微練7　牛頓第三定律　共點力的平衡-2026版大一輪高中物理（解析版）

微練7牛頓第三定律共點力的平衡梯級Ⅰ基礎(chǔ)練1.(2025·邢臺模擬)如圖所示，甲圖是用力傳感器“探究作用力與反作用力的關(guān)系”的實驗裝置，實驗中與力傳感器相連的計算機屏幕上顯示的力如圖乙所示。下列說法正確的是(C)A.作用力變大時，反作用力變小B.兩力傳感器間的作用力和反作用力作用在同一物體上C.此圖線的橫坐標代表的物理量是時刻D.此圖線一定是在兩個傳感器都處于靜止狀態(tài)下得到的解析由題圖乙可知，作用力變大時，反作用力同時也變大，A項錯誤；兩力傳感器間的作用力和反作用力作用在不同物體上，B項錯誤；此圖線為作用力和反作用力的大小隨時間變化的關(guān)系，橫坐標代表的物理量是時刻，C項正確；此圖線不一定是在兩個傳感器都處于靜止狀態(tài)下得到的，也可能處于運動狀態(tài)，D項錯誤。2.如圖所示是在水平的雪地里玩耍時狗拉雪橇的圖片，忽略摩擦力以外的其他阻力，下列說法正確的是(B)A.狗拉雪橇勻速前進時，雪橇的運動速度越大，狗拉雪橇的力也越大B.如果摩擦力可忽略不計，沒有狗的拉力，雪橇也能做勻速度直線運動C.狗拉雪橇做加速運動時，狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力D.狗拉雪橇的力和雪橇拉狗的力是一對平衡力，大小始終相等解析狗拉雪橇勻速前進時，狗拉雪橇的力等于雪橇所受的滑動摩擦力，跟雪橇的運動速度大小無關(guān)，A項錯誤；如果摩擦力可忽略不計，沒有狗的拉力，雪橇由于慣性也能做勻速直線運動，B項正確；狗拉雪橇的力和雪橇拉狗的力是一對相互作用力，大小總是相等，C、D兩項錯誤。3.(2024·山東卷)如圖所示，國產(chǎn)人形機器人“天工”能平穩(wěn)通過斜坡。若它可以在傾角不大于30°的斜坡上穩(wěn)定地站立和行走，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則它的腳和斜面間的動摩擦因數(shù)不能小于(B)A.12B.33C.22解析根據(jù)題意可知機器人“天工”它可以在傾角不大于30°的斜坡上穩(wěn)定地站立和行走，對“天工”分析有mgsin30°≤μmgcos30°，即μ≥tan30°=33，B4.如圖所示，小球A和B套在光滑水平桿上，兩球間連接輕彈簧，A、B分別通過長度相等的輕繩一起吊起質(zhì)量為300g的小球C，當兩繩與水平桿的夾角為37°時恰好處于平衡狀態(tài)，此時彈簧壓縮了2cm。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度大小取10m/s2。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，彈簧的勁度系數(shù)為(B)A.200N/m B.100N/mC.50N/m D.1N/m解析對小球C受力分析可知mg=2Tsin37°，對彈簧分析有kx=Tcos37°，解得k=100N/m，B項正確。5.(2025·合肥模擬)如圖，工地上常用夾鉗搬運磚塊。已知磚塊均為規(guī)格相同的長方體，每塊質(zhì)量為2.8kg，夾鉗與磚塊之間的動摩擦因數(shù)為0.56，磚塊之間的動摩擦因數(shù)為0.35，最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力，重力加速度g取10m/s2。搬運7塊磚時，夾鉗對磚塊豎直一側(cè)壁施加的壓力大小至少應(yīng)為(B)A.175N B.200NC.392N D.400N解析先將7塊磚當作整體受力分析，豎直方向受重力、靜摩擦力，二力平衡，有2μ1F≥7mg，則有F≥175N，再考慮除最外側(cè)兩塊磚的里面的5塊磚，受力分析，豎直方向受重力、靜摩擦力，二力平衡，有2μ2F≥5mg，則有F≥200N，解得F≥200N，B項正確。6.(2025·昭通模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的物塊放在水平面上，連接輕滑輪的輕繩懸于O點，繞過輕滑輪的輕繩一端連接在物塊上，在另一端施加豎直向下的拉力F，O點和滑輪間的輕繩與豎直方向的夾角為θ=30°，逐漸增大拉力F到物塊剛好要滑動。已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計滑輪的摩擦，則滑輪和物塊間的輕繩與豎直方向的夾角α及當物塊剛好滑動時拉力F的大小分別為(D)A.45°mg23+1 B.C.60°mg23+1 D.解析分析滑輪受力，根據(jù)力的平衡條件及對稱性，可得滑輪和物塊間的輕繩與豎直方向的夾角為α=60°，即滑輪和物塊間輕繩與水平方向夾角為30°，則Fcos30°=0.5(mg-Fsin30°)，解得F=2mg23+17.(2025·永州模擬)如圖所示，固定在水平地面上的物體A的左側(cè)是圓弧面，右側(cè)是傾角為θ的斜面。一根輕繩跨過物體A頂點處的小滑輪，繩兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的兩個物體。若m1、m2都處于靜止狀態(tài)且m2所處位置與圓心的連線跟水平方向的夾角為θ，不計一切摩擦，則m1、m2之間的大小關(guān)系是(A)A.m1=m2tanθ B.m1C.m1=m2tanθ D.m1=m2cosθ解析由題意，通過光滑的滑輪相連，左右兩側(cè)繩的拉力F大小相等，兩物體處于平衡狀態(tài)，分別對這兩個物體進行受力分析可得F=m1gsinθ，F(xiàn)=m2gcosθ，聯(lián)立兩式解得m1=m2tanθ，8.(2025·張家口模擬)如圖所示，雜技演員進行鋼索表演，演員和輪子的總質(zhì)量為m=80kg，當演員緩慢運動到鋼索中點時，鋼索與水平面成θ=15°，若sin15°=0.259，重力加速度為g=10m/s2，則此時鋼索最低點所受的拉力大小為(B)A.772N B.1544NC.3088N D.6176N解析以演員及輪子為研究對象，分析受力情況，作出受力圖如圖所示，兩鋼索的合力與重力等大反向，則有2Fsinθ=mg，解得F=mg2sinθ=8002×0.259N=1544N，梯級Ⅱ能力練9.(2024·浙江卷)如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，小球A、B上系有不可伸長的細線a、b、c和d，其中a的上端懸掛于豎直固定的支架上，d跨過左側(cè)定滑輪、c跨過右側(cè)定滑輪分別與相同配重P、Q相連，調(diào)節(jié)左、右兩側(cè)定滑輪高度達到平衡。已知小球A、B和配重P、Q質(zhì)量均為50g，重力加速度g取10m/s2，細線c、d平行且與水平面成θ=30°(不計摩擦)，則細線a、b的拉力分別為(D)A.2N，1N B.2N，0.5NC.1N，1N D.1N，0.5N解析由題意可知細線c對A的拉力和細線d對B的拉力大小相等、方向相反，對A、B整體分析可知細線a的拉力大小為Ta=(mA+mB)g=1N。設(shè)細線b與水平方向夾角為α，對A、B分析，沿豎直方向和水平方向分別有Tbsinα+Tcsinθ=mAg，Tbcosα=Tdcosθ，且Tc=Td=0.5N，解得Tb=0.5N，D項正確。10.(多選)(2025·株洲模擬)如圖所示，球A和半球B能靜止在傾角為30°的斜面上，它們的質(zhì)量分別為2m、m，兩球半徑相等，其中球A是光滑的，重力加速度為g。下列說法正確的是(AD)A.斜面對球A的支持力是23B.斜面對半球B的支持力是23C.球A對半球B的壓力是32D.半球B受到斜面的摩擦力是32解析球A受力情況如圖，根據(jù)幾何關(guān)系可知，斜面對球A的支持力和B對A的支持力與豎直方向夾角均為30°，根據(jù)對稱性可知，斜面對球A的支持力和B對A的支持力大小相等，則有2FN1cos30°=2mg，可得斜面對球A的支持力為FN1=23mg3，根據(jù)牛頓第三定律可知，球A對半球B的壓力是23mg3，A項正確，C項錯誤；以A、B為整體分析，斜面對整體的支持力為FN=3mgcos30°=33mg2，斜面對整體，即對B的摩擦力為Ff=3mgsin30°=3mg2，斜面對半球B的支持力為FN2=FN-11.如圖所示，一條細繩跨過光滑的定滑輪連接兩個小球A、B，它們都穿在一根光滑的豎直桿上，不計滑輪的質(zhì)量，當兩球平衡時O、A間細繩與水平方向的夾角為2θ，O、B間細繩與水平方向的夾角為θ，B球的質(zhì)量為m，重力加速度大小為g，則:(1)細繩上的張力是多少?(2)A球的質(zhì)量是多少?(3)滑輪受到細繩的作用力是多少?解析(1)對B球受力分析可知，Tsinθ=mg，則細繩上的張力T=mgsin(2)對A球受力分析可知Tsin2θ=mAg，解得A球的質(zhì)量是mA=2mcosθ。(3)由幾何關(guān)系可知，繞過滑輪的兩邊繩子之間的夾角為θ，則滑輪受到細繩的作用力F=2Tcosθ2=mgsin答案(1)mgsinθ(2)2mcosθ(3)梯級Ⅲ創(chuàng)新練12.(2025·南昌模擬)如圖，V形對接的斜面P、Q固定在水平面上，兩斜面與水平面夾角均為θ=60°，其中P斜面粗糙，Q斜面光滑，兩個質(zhì)量均為m的小滑塊a、b通過輕桿分別靜止在P、Q上，滑塊與輕桿間連有鉸鏈，輕桿垂直于斜面P，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。下列說法正確的是(D)A.輕桿對a的彈力表現(xiàn)為拉力B.輕桿對a的彈力方向與P不垂直C.輕桿對b的彈力大小為32D.斜面P對a的摩擦力大小為32解析對b進行受