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-2024-2025学年高一物理举一反三系列(人教版2019必修第一册
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。
共点力的平衡 第 3 课时 动态分析(教师版) 2024-2025学年上海市高一物理必修一同步讲义
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]:。
高一物理必修一动态平衡受力分析
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
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
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
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
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
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。
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高一物理能力提高专项训练(一)
共点力平衡与动态分析
1．倾斜长木板一端固定在水平轴O上，另一端缓慢放低，放在长木板上的
物块m一直保持相对木板静止状态，如图所示．在这一过程中，物块m
受到长木板支持力F N和F f的大小变化情况是( )
A．F N变大，F f变大B．F N变小，F f变小
C．F N变大，F f变小D．F N变小，F f变大
2．如图所示，一均匀球放在倾角为α的光滑斜面和一光滑的挡板之间，挡
板与斜面的夹角为θ设挡板对球的弹力为F l，斜面对球的弹力为F2，则当
θ逐渐减小到θ＝α的过程中，下列说法正确的是( )
A．F1先减小后增大B．F1先增大后减小
C．F2减小D．F2增大
3．如图所示，电灯悬于两壁之间，保持O点及OB绳的位置不变，而将绳
端A点向上移动，则( )
A．绳OA所受的拉力逐渐增大
B．绳OA所受的拉力逐渐减小
C．绳OA所受的拉力先增大后减小
D．绳OA所受的拉力逐渐先减小后增大
4．把球夹在竖直墙和木板BC之间，不计摩擦．球对墙的压力为F N1，球对板的
压力为F N2．在将板BC逐渐放至水平的过程中，说法正确的是( )
A．F N1，F N2，都增大B．F N1，F N2，都减小
C．F Nl增大，F N2减小D．F N1减小，F N2增大
5．某一物体受到三个力作用，下列各组力中，能使的球挂在光滑的墙壁上，设绳的拉力为F，球对墙的压力为F N，当绳长增加时，下列说法正确的是( )
A．F，F N均不变B．F减小，F N增大
C．F增大，F N减小D．F减小，F N减小
6.半径为R的表面光滑的半球固定在水平面上。
在距其最高点的正上方为h的悬点O，固定长L的轻绳一端，绳的另一端拴一个重为G的小球。
小球静止在球面上，如图所示。
则绳对小球的拉力T如何变化( )；支持力N如何变化( )
A．变大B．变小C．不变D．无法确定
7．物体m恰好沿静止的斜面匀速下滑，现用力F作用在m上，力F过m的重心，且方向竖直向下，则( )
A．斜面对物体的压力增大B．斜面对物体的摩擦力增大了
C．物体将不能沿斜面匀速下滑D．物体仍保持匀速下滑
8. 如图所示，使弹簧测力计Ⅱ从图示位置开始沿顺时针方向缓慢转动，在
此过程中，保持结点位于O点不变，保持弹簧测力计I的拉伸方向不变，
那么，在全过程中关于弹簧测力计I、Ⅱ的读数F1和F2的变化是 ( ) A．F1增大，F2减小 B．F1减小，F2先增大后减小
C．F1减小，F2增大 D．F1减小，F2先减小后增大
9．如图所示，A与B两个物体用轻绳相连后，跨过无摩擦的定滑
轮，A物体在水平面上Q位置时处于静止状态，若将A物体移到
P位置，仍然能够处于静止状态，则A物体由Q移到P后，作用
于A物体上的力中增大的是（）
A．地面对A的摩擦力B．地面对A的支持力
C．绳子对A的拉力D．A受到的合力
10.如图所示，重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200 N的物体，当绳与水平面成60o角时，物体静止，不计算滑轮与绳的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力．
11．如图所示，物体A质量为2kg，与斜面间摩擦因数为0.4若要使A在斜面上静止，物体B质量的最大值和最小值是多少？。