3.6共点力平衡-2026年新高一暑假初高中物理衔接（大单元版）

第三章 相互作用 3.6共点力平衡 甲乙丙丁四幅图为四根木棒受力示意图。 属于共点力的是哪些？ 共点力有什么特点？ 提示：甲丁 作用于同一点或力的作用线交于一点　 一、共点力 几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力． 二、共点力平衡的条件 1．平衡状态： 物体受到几个力作用时，保持静止或匀速直线运动的状态． 2．在共点力作用下物体平衡的条件是合力为0. 即F合＝0或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(Fx合＝0,Fy合＝0))，其中Fx合和Fy合分别是将力进行正交分解后，在x轴和y轴上所受的合力． 例题1. 如图所示，教学用的棋盘竖直放置，每个棋子内部均嵌有小磁铁，能吸附在棋盘上处于静止状态。不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是（　　） A．棋子可能受到两个力的作用 B．棋盘对棋子的弹力是由棋子发生形变引起的 C．棋子受到的摩擦力与棋子受到的重力是一对平衡力 D．棋盘对棋子的摩擦力大小与棋盘对棋子的弹力大小成正比 对点训练1.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． 例题2. 如图所示，物体所受重力为，用细绳悬于O点，现对细绳上的A点施加一水平向右的作用力F，缓慢地将物体拉起，使偏离竖直方向，则此时的水平力F的大小为（　　） A． B． C． D． 对点训练2. 如图所示，质量为m的小孩沿滑梯匀速下滑，滑梯斜面与水平面的夹角为，重力加速度大小为g。则在滑梯斜面上（　　） A．滑梯对小孩的支持力大小为，方向竖直向上 B．滑梯对小孩的作用力大小为mg，方向竖直向上 C．小孩对滑梯的压力大小为mg，方向垂直于斜面向下 D．小孩对滑梯的摩擦力大小为，方向沿斜面向上 一、共点力平衡的条件 1．平衡状态 (1)物体处于静止或匀速直线运动的状态． (2)对“平衡状态”的理解 不管是静止还是匀速直线运动，速度保持不变，所以Δv＝0，a＝eq \f(Δv,Δt)，对应加速度为零，速度为零不代表a＝0. 2．共点力平衡的条件 (1)共点力平衡的条件是合力为0. (2)表示为：F合＝0；或将各力分解到x轴和y轴上，满足Fx合＝0，且Fy合＝0. ①二力平衡：若物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力一定等大、反向、共线． ②三力平衡：若物体在三个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线． ③多力平衡：若物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中任意一个力与其余所有力的合力等大、反向、共线． (3)当物体受三个力平衡，将表示这三个力的有向线段依次首尾相连，则会构成一个矢量三角形，表示合力为0. 3. 分析平衡问题的基本思路 1．明确平衡状态(合力为零)． 2．巧选研究对象． 3．受力分析(画出规范的受力分析图)． 4．列平衡方程(灵活运用力的合成法、效果分解法、正交分解法)． 5．求解或讨论(解的结果及物理意义)． 例题3. 为了较准确地测量细线能承受的最大拉力，某同学进行了如下实验： ①将细线对折，将重为的钩码（挂钩光滑）挂在细线的下端，如图甲所示，用刻度尺测量出对折后的长度； ②如图乙所示，将刻度尺水平放置，两手捏着细线紧贴刻度尺水平缓慢向两边移动，直到细线断裂，读出此时两手间的水平距离。下列说法正确的是（    ） A．同学两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中，细线对钩码的作用力变大 B．同学两手捏着细线缓慢向两边移动的过程中，细线对钩码的作用力变小 C．细线能承受的最大拉力大小为 D．细线能承受的最大拉力大小为 对点训练3. 如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的（　　） A．F1和F2 B．F2和F3 C．F3和F4 D．F4和F2 例题4. 如图所示，原长为L的轻质弹簧一端固定在O点，另一端将一厚度为d、重力为G的方形木块压在竖直墙壁MN上的p点时，木块恰好能保持静止。已知Op水平且，木块与墙壁间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内，则（　　） A．木块受3个力 B．木块对墙面的压力与墙面对木块的压力是一对平衡力 C．木块所受摩擦力大小为 D．弹簧的劲度系数为 对点训练4. 如图甲，燃气灶具有四个相同的支撑架，四个支撑架均匀分布。假设支撑架上部分为一斜面，且该斜面与竖直方向的夹角为，如图乙所示。现将一质量为的半球形锅正放在燃气灶上，且锅与支撑架斜面接触，重力加速度大小为g，忽略支撑架斜面与锅之间的摩擦力，下列说法正确的是（　　） A．每个支撑架给锅的弹力大小为40N B．燃气灶支撑架给锅的作用力方向竖直向上 C．燃气灶支撑架给锅的作用力大小为10N D．质量相同的锅，半径越大，每个支撑架给锅的弹力越大 一、单选题 1．如图为中国空军驾驶“歼10”战机大仰角沿直线减速爬升的情景，飞行员和战机总质量为m，轨迹与水平成53°，加速度大小为0.2g，，在此爬升过程中空气对战机的作用力大小为（　　） A． B．mg C．0.6mg D．0.2mg 2．如图所示，轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为0.1kg的物体，。g取，求滑轮所受弹力大小为（　　） A．1N B． C．2N D． 3．图甲中挂钩架的相邻挂钩间距为10cm，图乙中单肩包的宽度约30cm，将包挂在挂钩上，要使包的背带受力最小，则背带之间的挂钩个数应为（　　） A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 4．高空滑索因其惊险刺激而深受年轻人追捧。人通过轻绳与轻质滑环相连，开始下滑前，轻质滑环固定在钢索上点处，滑环和人均处于静止状态，钢索和轻绳的夹角关系如图所示。设段钢索的拉力大小为，段钢索的拉力大小为，段轻绳的拉力大小为，下列判断正确的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，一架直梯斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，直梯处于静止状态，已知直梯与竖直墙面夹角为30°，直梯的重心位于直梯的几何中心，直梯的质量为m，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A．水平地面对直梯作用力大小为 B．水平地面对直梯支持力大小为 C．水平地面对直梯摩擦力大小为 D．竖直墙壁对直梯支持力大小为 6．如图所示，工人利用定滑轮提升一质量为m的货物。某时刻，工人用与竖直方向夹角为60°的力拉住细绳右端，维持该货物静止在空中。细绳质量和滑轮摩擦均不计，重力加速度为g，则细绳对滑轮的作用力大小为（　　） A．2mg B． C．mg D． 二、多选题 7．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1.8mg D．轻质弹簧的原长为 8．如图所示，轻质滑轮用细线悬挂在天花板上，质量分别为m，M的物块P、Q用细线通过滑轮后连接在一起，物块Р悬空，物块Q静止在水平地面上，连接物块Q部分的细线与水平方向的夹角。已知重力加速度为g，细线重力均不计，则下列说法中正确的是（　　） A．细线对物块P的拉力大小为mg B．天花板受到的拉力大小为2mg C．水平地面对物块Q的支持力大小为Mg D．水平地面对物块Q的摩擦力大小为 9．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（　　） A．绳的右端上移到，绳子拉力不变 B．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小 C．将杆N向右移一些，绳子拉力变大 D．若换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点右移 10．物理治疗方法安全，对一些病的疗效显著。某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图如图所示，一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内，如果要增大对手指的拉力，可采取的方法是（　　） A．只将手指向下移动 B．只增加绳的长度 C．只增加重物的质量 D．只减小两定滑轮的间距 11．如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，与地面间的动摩擦因数均为μ，其上有一个光滑圆柱C，三者半径均为R。C的质量为m，A、B的质量均为。现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面，整个过程中B保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则（　　） A．未拉A时，B对C的支持力FN＝mg B．未拉A时，B对C的支持力FN＝mg C．动摩擦因数的最小值min＝ D．动摩擦因数的最小值min＝ 12．如图所示，水平地面上放有两个边长为的立方体A、B，重力为的光滑圆柱体C静置其上，C的半径为，A、B之间的距离为，设C受到A的支持力大小为，地面对A的摩擦力大小为，则（　　） A． B． C． D．