4/4素養(yǎng)提升3受力分析共點(diǎn)力的平衡1.（2023·江蘇高考7題）如圖所示，“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器靜止在月球平坦表面處。已知探測(cè)器質(zhì)量為m，四條腿與豎直方向的夾角均為θ，月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的16。每條腿對(duì)月球表面壓力的大小為（A.mg4 B.C.mg6cosθ2.（2023·山東高考2題）餐廳暖盤(pán)車的儲(chǔ)盤(pán)裝置示意圖如圖所示，三根完全相同的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接托盤(pán)。托盤(pán)上疊放若干相同的盤(pán)子，取走一個(gè)盤(pán)子，穩(wěn)定后余下的正好升高補(bǔ)平。已知單個(gè)盤(pán)子的質(zhì)量為300g，相鄰兩盤(pán)間距為1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧的勁度系數(shù)為（）A.10N/m B.100N/mC.200N/m D.300N/m3.（2024·九省聯(lián)考貴州）如圖，一小型卡車行駛在平直公路上，車上裝有三個(gè)完全相同、質(zhì)量均為m的光滑圓柱形勻質(zhì)物體，A、B水平固定，C自由擺放在A、B之上。當(dāng)卡車以某一恒定的加速度剎車時(shí)，C對(duì)A的壓力恰好為零，已知重力加速度大小為g，則C對(duì)B的壓力大小為（）A.33mg B.2C.3mg D.2mg4.（2022·浙江6月選考10題）如圖所示，一輕質(zhì)曬衣架靜置于水平地面上，水平橫桿與四根相同的斜桿垂直，兩斜桿夾角θ＝60°。一重為G的物體懸掛在橫桿中點(diǎn)，則每根斜桿受到地面的（）A.作用力為33G B.作用力為3C.摩擦力為34G D.摩擦力為35.2023年的春晚舞蹈《錦繡》，藝術(shù)地再現(xiàn)了古代戍邊將士與西域各民族化干戈為玉帛并建立深厚友誼的動(dòng)人故事。圖（a）是一個(gè)優(yōu)美且難度極大的后仰動(dòng)作，人后仰平衡時(shí)，可粗略認(rèn)為頭受到重力G、肌肉拉力F2和頸椎支持力F1。如圖（b），若彎曲后的頭頸與水平方向成60°角，F(xiàn)2與水平方向成45°角，則可估算出F1的大小為（）A.（3＋1）G B.（3－1）GC.（3＋2）G D.（3－2）G6.（2024·山東臨沂模擬）如圖所示，質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平地面上，質(zhì)量為m的滑塊沿著斜面向下做加速運(yùn)動(dòng)，斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g，在滑塊下滑的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.滑塊與斜面體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ大于tanθB.斜面體對(duì)滑塊的支持力大小為mgcosθC.地面對(duì)斜面體的支持力大于（M＋m）gD.地面對(duì)斜面體的摩擦力方向水平向左7.（多選）（2024·湖南衡陽(yáng)模擬）如圖所示，固定的斜面上疊放著A、B兩木塊，木塊A與B的接觸面是水平的，水平力F作用于木塊A，使木塊A、B保持靜止，且F≠0。則下列描述正確的是（）A.B可能受到3個(gè)或4個(gè)力作用 B.斜面對(duì)木塊B的摩擦力方向可能沿斜面向下C.A對(duì)B的摩擦力可能為0 D.A、B整體可能受三個(gè)力作用8.（2024·山東青島期末）在粗糙水平面上放著一個(gè)三角形木塊abc，在它的兩個(gè)粗糙斜面上分別放有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體，m1＞m2，β＞α，若兩物體分別以v1和v2沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)，且v1＞v2，三角形木塊保持靜止，則粗糙水平面對(duì)三角形木塊（）A.摩擦力的方向水平向右 B.摩擦力的方向水平向左C.摩擦力的方向不能確定 D.以上結(jié)論都不對(duì)9.（2024·福建廈門(mén)模擬）如圖甲所示，用瓦片做屋頂是我國(guó)建筑特色之一。屋頂部分結(jié)構(gòu)如圖乙所示，橫截面為圓弧的瓦片靜置在兩根相互平行的椽子正中間。已知椽子間距離為d，與水平面夾角均為θ，瓦片質(zhì)量為m，圓弧半徑為d，忽略瓦片厚度，重力加速度為g，則每根椽子對(duì)瓦片的支持力大小為（）A.12mg B.12C.33mgcosθ D.mgcos10.如圖所示是一豎直固定的光滑圓環(huán)，中央有孔的小球P和Q套在環(huán)上，由伸直的細(xì)繩連接，它們恰好能在圓環(huán)上保持靜止?fàn)顟B(tài)。已知小球Q的質(zhì)量為m，O、Q連線水平，細(xì)繩與水平方向的夾角為30°，重力加速度為g。則（）A.細(xì)繩對(duì)Q球的拉力大小為mg B.環(huán)對(duì)Q球的支持力大小為33C.P球的質(zhì)量為2m D.環(huán)對(duì)P球的支持力大小為3mg11.（2024·安徽黃山模擬）如圖所示，質(zhì)量為m的物塊A靜置于水平臺(tái)面上，質(zhì)量也為m的光滑小球B（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在半球體C上，物塊A與小球B通過(guò)細(xì)線連接起來(lái)，并且細(xì)線繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪P。物塊A在圖示位置恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑輪P通過(guò)豎直的輕桿固定于半球體球心的正上方，細(xì)線PA水平，PB剛好與半球體相切且與豎直方向的夾角θ＝30°。重力加速度大小為g，不計(jì)細(xì)線與滑輪間的摩擦，則（）A.輕桿OP對(duì)滑輪的作用力大小為mg B.A受到的摩擦力大小為12C.C受到的摩擦力大小為34mg D.C對(duì)B的彈力大小為3

12.（2024·山東聊城一模）掛燈籠的習(xí)俗起源于西漢，過(guò)年期間，家家戶戶都掛起了各式各樣的燈籠。如圖所示，由五根等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛起質(zhì)量均為m的燈籠A、B、C、D，中間細(xì)繩是水平的，上面兩細(xì)繩與水平方向夾角為θ1，中間兩細(xì)繩與豎直方向夾角為θ2，A、B間和B、C間的繩中張力分別是FAB和FBC，重力加速度為g。下列關(guān)系式正確的是（）A.θ1＝θ2 B.tanθC.FBC＝mgtanθ2 D.FAB＝mg13.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球通過(guò)兩根輕彈簧A、B連接，在水平外力F作用下，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧實(shí)際長(zhǎng)度相等。彈簧A、B的勁度系數(shù)分別為kA、kB，且原長(zhǎng)相等。彈簧A、B與豎直方向的夾角分別為θ與45°。設(shè)A、B中的拉力分別為FA、FB，小球直徑相比彈簧長(zhǎng)度可忽略，重力加速度為g，則（）A.tanθ＝12 B.kA＝kC.FA＝3mg D.FB＝2mg

素養(yǎng)提升3受力分析共點(diǎn)力的平衡1.D由于探測(cè)器靜止在月球平坦表面處，故月球表面對(duì)每條腿的支持力都豎直向上，則4FN＝m·16g，解得FN＝mg24，根據(jù)牛頓第三定律可知每條腿對(duì)月球表面的壓力大小為mg24，D正確，A、B2.B設(shè)托盤(pán)上每減少一個(gè)盤(pán)子每根彈簧的形變量為Δx，由題意知mg＝3kΔx，解得k＝100N/m，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。3.B卡車以某一恒定的加速度剎車時(shí)，其加速度水平向左，則C所受的合力水平向左，而C對(duì)A的壓力恰好為零，則C只受重力和B對(duì)C的支持力，由豎直方向受力平衡有NBCsin60°＝mg，解得B球?qū)球的支持力為NBC＝233mg，由牛頓第三定律可知C對(duì)B的壓力大小為233mg4.B根據(jù)對(duì)稱性，四根斜桿對(duì)橫桿的作用力大小相等，設(shè)為F，選擇橫桿和物體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件有4Fcosθ2＝G，解得F＝36G，故每根斜桿受到地面的作用力也為36G，A錯(cuò)誤，B正確；每根斜桿受到地面的摩擦力大小為f＝Fsin30°＝312G，5.A由共點(diǎn)力的平衡條件可得F1sin60°＝G＋F2sin45°，F(xiàn)1cos60°＝F2cos45°，聯(lián)立解得F1＝（3＋1）G，故選A。6.B滑塊加速下滑說(shuō)明mgsinθ＞μmgcosθ，滑塊與斜面體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ小于tanθ，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；斜面體對(duì)滑塊的支持力大小為mgcosθ，選項(xiàng)B正確；對(duì)整體進(jìn)行受力分析可知，豎直方向有向下的加速度，因此地面對(duì)斜面體的支持力小于（M＋m）g，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；對(duì)整體受力分析可知，有向右的加速度，所以地面對(duì)斜面的摩擦力水平向右，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7.BD對(duì)木塊B受力分析，受重力、A對(duì)B的壓力、A對(duì)B水平向左的靜摩擦力、斜面對(duì)B垂直斜面向上的支持力，斜面對(duì)B有可能有靜摩擦力（當(dāng)A對(duì)B向左的靜摩擦力平行于斜面方向分力與重力沿斜面向下的分力平衡時(shí)靜摩擦力為零），則B受4個(gè)力或者5個(gè)力，故A錯(cuò)誤；當(dāng)A對(duì)B向左的靜摩擦力平行于斜面方向分力大于重力沿斜面向下的分力時(shí)，B木塊有上滑的趨勢(shì)，則木塊B受到平行于斜面向下的靜摩擦力，故B正確；對(duì)A受力分析，受推力、重力、支持力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件，B對(duì)A的靜摩擦力與推力F平衡，根據(jù)牛頓第三定律，A對(duì)B的摩擦力水平向左，大小為F，故C錯(cuò)誤；對(duì)A、B整體受力分析，受重力、支持力、推力，有可能無(wú)靜摩擦力（當(dāng)推力平行斜面方向的分力與重力沿斜面向下的分力平衡時(shí)靜摩擦力為零），故D正確。8.D將三個(gè)物體看成一個(gè)整體，三角形木塊保持靜止?fàn)顟B(tài)，而另外的兩個(gè)物體都做勻速運(yùn)動(dòng)，所以三個(gè)物體都處于平衡狀態(tài)，則整體只受重力和支持力作用，水平方向沒(méi)有外力，則三角形木塊不受水平面的摩擦力，故D正確。9.C根據(jù)題意，對(duì)瓦片在垂直于斜面的平面內(nèi)受力分析如圖所示，根據(jù)受力平衡并結(jié)合幾何關(guān)系，可得2Ncos30°＝mgcosθ，解得N＝33mgcosθ，故選C10.C對(duì)Q球受力分析，如圖所示，由平衡條件可知，在豎直方向上有Fsin30°＝mg，在水平方向上有Fcos30°＝NQ，聯(lián)立解得F＝2mg，NQ＝3mg，故A、B錯(cuò)誤；設(shè)P球的質(zhì)量為M，對(duì)P球受力分析，如圖所示，在水平方向上有F'cos30°＝NPsin30°，在豎直方向上有NPcos30°＝Mg＋F'sin30°，又F'＝F，聯(lián)立解得M＝2m，NP＝23mg，故C正確，D錯(cuò)誤。11.C對(duì)小球B受力分析，受重力mg、細(xì)線拉力T、C對(duì)B的彈力NB，如圖所示，細(xì)線的拉力大小T＝mgcosθ＝32mg，C對(duì)B彈力大小NB＝mgsinθ＝12mg，A受到的摩擦力大小為fA＝T＝32mg，故B、D錯(cuò)誤；由幾何知識(shí)及力的合成知識(shí)知，輕桿對(duì)滑輪的作用力大小FOP＝T＝32mg，故A錯(cuò)誤；對(duì)B、C整體，在水平方向上，根據(jù)平衡條件可知C受到的摩擦力大小為fC＝Tsinθ＝3412.C設(shè)最上面兩側(cè)繩子拉力為T(mén)，對(duì)A上面的結(jié)點(diǎn)受力分析可知水平方向有Tcosθ1＝FABsinθ2，豎直方向有Tsinθ1＝FABcosθ2＋mg，對(duì)B上面結(jié)點(diǎn)受力分析可知FABsinθ2＝FBC，對(duì)四個(gè)燈籠的整體分析可知2Tsinθ1＝4mg，解得tanθ1·ta