2025版高考物理考点题型归纳总结（含答案）考点9　受力分析　共点力的平衡

考点9受力分析共点力的平衡强基固本对点练知识点1受力分析1．如图所示，一质量为0.3kg的白板擦静止在竖直磁性白板上，现给白板擦一个恒定的水平推力4.0N，重力加速度g取10m/s2，则推力作用后()A．白板擦可能做水平方向匀速直线运动B．白板擦可能做匀加速直线运动C．白板擦受到的摩擦力大小为5.0ND．白板擦共受6个力2．如图所示，M、N两物体叠放在一起，在恒力F作用下，一起沿竖直墙向上做匀加速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是()A．物体M一定受到5个力B．物体N可能受到4个力C．物体M与墙之间一定有弹力和摩擦力D．物体M与N之间一定有摩擦力3．如图所示，质量为m的物体A放在质量为M、倾角为θ的斜面B上，斜面B置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物体A，使其沿斜面向下匀速运动，斜面B始终静止不动，则下列说法中不正确的是()A．斜面B相对地面有向左运动的趋势B．地面对斜面B的静摩擦力大小为FcosθC．地面对斜面B的支持力大小为(M＋m)g＋FsinθD．斜面B与物体A间的动摩擦因数为tanθ知识点2共点力的平衡条件及应用4．[2023·江苏卷]如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处．已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的eq\f(1,6).每条腿对月球表面压力的大小为()A．eq\f(mg,4)B．eq\f(mg,4cosθ)C．eq\f(mg,6cosθ)D．eq\f(mg,24)5．[2023·广东卷]如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体．壁面可视为斜面，与竖直方向的夹角为θ.船和机器人保持静止时，机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用，磁力垂直壁面．下列关系式正确的是()A．Ff＝GB．F＝FNC．Ff＝Gcosθ D．F＝Gsinθ6．[2024·湖南省湖湘教育协作体联考]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，θ＝30°；多次观察发现：小虫子在B点上方时可以正常爬行，一旦由上往下过了B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μ，虫子质量为m，虫子在B点时对圆柱体的压力为FN，则()A．μ＝eq\f(3,2)B．μ＝eq\r(3)C．FN＝eq\f(\r(3),3)mgD．FN＝eq\f(1,2)mg7．如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑特色之一．屋顶部分结构如图乙所示，横截面为圆弧的瓦片静置在两根相互平行的椽子正中间．已知椽子间距离为d，与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，圆弧半径为d，忽略瓦片厚度，重力加速度为g，则每根椽子对瓦片的支持力大小为()A．eq\f(1,2)mgB．eq\f(1,2)mgcosθC．eq\f(\r(3),3)mgcosθD．mgcosθ8．如图所示是一竖直固定的光滑圆环，中央有孔的小球P和Q套在环上，由伸直的细绳连接，它们恰好能在圆环上保持静止状态．已知小球Q的质量为m，O、Q连线水平，细绳与水平方向的夹角为30°，重力加速度为g.则()A．细绳对Q球的拉力大小为mgB．环对Q球的支持力大小为eq\f(\r(3),3)mgC．P球的质量为2mD．环对P球的支持力大小为eq\r(3)mg9．(多选)如图所示，倾斜直杆的左端固定在水平地面上，与地面成θ角，杆上穿有质量为m的小球a和轻质环b，两者通过一条细绳跨过定滑轮相连接．当a、b静止时，Oa段绳与杆的夹角也为θ，不计一切摩擦，重力加速度为g.则下列说法正确的是()A．a受杆的弹力方向垂直杆向上B．杆对a的支持力大小为eq\f(mgcosθ,cos2θ)C．绳对a的拉力大小为mgtan2θD．b受到杆的弹力大小为mgtanθ知识点3“活结”与“死结”“动杆”与“定杆”10．如图所示，水平轻杆BC固定，细绳AD跨过BC右端的轻质光滑定滑轮悬挂一质量为M的物体，静止时∠ACB＝30°，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．细绳AC段的张力FTAC＝2MgB．轻杆BC对轻质定滑轮的弹力FC＝Mg，方向沿BC指向右侧C．若BC杆左端用铰链固定在竖直墙壁上，另一端C通过细绳AC拉住，则轻杆BC对轻质定滑轮的弹力FC＝Mg，方向沿BC指向右侧D．若BC杆左端用铰链固定在竖直墙壁上，另一端C通过细绳AC拉住，则细绳AC段的张力FTAC＝2Mg11．(多选)如图所示，轻杆AB的左端用铰链与竖直墙壁连接，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m1、m2的物体，另一端系于B点，图乙中两轻绳分别挂着质量为m3、m4的物体，另一端系于D点．四个物体均处于静止状态，图中轻绳OB、O′D与竖直方向的夹角均为θ＝30°，下列说法一定正确的是()A．m1∶m2＝1∶1B．m1∶m2＝2∶eq\r(3)C．m3∶m4＝2∶eq\r(3)D．m3、m4的关系不能确定培优提能模拟练12．[2024·九省联考贵州卷]如图，一小型卡车行驶在平直公路上，车上装有三个完全相同、质量均为m的光滑圆柱形匀质物体，A、B水平固定，C自由摆放在A、B之上．当卡车以某一恒定的加速度刹车时，C对A的压力恰好为零，已知重力加速度大小为g，则C对B的压力大小为()A．eq\f(\r(3),3)mgB．eq\f(2\r(3),3)mgC．eq\r(3)mgD．2mg13．[2024·河北省百师联盟联考]如图所示，小球A和B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2cm.已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g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/mC．50N/mD．1N/m14．[2024·湖南省永州市第一次质量检测]如图所示，半径为R的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内，O为圆心，P为轨道最高点．中间有孔、质量为m的小球穿过圆弧轨道，轻弹簧一端固定在P点，另一端与小球相连，小球在M点保持静止，OM与OP夹角为θ＝60°.已知重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k，则()A．小球受到两个力的作用B．小球不可能有形变C．轨道对小球的弹力大小为0.6mgD．轻弹簧的原长为R－eq\f(mg,k)15．[2024·安徽合肥市素质拓展训练]如图，工地上常用夹钳搬运砖块．已知砖块均为规格相同的长方体，每块质量为2.8kg，夹钳与砖块之间的动摩擦因数为0.56，砖块之间的动摩擦因数为0.35，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2.搬运7块砖时，夹钳对砖块竖直一侧壁施加的压力大小至少应为()A．175NB．200NC．392N D．400N16．[2024·江苏盐城市联盟校学情调研]如图所示，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处大小不计的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B，重力加速度为g，则()A．A对地面的摩擦力方向向左B．A对地面的摩擦力方向向右C．细线对B的拉力大小为eq\f(r,R)mgD．A对B的支持力大小为mgeq\f(r＋R,R)17．[2024·云南昭通质量检测]如图所示，质量为m的物块放在水平面上，连接轻滑轮的轻绳悬于O点，绕过轻滑轮的轻绳一端连接在物块上，在另一端施加竖直向下的拉力F，O点和滑轮间的轻绳与竖直方向的夹角为θ＝30°，逐渐增大拉力F到物块刚好要滑动．已知物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮的摩擦，则滑轮和物块间的轻绳与竖直方向的夹角α及当物块刚好滑动时拉力F的大小分别为()A．45°eq\f(mg,2\r(3)＋1)B．45°eq\f(2mg,2\r(3)＋1)C．60°eq\f(mg,2\r(3)＋1)D．60°eq\f(2mg,2\r(3)＋1)18．[2024·江西省南昌市五地联考]如图，“V形”对接的斜面P、Q固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为θ＝60°，其中P斜面粗糙，Q斜面光滑，两个质量均为m的小滑块a、b通过轻杆分别静止在P、Q上，滑块与轻杆间连有铰链，轻杆垂直于斜面P，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.下列说法正确的是()A．轻杆对a的弹力表现为拉力B．轻杆对a的弹力方向与P不垂直C．轻杆对b的弹力大小为eq\f(\r(3),2)mgD．斜面P对a的摩擦力大小为eq\f(\r(3),2)mg19．[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m的重物悬挂在O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M，重力加速度大小为g，则此时风力和浮力的大小分别是()A．eq\f(\r(3),2)mgeq\f(3,2)mg＋MgB．eq\f(3,2)mgeq\f(\r(3),2)mg＋MgC．eq\f(3,2)mg＋Mgeq\f(\r(3),2)mgD．eq\f(\r(3),2)mg＋Mgeq\f(3,2)mg20．[2024·湖北黄冈调研考试]中国灯笼又统称为灯彩，是一种古老的汉族传统工艺品，起源于2100多年前的西汉时期，是中国人喜庆的象征．为喜迎中秋佳节，某同学家门口挂起两串灯笼，一串灯笼由五只完全相同的小灯笼组成，相邻灯笼之间用等长细线连接，每个小灯笼受到的水平风力恒定且大小相等，稳定时灯笼在空中的形态(示意图)最接近的是()

考点9受力分析共点力的平衡1．答案：B解析：水平推力作用后，重力与推力的合力为5N，白板擦不可能做水平方向运动．若最大静摩擦力大于5N，则白板擦静止，若最大静摩擦力小于5N，则沿重力与推力的合力方向做匀加速直线运动，A错误，B正确；此时摩擦力大小与弹力成正比，具体大小未知，C错误；推力作用后，白板擦共受重力、弹力、摩擦力、推力、磁力5个力，D错误．2．答案：D解析：M、N两物体一起向上做匀加速直线运动，则合力向上．对M、N整体进行受力分析，受到重力和F；墙对M没有弹力，否则合力不能向上，也就不可能有摩擦力，C错误；对N进行受力分析可得：N受到重力，M对N的支持力，这两个力的合力不能向上，所以还受到M对N向上的静摩擦力，共3个力，B错误，D正确；对M进行受力分析可得：M受到重力、推力F，N对M的压力以及N给M沿斜面向下的静摩擦力，一共4个力，A错误．3．答案：D解析：对物体A进行受力分析如图所示根据平衡条件有f1＝μN1＝mgsinθ＋F，N1＝mgcosθ，解得μ＝tanθ＋eq\f(F,mgcosθ)，D错误；对A、B整体进行受力分析如图所示根据平衡条件有f2＝Fcosθ，N2＝（m＋M）g＋Fsinθ，可知，斜面B受到地面水平向右的静摩擦力，大小为Fcosθ，B相对地面有向左运动的趋势，地面对斜面B的支持力大小为（M＋m）g＋Fsinθ，A、B、C正确．4．答案：D解析：对“嫦娥五号”探测器受力分析有FN＝mg月，则对一条腿有FN1＝eq\f(1,4)mg月＝eq\f(mg,24)，根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力大小为eq\f(mg,24).故选D.5．答案：C解析：eq\a\vs4\al()eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(沿斜面方向：Ff＝Gcosθ,垂直斜面方向：F＝FN＋Gsinθ))→eq\a\vs4\al\co1(C对，,ABD错)6．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，FN＝mgsinθ＝eq\f(1,2)mg，f＝μFN，f＝mgcosθ＝eq\f(\r(3),2)mg，解得μ＝eq\r(3)，B、D正确．7．答案：C解析：根据题意，垂直于斜面的截面图及受力分析如图所示根据受力平衡并结合几何关系，可得2Ncos30°＝mgcosθ，解得N＝eq\f(\r(3),3)mgcosθ，C正确．8．答案：C解析：对Q球受力分析，如图所示，由平衡条件可知，在竖直方向上有Fsin30°＝mg，在水平方向上有Fcos30°＝FQ，联立解得F＝2mg，FQ＝eq\r(3)mg，A、B错误；设P球的质量为M，对P球受力分析，如图所示，在水平方向上有F′cos30°＝FPsin30°，在竖直方向上有FPcos30°＝Mg＋F′sin30°，F′＝F，联立解得M＝2m，FP＝2eq\r(3)mg，C正确，D错误．9．答案：AD解析：当a、b静止时，受力分析如图所示对a由平衡条件可得N1＋Fsinθ＝mgcosθ，mgsinθ＝Fcosθ，联立解得N1＝eq\f(mg（1－2sin2θ）,cosθ)＝eq\f(mgcos2θ,cosθ)，F＝mgtanθ，A正确，B、C错误；对b分析，由平衡条件可知，b受到杆的弹力大小为N2＝F＝mgtanθ，D正确．10．答案：D解析：水平轻杆BC为“定杆”，细绳AD跨过BC右端的轻质光滑定滑轮悬挂一质量为M的物体，定滑轮为“活结”，滑轮两侧轻绳中拉力相等，所以细绳AC段的张力FTAC＝Mg，A错误；对定滑轮受力分析，由平衡条件可知，轻杆BC对轻质定滑轮的弹力FC＝2Mgcos60°＝Mg，方向沿∠ACD的平分线指向C，B错误；若BC杆左端用铰链固定在竖直墙壁上，则BC为“活杆”，另一端C通过细绳AC拉住，则轻杆BC中弹力方向沿轻杆方向，对轻杆端点C受力分析，由平衡条件可得tan30°＝eq\f(Mg,FC)，解得轻质定滑轮的弹力FC＝eq\f(Mg,tan30°)＝eq\r(3)Mg，方向沿BC指向右侧，C错误；由sin30°＝eq\f(Mg,FTAC)，解得细绳AC段的张力FTAC＝2Mg，D正确．11．答案：BD解析：图甲中，OB绳的张力为T＝m1g，由平衡条件可得m2g＝m1gcosθ，则m1∶m2＝2∶eq\r(3)，A错误，B正确；CD杆固定在墙上，杆的弹力方向不确定，则m3、m4的比例不确定，C错误，D正确．12．答案：B解析：卡车以某一恒定的加速度刹车时，其加速度水平向左，则C所受的合力水平向左，而C对A的压力恰好为零，则C只受重力和B对C的支持力，由竖直方向平衡有NBCsin60°＝mg解得B球对C球的支持力为NBC＝eq\f(2\r(3),3)mg由牛顿第三定律可知C对B的压力大小为eq\f(2\r(3),3)mg；故选B.13．答案：B解析：对小球C受力分析可知mg＝2Tsin37°，对弹簧kx＝Tcos37°，解得k＝100N/m，B正确．14．答案：D解析：小球受重力、弹簧的弹力、导轨的弹力三个力作用，A错误；小球受到弹力作用，必定有反作用的弹力，小球一定有形变，B错误；轨道对小球的弹力方向与弹簧弹力的方向夹角为120°，且两者都与竖直方向成60°角，根据对称性可知，小球处于平衡状态时轨道对小球的弹力大小为mg，C错误；同理可知，轻弹簧对小球的弹力大小也为mg，根据胡克定律可得，伸长量为Δx＝eq\f(mg,k)，所以轻弹簧原长为L0＝R－eq\f(mg,k)，D正确．15．答案：B解析：先将7块砖当作整体受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有2μ1F≥7mg，则有F≥175N，再考虑除最外侧两块砖的里面5块砖，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有2μ2F≥5mg，则有F≥200N，解得F≥200N，B正确．16．答案：D解析：对A、B整体受力分析，相对地面无滑动趋势，故A不受地面的摩擦力，则A对地面无摩擦力，A、B错误；对B受力分析，如图所示．根据平衡条件可得F＝eq\f(mg,cosθ)，FT＝mgtanθ，其中cosθ＝eq\f(R,R＋r)，tanθ＝eq\f(\r(（R＋r）2－R2),R)＝eq\f(\r(2Rr＋r2),R)，联立解得A对B的支持力大小为F＝mgeq\f(r＋R,R)，细线对B的拉力大小为FT＝mgeq\f(\r(2Rr＋r2),R)，C错误，D正确．17．答案：D解析：分析滑轮受力，根据力的平衡条件及对称性