2024年高考物理大一轮复习：主题1 力与物体的平衡

~二轮有效衔接

主题一力与物体的平衡

知识体系建啊

重力:G=m*.方向竖直向下——

I力的合成

电场力:修不一和分解

场力

安培力:F=B/L—

洛伦兹力:F叫rB—

5LD

几

接触面:也宜种

一"二。

十接触面一常2平衡状态

见-匀速直级运动｛］

绳:沿绳指向一方向一的

绳收缩的方向」——弹力一力

力与物体的

弹费:七权---大小一平衡

FT

方向:与相对运动-接触力/③平衡条件

「K

的趋势方向相反"I

铮摩

大小:与弹力无关一擦力一一选合适的研究对象一［隔离法

（此大林摩擦力与」

整体法

正压力成正比）皿田,

-摩擦力」4解决平街间先场力

题的一般步舞

后接触力

方向:与相对运动一对研究对象受力分析

的方向相反1z校验

_滑动

合成法

一摩擦力一求合外力］

大小:/」

正交分解法

D规律方法提炼

1.处理平衡问题的基本思路

确定平衡状态（加速度为零）一巧选研究对象（整体法或隔离法）一受力分析~建立

平衡方程一求解或讨论。

2.常用的方法

（1）在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定它们的方向时常用假设法。

⑵求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形

法、图解法等。

3.带电体的平衡问题仍然满足平衡条件，只是要注意准确分析场力——电场力、

安培力或洛伦兹力。

4.如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动，则一定

是匀速直线运动，因为尸洛

5.整体法、隔离法的应用技巧

(1)不涉及系统内力时，优先考虑应用整体法，即“能整体，不隔离”。

(2)应用隔离法，一般隔离“简单”的物体，如待求量少或受力少或处于边缘的

物体。

⑶将整体法与隔离法有机结合、灵活运用。

(4)各“隔离体”间的关联力，表现为作用力和反作用力，对于整体系统则是

内力。

I典型好题演练I

1.如图1所示，粗糙水平面上有一长木板，一个人在木板上用水平力”向右推着

箱子在木板上匀速运动，人的质量大于箱子质量，若鞋与长木板、箱子与长木板

间动摩擦因数相同，则下列说法正确的是()

图1

A.人受到的滑动摩擦力方向水平向右

B.箱子受到的滑动摩擦力方向水平向左

C.木板受到的地面的摩擦力方向水平向右

D.木板受到的地面的摩擦力方向水平向左

解析人用力F向右推箱子，对箱子受力分析，受推力、重力、支持力和滑动

摩擦力，根据平衡条件，箱子受到的滑动摩擦力方向水平向左，与推力平衡，人

用力F向右推箱子，对箱子的作用力向右，根据牛顿第三定律可知，箱子对人

的作用力的方向向左，人若要平衡，则受到的木板的摩擦力的方向向右，但人的

脚在与木板接触时相对木板是静止的，故人受到的是静摩擦力，故A错误，B

正确；对人、箱子和木板的整体受力分析，受重刀和支持力，不受摩擦力，否则

不平衡，故地面对木板没有摩擦力，故C、D错误。

答案B

2.如图2所示是人们短途出行、购物的简便双轮小车，若小车在匀速行驶的过程

中支架与水平方向的夹角保持不变，不计货物与小车间的摩擦力，则货物对杆A、

B的压力大小之比为A:凡为()

一"),S^(愈~~

图2

A.1:V3B.^3：1C.2：1D.l：2

解析以货物为研究对象进行受力分析，如图所示，利用力的合一-1'、

f

成法可得tan30。=兽，根据牛顿第三定律可知，FB=FB',FA=FAf

>Ay

解得用：以=#：1,选项B正确。

答案B0

3.天空一直是人类的梦想，随着科学技术的进步，个人飞行器的出现已指日可待

了。图3中的PersonalMartinJetpack是一款可以垂直起降的飞行器,它由两侧

的发动机驱动两台管道风扇产生动力。该飞行器在100()m的高度可以74km/h

的速度飞行超过30min。下列有,关该烝飞行器的1描述中正确的是()

图3

A.飞行器悬浮在空中时受到的重力大于空气对它的作用力

B.飞行器悬浮在空中时受到的重力与空气对它的作用力大小相等

C.飞行器从地面匀速垂直升起时机械能守恒

D.月球上的重力加速度小，该飞行器在月球上同样能飞行，并能飞行更长时间

解析飞行器悬浮在空中时所受重力和空气对它的作用力平衡，A项错误，B项

正确；飞行器匀速上升时动能不变，重力势能增大，机械能增大，C项错误；飞

行器风扇高速旋转对管道内的空气产生推力，空气对风扇的反作用力驱动其运

动，月球上没有空气，所以无法产生动力，D项错误。

答案B

4.如图4所示，挂在天平底部的矩形线圈。区4的一部分悬在匀强磁场中，当给

矩形线圈通入如图所示的电流/时，调节两盘中的破码，使天平平衡。然后使电

流/反向，这时要在天平的左盘上加质量为2X1(T2kg的捺码，才能使天平重新

的支持力尺2,如图甲所示:

根据平衡条件得尸NICOS9=FN2,FNisin0=nig,联立解得：根2=:?有,再对A、

Idil(7

8整体受力分析，整体受重力、左侧墙壁对整体的支持力和地面对整体的支持力

及摩擦力，如图乙所示，根据平衡条件得

乙

6=尺2=设需,故选项B正确。

答案B

6.如图6所示，4、B、C三根平行通电直导线质量均为〃z,通入的电流大小均相

等，其中C中的电流方向与4、B中的电流方向相反，A、8放置在粗糙的水平

面上，C静止在空中，三根导线的截面处于一个等边三角形的三个顶点，且三根

导线均保持静止，重力加速度为g，则A导线受到B导线的作用力大小和方向为

()

图6

A.坐〃?g,方向由A指向8

B.手〃?g,方向由8指向4

C.小mg,方向由A指向BD币mg,方向由8指向A

解析导线。受重力，A、5对C的作用力，如图所示，由题意可/卜、

知，FAC=FBC。F,mx,/鼠

由几何关系得，2&ccos30。=〃吆，解得尸AC=q'mg,由于三根通

电导线电流相等，距离相等，所以各导线间安培力相等，所以E45贝

=F«$ng,同向电流相吸，异向电流相斥，可判断A导线受到8导线的作

用力方向由A指向出故A正确，B、C、D错误。

答案A

7.2018年1()月11日，西藏江达县与四川白玉县交界处发生的山体滑坡造成金沙

江断流并形成堰塞湖。由于连日暴雨影响，多地发生山体滑坡的分析可以简化为

如图7所示的模型，石块A静止在倾角为8的斜坡B上，关于石块下滑，下列

分析正确的是()

A.降雨使石块A与斜坡B间的动摩擦因数减小是石块下滑的主要原因

B.降雨使石块A的质量增加是石块下滑的主要原因

C.若倾角增大到仪他＞例时石块刚好匀速下滑，则石块和斜坡间的动摩擦因数

为cosa

D.若减小斜坡8的倾角，石块A所受斜坡的支持力增大，静摩擦力增大

解析降雨使石块A与斜坡8间的动摩擦因数〃减小，若*mgcos夕V〃zgsin仇

石块将下滑，选项AE确；静止时对石块，有S/=〃zgsinaAi=〃zgcos0,降

雨使石块4的质量增加，所需要的静摩擦力增大，但最大静摩擦力也会随着增

大，不会影响石块的受力平衡，选项B错误；当倾角增

大到a时，石块刚好匀速下滑，由二力平衡可知/7=〃zgsina,B/="?gcosa,由

用=诉，得〃