力与物体的平衡-2025年高考物理二轮复习

第1讲力与物体的平衡

构建•知识网络锁定主干知识

G=mg一重力1力的合成三主平行四边形定则

F=Eq尸=愕—电场力—电号力的合成

力X,…方法厂效果分解法

与分解力的分解F产小的土

F=BILF=Bqv--磁场力一与J正交分解法

物

F=kx

一弹力1接触力,体「平衡状态:静止、匀速直线运动

上吗—摩擦力-的物体的，一平衡条件:月产0或工=0、尸,=。

平平衡

分析顺序：重力一弹力一摩擦力—其他力一J受力衡常用方法：合成法、效果分解法、正交分解法、

相似三角形法、矢量三角形法、正弦

分析方法：隔离法、整体法、假设法定理法等

_试做•高考真题探明高考考向

I.（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

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（）

A.-B.q

23

「V2更

CTD.

2

3.（2024・湖北高考6题）如图所示，两拖船尸、0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力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（）

A.—fB.—fC.2fD.y

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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

带正电荷的小球尸、0；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。的电荷量

D.P的电荷量一定大于。的电荷量

—洞悉.高频考点精研典型例题

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

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

分解法

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

角形法三角形，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0.20kg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.ON,g

取10m/s2,挡板对球体支持力的大小为（）

V3

AA.—NXTB.1.ON

3

C.—ND.2.ON

3

尝试解答

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【例2】（2024•山东淄博二模）中国古代建筑的门闩凝结了劳动人民的智慧。如图所示的是一种竖直门闩的原

理图：当在水平槽内向右推动下方木块/时，使木块3沿竖直槽向上运动，方可启动门闩。水平槽、竖直槽内表

面均光滑；/、3间的接触面与水平方向成45°角，/、2间有摩擦，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。己知2的

质量为加，取重力加速度大小为g。当施加在/上的水平力尸=^?g时，门闩刚好能被启动，则/、8间的动摩擦

因数为（）

A.0.4B.0.3

C.0.2D.0.1

尝试解答_____________________________________________________________________________________________

【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。，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R稳定后设点。和贝壳1之间的细线与竖直方向的夹

角为仇，贝壳2和3之间的细线与竖直方向的夹角为。2,连接贝壳1与2之间的细线拉力大小为71，连接贝壳3与

4之间的细线拉力大小为4,简化后的结构如图所示，则下列说法正确的是（）

A.4>%，九=乃B.0i>02,TI=2T2

C.0i=02,Ti=24D.0i=仇,TI=3T2

尝试解答_____________________________________________________________________________________________

□方法技巧

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

一个力为利用平行四边形或三

恒力，另角形定则求解

一个力方三角函数或正（余）弦,

I向不变定理求解

受

个为

力图解法）

力另d

恒

一

个方

两

特几何三角形与矢量三

均变

向相似三

点角形相似，利用比例关

角形法

/系求解

一个力为恒力，另两个解析法或三角形动态

力方向夹角不变图解法

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【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6分别为两光滑水平金属杆，下列说法正确的是（）

L二I

Hn

ta“J

甲乙

A.若减小.、6间距，碗仍保持竖直静止，碗所受的合力减小

B.若减小°、6间距，碗仍保持竖直静止，。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八6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0、6杆之间，碗受到杆的作用力不变

尝试解答_____________________________________________________________________________________________

【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，将质量为优的

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（）

A.当底板与水平面间的夹角为30°时，底板对货物的支持力为小zg

B.当底板与水平面间的夹角为30°时，支架对货物的支持力为苧《g

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

尝试解答_____________________________________________________________________________________________

【例6】（2024•安徽合肥模拟）质量为加的物体放置在倾角0=30°的粗糙固定斜面上，物体与斜面间的动摩擦

因数〃=?，现用拉力尸（与斜面的夹角为伊拉动物体沿斜面向上匀速运动，下列说法正确的是（）

A.拉力最小时，物体受三个力作用

B.£=0°时，即拉力沿斜面向上时，拉力歹最小

C.斜面对物体作用力的方向随拉力厂的变化而变化

D.拉力尸的最小值为条ig

尝试解答_____________________________________________________________________________________________

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考点三电磁场中的平衡问题

囤

,场一正电荷:尸的方向与电场强度的方向相同）

g负电荷:F的方向与电场强度的方向相反）

大小:F=BIL(BLL)

川安培力

方向:左手定则判断

微观宏观

解释表现大小：F=qvB(BA.V)

洛伦兹力）[方向:左手定则判断

特点:洛伦兹力不做功

【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8,方向垂直于纸面向里。现将b

接在恒定电流的正负极上，当。6边的电流为/时，重物恰好对地面无压力，则重物重力的大小为（）

A.BIL

D.2BIL

尝试解答_____________________________________________________________________________________________

【例8】（多选）（2024•湖南衡阳模拟）如图，在一半径为R的表面光滑的半球形容器的球心。点，用长为3的

绝缘细线悬挂一质量为2%、电荷量为+/的小球/,在容器内放置一质量为加、电荷量为+尖的小球2，己知2

与容器绝缘。两球在如图所示的位置处于平衡状态，此时细线与竖直方向的夹角0=30。。下列说法正确的是

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N拉力的2倍

C.细线对小球/的拉力为小球/重力的日倍

D.两小球间的库仑力为小球/重力的日倍

尝试解答_____________________________________________________________________________________________

_培优■提能加餐拓展思维空间

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。