2025年高考物理二轮复习第二章　相互作用 增分微点3　立体空间共点力的平衡问题课件+讲义（教师+学生）+跟踪练习

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类型　　竖直分力与重力平衡
1.如图2所示，篝火晚会中某同学用三根等长的轻杆交叉做成简易的烧烤架放在水平地面上，交叉固定点为O，再用一根轻绳将质量为m的烧水锅静止悬挂在O点。已知三根轻杆与竖直方向的夹角均为30°，重力加速度为g，则每根轻杆对O点的作用力为(　　)
例2 (2024·沈阳市高三质量监测)如图3甲所示为一直角斜槽，斜槽的棱MN与水平面的夹角为θ，两槽面关于竖直面对称。图乙是斜槽的截面图，一个横截面为正方形的物块恰能沿此斜槽匀速下滑。若两槽面的材料相同，则物块和槽面之间的动摩擦因数为(　　)
类型　　立体空间变平面
2.(2024·河北衡水高三期中)如图4所示，解放军战士在水平地面上拉着轮胎做匀速直线运动进行负荷训练，运动过程中保持双肩及两绳的端点A、B等高。两绳间的夹角为θ＝60°，所构成的平面与水平面间的夹角恒为α＝53°，轮胎重为G，地面对轮胎的摩擦阻力大小恒为f，则每根绳的拉力大小为(　　)
A.7根B.8根C.9根D.10根
3.(多选)(2024·广东东莞高三月考)如图3所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有(　　)A.三条绳中的张力大小都相等B.杆对地面的压力大于自身重力C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D.绳子拉力的合力与地面对杆的支持力是一对平衡力
解析　三条绳的长度不同，说明三条绳中的张力与竖直方向的夹角不相同，由于杆保持静止，因此三条绳中张力在水平方向的分力的合力应为零，三力的大小不可能相等，故A错误，C正确；由于杆在竖直方向合力为零，三绳中张力在竖直方向有分力，所以杆对地面的压力大于重力，故B正确；由于杆受绳的拉力、重力及支持力，因此绳拉力在竖直方向分力与重力的合力等于支持力，故D错误。
4.(2024·江苏南京模拟预测)如图4所示，质量为M、半径为R的光滑匀质球，用一根长度也为R的细线悬挂在互相垂直的两竖直墙壁交线处的P点，则球对任一墙壁的压力大小为(　　)
5.(2024·山东模拟预测)孔府是中国传统建筑的杰出代表，采用了瓦片屋顶，屋顶结构可简化为如图5，弧形瓦片静止在两根相互平行的倾斜椽子正中间。已知椽子与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，重力加速度为g，则(　　)
A.每根椽子对瓦片的摩擦力大小为0.5mgsin θB.每根椽子对瓦片的支持力大小为0.5mgcs θC.椽子对瓦片支持力的合力大小为mgD.椽子对瓦片作用力的合力大小为mgcs θ
解析　摩擦力方向与椽子平行，两根椽子对瓦片的摩擦力的合力为mgsin θ，所以每根椽子对瓦片的摩擦力大小为0.5mgsin θ，故A正确；两根椽子对瓦片的支持力的合力为mgcs θ，瓦片有弧度，所以每根椽子对瓦片的支持力大小不是0.5mgcs θ，故B、C错误；椽子对瓦片的作用力包括支持力和摩擦力，合力大小为mg，故D错误。
6.(多选)张鹏同学在家帮妈妈洗完衣服后，把衣服挂在如图6所示的晾衣架上晾晒，A、B为竖直墙壁上等高的两点，AO、BO为长度相等的两根轻绳，CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方，AOB在同一水平面上。∠AOB＝60°，∠DOC＝30°，衣服质量为m，重力加速度为g。则(　　)