選擇1力和物體平衡

考點內(nèi)容考情分析

1、受力平衡部分一般結(jié)合生活實際考察物體的靜態(tài)受力平衡、動

考向一物體的靜態(tài)平衡態(tài)受力平衡分析

2、牛頓定律一般以生活實際為背景命題，進行模型化受力分析。

往往涉及靜態(tài)平衡問題、動態(tài)平衡問題及多物體、連接體構(gòu)成的系

考向二物體的動態(tài)平衡

統(tǒng)分析，涉及整體法與隔離法相結(jié)合分析方法。

因深究"解題攻略"

1.思想方法

(1)在判斷彈力或摩擦力是否存在以及確定它們的方向時常用假設(shè)法。

(2)求解平衡問題時常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、圖解法等。

(3)帶電體的平衡問題仍然滿足平衡條件，只是要注意準確分析場力一一電場力、安培力或洛倫茲

力。

2.模型建構(gòu)

(1)合力與分力的關(guān)系

①合力不變時，兩相等分力的夾角越大，兩分力越大，夾角接近180。時，兩分力接近無窮大。

②兩相等分力夾角為120。時，兩分力與合力大小相等。

(2)平衡條件的應(yīng)用

?n個共點力平衡時其中任意(n—1)個力的合力與第n個力是一對平衡力。

②物體受包括重力在內(nèi)的三個力作用平衡時一般用合成法，合成除重力外的兩個力，合力與重力

平衡，在力的三角形中解決問題，這樣就把力的問題轉(zhuǎn)化為三角形問題。

(3)滑塊與斜面模型

如圖所示，斜面固定，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為由將物塊輕放在斜面上，若|iNtanO,物

塊保持靜止：若呼tan。,物塊下滑。與物塊質(zhì)量無關(guān)，只由日與。決定，其中層tanO時稱為“自鎖

現(xiàn)象。

3.考法解析

考法一圖解法

1.題目特點：物體在三個力作用下緩慢運動，其中一個力恒定，另一個力方向恒定。

2應(yīng)用思路：讀懂題目敘述的情景，依次畫出多個狀態(tài)下力的漸變平行四邊形或矢量三角形，根

據(jù)有向線段長度、方向的變化判斷相應(yīng)力的大小、方向的變化。

考法二解析法

1題目特點：物體受力示意圖中某個力恒定，某個夾角發(fā)生的變化可判、可用。

2.應(yīng)用思路：對力進行合成、分解或正交分解，用恒力、變角的三角函數(shù)寫出變力的表達式（即平

衡方程），根據(jù)三角函數(shù)的變化判斷力的變化。

考法三相似三角形法

1.題目特點：物體在繩、桿或彈簧的作用下沿圓周緩慢運動。

2應(yīng)用思路：相似三角形法是圖解法的特例，平移受力示意圖中的兩個力，與第三個力構(gòu)建力三

角形，找到與之相似的幾何三角形，列出相應(yīng)比例式進行分析，其中與半徑對應(yīng)的力大小不變。

LOO'A與力的矢△A08勺力的矢

量三角形相似質(zhì)三角形相似

考法四輔助圓法

（1）適用情況:物體受三個力，其中一個力大小、方向不變，另外兩個力大小、方向都在改變，但變化的兩

個力之間的夾角不變。

（2）方法展示

①已知條件:Fi恒定,F2、F3的夾角一定。

②解題過程:在圓中畫出力的矢量三角形，以恒定力為弦，另外兩個力的交點在圓周上移動，由三角形

各邊長度及方向的變化判定力的變化;兩個力的夾角分大于90。（如圖甲）和小于90。（如圖乙）兩種情況。

4.受力分析的順序

一般按照“重力—電場力（磁場力）一彈力-摩擦力—其他力”的順序，結(jié)合整體法與隔離法分析物體的

受力情況。

5.處理平衡問題常用的四種方法

合成法物體受三個共點力的作用而平衡，則任意兩個力的合力一定與第三個力大小相

等，方向相反

物體受三個共點力的作用而平衡，將某一個力按力的效果分解，則其分力和其

分解法

他兩個力滿足平衡條件

物體受到三個或三個以上力的作用時，將物體所受的力分解為相互垂直的兩

正交分解法

組，每組力都滿足平衡條件

對受三力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移使三力組成一個首尾依次相接

力的三角形法

的矢量三角形，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學知識求解未知力

〃親臨"高考練場"

考向一物體的靜態(tài)平衡

1.（2024?宜興市校級三模）如圖所示，質(zhì)量為2m的物塊C置于傾角為37°的斜面D上，C通

過一細線繞過光滑定滑輪系于P點，P為細線QP、EP、BP的結(jié)點，質(zhì)量為m的小球B置于

3

光滑的半球體A上，半球體A的半徑為R,O為球心。已知PO=2R,PB=-/?,EP水平，

PQ豎直，且Q、P、O在同一直線上，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，小球B可視為質(zhì)點，重力加速度

為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則下列說法正確的是（）

3

A.細線PB的拉力大小為鐘g

B.細線PE和細線PB的拉力大小相等

C.半球體A受到地面的摩擦力和斜面D受到地面的摩擦力大小相等

D.物塊C受到斜面D的摩擦力方向沿斜面向下

2.（2024?市中區(qū)校級模擬）小口徑的水泥管如圖甲所示，通常用于排水、灌溉和防護。運輸?shù)侥?/p>

的地時可用簡易裝置卸貨。如圖乙所示，兩根直木棍AB和CD相互平行，兩端分別靠在車和

地面上固定不動。一個半徑R=5cm、質(zhì)量m=20kg的水泥管從木棍的上部恰好能勻速滑下,

已知兩木棍間距d=8cm,與水平面的夾角a=37°（sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取

10m/s2）（）

A.每根直木棍對水泥圓筒的彈力為80N

B.每根直木棍與水泥桶間的動摩擦因數(shù)為0.75

C.將水泥圓筒沿直木棍勻速向上拉動，所需最小拉力為192N

D.將水泥圓筒沿直木棍勻速向上拉動，可施加沿斜面向上320N的力

3.（2024?沙坪壩區(qū)校級模擬）如圖所示，直徑為D的圓筒靜置于水平面上，完全相同的甲、乙

兩球體放置在圓筒中，球體直徑為d,且d<D<2d,所有接觸面均光滑，甲球與圓筒底面和側(cè)

面的彈力大小分別為Ni、N2O如果將兩球體放置在另一圓筒中，該圓筒的直徑D'稍大于D,

甲球與該圓筒底面和側(cè)面的彈力大小分別為N'1、N'2,則（）

A.N'2>N2B.N'2<N2C.N'I>NID.N'I<NI

4.（2024?興慶區(qū)校級三模）如圖所示，在房檐上M、N兩點間固定一根不可伸長的輕繩，在輕

繩的中點O用細線系住鳥籠B,在O點兩側(cè)與其間距相同的P、Q兩點系住相同的鳥籠A、Co

穩(wěn)定后MP、NQ間輕繩與水平方向夾角均為a,OP、OQ間輕繩與豎直方向夾角均為02，已

知鳥籠質(zhì)量均為m,重力加速度為g,則（）

3mg

A-MP間輕繩彈力為五海

B-op間輕繩的彈力大小為^^

C.tan0i*tan02=3

D.如果逐漸增大各鳥籠的質(zhì)量，則91、必都增大

5.（2024?蓮湖區(qū)校級二模）如圖所示，質(zhì)量m=3kg的滑塊靜止在水平實驗臺上，通過三段輕繩

分別與天花板和球形容器相連，OA與天花板夾角為45°,OB水平。重力加速度g取10m/s2,

假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）

A.若實驗臺對滑塊的摩擦力不超過10N,則球形容器與容器內(nèi)液體總重力最大為20N

B.若實驗臺對滑塊的摩擦力不超過10N,則球形容器與容器內(nèi)液體總重力最大為30N

C.若球形容器與容器內(nèi)液體總重力最大為12N時滑塊即將滑動，則滑塊與實驗臺的動摩擦因數(shù)

|1=0.40

D.若球形容器與容器內(nèi)液體總重力最大為12N時滑塊即將滑動，則滑塊與實驗臺的動摩擦因

數(shù)尸0.30

6.（2024?南寧一模）如圖所示，用三個完全相同的小立柱將足球支起，小立柱的上端可視為點,

小立柱的位置連線成正三角形，放在水平桌面上，足球與小立柱的觸點與足球球心的連線與豎

直方向的夾角均為37°,已知每個小立柱對足球的支持力大小為2.5N,不計足球與小立柱間的

摩擦及小立柱的重力，已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,則下列說法正確的是（）

側(cè)視圖

A.單個小立柱對足球的支持力方向豎直向上

B.足球所受的重力為7.5N

C.足球?qū)π×⒅淖饔昧εc桌子對小立柱的作用力是平衡力

D.足球?qū)π×⒅淖饔昧εc桌子對小立柱的作用力是相互作用力

7.（多選）（2024?洛陽一模）如圖所示，三根輕質(zhì)細線結(jié)于O點，OA另一端固定在天花板上的A

點（位于圓心0'的正上方），OB另一端連接質(zhì)量為m的小球P（可視為質(zhì)點），OC另一端連

接質(zhì)量為2m的物體Q,將小球P放置于半徑為R、質(zhì)量為3m的圓表面光滑的半圓柱上，半圓

柱及物體Q均放置于粗糙水平面上，當A、0、0'處于同一豎直線上時，OC處于水平且物體

3

Q恰好不滑動，此時0B=,R,00'=2R,重力加速度大小為g,最大靜摩擦力等于滑動摩擦

力，則下列說法正確的是（）

A.半圓柱所受的摩擦力與物體Q所受到的摩擦力大小相等

B.0C段繩子的拉力大小為維pmg

C.水平面對圓柱體的支持力大小為4mg

D.物體Q與水平面間的動摩擦因數(shù)為唱^

8.（多選）（2024?岳麓區(qū)校級模擬）光滑半圓槽的邊緣上固定有一輕質(zhì)定滑輪，輕質(zhì)定滑輪軸與

一直桿AB一端連接，直桿可繞B在豎直面上轉(zhuǎn)動，輕繩一端連接一小球P,另一端跨過輕質(zhì)

定滑輪后套著一鐵環(huán)Q,然后固定在直桿的A端，如圖所示。開始時直桿通過外力水平放置并

使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，不計任何摩擦阻力，小球可視為質(zhì)點，則（）

B

A.若輕繩PB段與BQ段均與豎直方向成30°角，小球P和鐵環(huán)Q的質(zhì)量之比為1：1

B.若小球P的質(zhì)量足夠大，系統(tǒng)平衡時小球P可能位于半圓弧槽的最低點

C.若通過外力把直桿AB順時針緩慢轉(zhuǎn)動一小段距離，小球P的位置可能不動

D.若通過外力把直桿AB逆時針緩慢轉(zhuǎn)動一小段距離，小球P的位置一定下移

9.（多選）（2024?鼓樓區(qū)校級模擬）如圖所示，質(zhì)量為m的勻質(zhì)細繩，一端系在天花板上的A點，

另一端系在豎直墻壁上的B點，平衡后最低點為C點。現(xiàn)測得AC段繩長是CB段繩長的3倍,

且繩子A端的切線與豎直方向的夾角為0,繩子B端的切線與墻壁的夾角為（a=60°,重力

加速度為g）則（）

A.0=30°

B.繩子在C處彈力大小Fc=苧ng

C.繩子在A處的彈力大小以=與mg

D.繩子上B處拉力最大

10.（多選）（2024?北辰區(qū)三模）圖甲為家用燃氣爐架，其有四個對稱分布的爪，若將總質(zhì)量一定

的鍋放在爐架上，如圖乙所示（側(cè)視圖）。忽略爪與鍋之間的摩擦力，若鍋可以看作半徑為R

的球面，正對的兩爪間距為d,則下列說法正確的是（）

A.R越大，爪與鍋之間的彈力越小

B.R越大，爪與鍋之間的彈力越大

C.d越大，爪與鍋之間的彈力越大

D.d越大，鍋受到的合力越大

考向二物體的動態(tài)平衡

11.（2024?泉州一模）紙質(zhì)手提袋因其性能優(yōu)良、綠色環(huán)保等優(yōu)點被廣泛使用。用手從繩帶中部豎

直提起裝有物品的紙袋，紙袋保持靜止，如圖所示。下列說法正確的是（）

A.每條繩帶中的張力大小等于紙袋總重力的彳

B.若只稍微增加繩帶長度，則每條繩帶中的張力變大

C.若只稍微減小繩扣間距，則每條繩帶中的張力變大

D.若只稍微增大繩扣間距，則繩帶對手的總作用力不變

12.（2024?歷城區(qū)校級模擬）如圖，右側(cè)面光滑的斜面體固定在水平面上，質(zhì)量相等的物塊M、N

分別放在斜面體的左右兩個面上，M、N拴接在跨過光滑定滑輪的輕質(zhì)細繩兩端，整個系統(tǒng)處

于靜止狀態(tài)。現(xiàn)對N施加一始終與右側(cè)輕繩垂直的拉力F,使N緩慢移動至右側(cè)細繩水平，該

過程M保持靜止。下列說法正確的是（）

B.輕繩的拉力先減小后增大

C.M所受摩擦力先增大后減小

D.斜面對M的作用力先增大后減小

13.（2024?順慶區(qū)校級模擬）如圖所示，木板B放置在粗糙水平地面上，O為光滑錢鏈。輕桿一

端與錢鏈O固定連接，另一端固定連接一質(zhì)量為m的小球A。現(xiàn)將輕繩一端拴在小球A上，

另一端通過光滑的定滑輪O'由力F牽引，定滑輪位于O的正上方，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)

改變力F的大小使小球A和輕桿從圖示位置緩慢運動到0,正下方，木板始終保持靜止，則在整

個過程中（）

A.外力F大小不變

B.輕桿對小球的作用力大小變小

C.地面對木板的支持力逐漸變小

D.地面對木板的摩擦力逐漸減小

一1

14.（2024?蜀山區(qū)校級三模）如圖所示，表面為光滑了圓弧的物體B靜置在水平地面上，有一豎直

光滑擋板A恰與B相切于最左端0點，有一小球a放置于A與B之間。整個裝置都可以繞0

A.若A保持豎直，且下端沿著B的表面向上緩慢移動到B的最高點，小球所受B的彈力一直

增大

B.若A保持豎直，且下端沿著B的表面向上緩慢移動到B的最高點，小球所受A的彈力一直

增大

C.若整個裝置繞過0點且垂直于該截面的軸逆時針緩慢旋轉(zhuǎn)90°的過程中，小球所受B的彈

力一直減小

D.若整個裝置繞過O點且垂直于該截面的軸逆時針緩慢旋轉(zhuǎn)90。的過程中，小球所受A的彈

力先減小后增大

15.（多選）（2024?鯉城區(qū)校級二模）如圖，兩個半徑均為r的光滑球a、b放在半徑為R（R>2r）

的半球形容器內(nèi)，均靜止時a、b與半球的接觸點P、Q與半球球心O的連線與水平方向的夾角

為a和0（a<p）o若兩球的質(zhì)量用ma>nib，兩球?qū)θ萜鞯膲毫Υ笮∮肍Na>FNI,表示，則（）

O

\b

Q

masin/3MaCOSB

B.~~~=-------

A,mbsinambcosa

FNaFNaCOSP

c-前=1

16.如圖，在豎直平面內(nèi)固定一光滑的半圓環(huán)，圓心為0、半徑為R,OA為半圓環(huán)的豎直半徑，

AB為與OA在同一直線上的光滑固定桿，半圓環(huán)上套有一小球a,桿AB上套有另一小球b。

兩小球之間連接一輕彈簧，初始時小球a在距圓環(huán)A點右側(cè)不遠處的P點，小球b固定于桿

AB上的Q點，兩小球間距離為R。現(xiàn)用外力使小球b沿桿AB緩慢向上移動一段距離，但未

到達A點。在移動過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)且在一條直線上，兩小球均可視為質(zhì)點，則下

列說法正確的是（）

A.初始時彈簧彈力大于半圓環(huán)對小球a的彈力

B.初始時彈簧彈力大于小球a的重力

C.小球b沿桿緩慢向上移動過程中，環(huán)對小球a的支持力先增大后減小

D.小球b沿桿緩慢向上移動過程中，彈簧彈力增大

17.如圖所示為搬運貨物小車的截面圖，擋板OA固定于底板OB的左端，ZAOB<90°,初始時

OB水平，將一圓柱形物體置于小車上，左邊與0A接觸。現(xiàn)保持。點的位置不變，緩慢拾起B(yǎng)

端，直至0B豎直。不計空氣阻力和摩擦力，此過程中（）

A.圓柱形物體對0A的壓力先增大后減小

B.圓柱形物體對0B的壓力先增大后減小

C.圓柱形物體對0A的壓力先減小后增大

D.小車對圓柱形物體作用力逐漸變大

18.（2024?西安三模）如圖所示，輕桿AB可繞著水平轉(zhuǎn)軸