广东省中山市纪念中学2025年高一上物理期末考试模拟试题含解析.doc

广东省中山市纪念中学2025年高一上物理期末考试模拟试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、下列说法中，正确的是（ ）
A.质点做直线运动时，其位移的大小和路程不一定相等
B.质点做直线运动时，某段时间内位移的大小一定小于路程
C.两个位移相同的质点，它们所通过的路程一定相等
D.两个质点通过相同的路程，它们的位移大小一定相等
2、如图所示，恒力F大小与物体重力相等，物体在恒力F的作用下，沿水平面做匀速运动，恒力F的方向与水平成θ 角，那么物体与桌面间的动摩擦因数为（）

A. B.
C. D.
3、用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.040s则滑块经过光电门位置时的速度大小为（　　）

A. B.
C. D.
4、在平直公路上行驶的a车和b车，其位移-时间图像分别为图中直线a和曲线b，由图可知

A.b车运动方向始终不变 B.在t1时刻a车的位移大于b车
C.t1到t2 时间内某时刻两车的速度相同 D.t1 到t2 时间内a车的平均速度大于b车
5、如图所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以恒定的速率v运行。现使一个质量为m的物体（可视为质点）沿与水平传送带等高的光滑水平面以初速度v0（v0<v）从传送带左端滑上传送带。若从物体滑上传送带开始计时，t0时刻物体的速度达到v，2t0时刻物体到达传送带最右端。下列说法正确的是（　　）

A.水平传送带的运行速率变为2v，物体加速运动时间就会变为原来的二倍
B.时间内，物体受到滑动摩擦力的作用，时间内物体受静摩擦力作用
C.如果使皮带逆时针转动，其它条件不变，物体到达最右端的时间可能与原来相同
D.物体的初速度越大，其它条件不变，物体到达右端的时间一定越短
6、如图所示，水平传送带以速度v 匀速传动，一质量为m的小物体由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，小木块放上传送带到与传送带相对静止过程中电动机多做的功为：

A.2mv2 B.mv2
C.mv2 D.mv2
7、平抛物体的初速度为，当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时( )
A.运动的时间
B.瞬时速率
C.水平分速度与竖直分速度大小相等
D.位移大小等于
8、如图所示，一光滑轻绳左端固定在竖直杆顶端，其右端系于一光滑圆环上，圆环套在光滑的矩形支架ABCD上．现将一物体以轻质光滑挂钩悬挂于轻绳之上，若使光滑圆环沿着ABCD方向在支架上缓慢地顺时针移动，圆环在A、B、C、D四点时，绳上的张力分别为Fa、Fb、Fc、Fd，则(　　)

A.Fa＜Fb
B.Fb＞Fc
C.Fc＝Fd
D.Fd＞Fa
9、如图甲所示的水平传送带AB逆时针匀速转动，一物块沿曲面从一定高度处由静止开始下滑，以某一初速度从传送带左端滑上，在传送带上由速度传感器记录下物块速度随时间的变化关系如图乙所示(图中取向左为正方向，以物块刚滑上传送带时为计时起点)，已知传送带的速度保持不变，重力加速度g取，关于物块与传送带间的动摩擦因数μ及物块在传送带上运动第一次回到传送带左端的时间t，下列计算结果正确的是（ ）

A.μ＝0.4 B.μ＝0.2
C.t＝4.5 s D.t＝3 s
10、如图,某杂技演员在做手指玩盘子的表演.设该盘的质量为m=0.2kg ,手指与盘之间的滑动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦等于滑动摩擦,盘底处于水平状态,且不考虑盘的自转.g取10m/s2下列说法正确的是（　　）

A.若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则手对盘的支持力大小为2N
B.若盘随手指一起水平向右做匀速运动,则手对盘的摩擦力大小为1N
C.若盘随手指一起水平向右做匀加速运动,则手对盘的作用力大小为2N
D.若盘随手指一起水平向右做匀加速运动,则手对盘的作用力大小不可超过 N
11、小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示.取g=10 m/s2.则（）

A.小球下落的最大速度为5 m/s B.小球第一次反弹初速度的大小为5 m/s
C.小球能弹起的最大高度为0.45 m D.小球能弹起的最大高度为1.25 m
12、如图所示，轻绳A端固定，将一挂有重物的轻质动滑轮挂于轻绳上，当滑轮静止后，将轻绳B端缓慢沿虚线

A.向上移动，绳子的弹力大小变大
B.向上移动，绳子的弹力大小不变
C.向右移动，绳子的弹力大小变大
D.向右移动，绳子的弹力大小变小
二．填空题(每小题6分，共18分)
13、某实验小组欲以如图所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系”．图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电磁打点计时器(未画出)相连，小车的质量为m1，小盘(及砝码)的质量为m2.

（1）下列说法正确的是________
A．实验时先放开小车，再启动计时器
B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
C．本实验中应满足m2远小于m1的条件
D．在用图象探究小车加速度与受力的关系时，应作a－m1图象
（2）实验中得到一条打点的纸带，如下图所示，已知实验所用电源的频率为50 Hz.根据纸带可求出电火花计时器打B点时的速度大小为_______m/s，小车的加速度大小为_______m/s2.(结果均保留两位有效数字)

（3）某同学平衡好摩擦阻力后，在保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的关系图象如图所示．若牛顿第二定律成立，重力加速度g＝10 m/s2，则小车的质量约为________ kg，小盘的质量为________ kg.

14、某同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，主要实验步骤如下：
A．在桌面上放一块木板，在木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在木板上
B．用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端打成绳套
C．用两个弹簧秤分别勾住绳套，平行于木板且互成角度地拉橡皮条，把橡皮条的结点拉到某一位置O，记录下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数
D．按选好的比例，用铅笔和刻度尺作出两个弹簧秤的拉力和的图示，并用平行四边形定则求出合力F′
E．只用一个弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一比例作出这个力F的图示
F．比较力F′和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论
（1）上述步骤中：
a．有重要遗漏的步骤序号是______  和______ ；
b．遗漏的内容是______
（2）某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳

（a）图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示，下列说法中正确的是______
A．图乙中的F是力和合力的理论值，F′是力和 合力的实际测量值
B．图乙的F′是力和合力的理论值，F是力和合力的实际测量值
C．在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，那么对实验结果没有影响
D．在实验中，如果将细绳也换成橡皮条，那么对实验结果有影响
（b）本实验采用的科学方法是______（填字母代号）
A．理想实验法         B．等效替代法
C．控制变量法         D．建立物理模型法
（c）在“验证力的平行四边形定则”中，采取下列哪些 方法和步骤可减小实验误差______
A．两个分力、间的夹角越大越好
B．两个分力、的大小在橡皮条的弹性限度内要适当大些
C．拉橡皮条的细绳要稍长一些，标记同一细绳方向的两个点要近些
D．实验前先把两个弹簧秤的钩子互相钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读数是否相同
E．测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行
15、如图所示为“研究小车的加速度和力的关系”的实验装置。

（1）下列关于该实验操作的说法，正确的是______（选填选项前的字母）；
A．在研究 “加速度与合外力的关系”前，必须平衡摩擦力
B．必须保证小车的质量远大于所挂钩码的质量
C．每当改变钩码质量时，必须重新平衡摩擦力
D．先接通电源，再释放小车
（2）改变砂和砂桶的重力，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线（如图所示）。

①分析此图线OA段可得出的实验结论是_____________________________________________。
②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（ ）
A．小车与轨道之间存在摩擦
B．导轨保持了水平状态
C．砂和砂桶的总质量太大
D．所用小车的质量太大
三．计算题(22分)
16、（12分）在做“探究小车速度随时间变化”的实验中
（1）下列仪器需要用到的有____

（2）某同学进行了以下实验操作步骤，其中有误的步骤是______
A．将电火花打点计时器固定在长木板的一端，并接在220V交流电源上
B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码
D．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源
（3）在实验中得到一条如图所示的纸带，已知电源频率为50 Hz，相邻计数点间的时间间隔为0.1s，测量出x5=4.44cm、x6=4.78cm，则打下“F”点时小车的瞬时速度v＝____m/s；小车的加速度a＝______ m/s2．(结果保留两位有效数字)

（4）若实验时电源频率大于50 Hz，则打下“F”点时小车的实际速度_____ (填“大于”、“小于”或“等于”）测量速度
17、（10分）如图所示，质量m=0.3kg的小球在细线A和轻弹簧B的共同作用下保持静止，轻弹簧B水平，左端固定于竖直墙壁；细线A上端固定于天花板，且与竖直方向的夹角θ=53o，已知轻弹簧B的劲度系数k=100N/m，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：
(1)细线A中拉力的大小FA；
(2)轻弹簧B中弹力的大小FB；
(3)轻弹簧B的伸长量。

参考答案

一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错的或不答的得0分）
1、A
【解析】A．质点做直线运动时，位移的大小与路程不一定相等，若物体做往复直线运动，位移的大小小于路程，故A正确；
B．质点做单方向的直线运动位移的大小等于路程，故B错误；
C．位移相同，运动的轨迹不一定相同，则路程不一定相等，故C错误；
D．两质点的路程相等，位移大小不一定相等，故D错误。
故选A。
2、D
【解析】物体受到重力、水平面的支持力、摩擦力和恒力F作用而做匀速运动，根据平衡条件，应用正交分解求出滑动摩擦因数
【详解】物体受到重力、水平面的支持力、摩擦力和恒力F作用，作出受力图如图

根据平衡条件得Fcosθ=f；FN=mg+Fsinθ；又f=μFN，F=mg；联立解得．故选D
【点睛】本题是力平衡问题，关键是分析物体的受力情况，作出力图，列方程即可求解
3、A
【解析】由速度定义可知滑块经过光电门时的速度大小为

故选A。
4、C
【解析】位移时间图线反映位移随时间的变化规律，图线切线的斜率表示瞬时速度，结合斜率的变化得出速度如何变化．根据位移和时间比较平均速度的大小
【详解】b图线切线斜率先为正值，然后为负值，知b的运动方向先沿正向后沿负向，故b的运动方向发生变化．故A错误．在t1时刻，两车的位移相等．故B错误．t1到t2时间内，b图线的切线斜率在某时刻与a相同，则两车的速度可能相同．故C正确．t1到t2时间内，两车的位移相同，时间相同，则平均速度相同．故D错误．故选C
【点睛】解决本题的关键知道位移时间图线的物理意义，知道图线的切线斜率表示瞬时速度，根据斜率的正负可以确定运动的方向
5、D
【解析】A．物体加速运动的时间即为与传送带达到共同速度的时间，根据匀变速运动速度公式有

当速度变为2v时，时间并不等于2t，选项A错误；
B．时间内，物体物体速度小于传送带速度，受到滑动摩擦力的作用；时间内物体与传送带具有相同的速度，不受摩擦力作用，选项B错误；
C．如果使皮带逆时针转动，其它条件不变，物体要经历先减速再加速的运动，到达最右端的时间不可能与原来相同，选项C错误；
D．物体的初速度越大，其它条件不变，与传送带达到共同速度的时间越少，物体到达右端的时间一定越短，选项D正确。
故选D。
6、B
【解析】设小物体由静止轻放在传送带上，到与传送带达到相对静止的过程所用的时间为，
则皮带上表面转过的距离为：

小物体前进的位移为：

该过程中吗，小物体动能的增量为，根据动能定理得，该过程中摩擦力对物块做的功为：

相对滑动过程中，产生的内能：

电动机多做的功，一部分增加了小物体的动能，一部分转化为内能
即为：

A.与结论不符，A错误；
B.与结论相符，B正确；
C.与结论不符，C错误；
D.与结论不符，D错误
7、ABD
【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，抓住水平位移和竖直位移相等求出运动的时间，结合速度时间公式判断水平分速度和竖直分速度的关系，根据平行四边形定则求出瞬时速度的大小．通过水平位移和竖直位移，根据平行四边形定则求出位移的大小
【详解】A．根据

得

故A正确;
BC．此时竖直分速度

与水平分速度不等，瞬时速率

故B正确，C错误；
D．水平位移

则位移的大小

故D正确。
故选ABD。
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。
8、CD
【解析】设绳子两端点所悬点的水平距离为d，绳长为l，绳子拉力为T，绳子与竖直方向之间的夹角为，物体的质量为m
根据共点力平衡：，
，
可见，d相等，T相等，所以Fa=Fb，Fc=Fd，故A、B错误，C正确；d大，T也大，Fd>Fa，D正确；故选CD
考点：共点力的平衡
【名师点睛】以物体悬挂点为研究对象，根据对称性，两段绳子的拉力相等，与竖直方向的夹角相等，根据共点力平衡和几何关系可知：绳子长度不变时，两悬点的距离越大，绳子拉力越大，两悬点的距离不变，绳子拉力不变
9、BC
【解析】AB．由题图乙可得，物块做匀变速运动的加速度大小为

由牛顿第二定律得

则可得物块与传送带间的动摩擦因数

选项B正确，A错误；
CD．在v－t图像中，图线与t轴所围面积表示物块的位移，则物块经减速、反向加速到与传送带相对静止，最后匀速运动回到传送带左端时，物块的位移为0，由题图乙可得物块在传送带上运动的总时间为4.5s，选项C正确，选项D错误。
故选BC。
【点睛】此时是牛顿第二定律应用的典型问题-传送带问题；解决本题的关键是根据图像理清物块在传送带上整个过程的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式以及速度时间图线进行求解。
10、AD
【解析】根据题意，盘在水平面内静止时，手指对盘的支持力与盘的重力二力平衡，可平衡关系求解盘受到的支持力；当盘在水平面内做直线运动时，需要根据盘做直线运动的状态，来判断其受力情况，进而判断
【详解】A．若盘静止，则手对盘的支持力和盘的重力二力平衡，即，A正确；
B．若盘随手一起在水平面内做匀速运动，则盘竖直方向重力和所受支持力平衡，水平方向不受摩擦力，B错误；
C．若盘随手指一起水平向右做匀加速运动，则手指对盘的作用力和盘重力的合力，方向水平．根据直角三角形斜边大于直角边的关系可知，手指对盘的作用力大于盘的重力，故，C错误；
D．若盘随手指一起水平向右做匀加速运动时，根据正交分解法可知，盘在竖直方向受到的重力和支持力平衡，水平方向摩擦力提供产生加速度的动力，故最大静摩擦力提供动力时，盘的加速度最大．则手指对盘的最大作用力．故D正确
故本题选AD
【点睛】此题是对物体的平衡及牛顿第二定律的考查；注意当盘子水平匀速运动时，受力平衡；盘子水平匀加速运动时，靠静摩擦力产生水平加速度，竖直方向受力平衡；手对盘的作用力是摩擦力与支持力的合力
11、AC
【解析】由图可知，小球下落到0.5s时的速度最大，最大速度为5m/s；故A正确；由图象可知，小球第一次反弹后初速度的大小为3m/s，故B错误；由图象可知：前0.5s内物体自由下落，后0.3s物体反弹，根据v-t图象中速度图象与时间轴围成的面积表示位移可得小球弹起的高度为：h=×3×0.3=0.45m，故C正确，D错误.
12、BC
【解析】AB．设绳子总长为L，两堵竖直墙之间的距离为S，左侧绳长为L1，右侧绳长为L2，由于绳子上的拉力处处相等，所以两绳与竖直方向夹角相等，设为θ，则由几何知识，得

又

得

向上移动时，S、L没有变化，则不变，绳子的拉力大小为T1，重物的重力为G，以滑轮为研究对象，根据平衡条件得

解得

可见，当θ不变时，绳子拉力T1不变，故A错误，B正确；
CD．向右移动时，由于绳子的长度不变，所以两个绳子之间的夹角增大，由于两个绳子的合力大小等于物体的重力，方向与重力的方向相反，所以当两个绳子之间的夹角增大时，绳子的拉力之间的夹角增大，所以绳子的拉力T2增大，故C正确，D错误。
故选BC。

二．填空题(每小题6分，共18分)
13、 (1).C (2).3.2 (3).12 (4).2.0 (5).0.060
【解析】(1)[1]A、实验时应先接通电源后释放小车，选项A错误；
B.平衡摩擦力时，假设木板倾角为θ，则有：
，
m约掉了，故每次改变小车质量时不需要重新平衡摩擦力，选项B错误；
C.实际上绳子的拉力，所以实验中应满足小盘和重物的质量m2远小于小车的质量m1，选项C正确；
D.因为，所以在用图象探究小车加速度与受力的关系时，应作图象，选项D错误。
故选C。
(2)[2]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小
。
[3]根据逐差法得加速度的大小为

(3)[4]对a−F图来说，图线的斜率表示小车质量的倒数。图线的斜率，所以小车质量为：m1=2.0kg。
[5]F=0时，产生的加速度是由于托盘作用产生的，有：m2g=m1a0，所以小盘的质量

14、 ①.C ②.E ③.C中未记下两条细绳的方向，E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O ④.BC ⑤.B ⑥.BDE
【解析】本实验的目的是验证力的平行四边形定则，采用的方法是作力的图示法，根据实验目的和原理，分析遗漏的内容；由于实验误差的存在，导致F1与F2合成的理论值（通过平行四边形定则得出的值）与实际值（实际实验的数值）存在差别，只要O点的作用效果相同，是否换成橡皮条不影响实验结果；该实验采用了“等效法”，由于实验误差的存在，导致F1与F2合成的实际值与与理论值存在差别；理解实验步骤和实验目的，了解整个实验过程的具体操作，以及这些具体操作的意义即可判断
【详解】解：(1)本实验为了验证力的平行四边形定则，采用的方法是作力的图示法，作出合力和理论值和实际值，然后进行比较，得出结果．所以实验时，要保证两次拉弹簧时的作用效果相同，则只用一个弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其结点拉倒位置O点．有重要遗漏的步骤的序号是C和E，遗漏的内容是C中未记下两条细绳的方向，E中未说明把橡皮条的结点拉到位置O；
(2)(a) AB、F1与F2合成的理论值是通过平行四边形定则算出的值，而实际值是单独一个力拉O点的时的值，因此是F1与F2合成的理论值，F是F1与F2合成的实际值，故B正确，A错误；
CD、由于O点的作用效果相同，将两个细绳套换成两根橡皮条，不会影响实验结果，故C正确，D错误；
故选BC；
(b)合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法，故B正确，A、C、D错误；
故选B；
(c)AB、数据处理时：我们需要画出力的大小和方向，所以力要适当大些，夹角也要适当大些，这样可减小测量误差对实验的影响，但不是两个分力、间的夹角越大越好，故B正确，A错误；
C、实验中，拉橡皮条的细绳要稍长一些，标记同一细绳方向的两个点要远些，故C错误；
D、使用弹簧秤前，应先调节零刻度，把两个弹簧秤的钩子互相钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读数是否相同，故D正确；
E、本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大，故E正确；
故选BDE
15、 ①.ABD ②.在小车质量一定的条件下，小车的加速度a与其所受合外力F成正比 ③.C
【解析】（1）[1]．A．在研究 “加速度与合外力的关系”前，必须平衡摩擦力，选项A正确；
B．必须保证小车的质量远大于所挂钩码的质量，这样可认为小车所受的拉力等于钩码的重力，选项B正确；
C．每当改变钩码质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项C错误；
D．先接通电源，再释放小车，选项D正确；
故选ABD。
（2）①[2]．由图线OA段可知，a与F的图线是倾斜的直线，说明在小车质量一定的条件下，小车的加速度a与其所受合外力F成正比；
②[3]．因为图线的斜率表示物体的质量，AB段明显偏离直线，此时小车的质量不再远大于钩码的质量，故选C

三．计算题(22分)
16、 ①.AB ②.D ③.0.46 ④.0.34 ⑤.大于
【解析】在做“探究小车速度随时间变化”的实验中，掌握实验原理及操作步骤，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上某点瞬时速度大小；
【详解】（1）在做“探究小车速度随时间变化”的实验中，依据实验原理，通过打点计时器在纸带上打点，借助刻度尺来测量长度，从而研究小车的速度与时间的关系，故选项AB正确，CD错误；
（2）A、将电火花打点计时器固定在长木板的一端，并接在220V交流电源上，故A正确；
B、将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，故B正确；
C、把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码，故C正确；
D、拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，应先接通电源，后放开纸带，从而减少实验误差，故选项D错误；
（3）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上F点时小车的瞬时速度大小为：
根据匀变速直线运动推论公式可以求出加速度的大小为：；
（4）若实验时电源频率大于50 Hz，则相邻计数点间的时间间隔，由F点的瞬时速度表达式可知，其实际速度大于测量速度
【点睛】在做“探究小车速度随时间变化”的实验中，掌握实验原理及操作步骤，且会根据原理分析实验误差，要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用
17、 (1)；(2)；(3)。
【解析】(1)对小球受力分析，由共点力平衡条件得：

解得：
；
(2)由共点力平衡条件得：

解得：
；
(3)由胡克定律得：

解得：
。