第三章第五节【 共点力平衡】暑假自学2026年新必修一高一物理（精品讲义+教材习题+分层演练）人教版含答案

这是一份第三章第五节【 共点力平衡】暑假自学2026年新必修一高一物理（精品讲义+教材习题+分层演练）人教版含答案试卷主要包含了答案，2 N和55等内容，欢迎下载使用。
1.答案：见解析
解析：解：物体在五个共点力作用下保持平衡，它们的合力为0.其中任意四个力的合力一定与第五个力大小相等、方向相反。依题意，撤去力，其余四个力不变，它们的合力大小等于，方向与相反（图略）。
2.答案：见解析
解析：解：方法一（合成法）
取足球为研究对象，它受重力、墙壁的支持力和悬绳的拉力三个共点力作用而平衡，由共点力的平衡条件可知，和的合力F与G大小相等、方向相反，即，从图甲中力的平行四边形可求得，。
方法二（分解法）
取足球为研究对象，它受重力G、墙壁的支持力和悬绳的拉力。如图乙所示，将重力G分解为和，由共点力的平衡条件可知，与的合力必为0，与的合力也必为0，所以。
方法三（相似三角形法）
取足球为研究对象，它受重力G、墙壁的支持力和悬绳的拉力。如图丙所示，设球心为O，由共点力的平衡条件可知，和G的合力F与大小相等、方向相反，由图可知，三角形与三角形相似，所以，即，即。
方法四（正交分解法）
取足球为研究对象，它受重力G、墙壁的支持力和悬绳拉力。如图丁所示，取水平方向为x轴，竖直方向为y轴，将分别沿x轴和y轴方向进行分解。由平衡条件可知，在x轴和y轴方向上的合力和应分别等于0，即
①
②
由②式解得
代入①式得。
增加悬绳的长度，α角变小，由知墙壁对球的支持力变小；由知悬绳对球的拉力较小。
3.答案：见解析
解析：解：方法一（合成法）选A点为研究对象，A点受力如图所示
将和G合成，两力的合力与F等大、反向。
绳拉断瞬间：
即，
即段刚被拉断时，。
方法二（正交分解法）
将F沿水平方向和竖直方向分解，如图，
根据平衡条件，
水平方向：，
竖直方向：，
联立两式，当时，解得。
4.答案：见解析
解析：解：箱子受力如图所示，由平衡条件知，
①
②
又③
解①②③式得。
5.答案：见解析
解析：解：设铅球受到挡板与斜面的弹力分别为和，将和合成，由平衡条件知，合力与等大、反向，
则
由牛顿第三定律知铅球对挡板的压力和对斜面的压力分别为39.2 N和55.4 N。
挡板缓慢转动，铅球处于平衡状态，三力构成封闭的矢量三角形，根据图解法可知逐渐变小，逐渐变小。
题型解析◆精准备考答案
题型1； 共点力的平衡条件
1．【答案】B
【详解】D．物体保持静止或者做匀速直线运动的状态都叫作平衡状态，故D正确；
A．物体静止不动时，处于平衡状态，故A正确；
BC．运动的物体也可能处于平衡状态，若物体做匀速直线运动时，物体处于平衡状态，故B错误；
由于本题选择错误的，故选B。
2．【答案】B
【详解】AC．物体处于平衡状态的条件是所受合力为零，反之，当所受合力为零时，物体必处于平衡状态，故AC正确，不满足题意要求；
B．平衡状态包括静止和匀速直线运动状态，匀速直线运动状态的速度大小和方向均保持不变，只是物体运动速度的大小不变，不一定处于平衡状态，故B错误，满足题意要求；
D．如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，则三个共点力的合力为零，即任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反，故D正确，不满足题意要求。
故选B。
题型2； 共点力静态平衡分析
3．【答案】C
【详解】由共点力平衡条件可知，三个共点力平衡，任意两个力的合力需与第三个力等大反向。根据平行四边形定则可知，ABD三个选项中任意两个力的合力均不能与第三个力等大反向，只有C选项可能满足三力平衡的条件。
故选C。
4．【答案】D
【详解】设绳索与竖直方向夹角为，每一根绳索上的拉力为
由平衡条件，
故选D。
题型3；轻绳、轻杆模型
5．【答案】C
【详解】由于重物通过一个光滑的挂钩挂在绳上，挂钩两侧绳子拉力大小相等，两侧绳子拉力的合力与重物的重力平衡，根据对称性可知，挂钩两侧绳子与竖直方向的夹角相等。
故选C。
6．【答案】B
【详解】A．对购物袋整体受力分析，由牛顿第一运动定律可知，当购物袋中增加物品的重量，整个袋子的重量增加，绳子拉力也增加，故A错误；
BD．仅增加两根轻绳的长度，则绳子的夹角会变小，由力的合成可知，合力不变，角度减小，拉力减小，反之，绳子越短，角度越大，绳子拉力越大，越容易断，故B正确，D错误；
C．对整体分析，手对轻绳的拉力和购物袋的总重力大小相等，增加两根轻绳的长度，手对轻绳的拉力不变，故C错误。
故选B。
实战演练答案以及解析
1.答案：D
解析：消防员受竖直向下的重力、垂直墙面的支持力和沿着绳索向上的拉力，根据消防员竖直方向受力平衡有
求得
故选D。
2.答案：C
解析：滑轮受到绳子的作用力应等效为两段绳中拉力和的合力，因同一根绳张力处处相等，都等于物体的重力，即。应用平行四边形定则作图，如图所示，由几何关系得，滑轮受到绳子的作用力大小为
故选C。
3.答案：C
解析：AB.根据共点力的平衡及对称性可知，每根轻杆对云台的作用力在竖直方向上的分量等于相机重力的三分之一，当增大杆间夹角，降低相机高度时，轻杆与竖直方向的夹角也变大，故轻杆对云台的作用力也变大，根据牛顿第三定律可知，每杆轻杆受到云台的压力变大，AB均错误；
CD.当增大杆间夹角，降低相机高度时，轻杆与竖直方向的夹角也变大，与水平方向的夹角变小，考虑到云台对轻杆的压力变大，这个压力在水平方向上的分量也变大，对轻杆受力分析可知，地面对其的摩擦力与轻杆受到云台的压力的水平分量大小相等，故轻杆受到地面的摩擦力变大，C正确，D错误。
故选C。
4.答案：C
解析：由几何关系可得轻绳与竖直方向夹 角
则
解得
对钉子受力分析，如图，由共点力平衡知
解得
故选C。
5.答案：D
解析：根据题意，假设平衡后轻环位置为P，平衡后，物体上升L，说明此时恰好构成一个边长为L的正三角形，绳中张力处处相等，均为Mg，故钩码的重力恰好与、PO拉力的合力等大反向，由三角函数关系可知，钩码的重力为；故其质量为。故选D。
6.答案：B
解析：A.脚向左蹬地使凳子翘起来，所以地面对脚的摩擦力水平向右，脚对地面的摩擦力水平向左，故A错误；
BC.由整体受力平衡可知，地面对凳子的摩擦力水平向左，支持力始终等于整体重力，故B正确，C错误；
D.凳子始终是平衡状态，所以合力始终为0，故D错误。
故选B。
7.答案：AD
解析：AB.对A由几何关系有恒力F的大小与B对A的支持力大小相等，根据平衡条件有
则恒力F和B对A的支持力大小均为mg，则A正确，B错误；
CD.设地面对B的支持力为N、摩擦力为f，将看成整体，由平衡条件有
解得
则C错误，D正确。
故选AD。
8.答案：AC
解析：对AB整体受力分析，受到重力、支持力N、拉力F、滑动摩擦力f，如图
根据共点力平衡条件，有：
解得：，
故选AC.
9.答案：125N，75N
解析：受力分析如图
由平衡条件得，悬绳AO所受的拉力
水平绳BO所受的拉力
10.答案：（1）（2）
解析：（1）设物体与板间的摩擦力大小为，物块受到的支持力为则根据力的合成或者分解得
得
所以
（2）对物块受力分析，由平衡结合正交分解法可知
解得
11.答案：B
解析：未放Q时，对P受力分析，受重力、支持力和静摩擦力f，设P的质量为M，斜面倾角为θ，根据平衡条件有且，得，则，由于Q轻轻叠放在P上，相当于增大P的质量，上式仍成立，则P仍静止不动，B正确，A错误；P仍处于静止状态，所受合外力为零，不变，C错误；把两个物块和斜面体看成整体，受力分析可知，整体只受到竖直方向的重力与支持力，故地面对斜面体始终没有摩擦力，D错误.
12.答案：A
解析：将两球和两球之间的细线看成一个整体，对整体进行受力分析如图所示，整体达到平衡状态，根据平衡条件可知整体受到小球a上方的细线的拉力的大小等于小球a、b的重力大小之和，方向沿竖直方向，故小球a上方的细线必定沿竖直方向，A正确.
13.答案：C
解析：以O点为对象，受到竖直向下的拉力T等于灯笼的重力mg，恒定不变；受到OA的拉力，方向保持不变，OB的拉力；仅将题图甲中轻绳OB缓慢逆时针旋转至题图乙所示的位置，与水平杆的夹角也为60°，根据三角形定则，如图所示，可知变小、先变小后变大.故C正确.
14.答案：B
解析：A.由受力分析可知，轿车向上移动过程中受力平衡，合外力为0不变，A错误；
BC.缆绳与竖直方向的夹角越来越小，如图所示：
缆绳拉力越来越大，斜面对轿车的支持力变小，B正确、C错误；
D.对整个系统受力分析可知，地面所受摩擦力为0，D错误。
故选B。
15.答案：C
解析:设一个篮子的质量为m，连接下篮的绳子的拉力为，对下篮，根据平衡条件得
解得
设连接上篮的绳子的拉力为，绳子与竖直方向夹角为，对两个篮整体由平衡条件得
根据几何关系得
联立解得
则
故C正确，ABD错误。
故选C。
16.答案：B
解析：根据力的作用效果可知，作用在小球B上的最小作用力等于轻杆作用在B球上作用力的水平分力，对A球研究可知，根据力的平衡，杆对A球的作用力等于A球的重力，因此最小推力为
故选B。