考点 2：共点力平衡 打卡：2020 高考物理备考第 53 小时 编写：陈庆威 陈庆威老师推荐——2020 高频考点（新、准、全） 【精准练习】 1．（2020·北京）某实验小组发现：一个人直接用力拉汽车， 一般无法将汽车拉动；但用绳索把汽车与固定立柱拴紧，在绳 索的中央用较小的、垂直于绳索的水平侧向力 F 就可以拉动汽 车，汽车运动后 F 的方向保持不变，如图所示。若汽车在运动 过程中所受摩擦力大小不变，下列说法正确的是（　　） A．汽车受到绳索的拉力大小等于 F B．汽车受到绳索的拉力大于立柱受到绳索的拉力 C．匀速拉动汽车的过程中所需拉力 F 为恒力 D．匀速拉动汽车的过程中所需拉力 F 逐渐变大 2．（2020·浙江）上虞区城东小学的护鸟小卫士在学校的绿化 带上发现一个鸟窝静止搁在三根树叉之间．若鸟窝的质量为 m，与三根树叉均接触．重力加速度为 g．则（ ） A．三根树叉对鸟窝的合力大小等于 mg B．鸟窝所受重力与鸟窝对树叉的力是一对平衡 力 C．鸟窝与树叉之间一定只有弹力的作用 D．树叉对鸟窝的弹力指向鸟窝的重心 3．（2020·广东）如图所示，倾角为 30°的斜面固定在水平地 面上斜面上放有一重为 G 的物块，物块与斜面之间的动摩擦因 3 数等于 3 ，水平轻弹簧一端顶住物块，另一端顶住竖直墙面 物块刚好沿斜面向上滑动，最大静摩 擦 力等于滑动摩擦力，弹簧的弹力大小 是 （ ） 1 A． 2 G 3 C． 3 G 3 B． 2 G D． 3 G 4．（2020·四川）如图所示，一架无人机执行航拍任务时正沿 直线朝斜向下方向匀速运动．用 G 表示无人机重力，F 表示空 气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情 况的是 ( 　　 ) A． B． C． D． 5．（2020·四川）如图所示，在一座寺庙门口吊着一口大钟， 在大钟旁边并排吊着撞锤，吊撞锤的轻绳长为 L ，与吊撞锤的 2 3L 点等高且水平相距 3 处有一固定的光滑定滑轮，一和尚将 轻绳一端绕过定滑轮连在撞锤上，然后缓慢往下拉绳子另一端， L 使得撞锤提升竖直髙度 2 时突然松手，使撞锤自然的摆动下去 撞击大钟，发出声音。（重力加速度 g ）则（　　） A．在撞锤上升过程中，和尚对绳子的拉力大小不变 B．在撞锤上升过程中，撞锤吊绳上的拉力大小不变 C．突然松手后，撞锤撞击大钟前瞬间的速度大小为 2gl 3 D．突然松手时，撞锤的加速度大小等于 2 g 6．（2020·宝鸡）如图所示，倾斜直杆的左端固定在地面上， 与水平面成 60°角，杆上穿有质量为 m 的小球 a 和质量为 2m 的小球 b，a，b 小球通过一条细绳跨过两个定滑轮相连接。当 a、b 静止时 O1a 段绳竖直， O2b 段绳与杆的夹角为 30°。若忽略 小球 b 与杆间的摩擦，重力加速度的大小为 g。则下列说法正 确的是（　　） A．绳对 a 的拉力大小为 mg B．绳对 a 的拉力大小为 2 mg C．a 与杆之间可能没有弹力 D．a 与杆之间一定没有摩擦 力 7．（2020·湖北）在学习《相互作用》时张老师做了一个有趣 的实验，他在一口竖直钉在木板的钉子上按如图所示方式放了 15 口钉子，其中两口水平，一侧 6 口钉子，另一侧 7 口钉子。 下列说法正确的是（ ） A．水平的 1 号钉子所受的力有 15 个 力 B．2 号钉子所受的力有 3 个力 C．3 号钉子所受的力有 13 个力 D．如果钉子的摩擦因数太小，这 15 口钉子无法在竖直的钉子 上放稳 8．（2020·天津）（多选）科技的发展正在不断地改变着我们 的生活，图甲是一款放在水平桌面上的手机支架，其表面采用 了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物 体时，会牢牢吸附在物体上。图乙是手机静止吸附在该手机支 架上的侧视图，若手机的重力为 G，下列说法错误的是（　 　） A．纳米材料对手机的作用力方向一定竖直向上 B．手机受到的摩擦力大小大于 Gsinθ C．手机受到的支持力大小为 Gcosθ D．纳米材料对手机的作用力大小为 G 9．（2020·湖南）（多选）《大国工匠》节目中讲述了王进利 用“秋千法”在 1000kV 的高压线上带电作业的过程。如图所示， 绝缘轻绳 OD 一端固定在高压线杆塔上的 O 点，另一端固定在 兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔 上 C 点的定滑轮，一端连接兜篮，另一 端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里，缓慢地从 C 点 运动到处于 O 点正下方 E 点的电缆处。绳 OD 一直处于伸直状 态，兜篮、王进及携带的设备总质量为 m，不计一切阻力，重 力加速度大小为 g。关于王进从 C 点运动到 E 点的过程中，下 列说法正确的是（　　） A．工人对绳的拉力一直变大 B．绳 OD 的拉力一直变大 C．OD、CD 两绳拉力的合力大小等于 mg 3 D．当绳 CD 与竖直方向的夹角为 30°时，工人对绳的拉力为 3 mg 10．（2020·吉林）（多选）如图所示，一条细线一端与地板 上的物块 B 相连，另一端绕过轻质光滑滑轮与小球 A 相连．滑 轮用另一条细线悬挂在天花板上的点，细线 OO1 与竖直方向夹 角为 α=30°，OA 与 OB 的夹角为 θ，系统处于静止状态．已知小球 A 重 10 N，则 A．细线 OA 的拉力为 10 N B．OO1 绳上的拉力大小为 20 N C．B 对地面的摩擦力大小为 5N D．细线 OA 与 OB 间的夹角 θ=60° 【参考答案】 1.【答案】C 【解析】由于绳子的夹角很大，所以拉力 F 在绳子方向上的两个 等大分力大于 F，所以汽车受到绳索的拉力大小大于 F。故 A 错误； B．同一根绳子上的拉力相等，汽车受到绳索的拉力等于立柱受 到绳索的拉力。故 B 错误； CD．匀速拉动汽车的过程中，绳子的夹角越来越小，由于分力大 小不变，所以所需拉力 F 逐渐变大，故 C 错误，D 正确； 故选 D。 2.【答案】A 【解析】A．由力的平衡知识可知，三根树叉对鸟窝的合力大小 等于 mg，选项 A 正确； B．鸟窝所受重力作用在鸟窝上，而鸟窝对树叉的力是作用在树 杈上，两力不是一对平衡力，选项 B 错误； C．鸟窝与树叉之间也可能存在摩擦力的作用，选项 C 错误； D．树叉对鸟窝的弹力方向垂直于树枝方向，不一定指向鸟窝的 重心，选项 D 错误； 3.【答案】D 【解析】根据物体的受力情况可知： Fcos300=mgsin300+μ(Fsin300+mgcos300)，解得 F= 3 G，故选 D. 4.【答案】B 【解析】由于无人机正沿直线朝斜向下方匀速运动即所受合外力 为零 ，所以只有 B 图受力可能为零，故 B 正确． 5.【答案】D 【解析】AB．撞锤受到自身的重力和两段绳子的拉力，随着撞锤 上升的过程，两段绳子拉力的合力与重力等大反向，所以两段绳 子的拉力方向和大小一直改变，AB 错误； CD．突然松手，左边绳子的拉力瞬间减为 0，撞锤在重力和右边 吊绳的作用下做圆周运动，速度为 0，说明向心方向（沿吊绳方 向）合力为 0，根据几何关系可知此时两段绳子的夹角为直角， � 水平方向和吊绳的夹角为 30 ，则重力在圆周运动的切向（垂直吊 绳方向）提供加速度，根据牛顿第二定律 a mg cos 30� 3  g m 2 ,C 错 误，D 正确。 6.【答案】B 【解析】AB．以 b 球为研究对象，球 b 受绳子的拉力、重力和杆 的支持力而平衡，如图所示 以沿杆和垂直于杆正交分解可得 F cos 30o  2mg cos 30o 即绳子的拉力为 F  2mg ，因为绳子对 b 的拉力与绳子对 a 的拉力 大小相等，故 A 错误，B 正确； CD．对球 a 分析可知，球 a 受到绳子竖直向上的拉力为 2mg，竖 直向下的重力为 mg，两力不能平衡，根据摩擦力和弹力的关系 可知 a 与杆之间一定有弹力和摩擦力存在，故 C 错误，D 错误。 7.【答案】A 【解析】A．水平的 1 号钉子受到重力、两侧 13 个钉子的弹力、 竖直的钉子的支持力，一共 15 个力。故 A 正确； B．2 号钉子受到重力、桌子的支持力、1 号钉的支持力和 3 号钉 子的压力，共 4 个力，故 B 错误； C．3 号钉子受到重力、两侧 13 个钉子的弹力，共 14 个力，C 错 误； D．这 15 口钉子在竖直的钉子上放稳依靠相互之间的弹力，与摩 擦力无关。故 D 错误。 8.【答案】BC 【解析】AD．手机静止，受力平衡，受到重力和纳米材料对手机 的作用力，根据平衡条件可知，纳米材料对手机的作用力大小等 于重力，方向竖直向上。故 AD 正确，不符合题意； BC．根据平衡条件，垂直支架方向有 N  G cos   F吸 在平行斜面方向有 f  G sin  ,故 BC 错误，符合题意； 9.【答案】BCD 【解析】AB．对兜篮、王进及携带的设备整体受力分析如图所示 绳 OD 的拉力为 F1，与竖直方向的夹角为 θ，绳 CD 的拉力为 F2，与竖直方向的夹角为 α。根据 几何知识有   2  90� 由正弦定理可得 解得 F1  mg tan  , F1 F  2  sin  sin  F2  mgθmgα sin  cos ααα mg � � sin �   � �2 � cos 2 1  mgα(2 cos  ) cos cos α 增大，θ 减小，则 F1 增大，F2 减小，故 A 错误，B 正确； C．两绳拉力的合力大小等于 mg，故 C 正确； D．当 α=30°时，则 θ=30°，根据平衡条件有 2 F2 cos 30� mg 可得 F2  3 mg ,故 D 正确。 3 10.【答案】AD 【解析】A、对小球 A 受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件， 有 T=mg=10N；故 A 正确. B、D、对滑轮分析，受三个拉力，如图所示： 由平衡条件可知   2  60�，而 F  2T cos   10 3N ；故 B 错误，D 正确. C、对滑块受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据 平衡条件，竖直方向有：N+Tcosθ=mg，水平方向有：Tsinθ=f，解 得 f  5 3N ；故 C 错误.