专题三受力分析共点力的平衡1.[2024江苏南京学情调研]2023年春晚舞蹈《锦绣》，选自舞剧《五星出东方》.图（a）是一个优美且难度大的动作.人后仰平衡时，可简化为图（b），头部受到重力G、肌肉拉力F2和颈椎支持力F1.下列头部受力示意图可能正确的是（ D ）图（a） 图（b）A BC D解析 由题意可知头部在重力G、肌肉拉力F2和颈椎支持力F1的作用下处于平衡状态，根据共点力的平衡条件可知，其中任意两个力的合力需与第三个力等大反向【点拨：此处只需将其中的任意两个力合成，看合力是否与第三个力共线即可】，由力的平行四边形定则可知，A、B、C中G和F2的合力均不可能与F1在同一直线上，D中G和F2的合力可能与F1在同一直线上，故A、B、C错误，D可能正确.2.[2023浙江6月]如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，∠aOb＝90°，半径Ob与重力的夹角为37°.已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为（ D ）A.Fa＝0.6G， Fb＝0.4GB.Fa＝0.4G， Fb＝0.6G
C.Fa＝0.8G， Fb＝0.6GD.Fa＝0.6G， Fb＝0.8G解析 以圆柱体为研究对象，受力分析如图所示，两侧半圆柱体对圆柱体的支持力的合力与重力等大反向，结合几何关系可知Fa＝Gsin37°＝0.6G，Fb＝Gcos37°＝0.8G，D对.3.[受力分析＋平衡条件/2022重庆]如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动.若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力（ B ）A.大小等于mgB.大小等于2mgC.方向竖直向上D.方向水平向左解析 受力分析f上＝mgf左＝F＝mgf＝f上2＋f左2↓f＝2mg，方向斜向左上，B对4.[受力分析/2020浙江7月]如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的照片.为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为56mg、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（ D ）A.受到的重力大小为16mgB.受到的合力大小为16mgC.对球面的压力大小为16mgD.对球面的作用力大小为16mg
解析 工作人员受到的重力大小仍为mg，A错误.因工作人员在球面上缓慢移动，且有“在月球上行走”的感觉，故其受力平衡，工作人员所受合力为零，B错误；工作人员所在的球面位置不水平，对球面的压力不等于16mg，C错误；由平衡条件和牛顿第三定律可得工作人员对球面的作用力大小为16mg，D正确.
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