高一物理共点力平衡动态分析题

3.5.2共点力平衡动态力分析解析版目录一、【三角形法知识点梳理】 (1)二、【三角函数法知识点梳理】 (3)三、【相似三角形法知识点梳理】 (6)四、【画圆法知识点梳理】 (9)五、【综合法（整体隔离）知识点梳理】 (11)六、【摩擦力不确定性动态分析知识点梳理】 (15)一、【三角形法知识点梳理】物体受三个力作用，当一个力大小、方向均不变，另一个力方向不变，第三个力大小、方向均变化时，根据平行四边形定则，将大小、方向均不变的力沿另两个力的反方向分解(或将大小、方向均不变的力的反作用力沿另两个力的方向分解)，根据物体处于平衡状态时合力为零以及两个分力的大小、方向变化情况，判断另两个力的大小、方向变化情况。

如轻绳一端连接圆弧形细杆，另一端与小球相连，在悬点A沿杆缓慢上移的过程中，分析轻绳的拉力和斜面的支持力的变化情况时，采用三角形法，如图所示【三角形法举一反三练习】1．如图所示，轻质弹簧一端固定在水平天花板上，另一端与一小球相连，再对小球施加一个拉力F使小球处于平衡状态。

现保持拉力F大小不变，方向沿顺时针缓慢转至水平，此过程中弹簧的长度将（弹簧始终处在弹性限度内）（）A．先减小后增大B．先增大后减小C．减小D．增大【答案】D【详解】根据题意，对小球受力分析，如图所示保持拉力F大小不变，方向缓慢转至水平过程中，由矢量三角形可得，弹簧弹力逐渐增大，弹簧长度逐渐增大。

故选D。

θ=︒的光滑斜面，用一光滑竖直挡板OA将重30N的小球挡在斜面上，小球处于静止状态。

2．如图，一个倾角为53挡板绕O点沿逆时针缓慢转动到水平方向过程中，下列说法正确的是（）A．斜面对小球的作用力先减小后增大B．挡板对小球的作用力一直增大C．挡板对小球的作用力一直减小D．挡板与斜面对小球的合力保持不变【答案】D【详解】ABC．对球受力分析，如图所示，根据平行四边形定则知，利用图示法，挡板以底端为轴缓慢转到水平位置的过程中，斜面对球的弹力F N2逐渐减小，挡板对球的弹力F N1先减小后增大，故ABC错误；D．小球始终处于平衡状态，所以小球所受合力始终为0，挡板与斜面对小球的合力与重力等大反向，保持不变，选项D正确。

课时聚焦
衡状态。

（1
（2
（3
（4
典型例题
【例 1
A．T与
C．T
【例 2】【
（A）F1
（C）F1
【例 3
【例 4】如图所示，人站在岸上通过定滑轮用绳牵引小船匀速靠岸。

小船受
Commented [fj4]:
重力、阻力的大小均不变，拉力变大，浮力变小
通过一轻质定滑作用于绳
的
作用下处
的方向，但物体始终静止在如图的位置，则下列b
a
鲁科版习题Commented [fj8]: Commented [fj9]: Commented [fj10]:
C ．力 F
D ．当力 F 二、填空题
7．吊环比赛中开始时吊绳竖直，平，形成如图的“十字支撑”__________。

（均选填“增大”“减小”8．如图所示，质量为 4 kg 花板上 A 、B 力大小为__________N 些，应将 AB 间距离__________（填“9．如图所示，置开始缓慢向竖直位置转动的过程中，力______________，摩擦力变小后变大”或“先变大后变小”）三、计算题
10．如图（a ）所示为便利的运输工具运送 19 L 的桶装矿泉水，图（b （1）试分析送水员拉动小车使矿泉水桶和小车一起水平向右匀速运动时，
矿泉水桶的受力情况，并分别求出小车 （2）若送水员改变小车的角度，侧面 OP 、OQ 对桶的
支持力会如何变化？53°Q (a)Commented [fj11]:。

高一动态平衡受力分析1．如图所示，重物的质量为m，轻细绳AO的A端和BO的B端固定，平衡时BO水平，AO与竖直方向的夹角为60°．AO的拉力F1、BO的拉力F2和物体重力的大小关系是（）A. F1＞mgB. F1=mgC. F2＜mgD. F2=mg2．如图所示，水平力F作用于A物体，A、B两物体都处于静止状态，下列说法正确的是（）A. 物体A所受支持力大于A的重力B. 物体A所受合力为零C. 物体A所受摩擦力方向向左D. 物体B所受合力为F3．如图所示，重物的质量为m，轻细绳AO的A端和BO的B端固定，平衡时BO水平，AO与竖直方向的夹角为60°．AO的拉力F1、BO的拉力F2和物体重力的大小关系是（）A. F1＞mgB. F1=mgC. F2＜mgD. F2=mg4．如图所示，水平力F作用于A物体，A、B两物体都处于静止状态，下列说法正确的是（）A. 物体A所受支持力大于A的重力B. 物体A所受合力为零C. 物体A所受摩擦力方向向左D. 物体B所受合力为F5．如图，在木板上有一物体．在木板与水平面间的夹角缓慢增大的过程中，如果物体仍保持与板相对静止．则下列说法中错误的是（）A. 物体所受的弹力和重力的合力方向沿斜面向下B. 物体所受的合外力不变C. 斜面对物体的弹力大小增加D. 斜面对物体的摩擦力大小增加6．如图所示，楔形物块a固定在水平地面上，在其斜面上静止着小物块b.现用大小一定的力F分别沿不同方向作用在小物块b上，小物块b仍保持静止，如下图所示．则a、b 之间的静摩擦力一定增大的是( )．A. B.C. D.7．如图所示，木板C放在水平地面上，木板B放在C的上面，木板A放在B的上面，A的右端通过轻质弹簧测力计固定在竖直的墙壁上，A、B、C质量相等，且各接触面间动摩擦因数相同，用大小为F的力向左拉动C，使它以速度v匀速运动，三者稳定后弹簧测力计的示数为T。

则下列说法正确的是( )A. B对A的摩擦力大小为T，方向向右B. A和B保持静止，C匀速运动C. A保持静止，B和C一起匀速运动D. C受到地面的摩擦力大小为F+T8．如图所示，轻弹簧的一端与物块P相连，另一端固定在木板上。

高一物理共点力的平衡试题答案及解析1.如图，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，A端与水平面相切。

穿在轨道上的小球在拉力F作用下，缓慢地由A向B运动，F始终沿轨道的切线方向，轨道对球的弹力为N。

在运动过程中（）A．F增大，N减小B．F减小，N减小C．F增大，N增大D．F减小，N增大【答案】A【解析】对球受力分析，受重力，支持力和拉力，根据共点力平衡条件，有：，，其中θ为支持力N与水平方向的夹角；当物体向上移动时，θ变大，故N变小，F 变大；故A正确。

【考点】考查了力的动态分析2.如图所示，物体的重量为2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=60°的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围。

【答案】【解析】作出物体A受力如图所示，由平衡条件Fy =Fsinθ+F1sinθ-mg=0 ①Fx =Fcosθ-F2-F1cosθ=0②由①②式分别得：③④要使两绳都能绷直，则有：F1≥0⑤；F2≥0⑥由③⑤式得F有最大值：．由④⑥式得F有最小值：综合得F的取值范围：．【考点】物体的平衡；正交分解法。

3.质量为m的汽车启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定.当汽车速度为v时，汽车做匀速运动；当汽车速度为时，汽车的瞬时加速度的大小为A．P/mv B．2P/mvC．3P/mv D．4P/mv【答案】C【解析】当汽车速度为v 时，汽车做匀速运动，汽车受力平衡，则有，根据功率与速度关系公式得：，当汽车速度为时，，根据牛顿第二定律得：，以上各式联立解得：，选ABD 错误，C 正确。

所以选C 。

【考点】本题考查机动车功率与速度的关系、平衡条件和牛顿第二定律，意在考查考生的推理能力。

4. 重150N 的光滑球A 悬空靠在墙和木块B 之间，木块B 的重力为1500N ，且静止在水平地板上，如图所示，则（1）光滑球A 球受到墙和木块B 给的弹力大小分别为多少？（2）木块B 受到地面的支持力和摩擦力大小分别为多少？【答案】（1）F N 3＝1 650 N ，F f ＝150N ，（2）F N 3＝1650 N ，F f ＝150N ，【解析】小球A 和木块B 受力分析如图所示，对A ：F N 1cos 60°＝m A g F N 1sin 60°＝F N 2可得：F N 1＝300 N ，F N 2＝150 N对B ：由F N 1′＝F N 1，F N 1′cos 60°＋m B g ＝F N 3 及F N 1′sin 60°＝F f 可得：F N 3＝1 650 N ，F f ＝150 N ，对整体分析，竖直方向： F N 3=m A g +m B g 水平方向： F f =F N 2可得：F N 3＝1650 N ，F f ＝150 N 【考点】本题考查了受力分析5. 如图所示，两根直木棍AB 和CD 相互平行，固定在同一个水平面上,一个圆柱形工件P 架在两木棍之间，在水平向右的推力F 的作用下，恰好能向右匀速运动。

高一物理共点力的平衡试题1.（6分）如图，质量为m的小球用长为L 的轻绳悬于O 点并处于静止状态．现用水平力F 将小球从A 点缓慢拉到B 点，OB 与竖直方向成角，则重力势能增加了多少？这过程克服重力所做的功是多少？【答案】mgL（1-cosθ）；mgL（1-cosθ）【解析】当F缓慢地拉离与竖直方向成θ角的位置过程中，缓慢则是速率不变，-mgh=0则由动能定理可得：WF而高度变化为：h=L（1-cosθ）=mgL（1-cosθ）此过程中物体的重力势能增加量为：mgL（1-cosθ）所以WF【考点】动能定理，重力势能。

2.图中重物的质量为m，轻细线AO和BO的A、B端是固定的。

平衡时，AO与水平面的夹角为，BO是水平的。

AO的拉力和BO的拉力的大小正确的是A. B. C. D.【答案】B【解析】以结点为研究对象，分析受力情况，受三根细线的拉力，重物对O点的拉力等于mg．根据平衡条件得知，mg与的合力与大小相等、方向相反，作出力的合成图如图．则有：，，故选B．【考点】考查了共点力平衡条件的应用3.质量为m＝0.8 kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态。

.PA与竖直方向的夹角37°，PB沿水平方向。

质量为M＝10kg的木块与PB相连，静止于倾角为37°的斜面上，如图所示。

（取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）求：（1）轻绳PB拉力的大小；（2）木块所受斜面的摩擦力和弹力大小.【答案】（1） 6N（2） 64.8N76.4N【解析】（1）对点P受力分析如图所示根据共点力作用下物体的平衡条件得：联立解得：故轻绳PB拉力的大小为6N（2）对木块受力分析如图所示由共点力作用下物体的平衡条件得：联立解得：故木块所受斜面的摩擦力和弹力大小分别为64.8N和76.4N。

【考点】本题考查受力分析、共点力作用下物体的平衡条件及其应用、力的合成与分解的运用。

高一物理动态平衡分析试题答案及解析1. 如图所示，把球夹在竖直墙壁AC 和木板BC 之间，不计摩擦，设球对墙壁的压力大小为F 1，对木板的压力大小为F 2，现将木板BC 缓慢转至水平位置的过程中（ ）A ．F 1、F 2都增大B ．F 1增加、F 2减小C ．F 1减小、F 2增加D ．F 1、F 2都减小【答案】D【解析】设球对墙壁的压力大小为F 1`，对木板的压力大小为F 2`，根据牛顿第三定律知，墙壁和木板对球的作用力分别为F 1和F 2．以小球研究对象，分析受力情况，作出力图．设木板与水平方向的夹角为θ．根据平衡条件得： F 1=Gtanθ，F 2=，将木板BC 缓慢转至水平位置的过程中，θ减小，tanθ减小，cosθ增大，则得到 F 1，F 2均减小． 【考点】本题考查共点力作用下的动态平衡。

2. 如图所示，用细线将A 物体悬挂在顶板上，B 物体放在水平地面上A 、B 间有一劲度系数为100 N/m 的轻弹簧，此时弹簧伸长2 cm 。

已知A 、B 两物体的重力分别是3 N 和5 N 。

则细线的拉力及B 对地面的压力分别是（ ）A.1 N 和0B.5 N 和7 NC.5 N 和3 ND.7 N 和7 N 【答案】C【解析】以物体B 为研究对象进行受力分析，根据共点力平衡条件有，代入数据解得地面对B 的支持力为，由牛顿第三定律可知，B 对地面的压力也为3N ，以A 为研究对象进行受力分析有，代入数据解得细线的拉力，所以只有选项C 正确； 【考点】共点力平衡、胡克定律3. 如图所示，物体A 、B 和C 叠放在水平桌面上，水平力F b ="5" N 、F c=10 N ，分别作用于物体B 、C 上，A 、B 和C 仍保持静止。

以f 1、f 2、f 3分别表示A 与B 、B 与C 、C 与桌面间的静摩擦力的大小，则（）A.f1="5" N, f2="0," f3="5" N B.f1="5" N, f2="5" N, f3=0C.f1="0," f2="5" N, f3="5" N D.f1="0," f2="10" N, f3="5" N【答案】C【解析】以A为研究对象进行受力分析可知，A受重力、支持力，二力平衡，水平方向上若受摩擦力作用，那么物体A不能保持平衡，所以AB之间的摩擦力为零，所以AB错误；以AB整体为研究对象，进行受力分析，水平、竖直方向上受力平衡，水平方向受Fb及物体C对B的支持力，二力平衡，所以可知，所以D错误；再以三个物体整体为研究对象分析受力，水平方向上受地面摩擦力、Fb 、Fc三力平衡，有，代入数据解得，所以选项C正确；【考点】共点力平衡4.如图所示，物体A静止在倾角为30°的斜面上，现将斜面倾角由30°增大到37°，物体仍保持静止，则下列说法中正确的是A．A对斜面的压力不变B．A对斜面的压力减小C．A受到的摩擦力不变D．A受到的摩擦力增大【答案】BD【解析】设斜面的倾角为α，物体A的重力为G．，根据A的受力图．由平衡条件得：N=Gcosαf=Gsinα；当斜面倾角α由30°增大到37°时，cosα减小，sinα增大，则N减小，f增大，故A对斜面的压力减小，A对斜面的摩擦力增大．故选项BD正确。

高一物理动态平衡分析试题答案及解析1.如图所示，用细线将A物体悬挂在顶板上，B物体放在水平地面上A、B间有一劲度系数为100 N/m的轻弹簧，此时弹簧伸长2 cm。

已知A、B两物体的重力分别是3 N和5 N。

则细线的拉力及B对地面的压力分别是（）A.1 N和0B.5 N和7 NC.5 N和3 ND.7 N和7 N【答案】C【解析】以物体B为研究对象进行受力分析，根据共点力平衡条件有，代入数据解得地面对B的支持力为，由牛顿第三定律可知，B对地面的压力也为3N，以A为研究对象进行受力分析有，代入数据解得细线的拉力，所以只有选项C正确；【考点】共点力平衡、胡克定律2.如图，一物体用一轻绳悬挂于O点而静止，现在用一个水平力F作用在物体上，使其缓慢偏离竖直位置，则水平拉力F的大小变化情况为A．先变大，后变小B．先变小，后变大C．一直变大D．不断变小【答案】C【解析】设细线与竖直方向的夹角为α，则根据平衡知识可得F=mgtanα，所以当小球缓慢偏离竖直位置时，随着α的增大，F一直增大，选项C正确。

【考点】力的平衡。

3.如图所示，将一球用网兜挂在光滑的墙壁上，设绳对球的拉力为F1，墙壁对球的支持力为F2，当球的半径增大时（设细绳长度不变）（）A．F1、F2均不变B．F1、F2均减小C．F1、F2均增大D．F1减小，F2增大【答案】C【解析】对球体受力分析如下，墙壁弹力和自身重力的合力与绳子拉力等大反向，根据几何关系有，，球的半径增大细绳长度不变时，增大，所以墙壁弹力增大，绳子拉力增大，选项C对。

【考点】力的动态平衡4.如图所示，把一个光滑圆球放在两块挡板AC和AB之间，AC与AB之间夹角为30°，现将AC板固定而使AB板顺时针缓慢转动90°，则（）A．球对AB板的压力先减小后增大B．球对AB板的压力逐渐减小C．球对AC板的压力逐渐增大D．球对AC板的压力先减小后增大【答案】A【解析】以小球为研究对象，分析受力情况，作出小球三个不同位置的受力图如图，可见，使AB板顺时针缓慢转动90°的过程中，AB板对球的支持力N1先减小后增大，AC板对球的支持力N2一直减小，由牛顿第三定律得知，球对AB板的压力先减小后增大，球对AC板的压力一直减小．故A正确，BCD均错误．【考点】本题考查共点力平衡条件及应用。

高一物理课题—共点力平衡与动态分析练习及答案一、共点力平衡练题1. 一根长为2m的细木棍，质量为0.5kg，其左端离支点30cm处有一个重量为8N的物体挂着，求木棍的质心离支点的距离。

答案：根据平衡条件，木棍的质心应该位于支点的正上方，所以质心离支点的距离为0cm。

2. 在一个水平光滑的桌面上，放置着一个质量为2kg的物体A，物体A的正下方离桌面10cm的位置有一个质量为3kg的物体B，求物体B离物体A的距离。

答案：由于物体A和物体B的质量相等，且在同一水平面上，所以物体B离物体A的距离为0cm。

3. 一个质量为4kg的物体A和一个质量为6kg的物体B共同悬挂在一个绳子上，绳子两端分别与两个天花板固定，物体A离左边固定点的距离为2m，物体B离右边固定点的距离为3m，求绳子的张力。

答案：根据平衡条件，物体A和物体B的重力合力应该与绳子的张力相等，所以绳子的张力为10N。

二、动态分析练题1. 一个质量为2kg的物体沿着水平方向以5m/s的速度运动，受到一个3N的水平向右的力作用，求物体的加速度。

答案：根据牛顿第二定律，物体的加速度等于物体受到的合力除以物体的质量，所以物体的加速度为1.5 m/s²。

2. 一个质量为0.5kg的物体沿着水平方向以10m/s²的加速度运动，受到一个2N的水平向左的力作用，求物体的摩擦力。

答案：根据牛顿第二定律，物体受到的合力等于物体的质量乘以加速度，所以物体受到的合力为5N。

由于物体受到一个2N的力向左的作用，所以摩擦力应该为3N。

3. 一个质量为5kg的物体沿着斜面以2m/s²的加速度向下滑动，斜面的倾角为30°，求物体受到的重力分解到斜面上的分力大小。

答案：物体受到的重力分解到斜面上的分力大小等于物体的重力乘以斜面的正弦值，所以物体受到的重力分解到斜面上的分力大小为25N。

以上是高一物理课题—共点力平衡与动态分析的练题及答案。

高一物理：共点力平衡与动态分析练习及
答案
一、选择题
1. 在一个平面内，有两个力F1和F2作用在一个物体上，下列
哪个选项是正确的？
A. 如果F1和F2的方向相同，那么物体一定做加速运动
B. 如果F1和F2的方向相反，那么物体一定做减速运动
C. 如果F1和F2的方向相反，且大小相等，那么物体处于静止状态
D. 如果F1和F2的方向相同，且大小相等，那么物体处于匀速直线运动状态
二、填空题
2. 一个物体受到三个共点力的作用，其中一个力的大小为10N，方向为水平向右，另外两个力的合力大小为15N，方向为______。

请填写合力的方向。

三、解答题
3. 一个物体受到两个力的作用，其中一个力的大小为8N，方向为水平向右；另一个力的大小为12N，方向为垂直向上。

求物体的合力大小和方向。

四、分析题
4. 一个物体受到三个力的作用，其中两个力的大小分别为6N 和9N，夹角为90度。

第三个力的大小为10N，方向未知。

请分析物体的运动状态。

答案
一、选择题
1. C
二、填空题
2. 水平向左
三、解答题
3. 合力大小为10√2N，方向为水平向右和垂直向上的夹角为45度。

四、分析题
4. 物体可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态。

当第三个力的方向与6N和9N的合力方向相同时，物体处于静止状态；当第三个力的方向与6N和9N的合力方向相反时，物体处于匀速直线运动状态。

高中物理教科版必修1物体动态平衡【考纲解读与考频分析】物体平衡为考纲II级考点，动态平衡以其变化多，能力要求高成为高考高频考点。

【高频考点定位】：动态平衡考点一：动态平衡【3年真题链接】1．（2019全国理综I卷19）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。

一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。

另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。

现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。

已知M始终保持静止，则在此过程中（）A．水平拉力的大小可能保持不变B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【参考答案】BD【命题意图】本题考查动态平衡及其相关知识点。

【解题思路】用水平向左的拉力缓慢拉动N，水平拉力一定逐渐增大，细绳对N的拉力一定一直增大，由于定滑轮两侧细绳中拉力相等，所以M所受细绳的拉力大小一定一直增大，选项A错误B正确；由于题述没有给出M、N的质量关系，所以M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增大，选项C错误D正确。

【方法归纳】解答此题也可设出用水平向左的拉力缓慢拉动N后细绳与竖直方向的夹角，分析受力列出解析式，得出细绳的拉力随细绳与竖直方向的夹角表达式，进行讨论。

2.(2017·全国理综I卷·21)如图，柔软轻绳ON的一端O固定。

其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N。

初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为，现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变，在OM由竖直被拉到水平的过程中（）A.MN上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小C.OM上的张力逐渐增大D.OM上的张力先增大后减小【参考答案】.A.D【命题意图】本题考查物体的动态平衡及其相关的知识点。

【解题思路】将重物向右上方缓慢拉起，物体处于动态平衡状态，可利用物体平衡条件或力的分解画出动态图分析。

高一物理共点力平衡和动态分析实例题及答案实例题1：共点力平衡题目描述一根长为2m的杆，杆的一端放在地面上，另一端用绳子系在墙上，绳子与杆的夹角为30°。

在杆上有两个力，一个力的作用点在杆的底部，与杆夹角为60°，另一个力的作用点在杆的中部，与杆夹角为90°。

已知杆的质量为3kg，求绳子的拉力和墙对杆的支持力。

解答首先我们根据题目描述，画出杆的示意图如下：根据题目中给出的夹角和力的信息，我们可以列出力的平衡方程：$$\begin{cases}F_{x1} + F_{x2} = 0 \\F_{y1} + F_{y2} + F_{R} - mg = 0\end{cases}$$其中，$F_{x1}$和$F_{y1}$分别表示力1在$x$轴和$y$轴的分量，$F_{x2}$和$F_{y2}$分别表示力2在$x$轴和$y$轴的分量，$F_{R}$表示墙对杆的支持力，$m$表示杆的质量，$g$表示重力加速度。

由于$F_{x1}$和$F_{x2}$都与$x$轴垂直，所以它们的$x$轴分量为0。

根据三角函数的定义，我们可以得到：$$\begin{cases}F_{y1} = F_1 \sin(60°) \\F_{y2} = F_2 \sin(90°)\end{cases}$$其中，$F_1$和$F_2$分别表示力1和力2的大小。

将上述方程带入力的平衡方程中，可以得到：$$\begin{cases}F_1 \sin(60°) + F_2 \sin(90°) + F_R - mg = 0 \\F_{x1} + F_{x2} = 0\end{cases}$$由于$F_{x1} + F_{x2} = 0$，所以$F_{x1} = - F_{x2}$。

根据三角函数的定义，我们可以得到：$$\begin{cases}F_{x1} = F_{1} \cos(60°) \\F_{x2} = F_{2} \cos(90°)\end{cases}$$将上述方程带入$F_{x1} + F_{x2} = 0$，可以得到：$$F_{1} \cos(60°) + F_{2} \cos(90°) = 0$$解上述方程，可以得到$F_{1} = - F_{2} \sqrt{3}$。

高一物理共点力的平衡试题答案及解析1.如图所示，在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体，已知m1>m2。

若三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块A．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右B．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左C．有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因m1、m2、1、2的数值均未给出D．以上结论均不对【答案】D【解析】将三个物体看作整体，则物体只受重力和支持力作用，水平方向没有外力，故三角形木块不受地面的摩擦力，故D正确；故选：D．【考点】整体法及隔离法的应用。

2.如图所示，质量为m的小物体静止在半径为R的半球体上，小物体与半球体间的动摩擦因数为μ，小物体与球心连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是A．小物体对半球体的压力大小为B．小物体对半球体的压力大小为C．小物体所受摩擦力大小为D．小物体所受摩擦力大小为【答案】D【解析】对小物体受力分析，小物体受重力、支持力及摩擦力，三力作用下物体处于平衡状态，则合力为零，小物体对球面的压力，AB错误；小物体所受静摩擦力作用，不能用来计算，摩擦力沿切线方向，在切线方向重力的分力与摩擦力相等，即；C错误D正确【考点】共点力平衡力的合成与分解3.如图所示，三根细线OA、OB 、OC最大承受力相同。

其中OB水平，A端、B端固定。

若逐渐增加C端所挂物体质量，则最先断的绳（）A．必定是OA B．必定是OBC．必定是OC D．可能是OB，也可能是OC【答案】A【解析】对O点进行受力分析并根据三角形定则可知OA承受力最大，故最容易先断，A对。

【考点】本题考查了共点力的平衡。

4.质量为m的小球在空中运动时，受到空气的作用力，沿与竖直方向成30o角的方向斜向下做匀速直线运动，如图所示，空气作用力的大小为A．B．C．2mg D．mg【答案】 D【解析】小球在空中运动时，受到重力和空气作用力，因小球做匀速直线运动，由平衡条件可得空气作用力大小等于重力mg，所以本题选择D。

物理学高一共点力平衡与动态分析问题与解答1. 什么是共点力平衡？共点力平衡是指在一个平面上，多个力作用于一个物体上，使得物体保持静止或匀速直线运动的状态。

在共点力平衡中，不仅要考虑力的大小，还要考虑力的方向。

2. 如何判断物体处于共点力平衡状态？判断物体处于共点力平衡状态的条件是：合力为零，合力矩为零。

- 合力为零：当多个力作用于一个物体上时，如果这些力的合力等于零，即所有力的矢量和为零，那么物体就处于共点力平衡状态。

- 合力矩为零：当多个力作用于一个物体上时，如果这些力的合力矩等于零，即所有力对物体产生的力矩的矢量和为零，那么物体就处于共点力平衡状态。

3. 如何解答共点力平衡问题？解答共点力平衡问题的步骤如下：1. 绘制力的示意图：根据题目给出的信息，将力的方向和大小用箭头表示在物体上。

2. 分解力的矢量：将力的矢量分解为水平方向和垂直方向的分力，便于计算。

3. 确定未知量：根据题目给出的信息，确定需要求解的未知量。

4. 应用力的平衡条件：根据合力为零和合力矩为零的条件，列出方程。

5. 求解未知量：解方程组，求解未知量的数值。

4. 什么是动态分析？动态分析是指研究物体在力的作用下产生加速度的情况。

在动态分析中，除了考虑力的大小和方向，还需要考虑物体的质量和加速度。

5. 如何解答动态分析问题？解答动态分析问题的步骤如下：1. 绘制力的示意图：根据题目给出的信息，将力的方向和大小用箭头表示在物体上。

2. 分解力的矢量：将力的矢量分解为水平方向和垂直方向的分力，便于计算。

3. 确定未知量：根据题目给出的信息，确定需要求解的未知量，包括加速度、力或质量等。

4. 应用牛顿第二定律：根据牛顿第二定律（F=ma）列出方程。

5. 求解未知量：解方程，求解未知量的数值。

以上是关于高一共点力平衡与动态分析问题的基本解答方法，希望能对您有所帮助。

如有其他问题，请随时提问。

高一物理【动态平衡问题】专题训练题组一矢量三角形法解决三力动态平衡问题1.如图所示,可视为质点的小球拴接了轻质弹簧和细线,并在它们的作用下保持静止。

轻质弹簧与竖直方向有一定夹角,细线处于水平状态。

现保持弹簧与竖直方向的夹角不变,将轻质细线由水平状态缓慢转至竖直状态,则()A.弹簧的长度逐渐变长B.弹簧的长度逐渐变短C.细线上的拉力逐渐增大D.细线上的拉力逐渐减小2.如图所示,OA、OB、OC都为轻绳,OA绳水平,OC绳下悬挂有一小物体(可视为质点)。

现施加一水平力F于小物体上,使小物体缓慢被拉高,在此过程中,OA、OB两绳位置不变,则()A.拉力F增大B.绳AO的拉力不变C.绳BO的拉力减小D.绳CO的拉力先减小后增大题组二解析法解决三力动态平衡问题123.如图所示,在球形的大碗内,一同学用倒置的筷子缓慢推动质量为m 的光滑小球,由碗底G 沿弧面向上运动,推动过程中筷子始终沿半径方向,已知碗的上沿与圆心的连线与水平方向的夹角为30°,球的大小不计,重力加速度为g ,关于小球的受力,下列说法正确的是 ( )A.上升过程碗对小球的弹力先变大后变小B.上升过程筷子对小球的弹力先变大后变小C.筷子对小球的最大弹力为√33mgD.碗对小球的最小弹力为12mg 4.如图所示,小球用细绳系住置于斜面体上,绳的另一端固定于O 点。

现用水平力F 缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于伸直状态。

当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F N 以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是( )A .F N 保持不变,F T 不断增大B .F N 不断增大,F T 不断减小C .F N 保持不变,F T 先增大后减小D .F N 不断增大,F T 先减小后增大题组三 相似三角形法解决三力动态平衡问题5.一轻杆BO,其O端用光滑铰链固定在竖直轻杆AO上,B端挂一重物,且系一细绳,细绳跨过竖直轻杆顶端A处的光滑小滑轮,用力F拉住,如图所示。

高一物理共点力的平衡试题答案及解析1.如图所示，在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个物体，已知m1>m2。

若三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块A．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右B．有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左C．有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因m1、m2、1、2的数值均未给出D．以上结论均不对【答案】D【解析】将三个物体看作整体，则物体只受重力和支持力作用，水平方向没有外力，故三角形木块不受地面的摩擦力，故D正确；故选：D．【考点】整体法及隔离法的应用。

2.如图所示，离地H高处有一个质量为m、带电量为+q的物体处于电场强度随时间变化规律为（、k均为大于零的常数，电场水平向左为正方向）的电场中，物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为，已知.时，物体从墙上静止释放，若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当物体下滑后脱离墙面，此时速度大小为，最终落在地面上。

则下列关于物体的运动说法正确的是A．当物体沿墙壁下滑时，物体先加速再做匀速直线运动B．物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线HC．物体克服摩擦力所做的功D．物体与墙壁脱离的时刻为【答案】 CD【解析】试题分析: 竖直方向上，由牛顿第二定律有：mg-μqE=ma，随着电场强度E的减小，加速度a逐渐增大，做变加速运动，当E=0时，加速度增大到重力加速度g，此后物块脱离墙面，脱离墙面后合力不为0，物体脱离墙面时的速度向下，之后所受合外力与初速度不在同一条直线上，所以运动轨迹为曲线，故A、B错误；、物体从开始运动到脱离墙面电场力一直不做功，由动能定理得，mg，得物体克服摩擦力所做的功，故C正确；当物体与墙面脱离时电场强度为零，所以E=E-kt=0，解得时间t=E/k，故D正确．【考点】电场强度；共点力平衡的条件及其应用3.（8分）如图所示，物体的重力G＝5N，AO绳与顶板间的夹角为45°，BO绳水平.求：AO绳和BO绳所受拉力的大小.【答案】FAO =5N （4分） FBO="5N" （4分）【解析】据题意，物体处于静止状态，据平衡条件物体所受到的拉力为：AO绳拉力：BO绳拉力：【考点】本题考查物体平衡条件。

高一物理共点力平衡和动态分析习题及答案集本文档包含了一系列关于共点力平衡和动态分析的物理题及其答案。

以下是一些示例题和答案供参考：题1一个物体受到两个力的作用，力的大小分别为F1 = 20N和F2 = 30N，方向分别为与X轴正方向夹角为30°和60°。

求物体受到的合力大小和方向。

解答：首先将两个力分解为X轴和Y轴上的分力：F1x = F1 * cos(30°)= 20N * cos(30°)≈ 17.32NF1y = F1 * sin(30°)= 20N * sin(30°)≈ 10NF2x = F2 * cos(60°)= 30N * cos(60°)= 15NF2y = F2 * sin(60°)= 30N * sin(60°)= 25.98N合力的大小为：F合= √((F1x + F2x)^2 + (F1y + F2y)^2) = √((17.32N + 15N)^2 + (10N + 25.98N)^2)≈ √(484.74N^2 + 1327.2804N^2)≈ √(1812.2404N^2)≈ 42.60N合力的方向为：θ = arctan((F1y + F2y) / (F1x + F2x))= arctan((10N + 25.98N) / (17.32N + 15N))≈ arctan(35.98N / 32.32N)≈ arctan(1.114)≈ 48.6°因此，物体受到的合力大小约为42.60N，方向约为48.6°。

题2一个物体以初速度v0 = 10m/s沿直线运动，受到一个恒定的合力F = 30N，物体的质量为m = 2kg。

求物体在t = 5s时的速度和位移。

解答：根据牛顿第二定律，可以得到物体的加速度：a = F / m= 30N / 2kg= 15m/s^2物体在t = 5s时的速度可以通过速度-时间关系得到：v = v0 + at= 10m/s + 15m/s^2 * 5s= 85m/s物体在t = 5s时的位移可以通过位移-时间关系得到：s = v0t + (1/2)at^2= 10m/s * 5s + (1/2) * 15m/s^2 * (5s)^2= 25m + 187.5m= 212.5m因此，物体在t = 5s时的速度为85m/s，位移为212.5m。

第三章相互作用——力5共点力的平衡基础过关练题组一平衡状态1.(多选)下面关于共点力的平衡与平衡条件的说法正确的是()A.如果物体的运动速度为零,则必处于平衡状态B.如果物体的运动速度大小不变,则必处于平衡状态C.如果物体处于平衡状态,则物体沿任意方向的合力都必为零D.如果物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态,则任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反2.物体受到共点力的作用,下列说法中正确的是()A.在某一时刻速度等于0的物体一定处于平衡状态B.相对于另一物体保持静止的物体一定处于平衡状态C.物体所受合力为0,就一定处于平衡状态D.物体做匀加速运动时,一定处于平衡状态题组二共点力平衡的条件3.一个物体受到三个共点力的作用,如果三个力的大小为如下各组中的情况,那么有可能使物体处于平衡状态的是()A.1N4N7NB.2N6N9NC.2N5N8ND.6N8N6N4.如图所示,有一只重为G的蜻蜓在空中沿虚线方向匀速直线飞行,在此过程中,蜻蜓受到空气对它作用力的方向是()A.a方向B.b方向C.c方向D.d方向5.一个质量为3kg的物体被放置在倾角为α=30°的固定、光滑斜面上,在如图所示的甲、乙、丙三种情况下,物体处于平衡状态的是(g取10N/kg)()A.仅甲图B.仅丙图C.仅乙图D.甲、乙、丙图题组三受力分析整体法和隔离法6.(多选)如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈B上,现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B,它们均静止不动(重力加速度大小为g),则()A.A与B之间一定存在摩擦力B.B与地面之间可能存在摩擦力C.B对A的支持力可能小于mgD.地面对B的支持力的大小一定等于(M+m)g7.(多选)如图所示,质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和一水平面间,处于静止状态。

若不计一切摩擦,重力加速度大小为g,则()A.水平面对正方体的弹力大小为(M+m)gB.墙面对正方体的弹力大小为mgtanαC.正方体对直角劈的弹力大小为mg cosαD.直角劈对墙面的弹力大小为mg sinα8.(多选)如图所示,两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上。