2025年高考物理总复习：共点力的平衡

专题11共点力的平衡

1.[2024.河北省百师联盟联考]如图所示，小球A和8套在光滑水平杆上，两球间连接轻弹簧，A、B

分别通过长度相等的轻绳一起吊起质量为300g的小球C,当两绳与水平杆的夹角为37。时恰好处于平衡状

态，此时弹簧压缩了2«11.已知5皿37。=0.6,337。=0.8,重力加速度大小取10m/s2.弹簧始终在弹性限度

内，弹簧的劲度系数为（）

A.200N/mB.100N/m

C.50N/mD.1N/m

答案：B

解析：对小球C受力分析可知〃zg=2Tsin37。，对弹簧fcc=Tcos37。，解得上=100N/m,B正确.

2.[2024.山东省威海市期末考试]如图所示，质量为0.1kg的圆环套在固定的水平杆上，受到竖直面内

与杆成53。角的拉力作用向右匀速运动，拉力大小为20N.重力加速度取10m/s2,5出53。=0.8,8$53。=

0.6,则圆环与杆之间的动摩擦因数为（）

A.0.2B.0.4

C.0.6D.0.8

答案：D

解析：对小球受力分析，受力如图所示.FN=Fsin53°-/^=15N,Ff=Fcos53°=^N,解得〃=0.8,

D正确.

3.[2024•湖南省湖湘教育协作体联考]（多选）某同学研究小虫子在一圆柱体上的运动，将一只小虫子置

于水平放置的圆柱体顶部A,虫子在一圆柱体上缓缓爬行，圆柱体的半径比虫子大得多，6=30。；多次观察

发现：小虫子在8点上方时可以正常爬行，一旦由上往下过了8点便会滑落，设最大静摩擦力等于滑动摩

擦力，动摩擦因数为〃，虫子质量为根，虫子在8点时对圆柱体的压力为尸N，贝1()

3

A.B.〃=小

「口亚n口1

C.FN—3mgD.mg

答案：BD

解析：如图所示当小虫子位于B点时刚好达到最大静摩擦力，F^=mgsin9=^mg,/=//FN,f=mgcos

e=坐小g,解得〃=4,B、D正确.

4.[2024•浙江1月]如图所示，在同一竖直平面内，小球A、B上系有不可伸长的细线〃、b、c和d,

其中〃的上端悬挂于竖直固定的支架上，d跨过左侧定滑轮、。跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连，

调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡.已知小球A、B和配重P、Q质量均为50g,细线c、d平行且与水

平成8=30。(不计摩擦)，则细线b的拉力分别为()

A.2N1NB.2N0.5N

C.1N1ND.1N0.5N

答案:D

解析：由题意可知细线。对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等、方向相反.对A、B整体分析可

知细线〃的拉力大小为7=(>A+mB)g=lN,设细线与水平方向夹角为a,分别对A、B分析有nsina

+7^sin0=m\g,Tbcosa=Tccos0,解得〃=0.5N.

5.

如图所示，某同学想进行一项挑战，他两手水平用力夹起一摞书保持静止，设手对书施加的水平压力/

=220N,若每本书的质量均为0.90kg,手与书之间的动摩擦因数为〃1=0.4,书与书之间的动摩擦因数相

同，均为〃2=0.3,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.则该同学（）

A.最多能夹住9本书

B.最多能夹住19本书

C.最多能夹住14本书

D.最多能夹住16本书

答案：D

解析：设最多能夹住〃本书，由平衡条件得2〃iE=/wzg,解得〃=19本；以中间（〃一2）本书为研究对象，

由平衡条件得2〃2/=（〃-2）mg,解得w=16,D正确.

6.[2024•湖南永州市月考]如图所示，固定在水平地面上的物体A的左侧是圆弧面，右侧是倾角为6的

斜面.一根轻绳跨过物体A顶点处的小滑轮，绳两端分别系有质量为机1、92的两个物体.若机1、〃及都处

于静止状态且他所处位置与圆心的连线跟水平方向的夹角为仇不计一切摩擦，则如、，“2之间的大小关系

是（）

A-2nrri2

A.YYl\—,Z)B.YYl\—Z)

tan8cos3

C.mi=m2tan0D.mi=m2cos0

答案：A

解析：由题意，通过光滑的滑轮相连，左右两侧绳的拉力厂大小相等，两物体处于平衡状态，分别对

这两个物体进行受力分析可得尸=migsin。，F=m2gcos09联立两式解得如=器）,A正确.

7.如图所示，轻杆AB的左端用钱链与竖直墙壁连接，轻杆CD的左端固定在竖直墙上.图甲中两轻

绳分别挂着质量为电、如的物体，另一端系于8点，图乙中两轻绳分别挂着质量为根3、9的物体，另一

端系于£＞点.四个物体均处于静止状态，图中轻绳08、OD与竖直方向的夹角均为0=30。，下列说法一定

正确的是（）

A.mi：:"2=1：1B.：m2=2：小

C.7想：7774=1：1D.冽3：1W4=2小

答案:B

解析：图甲中，绳的拉力T=%ig,由平衡条件可得他g=〃zigcos仇贝!I："22=2：小，A项错

误，B项正确；CC杆固定在墙上，杆对结点。的弹力大小和方向都不确定，则侬、侬的比值不确定，C、

D两项均错误.

8.

[2024•山东省部分学校联考]如图所示，倾角为。的粗糙斜面固定在水平地面上，跨过轻质滑轮的轻质细

绳左端与物块A连接，右端与物块8连接时，物块A恰好能沿斜面匀速下滑，仅将细绳右端的物块B换为

物块C时，物块A恰好能沿斜面匀速上滑.已知物块A与斜面间的动摩擦因数为0.5,滑轮摩擦不计，取重

力加速度大小g=10m/s2,sin0=0.6,则物块8、C的质量之比等于（）

A.1：2B.1：3C.1：4D.1：5

答案：D

解析：当悬挂物块B时有mAgsin0—fj.mAgcosd+meg,当悬挂物块C时有m\gsin0+nrriAgcos9—mcg,

解得鬻=5，D正确.

9.

[2024•河南省普高联考]某小组设计实验，利用手中的氢气球测量风力和气球所受浮力的大小.将质量

为根的重物悬挂在。点，在水平风力、竖直浮力和绳的拉力作用下，气球处于静止状态，如图所示.经测

量发现上段细绳与竖直方向夹角、下段细绳与水平方向的夹角均为30。.已知氢气球的质量是重力加速

度大小为g，则此时风力和浮力的大小分别是（）

VI31

A.2mg2Mg+"g

3

B.2mg2Mg+Mg

3

C.2mg+Mg2mg

y[33

D.2机g+Mg21ng

答案：A

解析：对气球受力分析，根据共点力平衡条件可知，竖直方向有Mg+Tcos3（T=尸浮，水平方向有Tsin

T

30。=尸风，对。点受力分析，根据共点力平衡条件得7sin30o=Ticos30。，Pcos30°=Tisin30°+mgf联立

解得尸风=坐mg,F^=|mg+Mg,A正确.

10.

白

[2024•湖南省娄底市期末考试]如图所示，建筑工地上某人在一水平台上用轻质绳OB拉住质量为m=20

kg的重物，另一轻质绳04与竖直方向夹角个=37。，。4与绳打结于。点且恰好垂直.已知人的质量

M=60kg,重物与人均处于静止状态，(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37。=0.8)则:

(1)OA绳与OB绳的拉力分别为多大；

(2)人受到的平台对他的支持力与摩擦力的大小.

答案：

(1)160N120N

(2)672N96N

解析：(1)对。点受力分析如图所示，由平衡条件，TA.%的合力与重物的重力大小相等，方向相反,

可得

TA—mgcos37°,TB—mgsin37°

解得7k=160N,7^=120N

(2)对人受力分析如图所示，由牛顿第三定律可知

由平衡条件可知NB=TBsin31°+Mg

加cos37°=/

解得M=672N,/=96N.

11.

o

-W

[2024•重庆巴南检测]如图所示，一条轻质细绳跨过光滑的定滑轮连接两个小球A、B,它们都穿在一根

光滑的竖直杆上，不计滑轮的质量，当两球平衡时。4