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专题11 共点力的平衡
1.[2022·河北省联考]挂灯笼的习俗起源于两千多年前的西汉时期,现已成为中国人
喜庆的象征.某次挂灯笼的情景如图所示,准备由3根等长的轻质细绳悬挂起2个质量均
为m的灯笼,用水平力F拉BC细绳使系统处于静止状态,另外两根细绳与水平面所成的角
度分别为θ和θ,下列关系式正确的是( )
1 2
A.F= B.F=
OA AB
C.tan θ=2tan θD.F=
1 2
2.
[2022·广东省深圳月考]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F=220 N,若每本书的质量均为0.90 kg,手与
书之间的动摩擦因数为μ=0.4,书与书之间的动摩擦因数相同,均为μ=0.3,设最大
1 2
静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/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
3.
[2022·“皖豫名校联盟体”考试]如图所示,斜面体置于水平地面上,对物体Q施加
一个沿斜面向上的力F,使斜面体上叠放的两物体P、Q一起沿斜面向下做匀速运动,P、Q
没有相对滑动,则下列说法正确的是( )
A.物体Q受力的个数一定为3
B.物体P受力个数一定为5C.斜面体受力的个数一定为4
D.斜面体一定受地面的摩擦力
4.[2022·湖南省联考]如图,轻质弹簧的左端与墙面相连,右端与一质量m=1 kg的
物块相连,物块与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5.现给物块施加一个水平向右的恒力F
=8 N,物块仅能在AB之间静止.若AB之间距离为0.05 m,最大静摩擦力视为滑动摩擦
力,重力加速度g=10 m/s2,则下列说法正确的是( )
A.弹簧原长位置在A点右侧
B.弹簧原长位置在AB之间
C.弹簧劲度系数k=200 N/m
D.弹簧劲度系数k=260 N/m
5.[2022·浙江省联考]质量为m的小球,用细线AB悬挂在竖直的墙壁上,细线与墙
壁的夹角为60°,如图甲所示,当小球受到拉力F时,拉力与细线的夹角为120°,小球
1
正好静止不动.如图乙所示,当小球受到拉力F时,与细线的夹角为150°,小球正好静
2
止不动,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.两种情况下,细线AB的拉力与重力的合力的大小之比为1∶
B.两种情况下,细线AB的拉力相同
C.两种情况下,细线AB的拉力之比为2∶1
D.F、F的比值为2∶
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6.
[2022·云南省昆明检测]如图,两个轻滑轮通过细绳悬挂在天花板上,轻绳跨过滑轮
连接两个质量为m的物体,将一与质量为M的物体连接的动滑轮放到轻绳上后系统保持静
止,滑轮质量不计.此时悬挂在天花板上的轻绳与竖直方向的夹角为30°,则M与m的比
值关系正确的是( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.1∶3
7.[2022·辽宁沈阳月考]如图所示,质量为m的匀质细绳,一端系在天花板上的A点,另一端系在竖直墙壁上
的B点,平衡后最低点为C点.现测得AC段绳长是BC段绳长的n倍,且过绳子B端的切线
与墙壁的夹角为α.以下说法正确的是( )
A.绳子在C处弹力大小为mg tan α
B.绳子在B处弹力大小为
C.绳子在A处弹力大小为
D.绳子A端的切线与竖直方向夹角也为α专题11 共点力的平衡
1.C 将两个灯笼作为整体分析,根据平衡条件得Fsin θ=2mg,Fcos θ=F,
OA 1 OA 1
联立解得F =,F=,A、D错误;对结点B受力分析,由平衡条件得Fsin θ=mg,
OA AB 2
Fcos θ=F,联立解得F=,F=.由F=和F=,联立解得tan θ=2tan θ,B错误,
AB 2 AB 1 2
C正确.
2.D 设最多能夹住n本书,由平衡条件得2μF=nmg,解得n=19本;以中间(n-
1
2)本书为研究对象,由平衡条件得2μF=(n-2)mg,解得n=16,D正确.
2
3.D 由平衡可知,物体Q受重力、P对Q的支持力、拉力,可能受到P对Q的摩擦
力,A错误;物体P受重力、斜面对P的支持力和摩擦力、Q对P的压力,可能受到Q对P
的摩擦力,B错误;斜面体受重力、地面的支持力和摩擦力、P对Q的压力和摩擦力,C错
误,D正确.
4.C 在A点处于平衡时,有F-μmg=kx;在B点处于平衡时,有F+μmg=kx,
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且x-x=0.05 m,联立解得k=200 N/m,C正确,D错误;由于F=8 N>μmg=5 N,弹
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簧原长位置在A点的左侧,A、B均错误.
5.A 对小球受力分析,由三力平衡的矢量三角形的几何知识可得F=mg,F=mg,
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=,D错误;由平衡条件得,两种情况下,细线AB的拉力与重力的合力大小分别等于F、
1
F,则细线AB的拉力与重力的合力大小之比等于F、F之比,A正确;由平衡条件得,
2 1 2
甲、乙两种情况下,细线AB的拉力分别为F =mg,F =2mg,则=,B、C错误.
甲 乙
6.A 如图,由于绳子的张力大小处处相等,左边第一个滑轮静止,则左侧悬挂滑轮
的绳的方向沿跨过滑轮的两段绳的角平分线方向,故跨过动滑轮与m连接的两段绳与竖直
方向的夹角均为60°,动滑轮对绳的压力大小为Mg,根据三力平衡,Mg=mg,解得M∶m
=1∶1.
7.B 对BC段受力分析,受重力、墙壁的拉力、AC绳子对其向左的拉力,如答图甲所示,根据平衡条件,有F cos α=mg,可得F=,所以绳子在B处弹力大小为F′ =,
B B B
又因为F sin α=T,联立解得绳子在C处的弹力大小T′=T=,故A错误,B正确;对
B
AC段受力分析,受重力、墙壁的拉力、BC绳子对其向右的拉力,如答图乙所示,设过绳子
A端的切线与水平方向夹角为β,根据平衡条件,有T sin β=mg,T cos β=T′,又
A A C
T′ =T,联立解得T=,tanα·tan β=n,显然α不一定等于β,绳子在A处的弹力
C A
大小为T′=T=,故C、D错误.
A A