2025届高考物理二轮专题复习与测试模块一力与运动专题一力与物体的平衡课件

模块一力与运动专题一力与物体的平衡[专题复习定位]1．该专题主要解决力学和电学中的受力分析和共点力的平衡问题，涉及的力主要有重力、弹力、摩擦力、电场力和磁场力等。2.掌握力的合成法和分解法、整体法与隔离法、解析法和图解法等的应用。高考真题再现PART01第一部分命题点1力的合成与分解1．(2022·辽宁卷，T4)如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向夹角分别为α、β(α>β)。用F1、F2分别表示OM、ON的拉力，则(

)A．F1的竖直分力大于F2的竖直分力B．F1的竖直分力等于F2的竖直分力C．F1的水平分力大于F2的水平分力D．F1的水平分力等于F2的水平分力√解析：对结点O受力分析，水平方向F1sinα＝F2sinβ，即F1的水平分力等于F2的水平分力，C错误，D正确；因α>β，且α、β均为锐角，则F1<F2，又cosα<cosβ，则F1在竖直方向的分力F1cosα小于F2在竖直方向的分力F2cosβ，A、B错误。√命题点2受力分析和静态平衡2．(2023·广东卷，T2)如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用，磁力垂直于壁面，下列关系式正确的是(

)A．Ff＝G

B．F＝FNC．Ff＝Gcosθ D．F＝Gsinθ解析：如图所示，将重力垂直于斜面方向和沿斜面方向分解，沿斜面方向，由平衡条件得Ff＝Gcosθ，故A错误，C正确；垂直于斜面方向，由平衡条件得F＝Gsinθ＋FN，故B、D错误。√3.(2024·辽宁、吉林、黑龙江卷，T3)利用砚台将墨条磨成墨汁，墨条速度方向水平向左时，则(

)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；根据牛顿第三定律结合A项分析可知，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。√4．(2024·广西卷，T2)工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。如图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为Ff1、Ff2和Ff3，则(

)A．Ff1<Ff2<Ff3

B．Ff1＝Ff2<Ff3C．Ff1＝Ff3<Ff2 D．Ff1＝Ff2＝Ff3解析：根据滑动摩擦力的公式f＝μFN，可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，由题可知三个货箱各表面材质和粗糙程度均相同，压力大小也相同，故摩擦力相同，即Ff1＝Ff2＝Ff3。√√√√9.(2023·海南卷，T3)如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是(

)A．工人受到的重力和支持力是一对平衡力B．工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力C．重物缓慢提起的过程中，绳子拉力变小D．重物缓慢提起的过程中，绳子拉力不变√命题点4电学中的平衡问题10．(2022·湖南卷，T3)如图(a)，直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图(b)所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是(

)A．当导线静止在图(a)右侧位置时，导线中电流方向由N指向MB．电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变C．tanθ与电流I成正比D．sinθ与电流I成正比√题型分类讲练PART02第二部分√题型一

力的合成与分解√题型二受力分析和静态平衡1．受力分析的方法(1)基本思路在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析。(2)分析方法①整体法：将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析。②隔离法：将所研究的对象从周围的物体中分离出来，单独进行受力分析。2．静态平衡问题的处理方法(1)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。(2)效果分解法：物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件。(3)正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用而平衡，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。√考向1受力分析一智能机器人协助派件员分拣快递的场景如图所示，派件员将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人通过扫码读取目的地信息，并生成最优路线，将不同目的地的包裹送至不同的位置，从而实现包裹的分拣功能。关于机器人和包裹，下列说法正确的是(

)A．机器人加速前进则包裹对水平托盘的摩擦力方向向后B．包裹受到向上的支持力是包裹发生形变产生的C．包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对平衡力D．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受到向前的摩擦力[解析]

机器人加速前进时，相对于包裹机器人有向前运动的趋势，故此时包裹对水平托盘的摩擦力方向向后，A正确；包裹受到向上的支持力是托盘发生形变产生的，B错误；包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对相互作用力，C错误；包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹加速度为零，故此时不受摩擦力，D错误。√考向2静态平衡问题

(2023·山东卷，T2)餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距为1.0cm，重力加速度大小g取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为(

)A．10N/m

B．100N/mC．200N/m D．300N/m[解析]

由题意知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子所受的重力可以使弹簧形变相邻两盘间距，则有mg＝3kx，解得k＝100N/m。√梅州的非物质文化遗产有不少，兴宁花灯就是其中一种，它与北京宫灯是一脉相承，始于宋代，流行于明清，传承了上千年的客家传统习俗。花灯用四条长度相同、承受能力相同的绳子高高吊起，如图所示，绳子与竖直方向夹角为θ，花灯质量为m，则下列说法正确的是(

)

A．每条绳子的拉力均相同B．增大绳子与竖直方向的夹角，花灯受的合外力增大C．绳子拉力的合力方向为竖直方向D．绳子长一些更易断题型三动态平衡问题1．解析法先受力分析，再建立直角坐标系，正交分解力，列平衡方程或在力的三角形中结合三角形知识列平衡方程，然后分析方程中的变量有哪些，分析题目信息，得到这些物理量是如何变化的，得到平衡条件下的受力动态变化情况。2．图解法(1)先受力分析，得出物体受几个力而处于平衡状态。(2)分析题目给出的信息，判断物体受力的变化方式。(3)把受力对应到几何图形中，结合几何知识分析。说明：此法一般应用于物体受3个共点力或者可以等效为3个共点力的情况，并且常用于定性分析。3．力的三角形法对受三个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。√考向1解析法的应用如图所示，某同学将一橡皮擦轻放在塑料尺的一端，并将该端伸出桌面边缘，塑料尺缓慢向外移动，弯曲程度变大，橡皮擦相对于塑料尺始终保持静止，则在此过程中橡皮擦对尺子的(

)

A．压力增大

B．压力减小C．摩擦力不变 D．摩擦力减小[解析]

将橡皮擦所在位置等效为沿塑料尺切线方向的一个斜面，设斜面倾角为θ，对橡皮擦进行分析，如图所示，则有f＝mgsinθ，N＝mgcosθ，根据牛顿第三定律有f′＝f，N′＝N，在橡皮擦离桌边越来越远，塑料尺也越来越弯曲的过程中，等效斜面倾角θ逐渐增大，可知f′增大，N′减小，即橡皮擦对尺子的压力减小，摩擦力增大。√考向2图解法的应用如图所示，用光滑铁丝弯成的四分之一圆弧轨道竖直固定在水平地面上，O为圆心，A为轨道上的一点，一中间带有小孔的小球套在圆弧轨道上，对小球施加一个拉力，若在拉力方向从水平向左在纸面内顺时针转至竖直向上的过程中，小球始终静止在A点，则拉力F(

)

A．先变大，后变小 B．先变小，后变大C．一直变大 D．一直变小[解析]

小球始终静止在A点，对小球受力分析可知，小球受重力、弹力及拉力，三力平衡，三力可组成一个闭合的三角形，如图所示，则拉力方向从水平向左在纸面内顺时针转至竖直向上的过程中，拉力F先变小，后变大，所以B正确，A、C、D错误。考向3正弦定理的应用新疆是我国最大的产棉区，在新疆超过70%的棉田都通过机械自动化采收。自动采棉机能够在采摘棉花的同时将棉花打包成圆柱形棉包，通过采棉机后侧可以旋转的支架平稳将其放下，如图甲所示。放下棉包的过程可以简化为如图乙所示的模型，质量为m的棉包放在“V”形挡板上，两板间夹角为120°固定不变，“V”形挡板可绕P点在竖直面内转动，忽略“V”形挡板对棉包的摩擦力，在使BP板由水平位置逆时针缓慢转动60°的过程中，下列说法正确的是(

)A．当AP板水平时，棉包受到三个力的作用B．棉包对AP板的压力一直增大C．棉包对BP板的压力先减小后增大D．当BP板转动30°时，棉包对AP板的压力大于棉包对BP板的压力√题型四电学中的平衡问题1．基本思路要坚持“电学问题、力学方法”的基本思路，结合电学的基本规律和力学中的受力分析及平衡条件解决问题。2．注意事项(1)点电荷间的作用力大小要用库仑定律求解。(2)安培力方向的判断要先判断磁场方向、电流方向，再用左手定则判断，同时注意将立体图转化为平面图。(3)电场力或安培力的出现，可能会对弹力或摩擦力产生影响。(4)涉及电路问题时，要注意闭合电路欧姆定律的应用。√√√考向3电磁感应中的平衡

(多选)依附建筑物架设的磁力缓降高楼安全逃生装置，具有操作简单、无需电能、逃生高度不受限制及下降速度可调、可控等优点。该装置原理如图，可等效为间距L＝0.5m的两根竖直导轨上部连通，人和磁铁固定在一起，沿导轨共同下滑，磁铁产生磁感应强度B＝0.2T的匀强