第1講力與物體的平衡

構(gòu)建?知識(shí)網(wǎng)絡(luò)鎖定主干知識(shí)

G=mg一重力1力的合成三主平行四邊形定則

F=Eq尸=愕—電場(chǎng)力—電號(hào)力的合成

力X,…方法廠效果分解法

與分解力的分解F產(chǎn)小的土

F=BILF=Bqv--磁場(chǎng)力一與J正交分解法

物

F=kx

一彈力1接觸力,體「平衡狀態(tài):靜止、勻速直線運(yùn)動(dòng)

上嗎—摩擦力-的物體的，一平衡條件:月產(chǎn)0或工=0、尸,=。

平平衡

分析順序：重力一彈力一摩擦力—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：隔離法、整體法、假設(shè)法定理法等

_試做?高考真題探明高考考向

I.（2024?吉林高考3題）利用硯臺(tái)將墨條研磨成墨汁時(shí)講究“圓、緩、勻”。如圖，在研磨過程中，硯臺(tái)始終靜

止在水平桌面上。當(dāng)墨條的速度方向水平向左時(shí)（

A.硯臺(tái)對(duì)墨條的摩擦力方向水平向左

B.桌面對(duì)硯臺(tái)的摩擦力方向水平向左

C.桌面和墨條對(duì)硯臺(tái)的摩擦力是一對(duì)平衡力

D.桌面對(duì)硯臺(tái)的支持力與墨條對(duì)硯臺(tái)的壓力是一對(duì)平衡力

2.（2024?山東高考2題）如圖所示，國(guó)產(chǎn)人形機(jī)器人“天工”能平穩(wěn)通過斜坡。若它可以在傾角不大于30°的斜

坡上穩(wěn)定地站立和行走，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則它的腳和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不能小于（）

A.-B.q

23

「V2更

CTD.

2

3.（2024?湖北高考6題）如圖所示，兩拖船尸、0拉著無動(dòng)力貨船S一起在靜水中沿圖中虛線方向勻速前進(jìn)，兩

根水平纜繩與虛線的夾角均保持為30°。假設(shè)水對(duì)三艘船在水平方向的作用力大小均為力方向與船的運(yùn)動(dòng)方向相

反，則每艘拖船發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力大小為（）

A.—fB.—fC.2fD.y

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4.（2024?新課標(biāo)卷18題）如圖，兩根不可伸長(zhǎng)的等長(zhǎng)絕緣細(xì)繩的上端均系在天花板的O點(diǎn)上，下端分別系有均

帶正電荷的小球尸、0；小球處在某一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，平衡時(shí)兩細(xì)繩與豎直方向的夾角大小相等，則

A.兩繩中的張力大小一定相等

B.P的質(zhì)量一定大于Q的質(zhì)量

C.P的電荷量一定小于。的電荷量

D.P的電荷量一定大于。的電荷量

—洞悉.高頻考點(diǎn)精研典型例題

考點(diǎn)一靜態(tài)平衡問題

處理靜態(tài)平衡問題常用的方法

合成法物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，則任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等，方向相反

按效果分解：物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，將某一個(gè)力按力的作用效果分解，則其分力和其

他兩個(gè)力分別滿足平衡條件

分解法

正交分解法：物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，將物體所受的力分解為相互垂直的兩組，每

組力都滿足平衡條件

矢量三對(duì)受三個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移，使三個(gè)力組成一個(gè)首尾依次相接的矢量

角形法三角形，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)求解未知力

【例1】（2024?河北高考5題）如圖，彈簧測(cè)力計(jì)下端掛有一質(zhì)量為0.20kg的光滑均勻球體，球體靜止于帶有

固定擋板的斜面上，斜面傾角為30°,擋板與斜面夾角為60°。若彈簧測(cè)力計(jì)位于豎直方向，讀數(shù)為1.ON,g

取10m/s2,擋板對(duì)球體支持力的大小為（）

V3

AA.—NXTB.1.ON

3

C.—ND.2.ON

3

嘗試解答

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【例2】（2024?山東淄博二模）中國(guó)古代建筑的門閂凝結(jié)了勞動(dòng)人民的智慧。如圖所示的是一種豎直門閂的原

理圖：當(dāng)在水平槽內(nèi)向右推動(dòng)下方木塊/時(shí)，使木塊3沿豎直槽向上運(yùn)動(dòng)，方可啟動(dòng)門閂。水平槽、豎直槽內(nèi)表

面均光滑；/、3間的接觸面與水平方向成45°角，/、2間有摩擦，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。己知2的

質(zhì)量為加，取重力加速度大小為g。當(dāng)施加在/上的水平力尸=^?g時(shí)，門閂剛好能被啟動(dòng)，則/、8間的動(dòng)摩擦

因數(shù)為（）

A.0.4B.0.3

C.0.2D.0.1

嘗試解答_____________________________________________________________________________________________

【例3】（2024?河北衡水二模）某工藝品中四顆相同的貝殼1、2、3、4由輕質(zhì)細(xì)線連接，懸掛在點(diǎn)。，一陣風(fēng)

吹來，假設(shè)每個(gè)貝殼受到水平向右且大小相等的恒定風(fēng)力R穩(wěn)定后設(shè)點(diǎn)。和貝殼1之間的細(xì)線與豎直方向的夾

角為仇，貝殼2和3之間的細(xì)線與豎直方向的夾角為。2,連接貝殼1與2之間的細(xì)線拉力大小為71，連接貝殼3與

4之間的細(xì)線拉力大小為4,簡(jiǎn)化后的結(jié)構(gòu)如圖所示，則下列說法正確的是（）

A.4>%，九=乃B.0i>02,TI=2T2

C.0i=02,Ti=24D.0i=仇,TI=3T2

嘗試解答_____________________________________________________________________________________________

□方法技巧

整體法、隔離法的運(yùn)用

在處理共點(diǎn)力平衡的問題時(shí)，若出現(xiàn)了兩個(gè)或多個(gè)物體，一般會(huì)使用整體法或隔離法，也可以使用“整體法

+隔離法”或“隔離法+隔離法”，可根據(jù)具體題目靈活應(yīng)用。

考點(diǎn)二動(dòng)態(tài)平衡和極值問題

動(dòng)態(tài)平衡問題的分析過程與處理方法

一個(gè)力為利用平行四邊形或三

恒力，另角形定則求解

一個(gè)力方三角函數(shù)或正（余）弦,

I向不變定理求解

受

個(gè)為

力圖解法）

力另d

恒

一

個(gè)方

兩

特幾何三角形與矢量三

均變

向相似三

點(diǎn)角形相似，利用比例關(guān)

角形法

/系求解

一個(gè)力為恒力，另兩個(gè)解析法或三角形動(dòng)態(tài)

力方向夾角不變圖解法

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【例4】（2024?廣東汕頭一模）消毒碗柜的金屬碗框架可以將碗豎直放置于兩條金屬桿之間，如圖甲所示。取

某個(gè)碗的正視圖如圖乙所示，其中6分別為兩光滑水平金屬桿，下列說法正確的是（）

L二I

Hn

ta“J

甲乙

A.若減小.、6間距，碗仍保持豎直靜止，碗所受的合力減小

B.若減小°、6間距，碗仍保持豎直靜止，。桿受到的彈力不變

C.若將質(zhì)量相同、半徑更大的碗豎直放置于八6桿之間，碗受到桿的作用力變小

D.若將質(zhì)量相同、半徑更大的碗豎直放置于0、6桿之間，碗受到桿的作用力不變

嘗試解答_____________________________________________________________________________________________

【例5】（2024?山東煙臺(tái)模擬）我們常用支架與底板垂直的兩輪手推車搬運(yùn)貨物。如圖甲所示，將質(zhì)量為優(yōu)的

貨物平放在手推車底板上，此時(shí)底板水平，緩慢壓下把手直至底板與水平面間的夾角為60°。不計(jì)貨物與支架及

底板間的摩擦，重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A.當(dāng)?shù)装迮c水平面間的夾角為30°時(shí)，底板對(duì)貨物的支持力為小zg

B.當(dāng)?shù)装迮c水平面間的夾角為30°時(shí)，支架對(duì)貨物的支持力為苧《g

C.壓下把手的過程中，底板對(duì)貨物的支持力一直增大

D.壓下把手的過程中，支架對(duì)貨物的支持力一直減小

嘗試解答_____________________________________________________________________________________________

【例6】（2024?安徽合肥模擬）質(zhì)量為加的物體放置在傾角0=30°的粗糙固定斜面上，物體與斜面間的動(dòng)摩擦

因數(shù)〃=?，現(xiàn)用拉力尸（與斜面的夾角為伊拉動(dòng)物體沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）

A.拉力最小時(shí)，物體受三個(gè)力作用

B.￡=0°時(shí)，即拉力沿斜面向上時(shí)，拉力歹最小

C.斜面對(duì)物體作用力的方向隨拉力廠的變化而變化

D.拉力尸的最小值為條ig

嘗試解答_____________________________________________________________________________________________

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考點(diǎn)三電磁場(chǎng)中的平衡問題

囤

,場(chǎng)一正電荷:尸的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同）

g負(fù)電荷:F的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反）

大小:F=BIL(BLL)

川安培力

方向:左手定則判斷

微觀宏觀

解釋表現(xiàn)大?。篎=qvB(BA.V)

洛倫茲力）[方向:左手定則判斷

特點(diǎn):洛倫茲力不做功

【例7】（2024?安徽蕪湖二模）邊長(zhǎng)為L(zhǎng)且各邊完全相同的硬質(zhì)正三角形導(dǎo)線框abc固定于豎直平面內(nèi)，ab邊

水平，一重物通過絕緣細(xì)線懸掛于框下端c點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8,方向垂直于紙面向里。現(xiàn)將b

接在恒定電流的正負(fù)極上，當(dāng)。6邊的電流為/時(shí)，重物恰好對(duì)地面無壓力，則重物重力的大小為（）

A.BIL

D.2BIL

嘗試解答_____________________________________________________________________________________________

【例8】（多選）（2024?湖南衡陽模擬）如圖，在一半徑為R的表面光滑的半球形容器的球心。點(diǎn)，用長(zhǎng)為3的

絕緣細(xì)線懸掛一質(zhì)量為2%、電荷量為+/的小球/,在容器內(nèi)放置一質(zhì)量為加、電荷量為+尖的小球2，己知2

與容器絕緣。兩球在如圖所示的位置處于平衡狀態(tài)，此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角0=30。。下列說法正確的是

A.容器對(duì)小球B的支持力等于細(xì)線對(duì)小球A的拉力

B.容器對(duì)小球B的支持力等于細(xì)線對(duì)小球N拉力的2倍

C.細(xì)線對(duì)小球/的拉力為小球/重力的日倍

D.兩小球間的庫侖力為小球/重力的日倍

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_培優(yōu)■提能加餐拓展思維空間

三維空間中的平衡問題

質(zhì)點(diǎn)受到分散于三維空間的作用力而平衡，就是三維共點(diǎn)力平衡。