2025版高考物理二轮复习 第1讲　力与物体的平衡

第1讲力与物体的平衡高考专题辅导与测试·物理目录CONTENTS01构建·知识网络锁定主干知识02试做·高考真题探明高考考向03洞悉·高频考点精研典型例题04培优·提能加餐

拓展思维空间05演练·分层强化提升关键能力

构建·知识网络

锁定主干知识01

试做·高考真题

探明高考考向02

1.

（2024·吉林高考3题）利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、

匀”。如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速

度方向水平向左时（

）A.

砚台对墨条的摩擦力方向水平向左B.

桌面对砚台的摩擦力方向水平向左C.

桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力D.

桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力√解析：

滑动摩擦力方向与物体间的相对运动方向相反，墨条相

对砚台水平向左运动，则砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，A错

误；根据牛顿第三定律，砚台受到墨条水平向左的摩擦力，而砚台

处于静止状态，其水平方向上受力平衡，则桌面对砚台的摩擦力方

向水平向右，桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，B错误，C

正确；对砚台受力分析，竖直方向上，砚台受到自身重力、墨条的

压力和桌面的支持力，因此桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压

力不是一对平衡力，D错误。2.

（2024·山东高考2题）如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过

斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大

静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于

（

）√

3.

（2024·湖北高考6题）如图所示，两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在

静水中沿图中虚线方向匀速前进，两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为

30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f，方向与船的运

动方向相反，则每艘拖船发动机提供的动力大小为（

）C.2fD.3f√解析：

4.

（2024·新课标卷18题）如图，两根不可伸长的等长绝缘细绳的上端均

系在天花板的O点上，下端分别系有均带正电荷的小球P、Q；小球处在

某一方向水平向右的匀强电场中，平衡时两细绳与竖直方向的夹角大小

相等，则（

）A.

两绳中的张力大小一定相等B.

P的质量一定大于Q的质量C.

P的电荷量一定小于Q的电荷量D.

P的电荷量一定大于Q的电荷量√

洞悉·高频考点精研典型例题03考点一静态平衡问题处理静态平衡问题常用的方法合成法物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第

三个力大小相等，方向相反分解法按效果分解：物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力

的作用效果分解，则其分力和其他两个力分别满足平衡条件正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受

的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件矢量三角形法对受三个共点力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移，使三个

力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定

理或相似三角形等数学知识求解未知力【例1】

（2024·河北高考5题）如图，弹簧测力计下端挂有一质量为0.20

kg的光滑均匀球体，球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面倾角为

30°，挡板与斜面夹角为60°。若弹簧测力计位于竖直方向，读数为1.0

N，g取10

m/s2，挡板对球体支持力的大小为（

）

答案：

A

A.0.4B.0.3C.0.2D.0.1

答案：

C【例3】

（2024·河北衡水二模）某工艺品中四颗相同的贝壳1、2、3、4

由轻质细线连接，悬挂在点O，一阵风吹来，假设每个贝壳受到水平向右

且大小相等的恒定风力F，稳定后设点O和贝壳1之间的细线与竖直方向的

夹角为θ1，贝壳2和3之间的细线与竖直方向的夹角为θ2，连接贝壳1与2之

间的细线拉力大小为T1，连接贝壳3与4之间的细线拉力大小为T2，简化后

的结构如图所示，则下列说法正确的是（

）A.θ1＞θ2，T1＝T2B.θ1＞θ2，T1＝2T2C.θ1＝θ2，T1＝2T2D.θ1＝θ2，T1＝3T2

答案：

D

整体法、隔离法的运用

在处理共点力平衡的问题时，若出现了两个或多个物体，一般会使用

整体法或隔离法，也可以使用“整体法＋隔离法”或“隔离法＋隔离

法”，可根据具体题目灵活应用。考点二动态平衡和极值问题动态平衡问题的分析过程与处理方法【例4】

（2024·广东汕头一模）消毒碗柜的金属碗框架可以将碗竖直放置于两条金属杆之间，如图甲所示。取某个碗的正视图如图乙所示，其中a、b分别为两光滑水平金属杆，下列说法正确的是（

）A.

若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，碗所受的合力减小B.

若减小a、b间距，碗仍保持竖直静止，a杆受到的弹力不变C.

若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作用

力变小D.

若将质量相同、半径更大的碗竖直放置于a、b杆之间，碗受到杆的作

用力不变

答案：

D【例5】

（2024·山东烟台模拟）我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示，将质量为m的货物平放在手推车底板上，此时底板水平，缓慢压下把手直至底板与水平面间的夹角为60°。不计货物与支架及底板间的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（

）C.

压下把手的过程中，底板对货物的支持力一直增大D.

压下把手的过程中，支架对货物的支持力一直减小

答案：

A

A.

拉力最小时，物体受三个力作用B.β＝0°时，即拉力沿斜面向上时，拉力F最小C.

斜面对物体作用力的方向随拉力F的变化而变化

答案：

D考点三电磁场中的平衡问题【例7】

（2024·安徽芜湖二模）边长为L且各边完全相同的硬质正三角形

导线框abc固定于竖直平面内，ab边水平，一重物通过绝缘细线悬挂于框下

端c点，匀强磁场磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。现将a、b接

在恒定电流的正负极上，当ab边的电流为I时，重物恰好对地面无压力，则

重物重力的大小为（

）A.

BILD.2BIL

答案：

B

A.

容器对小球B的支持力等于细线对小球A的拉力B.

容器对小球B的支持力等于细线对小球A拉力的2倍

答案：

AC培优·提能加餐拓展思维空间04

三维空间中的平衡问题质点受到分散于三维空间的作用力而平衡，就是三维共点力平

衡。解决这类问题的一般方法是将三维空间问题转化为直线和平面问

题：选取合适的直线和平面，然后将不在直线和平面上的力分解到选

定的直线和平面上，物体在三维共点力作用下平衡，则在选定的直线

上和平面上合力为零。【典例1】

（2024·山东烟台二模）如图所示，一水晶球支架放置在水平

桌面上，支架由水平底托和三根金属支杆构成。一质量为m、半径为l的水

晶球静置于支架上，水晶球与三根金属支杆的三个接触点等高，接触点的

连线构成边长为l的等边三角形。已知水晶球质量分布均匀，不计支杆与水

晶球间的摩擦，重力加速度为g，则每根支杆对水晶球的作用力大小为

（

）√

【典例2】

（2024·四川雅安三模）小明运动后用网兜将篮球挂在相互垂

直的墙角。简化图如图所示，设篮球质量为M、半径为R，悬挂点为互相垂

直的两竖直墙壁交线处的P点，P到球心的距离为2R，一切摩擦不计，则篮

球对任一墙壁的压力大小为（

）√

演练·分层强化

提升关键能力

051.

（2024·浙江绍兴二模）如图所示，拖车的缆绳将违章车与拖车拴在一

起，使违章车停在倾斜坡道上保持静止状态，缆绳与倾斜坡道平行。下

列说法正确的是（

）A.

缆绳对违章车的拉力等于违章车对缆绳的拉力B.

违章车对坡道的作用力的方向一定与坡道垂直C.

坡道与水平面的夹角越小，坡道受到的压力也越小D.

违章车只受到重力、支持力、拉力三个力的作用123456789101112√解析：

根据牛顿第三定律可知，缆绳对违章车的拉力等于违章车对

缆绳的拉力，A正确；违章车对坡道的作用力可能是摩擦力和压力的合

力，这个合力与坡道不垂直；若违章车只受坡道的支持力，即违章车对

坡道只有压力，没有摩擦力，违章车对坡道的作用力的方向与坡道垂

直，B错误；设坡道与水平面的夹角为θ，则FN＝mgcos

θ，坡道与水平

面的夹角越小，坡道受到的压力就会越大，C错误；违章车除了受到重

力、支持力、拉力作用之外还有可能受到坡道对它的摩擦力，D错误。1234567891011122.

（2024·辽宁辽阳二模）一凿子两侧面与中心轴线平行，尖端夹角为θ，

当凿子竖直向下插入木板中后，用锤子沿中心轴线竖直向下以力F敲打

凿子上侧时，凿子仍静止，侧视图如图所示。若敲打凿子时凿子作用于

木板1、2面的弹力大小分别记为F1、F2，忽略凿子受到的重力及摩擦

力，下列判断正确的是（

）A.

F1＝Fsin

θB.

F1＝Fcos

θC.

F2＝Ftan

θ√123456789101112

1234567891011123.

（2024·浙江杭州期中）如图所示，某款可折叠手机支架，调节支撑杆

MN，手机背部支撑平面PQ的倾角θ随之改变，底部支撑平面ab与PQ始

终垂直，忽略一切摩擦，当θ缓慢逐渐增大时，下列说法正确的是

（

）A.

手机对支架的作用力始终不变B.

手机对底部支撑平面ab的弹力逐渐变小C.

支架对手机的作用力逐渐增大D.

背部支撑平面PQ对手机的弹力逐渐变大√123456789101112解析：

由题意可知，支架对手机的作用力大小始终等于手机自身的

重力，根据牛顿第三定律可知，手机对支架的作用力等于支架对手机的

作用力，则手机对支架的作用力始终不变，A正确，C错误；根据手机

的受力情况可知，手机的重力大小等于底部支撑平面ab对手机的弹力与

背部支撑平面PQ对手机的弹力的合力，当θ角逐渐增大时，底部支撑平

面ab对手机的弹力逐渐增大，背部支撑平面PQ对手机的弹力逐渐减

小，根据牛顿第三定律可知，手机对底部支撑平面ab的弹力逐渐变大，

B、D错误。1234567891011124.

（2024·重庆九龙坡三模）图甲所示的是家用燃气炉架，其有四个对称

分布的爪，若将总质量一定的锅放在炉架上，图乙所示的是侧视图，不

计爪与锅之间的摩擦力，若锅是半径为R的球面，正对的两爪间距为d，

则（

）A.

d越大，爪与锅之间的弹力越大B.

d越大，锅受到的合力越大C.

R越大，爪与锅之间的弹力越大D.

R越大，锅受到的合力越小√123456789101112

1234567891011125.

（2024·安徽池州二模）某兴趣小组研究发现最大静摩擦力的大小也与

两物体间的正压力成正比，查阅资料得知其比例系数称为静摩擦因数。

如图所示，一只蚂蚁在半球形碗底想要爬出碗内，但它缓慢爬行能达到

的最大高度恰好只有碗半径的0.2倍，假设碗内各处的静摩擦因数相

同，则蚂蚁与碗之间的静摩擦因数为（

）A.0.2B.0.8C.0.75√123456789101112

1234567891011126.

（2024·河北衡水二模）如图所示，完全相同的a、b两小球用轻质细线

1、2悬挂在天花板上，现用一水平拉力F作用在b球上，a、b再次静止

时，细线1与竖直方向的夹角为α，细线2与竖直方向夹角为θ，则tan

θ∶tan

α等于（

）A.2∶1B.3∶2√C.4∶3D.5∶3

1234567891011127.

（2024·湖南衡阳二模）如图所示，OABC为常见的“汽车千斤顶”。当

汽车需要换轮胎时，司机将它放在车身底盘和地面之间，只需摇动手柄

使螺旋杆OA转动，O、A之间的距离就会逐渐减小，O、C之间的距离就

会增大，就能将汽车车身缓缓地顶起来。在千斤顶将汽车顶起来的过程

中，下列关于OA、OB之间的弹力的说法正确的是（

）A.

OA、OB之间的弹力不断变大B.

OA、OB之间的弹力不断变小C.

OA之间的弹力变大、OB之间的弹力变小D.

OA之间的弹力变小、OB之间的弹力变大√123456789101112

123456789101112

8.

（2024·浙江1月选考6题）如图所示，在同一竖直平面内，小球A、B上

系有不可伸长的细线a、b、c和d，其中a的上端悬挂于竖直固定的支架

上，d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连，

调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。已知小球A、B和配重P、Q质量

均为50

g，细线c、d平行且与水平成θ＝30°（不计摩擦，g取10

m/s2），则细线a、b的拉力分别为（

）A.2

N

1

NB.2

N

0.5

NC.1

N

1

ND.1

N

0.5

N√123456789101112解析：

由题意可知细线c对A的拉力和细线d对B的拉力大小相等、方

向相反，对A、B整体分析可知细线a的拉力大小为Ta＝（mA＋mB）g＝1

N，设细线b与水平方向夹角为α，对A、B分析分别有Tbsin

α＋Tcsin

θ＝

mAg，Tbcos

α＝Tdcos

θ，解得Tb＝0.5

N，故选D。1234567891011129.

（2024·陕西铜川三模）如图所示，送水工人用推车运桶装水，到达目

的地后，工人抬起把手，带动板OA转至水平即可将水桶卸下。若桶与

接触面之间的摩擦不计，∠AOB为锐角且保持不变，板OA、OB对水桶

的压力大小分别为F1、F2，则在OA由竖直缓慢转到水平的过程中（

）A.

F1、F2都不断增大B.

F1不断增大，F2不断减小C.

F1不断减小，F2先增大后减小D.

F1先增大后减小，F2不断减小√123456789101112

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