2025年高考物理總復習：共點力的平衡

專題11共點力的平衡

1.[2024.河北省百師聯(lián)盟聯(lián)考]如圖所示，小球A和8套在光滑水平桿上，兩球間連接輕彈簧，A、B

分別通過長度相等的輕繩一起吊起質量為300g的小球C,當兩繩與水平桿的夾角為37。時恰好處于平衡狀

態(tài)，此時彈簧壓縮了2?11.已知5皿37。=0.6,337。=0.8,重力加速度大小取10m/s2.彈簧始終在彈性限度

內，彈簧的勁度系數(shù)為（）

A.200N/mB.100N/m

C.50N/mD.1N/m

答案：B

解析：對小球C受力分析可知〃zg=2Tsin37。，對彈簧fcc=Tcos37。，解得上=100N/m,B正確.

2.[2024.山東省威海市期末考試]如圖所示，質量為0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平桿上，受到豎直面內

與桿成53。角的拉力作用向右勻速運動，拉力大小為20N.重力加速度取10m/s2,5出53。=0.8,8$53。=

0.6,則圓環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)為（）

A.0.2B.0.4

C.0.6D.0.8

答案：D

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

D正確.

3.[2024?湖南省湖湘教育協(xié)作體聯(lián)考]（多選）某同學研究小蟲子在一圓柱體上的運動，將一只小蟲子置

于水平放置的圓柱體頂部A,蟲子在一圓柱體上緩緩爬行，圓柱體的半徑比蟲子大得多，6=30。；多次觀察

發(fā)現(xiàn)：小蟲子在8點上方時可以正常爬行，一旦由上往下過了8點便會滑落，設最大靜摩擦力等于滑動摩

擦力，動摩擦因數(shù)為〃，蟲子質量為根，蟲子在8點時對圓柱體的壓力為尸N，貝1()

3

A.B.〃=小

「口亞n口1

C.FN—3mgD.mg

答案：BD

解析：如圖所示當小蟲子位于B點時剛好達到最大靜摩擦力，F(xiàn)^=mgsin9=^mg,/=//FN,f=mgcos

e=坐小g,解得〃=4,B、D正確.

4.[2024?浙江1月]如圖所示，在同一豎直平面內，小球A、B上系有不可伸長的細線〃、b、c和d,

其中〃的上端懸掛于豎直固定的支架上，d跨過左側定滑輪、?？邕^右側定滑輪分別與相同配重P、Q相連，

調節(jié)左、右兩側定滑輪高度達到平衡.已知小球A、B和配重P、Q質量均為50g,細線c、d平行且與水

平成8=30。(不計摩擦)，則細線b的拉力分別為()

A.2N1NB.2N0.5N

C.1N1ND.1N0.5N

答案:D

解析：由題意可知細線。對A的拉力和細線d對B的拉力大小相等、方向相反.對A、B整體分析可

知細線〃的拉力大小為7=(>A+mB)g=lN,設細線與水平方向夾角為a,分別對A、B分析有nsina

+7^sin0=m\g,Tbcosa=Tccos0,解得〃=0.5N.

5.

如圖所示，某同學想進行一項挑戰(zhàn)，他兩手水平用力夾起一摞書保持靜止，設手對書施加的水平壓力/

=220N,若每本書的質量均為0.90kg,手與書之間的動摩擦因數(shù)為〃1=0.4,書與書之間的動摩擦因數(shù)相

同，均為〃2=0.3,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2.則該同學（）

A.最多能夾住9本書

B.最多能夾住19本書

C.最多能夾住14本書

D.最多能夾住16本書

答案：D

解析：設最多能夾住〃本書，由平衡條件得2〃iE=/wzg,解得〃=19本；以中間（〃一2）本書為研究對象，

由平衡條件得2〃2/=（〃-2）mg,解得w=16,D正確.

6.[2024?湖南永州市月考]如圖所示，固定在水平地面上的物體A的左側是圓弧面，右側是傾角為6的

斜面.一根輕繩跨過物體A頂點處的小滑輪，繩兩端分別系有質量為機1、92的兩個物體.若機1、〃及都處

于靜止狀態(tài)且他所處位置與圓心的連線跟水平方向的夾角為仇不計一切摩擦，則如、，“2之間的大小關系

是（）

A-2nrri2

A.YYl\—,Z)B.YYl\—Z)

tan8cos3

C.mi=m2tan0D.mi=m2cos0

答案：A

解析：由題意，通過光滑的滑輪相連，左右兩側繩的拉力廠大小相等，兩物體處于平衡狀態(tài)，分別對

這兩個物體進行受力分析可得尸=migsin。，F(xiàn)=m2gcos09聯(lián)立兩式解得如=器）,A正確.

7.如圖所示，輕桿AB的左端用錢鏈與豎直墻壁連接，輕桿CD的左端固定在豎直墻上.圖甲中兩輕

繩分別掛著質量為電、如的物體，另一端系于8點，圖乙中兩輕繩分別掛著質量為根3、9的物體，另一

端系于￡＞點.四個物體均處于靜止狀態(tài)，圖中輕繩08、OD與豎直方向的夾角均為0=30。，下列說法一定

正確的是（）

A.mi：:"2=1：1B.：m2=2：小

C.7想：7774=1：1D.冽3：1W4=2小

答案:B

解析：圖甲中，繩的拉力T=%ig,由平衡條件可得他g=〃zigcos仇貝!I："22=2：小，A項錯

誤，B項正確；CC桿固定在墻上，桿對結點。的彈力大小和方向都不確定，則儂、儂的比值不確定，C、

D兩項均錯誤.

8.

[2024?山東省部分學校聯(lián)考]如圖所示，傾角為。的粗糙斜面固定在水平地面上，跨過輕質滑輪的輕質細

繩左端與物塊A連接，右端與物塊8連接時，物塊A恰好能沿斜面勻速下滑，僅將細繩右端的物塊B換為

物塊C時，物塊A恰好能沿斜面勻速上滑.已知物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5,滑輪摩擦不計，取重

力加速度大小g=10m/s2,sin0=0.6,則物塊8、C的質量之比等于（）

A.1：2B.1：3C.1：4D.1：5

答案：D

解析：當懸掛物塊B時有mAgsin0—fj.mAgcosd+meg,當懸掛物塊C時有m\gsin0+nrriAgcos9—mcg,

解得鬻=5，D正確.

9.

[2024?河南省普高聯(lián)考]某小組設計實驗，利用手中的氫氣球測量風力和氣球所受浮力的大小.將質量

為根的重物懸掛在。點，在水平風力、豎直浮力和繩的拉力作用下，氣球處于靜止狀態(tài)，如圖所示.經測

量發(fā)現(xiàn)上段細繩與豎直方向夾角、下段細繩與水平方向的夾角均為30。.已知氫氣球的質量是重力加速

度大小為g，則此時風力和浮力的大小分別是（）

VI31

A.2mg2Mg+"g

3

B.2mg2Mg+Mg

3

C.2mg+Mg2mg

y[33

D.2機g+Mg21ng

答案：A

解析：對氣球受力分析，根據(jù)共點力平衡條件可知，豎直方向有Mg+Tcos3（T=尸浮，水平方向有Tsin

T

30。=尸風，對。點受力分析，根據(jù)共點力平衡條件得7sin30o=Ticos30。，Pcos30°=Tisin30°+mgf聯(lián)立

解得尸風=坐mg,F^=|mg+Mg,A正確.

10.

白

[2024?湖南省婁底市期末考試]如圖所示，建筑工地上某人在一水平臺上用輕質繩OB拉住質量為m=20

kg的重物，另一輕質繩04與豎直方向夾角個=37。，。4與繩打結于。點且恰好垂直.已知人的質量

M=60kg,重物與人均處于靜止狀態(tài)，(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37。=0.8)則:

(1)OA繩與OB繩的拉力分別為多大；

(2)人受到的平臺對他的支持力與摩擦力的大小.

答案：

(1)160N120N

(2)672N96N

解析：(1)對。點受力分析如圖所示，由平衡條件，TA.%的合力與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)對人受力分析如圖所示，由牛頓第三定律可知

由平衡條件可知NB=TBsin31°+Mg

加cos37°=/

解得M=672N,/=96N.

11.

o

-W

[2024?重慶巴南檢測]如圖所示，一條輕質細繩跨過光滑的定滑輪連接兩個小球A、B,它們都穿在一根

光滑的豎直桿上，不計滑輪的質量，當兩球平衡時。4