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专题 08 简单的共点力平衡
考点一 简单的三力平衡问题
1.(2024·揭阳期末)如图所示是用来筛选谷粒的振动鱼鳞筛,筛面水平,由两根等长轻绳将其悬挂
在等高的两点,已知筛面和谷物所受重力为G,静止时两轻绳延长线的夹角为θ,则每根轻绳的拉
力大小为( )
A. B. C. D.
2.(2024·福州期末)如图,吊床用绳拴在两棵树上的等高位置,某人可以平躺在吊床上,也可以坐
在吊床的中央,均处于静止状态,已知绳的长度不变,则( )
A.坐在吊床中央时绳子的拉力较大
B.平躺在吊床上时绳子的拉力较大
1
s 学科网(北京)股份有限公司C.两种情况绳子的拉力一样大
D.无法判断
3.(2024·沈阳期末)(多)如图所示,固定斜面上有一光滑小球,有一竖直轻弹簧P与一平行斜面
的轻弹簧Q连接着,小球处于静止状态,则关于小球所受力的个数可能的是( )
A.3 B.4 C.5 D.1
4.(2024·湘西期末)(多)如图所示,一个质量为m的小球套在竖直放置的半径为R的光滑圆环
上,劲度系数为k的轻质弹簧一端与小球相连,另一端固定在圆环的最高点A处,小球处于平衡状
态时,弹簧与竖直方向的夹角 ,已知 , ,重力加速度大小为g,下
列说法正确的是( )
A.轻质弹簧的长度为 B.圆环对小球的弹力大小为mg
C.轻质弹簧对小球的弹力大小为1.8mgD.轻质弹簧的原长为
考点二 正交分解法
5.(2024·西宁期末)如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速
前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为
f,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为( )
2
s 学科网(北京)股份有限公司A. B. C.2f D.f
6.(2024·黔南期末)黔南州平塘县的射电天文望远镜(FAST)被誉为“中国天眼”。如图所示
为“中国天眼”的简化示意图,质量为 的馈源舱用对称的六索六塔装置悬吊在球面镜正上方,
每根绳索与竖直方向夹角为 ,不计绳索重力,当地的重力加速度为 ,则每根绳索承受的拉力
大约为( )
A. B. C. D.
7.(2024·沈阳期末)如图甲所示为一直角斜槽,斜槽的棱MN与水平面的夹角为θ,两槽面关于竖
直面对称。图乙是斜槽的截面图,一个横截面为正方形的物块恰能沿此斜槽匀速下滑。若两槽面
的材料相同,则物块和槽面之间的动摩擦因数为( )
A. tan θ B. tan θ C.tan θ D. tan θ
3
s 学科网(北京)股份有限公司8.(2024·新疆期末)(多)如图所示,三段轻绳在 点打结, 点下方的轻绳与甲物体相连, 点
左侧的轻绳的一端固定在墙上, 点右侧的轻绳通过光滑定滑轮与乙物体相连, 点两侧的轻绳
与竖直方向的夹角均为 。下列说法正确的是( )
A. 点左、右两侧轻绳的拉力大小之比为
B. 点左、右两侧轻绳的拉力大小之比为
C.甲、乙的质量之比为
D.甲、乙的质量之比为
考点三 相似三角形法
9.(2024·大连期末)如图所示,质量分布均匀的细棒中心为O点, 为光滑铰链, 为光滑定滑
轮,且 在 正上方,细绳跨过 与O连接,水平外力F作用于细绳的一端。用 表示铰链对
杆的作用力,现在水平外力F作用下, 从 缓慢减小到0的过程中,下列说法正确的是( )
A.F逐渐变小, 大小不变
B.F逐渐变小, 逐渐变大
C.F先变小再变大, 逐渐变小
D.F先变小再变大, 逐渐变大
10.(2024·广安期末)如图所示,大圆环固定在竖直平面内,一根轻弹簧一端固定于圆环的最高点
A, 另一端系一光滑小环,小环套在大圆环上可自由滑动,O点为大圆环的圆心。小环恰好在大
圆环上图中位置B点处于静止状态,此时( )
4
s 学科网(北京)股份有限公司A.弹簧可能处于压缩状态
B.大圆环对小环的弹力方向指向圆心O
C.小环可能只受到两个力的作用
D.大圆环对小环的弹力大小等于小环的重力
11.(2024·昆明期末)(多)如图所示,一质量为m、半径为r的光滑球A用细绳悬挂于O点,另一
质量为M、半径为R的半球形物体B被夹在竖直墙壁和A球之间,B的球心到O点之间的距离为
h,A、B的球心在同一水平线上,A、B处于静止状态。重力加速度为g。则下列说法正确的是(
)
A.B对A的支持力大小为
B.竖直墙壁对B的摩擦力可能为零
C.轻轻把B向下移动一点距离,若A、B再次保持静止,则B对A的支持力大小保持不变,细
绳拉力增大
D.轻轻把B向下移动一点距离,若A、B再次保持静止,则B对A的支持力减小,细绳拉力减
小
考点四 绳杆类平衡问题
12.(2024·汕尾期末)如图a所示,轻绳 跨过固定在水平杆 右端的光滑定滑轮(重力不计)
栓接一质量为M的物体, ;如图b所示,轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一
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s 学科网(北京)股份有限公司端通过细绳 拉住, ,另一轻绳 悬挂在轻杆的G端,也拉住一质量为M的物
体,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.图a中 杆对滑轮的作用力大小为
B.图b中HG杆弹力大小为
C.轻绳 段张力 与轻绳 段张力 大小之比为
D.轻绳 段张力 与轻绳 段张力 大小之比为
13.(2024·湖南期末)“V”形吊车在港口等地有重要的作用.如图所示,底座支点记为O点,OA
为“V”形吊车的左臂,OA上端A处固定有定滑轮,OB为活杆且为“V”形吊车的右臂,一根钢索
连接底座与B点,另一根钢索连接B点后跨过定滑轮吊着一质量为M的重物,重物静止.已知左
臂OA与水平面的夹角为 ,左臂OA与钢索AB段的夹角为θ,且左臂OA与右臂OB相互垂直,
左臂OA、右臂OB总质量为m,钢索质量忽略不计,不计一切摩擦,重力加速度为g。则下列说
法正确的是( )
A.定滑轮对钢索的支持力为
B.AB段钢索所受到的拉力为2Mg
C.右臂OB对钢索的支持力为
D.底座对左臂OA、右臂OB、重物整体的支持力为
14.(2024·亳州期末)如图,在竖直平面内,有一直角三角形金属框架,底边水平,底角分别为
和 ,质量为M的小球a和质量为m的小球b套在框架上,可以无摩擦地滑动,a、b之间用不
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s 学科网(北京)股份有限公司可伸长的细线连接,当系统处于平衡时,细线与金属框架形成的夹角 ,已知
,则小球a、b的质量之比 为( )
A. B. C. D.
15.(2024·日照期末)如图所示,两个可视为质点的小球 和 ,用质量可忽略的刚性细杆相连,放
置在一个光滑的半球面内,已知小球 和 的质量之比为 。当两球处于平衡状态时,光滑球面
对小球 的支持力大小等于 ,对小球 的支持力大小等于 。若要求出 的比值大小,则
( )
A.需要知道刚性细杆的长度与球面半径的关系 B.需要知道刚性细杆的长度和球面半径的大小
C.不需要其他条件,有 D.不需要其他条件,有
16.(2024·昆明期末)如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与
滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止
状态,设杆与水平面间的夹角为θ.下列说法正确的是( )
A.当m一定时,θ越小,滑块对地面的压力越大
B.当m一定时,θ越大,轻杆受力越大
C.当θ一定时,M越大,滑块与地面间的摩擦力越大
D.当θ一定时,M越大,可悬挂重物C的质量m越大
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s 学科网(北京)股份有限公司17.(2024·株洲期末)如图所示,两相同轻质硬杆OO 、OO 可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O 、
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O 转动,O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止.F
2 f
表示木块与挡板间摩擦力的大小,F 表示木块与挡板间正压力的大小.若挡板间的距离稍许增
N
大后,系统仍静止且O 、O 始终等高,则( )
1 2
A.F 变小 B.F 变大 C.F 变小 D.F 变大
f f N N
18.(2024·北碚期末)如图所示,轻绳a的一端固定于竖直墙壁,另一端拴连一个光滑圆环。轻绳b
穿过圆环,一端拴连一个物体,用力拉住另一端C将物体吊起,使其处于静止状态。不计圆环受
到的重力,现将C端沿竖直方向上移一小段距离,待系统重新静止时( )
A.绳a与竖直方向的夹角不变
B.绳b的倾斜段与绳a的夹角变小
C.绳a中的张力变大
D.绳b中的张力变小
19.(2024·娄底期末)如图为消防员从顶楼直降训练的某瞬间,O点为轻绳悬挂点且保持固定,轻绳
系在人的重心B点,消防员脚与墙壁接触点为A点。缓慢下降过程中消防员的姿势及与竖直方向
的夹角均保持不变。在消防员下降过程中下列说法正确的是( )
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s 学科网(北京)股份有限公司A.竖直墙面对人的作用力与墙面垂直B.竖直墙面对人的静摩擦力保持不变
C.绳子拉力先减小后增大 D.消防员所受合力不变
20.(2024·榆林期末)如图所示,质量为m的物体由两根绳子吊在半空中处于静止状态,右侧绳子
的另一端固定在高楼的A点且与竖直方向的夹角为 ,左侧绳子由人拉着且与竖直方向的夹角为
,当人不动而缓慢释放绳子,下列说法正确的是( )
A.两根绳子对物体的合力变大 B.两绳子的拉力都变小
C.地面对人的支持力变小 D.地面对人的摩擦力变大
21.(2024·驻马店期末)(多)如图甲所示,一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬,绳的一端
固定在较高处的 点,另一端拴在人的腰间 点(重心处)。人攀爬的过程可以把人简化为乙图
所示的物理模型:脚与崖壁接触点为 点,人的重力 全部集中在 点, 到 点可简化为轻
杆, 为轻绳。已知 长度不变。下列说法正确的是( )
A. 杆上的弹力方向一定沿杆
B. 绳对人的拉力一定大于人所受的重力
C. 绳在虚线位置与实线位置承受的拉力大小相等
D. 杆在虚线位置与实线位置承受的压力大小相等
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s 学科网(北京)股份有限公司22.(2024·玉溪)(多)光滑半圆槽的边缘上固定有一轻质定滑轮,轻质定滑轮轴与一直杆AB一端
连接,直杆可绕B在竖直面上转动,轻绳一端连接一小球P,另一端跨过轻质定滑轮后套着一铁
环Q,然后固定在直杆的A端,如图所示。开始时直杆通过外力水平放置并使整个系统处于平衡
状态,不计任何摩擦阻力,小球可视为质点,则( )
A.若轻绳PB段与BQ段均与竖直方向成30°角,小球P和铁环Q的质量之比为1:1
B.若小球P的质量足够大,系统平衡时小球P可能位于半圆弧槽的最低点
C.若通过外力把直杆AB顺时针缓慢转动一小段距离,小球P的位置可能不动
D.若通过外力把直杆AB逆时针缓慢转动一小段距离,小球P的位置一定下移
23.(2024·武汉期末)(多)在室内通过如图所示方式用绿植进行装饰,质量为 的绿植通
过光滑的挂钩挂在轻绳上。长L=1m 的光滑轻绳的一端悬挂在水平天花板上Q点,另一端悬挂于
竖直墙上的P点,P、Q两点到墙角O的距离分别为 , 轻绳能承受的最大拉
力为 20N(重力加速度 ),为确保轻绳不断裂,下列操作可行的是( )
A.P点向下移动0.3m B.Q点向右移动0.3m
C.给绿植浇水0.7kg D.给绿植浇水0.9kg
24.(2024·重庆期末)(多)晾晒衣服的绳子两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,A、B两
点等高,原来无风状态下衣服保持静止。某时一阵恒定的风吹来,衣服受到水平向右的恒力而发
生滑动,并在新的位置保持静止,如图所示。两杆间的距离为d,绳长为 ,衣服和衣架的总
质量为m,重力加速度为g,( 。不计绳子的质量及绳与衣架挂钩间的摩擦,下列说
法正确的是( )
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s 学科网(北京)股份有限公司A.在有风且风力不变的情况下,绳子右端由A点沿杆略向下移到C点,绳子的拉力变小
B.有风时,挂钩左、右两侧绳子的拉力大小不相等
C.相比无风时,在有风的情况下 小
D.无风时,轻绳的拉力大小为
25.(2024·辽宁期末)(多)如图所示,质量 的物体P静止在地面上,用轻绳通过光滑、轻
质定滑轮1、2(滑轮大小相等,轴心在同一水平线上)与质量 的小球Q连接在一起,初
始时刻滑轮2与P间的轻绳与竖直方向的夹角为37°,小球Q与滑轮1间的轻绳刚好位于竖直方
向,现在用一水平向左的力F缓慢拉动小球Q,直到物块P刚要在地面上滑动。已知P与地面的
动摩擦因数 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度 ,
。下列说法中正确的是( )
A.初始时P受到地面的摩擦力为12N
B.此过程中绳子拉力的最大值为30N
C.小球Q与滑轮1间的轻绳与竖直方向的夹角最大为53°
D.轴对滑轮1的最大作用力大小为
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