳的拉力逐渐变大B.物体A受到的摩擦力变大

C.地面对A的作用力一定不变D.地面对A的作用力一定变大

三、综合题（共3题；共30分）

（1）（5分）细绳对小球的拉力大小FT；

13.（10分）如图所示，水平轻绳AC一端固定在墙上，另一端连接小球A；另一根轻绳跨过光滑定滑轮后分

（2）（5分）地面与斜面体间的动摩擦因数的最小值〃°。

别连接小球A和水平地面上的物体B.已知物体B的质量T∏B=3kg,小球A的质量加人=√5kg°跨过定滑轮

的轻绳两侧与竖直方向夹角均为30°,小球A和物体B均处于静止状态，取重力加速度大小g=10m∕s2,

求：

（1）（5分）轻绳AC的张力大小T：

（2）（5分）物体B所受地面的摩擦力大小f和支持力大小FN。

14.（10分）如图所示，竖直而内固定一半径为R的光滑大圆环轨道，O为圆心，A、B、C、D为圆环上的4

个点，其中AB、CD分别为竖直和水平直径。在A点固定•个光滑的小滑轮，一轻绳绕过小滑轮，其两端分

别连接质量为mI、m2的小球，两小球套在大圆环轨道上。已知当两小球静止时，轻绳和竖直方向的夹角分别

答案解析部分

L【答案】C

【解析】【解答】A.弹簧弹力始终等于物体B的重力，大小保持不变，弹簧伸长量不变，A不符合题意；

BC.木板与水平面间的夹角为30。时，物体A处于平衡状态，则37ngsin30。=mg+f

可知，静摩擦力方向沿木板向上。当木板与水平面夹角减小时，静摩擦力减小。

当37ngsin6=mg

时，静摩擦力为零。倾角继续减小时，有3mgsin8+∕=mg图乙

则，静摩擦力沿木板向下，并逐渐增大，B不符合题意，C符合题意；设AC绳与水平方向夹角为α,则竖直方向有UCSina=2mg

D.连接弹簧和物体B的细绳对滑轮的弹力大小不变，木板缓慢放平的过程中，两个弹力夹角减小，则对滑轮

则有以C大小不变；水平方向：TAD=TACcosa+F

弹力的合力增大，D不符合题意。〃CCoSa不变，而F逐渐变大，故〃°逐渐变大。

故答案为：Co故答案为：Co

【分析】利用弹簧弹力始终等于B的重力所以弹力不变，则弹簧形变量保持不变：利用A的平衡方程可以判【分析】以小球为研究对象进行受力分析，由分解法作图。将小球2缓缓拉到图中虚线位置的过程中，绳子

别A受到的摩擦方向，结合平衡方程可以判别摩擦力的大小变化；利用两个绳子拉力的合力及夹角的变化可与竖直方向的夹角逐渐变大。

以判别对滑轮弹力的合力大小变化。3.【答案】B

2.【答案】C【解析】【解答】对。点受力分析，则竖直方向F&s也60°=mg

【解析】【解答】以小球2为研究对象进行受力分析，由分解法作图，如图甲所示

水平方向F=F&cos600,

解得F=当巨N。

故答案为：B0

【分析】对。点受力分析，在水平方向和竖直方向分别由受力平衡列方程求解。

4.【答案】D

【解析】【解答】CD.由题意可知细线上的张力大小始终等于C的重力大小，即保持不变，C不符合题意，D

图甲

符合题意；

由图可以看出，当将小球2缓缓拉到图中虚线位置的过程中，绳子与竖直方向的夹角逐渐变大，绳子的拉力

AB.对a分析，根据平衡条件有f=Tsin6

大小对应图中a、b、C三个位置所示大小，即〃8逐渐变大，F逐渐变大；再以小球I、小球2整体为研究对

N-mg-Tcosθ

象进行受力分析，如图乙所示

把小物体α缓缓向左移动一段距离后，O增大，所以f和N均增大，AB不符合题意。

故答案为：D0

【分析】同一根绳子拉力处处相等，对a进行受力分析，根据共点力平衡得出a缓慢移动的过程摩擦力和支持

力的变化情况。

5.【答案】A,B,D

【解析】【解答】A.设快递小哥与滑轮之间的绳子与水平方向的夹角为仇物资的重力为mg。物资向上运动

时，绳子中的张力大小为B=mgD.开始时F排=F麴=mgs∖n60°>mgsin30°

根据平衡条件可知，快递小哥受到地面的静摩擦力大小为后=T1cosβ=mgcosθ

F邨方向沿斜面向上，所以开始时滑块A受沿斜面向下的摩擦力，即mgsin3（Γ+∕∙=F痂

所以物资向上运动时，快递小哥受到地面的静摩擦力不变，A符合题意：

由项分析知理不断减小，由上式可知摩擦力先减小至零后再沿斜面向上增大，不符合题意。

B.设物资与滑轮之间的绳子与竖直方向的夹角为α,根据平衡条件有TCOSa=mgAFD

物资向左运动时，α不断增大，绳子中的张力T不断增大，所以快递小哥手中的绳的拉力不断增大，B符合题故答案为：BCo

意；

C.根据平衡条件可知，居民受到的摩擦力大小为八二Tsina=mgtana【分析】利用滑块B的平衡方程结合角度的变化可以判别支持力和拉力的大小变化；利用弹力的变化可以判

物资向左运动时，a不断增大，自不断增大，C不符合题意：别弹簧形变量的变化进而判别弹性势能的变化：利用滑块A的平衡条件结合拉力的变化可以判别斜而对A的

D.根据平衡条件可知，快递小哥受到的支持力大小为N=Mg-TSin6作用力大小变化；利用弹力的变化可以判别滑块A受到的摩擦力变化。

整个运送过程中，绳子中的拉力都不为零，所以有N<Mg,D符合题意。7.【答案】A,D

故答案为：ABDo【解析】【解答】A.以A球为研究对象，分析受力情况：重力、挡板的弹力和斜面的支持力三个力。垫块B

受到重力、A的压力、地面的支持力和推力F四个力作用。A符合题意：

【分析】当物资向上运动时，利用快递小哥的平衡方程可以判别地面对快递小哥的摩擦力大小不变；当物资BCD.当柱状物体向左移动时，垫块B对A的支持力和挡板对A球的支持力方向均不变，根据平衡条件得

向左运动时，利用物资的平衡方程可以判别绳子的拉力不断增大：利用居民的平衡方程可以判别受电的摩擦知，这两个力大小保持不变。则A球对垫块B的压力也保持不变。对整体分析受力如图所示

力不断增大；利用快递小哥的平衡方程可以比较重力和支持力的大小。N

6.【答案】B,C

【解析】【解答】A.假设挡板在转动过程中挡板与水平面的角度为仇则挡板对滑块B的弹力为FN=mgcos8

。不断减小，所以弹力以不断增大，A不符合题意；

B.弹簧拉力与细绳拉力相等，有F静=F陶=TngSin8

G总

。不断减小，则F湖不断减小，弹簧的拉伸量不断减小，所以弹簧的弹性势能一直减小，B符合题意：地而对整体的支持力N=G总

C.滑块A受重力、弹簧拉力、斜面的作用力，因为滑块A始终静止不动，所以斜面的作用力大小与重力和保持不变。则垫块B对地面的压力不变。BC不符合题意，D符合题意。

弹簧拉力的合力大小相等，重力和弹簧拉力的方向始终不变，由B项分析知弹簧拉力不断减小，则由三角形故答案为：ADo

法则（如下图）可知重力和弹簧拉力的合力先减小后增大，所以斜面对滑块A的作用力先减小后增大，C符

合题意；【分析】以A球为研究对象，受力情况：重力、挡板的弹力和斜面的支持力三个力。对整体分析受力分析。

8.【答案】B,C

1解析】【解答】AB.据力的三角形定则可知，小球a处于初状态时，小球a受到的支持力N=Y7=2G故答案为：ADo

拉力F=NCOS30°=√3G

【分析】对小球进行受力分析，根据共点力品格很高得出细线的拉力和小球所受支持力的变化情况，对球和

当小球a缓慢滑动时，0增大，拉力F=GCOto

滑块整体分析，结合共点力平衡得出各力的变化情况。

所以F减小；当小球a滑到小球b的顶端时小球a还是平衡状态，此时它受到的拉力必定为0,所以A选项错

10.【答案】A,D

误B选项正确；

【解析】【解答】AB.以节点O为研究对象，受到三个共点力的作用静止不动。设AO与竖直方向夹角为仇绳

CD.小球a受到的支持力由N=磊可知，8增大而支持力减小，滑到b球的顶端时由于小球处于平衡状态，

AO的拉力/ACOSe=mg

支持力N=G,故答案为：a、b间的压力开始最大为2G,而后逐渐减小到G,C符合题意，D不符合题意。

绳子的悬点A缓慢向右移动时，8在逐渐减小，CoSe在逐渐增大，绳Ao的拉力FA在一直在减小，A符合题

故答案为：BC

o意，B不符合题意；

CD.绳BO的拉力&=mgtanθ

【分析】据力的三角形定则可知，小球a处于初状态时，小球a受到的支持力。小球a滑到小球b的顶端时小

绳子的悬点A缓慢向右移动时，8在逐渐减小，tan。在逐渐减小，绳Bo的拉力FB一直在减小，C不符合题

球a还是平衡状态。

意，D符合题意。

9.【答案】A,D

故答案为：AD.

【解析】【解答】AB.对小球受力分析，受重力、支持力和细线的拉力，如图所示

【分析】利用结点的平衡方程结合平行四边形定则可以判别绳子拉力的大小变化。

11.【答案】A,B,D

【解析】【解答】A.两球平衡时，由受力分析可知magtan30。=n⅛gtan6()o

剪断细线后，小球下滑的加速度为α=gsin。

G下落时间为2隔=磊楞

根据平衡条件可知，细线的拉力T增加，支持力N减小，A符合题意，B不符合题意；

显然a运动时间较长，A符合题意；

CD.对球和滑块整体分析，受重力、斜面的支持力N,杆的支持力N',拉力F,如图所示

B.运动过程中两球机械能守恒，变化量均为0,B符合题意；

C.因两球质量不同，故重力势能变化量不相同，C不符合题意；

D.因两球到达水平地面速率V相同，重力做功的平均功率为P=吟咽

代入质量m和d得a、b两球重力做功的平均功率之比为√5,D符合题意。

故答案为：ABDo

【分析】利用小球的平衡方程可以比较两个小球质量的大小：利用高度变化量相同可以判别重力势能的变化

根据平衡条件，水平方向有N'=Ns∖nθ

量不同；利用重力和竖直方向的速度可以求出重力的平均功率；利用位移公式结合加速度的大小可以比较运

竖直方向有F+NcosO=G

动的时间。

由于N减小，故N'减小，F增加；C不符合题意，D符合题意。

.【答案】

12A,BF0βcos30°+FN=mBg

【解析】【解答】AB.先以B为研究对象，当B缓慢移动时，B受力的变化情况如图所示解得f=ION,FN=(30-10√3)N

【解析】【分析】(1)由于A处于静止，利用平衡方程可以求出绳子拉力的大小：

(2)当B处于静止，利用平衡方可以求出B受到的支持力和摩擦力的大小。

14.【答案】(1)解：设从滑轮到小球g的距离为L“从滑轮到小球m?的距离为La,由几何知识可求得Ll=

2Rcosa=V3/?»乙2=2Rcosβ=V∑R①

甲

所以当B缓慢向右移动时绳的拉力FT逐渐变大；再以A为研究对象进行受力分析，如图所示

两小球受力分析如图所示，由两个小球的受力矢量三角形与对应的几何三角形相似可得：

对小球=三②

对小球=W③

由于Mg不变，由图乙可知，当Fr增大时，FN减小，Ff增大，AB符合题意；由①②③得M=等④

πι20

CD.地面对A的作用力为FN与Ff的合力，则有SV)2+(号A=(Mg-FTSina)2+(FTCOSa)2

(2)解：如图，轨道对小球n、im的作用力分别为R、F2

可得(F")?+(Ffy=(MgCoSa)2+(FT-Mgsina)?

对小球m∣%=三⑤

当/<Mgsina时，