重難點(diǎn)2共點(diǎn)力的平衡

工命題趨勢(shì)

考點(diǎn)三年考情分析2025考向預(yù)測(cè)

本章知識(shí)方面的考查主要在受力分析、牛頓第三定

律、力的合成與分解、共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題分析等，

考點(diǎn)1重力、彈力、摩擦力、牛頓能力的考查主在物理方法的運(yùn)用能力、空間想象力

2019年江蘇題

第三定律、受力分析和建模能力等。對(duì)于頓第三定律和共點(diǎn)力的平衡，

2021年江蘇題

考點(diǎn)2力的合成與分解常以生產(chǎn)生活、現(xiàn)代科技、體育運(yùn)動(dòng)傳統(tǒng)文化等為

2023年江蘇題

考點(diǎn)3共點(diǎn)力的平衡情境設(shè)題，結(jié)合的模型有單物體模型和多物體模型

等。其中共點(diǎn)力的平衡是高考的熱點(diǎn)與重點(diǎn)，且靜

態(tài)、動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題仍然是今后高考的命題重點(diǎn)。

重難詮釋◎

【情境解讀】

產(chǎn)生原因：由于地球的吸引而使物體受到的力

方向:豎直向下

（重力4大小:Gmg

?重心：重心是重力的整作用點(diǎn)?形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻的物體的重心在其幾何史立?物體的

重心不一定在物體上

力

學(xué)產(chǎn)生條件:物體直接接觸;接觸處發(fā)生理推形變

中

方向：在接觸面上產(chǎn)生的彈力方向與接觸面垂直?并指向受力物體

常

見(jiàn)彈力〈繩產(chǎn)生的彈力方向沿繩并指向繩收縮的方向

的

三?大小：彈力的大小與形變量有關(guān).在彈性限度內(nèi)?形變量越大?彈力越大

種；胡克定律：在彈性限度內(nèi)?彈簧彈力的大小跟彈簧伸長(zhǎng)（或縮短）的長(zhǎng)度成正比.即F=kx

力

［產(chǎn)生條件：物體接觸且相互擠壓;接觸面粗糙:兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)

,滑動(dòng)摩擦力W方向：沿接觸面的切線.與幽匡或方向相反

〔大小：用=〃八

摩擦力

產(chǎn)生條件：物體接觸且相互擠壓：接觸面粗糙；兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)

相互

靜摩擦力方向：沿接觸面的見(jiàn)線.與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反

作用

大小：OVF&Fm.x

—力

（作用力和反作用力的概念

作用力和反作用力＜內(nèi)容:邑上物體之間的作用力和反作用力總是大小相筆.

方向典?作用在同一條直線上

?牛頓第三定律＜

同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化.同時(shí)消失

同種性質(zhì)

理解?

分別作用在兩個(gè)相互作用的物體上

一對(duì)作用力和反作用力與一對(duì)平衡力的區(qū)別

|合力與分力：等效替代關(guān)系

力的合成和分解〈遵守的定則：平行四邊形定則、三角形定則

I合力大小范圍：F1-F2KF＜F14-F2

平衡狀態(tài)：靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)

平衡條件：Ff，=O

共點(diǎn)力的平衡

合成法

求解方法

正交分解法

【高分技巧】

一、受力分析、整體法與隔離法

1.受力分析的四種方法

若不能確定某力是否存在，可先對(duì)其作出存在的假設(shè)，然后分析若該力存在

假設(shè)法

對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響，從而來(lái)判斷該力是否存在

整體法：將加速度相同的幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體作為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析

整體法和隔離法：將所研究的對(duì)象從周圍的物體中隔離出來(lái)，單獨(dú)進(jìn)行受力分析

隔離法選用原則：研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力時(shí)用整體法；研究系統(tǒng)內(nèi)

物體之間的相互作用力時(shí)用隔離法.通常整體法和隔離法交替使用

根據(jù)牛頓第三定律，例如：

轉(zhuǎn)換研究8

對(duì)象法

111

F'

根據(jù)牛頓第二定律，由加速度方向判定合力的方向，從而確定某一個(gè)力的方

向。例如：

動(dòng)力學(xué)--

0nlLA

分析法

4、B一起向右勻速圓周運(yùn)動(dòng)，

2

勻減速運(yùn)動(dòng)Ff=mrco

甲乙

2.受力分析的一般步驟

（1）確定研究對(duì)象（整體、隔離或某結(jié)點(diǎn)）。

（2）分析場(chǎng)力（重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力）。

（3）分析彈力（與研究對(duì)象有接觸的物體均有可能有彈力）。

（4）分析摩擦力（注意區(qū)分靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力）。

二、靜態(tài)平衡

基本思路

確定平研究對(duì)象：內(nèi)力與外力：受力分析

衡狀態(tài)，受力平衡的“判斷待求作用力系統(tǒng)外力：整體法

a=0物體或系統(tǒng)是內(nèi)力還是外力系統(tǒng)內(nèi)力：隔離法

I%=°卜―合成法-1

分解法解

答

正交方

分解法法

矢量三

角形法

三、動(dòng)態(tài)平衡與臨界值問(wèn)題

1.三力作用下動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的分析方法

(1)圖解法：一個(gè)力恒定、另一個(gè)力的方向恒定時(shí)可用此法。

(2)解析法：利用合成法或正交分解法寫(xiě)出力的表達(dá)式，然后根據(jù)力的表達(dá)式分析該力的變化。

(3)相似三角形法：一個(gè)力恒定、另外兩個(gè)力的大小和方向同時(shí)變化，當(dāng)作出的矢量三角形與空間的

某個(gè)幾何三角形總相似時(shí)用此法。(如圖所示)

△AOB與力的矢量△00%與力的矢量

三角形總相似三角形總相似

2.四力作用下的動(dòng)態(tài)平衡

(1)在四力平衡中，如果有兩個(gè)力為恒力，或這兩個(gè)力的合力方向確定，為了簡(jiǎn)便可用這兩個(gè)力的合

力代替這兩個(gè)力，轉(zhuǎn)化為三力平衡，例如：

如圖1,qE<mg,把擋板緩慢轉(zhuǎn)至水平的過(guò)程中，可以用重力與電場(chǎng)力的合力機(jī)g-qE代替重力與電場(chǎng)

力。

如圖2,物體在拉力尸作用下勻速運(yùn)動(dòng)，改變。大小，求拉力的最小值，可以用支持力與摩擦力的合力

〃代替支持力與摩擦力。(tanO=〃)

F\

圖2

(2)對(duì)于一般的四力平衡及多力平衡，可采用正交分解法。

3.動(dòng)態(tài)平衡模型分類與秒解技巧

（1）“一恒一定向"（物體受三個(gè)力，其中一個(gè)力恒定，一個(gè)力為方向不變，另一個(gè)力&方向變化，

尸I與尸2夾角為

秒解技巧：方向不變的力隨著。增大而增大，當(dāng)尸1垂直尸2時(shí)，方向變化的力（下2）最小；

（2）“兩變力恒定夾角”（物體受三個(gè)力，其中一個(gè)力恒定，一個(gè)力B，另一個(gè)力尸2,尸1與6夾角為

6恒定）

秒解技巧：“你平我大”即為水平時(shí)，入最大，F(xiàn)2水平時(shí)，尸1最大（注意水平是指與恒力垂直的方向）

（3）“大Y模型”（即曬衣架模型）

秒解技巧：“近小遠(yuǎn)大、縱不變”即繩子兩端點(diǎn)的水平距離越大，繩子中的張力越大，上、下移動(dòng)繩子

的端點(diǎn)時(shí)，繩中的張力不變。

4.常見(jiàn)的臨界狀態(tài)

（1）兩接觸物體脫離的臨界條件是兩物體間的彈力恰好為Oo

（2）繩子斷開(kāi)的臨界條件為繩中的張力達(dá)到最大值，繩子繃緊與松弛的臨界條件為繩中的張力恰好為

Oo

（3）兩物體間相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件為靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力。

5.常見(jiàn)的三種求極值的方法

（1）解析法：在解平衡方程時(shí)采用數(shù)學(xué)方法求極值。

（2）圖解法：對(duì)三力平衡情境，可畫(huà)出不同狀態(tài)下力的矢量圖，判斷各個(gè)力的變化情況，所求力與另

一力垂直時(shí)往往出現(xiàn)極值。

（3）極限法：極限法是一種處理極值問(wèn)題的有效方法，它是指通過(guò)恰當(dāng)選取某個(gè)變化的物理量將問(wèn)題

推向極端（如“極大”“極小”等），從而把比較隱蔽的臨界現(xiàn)象暴露出來(lái)，快速求解。

-------------------h

，限時(shí)提升練

（建議用時(shí)：40分鐘）

【考向一：勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律】

1.（2023?江蘇）如圖所示，“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器靜止在月球平坦表面處。已知探測(cè)器質(zhì)量為相，四條腿

與豎直方向的夾角均為仇月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的9。每條腿對(duì)月球表面壓力的

大小為（）

A廣B.工c.4

4cos66cos。

2.（2021?江蘇）在光滑桌面上將長(zhǎng)為萬(wàn)L的軟導(dǎo)線兩端固定，固定點(diǎn)的距離為2L,導(dǎo)線通有電流/,處

于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為3、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線中的張力為（）

A.B1LB.2BILC.TIBILD.ITIBIL

3.（2019?江蘇）如圖所示，一只氣球在風(fēng)中處于靜止?fàn)顟B(tài),風(fēng)對(duì)氣球的作用力水平向右。細(xì)繩與豎

直方向的夾角為a,繩的拉力為T(mén),則風(fēng)對(duì)氣球作用力的大小為

氣球

ATT

A.——B.——C.TsinocD.Tcosa

sinacosa

4.（2023?江蘇蘇州市模擬）在機(jī)場(chǎng)和海港,常用輸送帶運(yùn)送旅客的行李和貨物，如圖所示，甲為水平

輸送帶,乙為傾斜輸送帶，當(dāng)行李箱m隨輸送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，不計(jì)空氣阻力，下列判斷正確的是（）

甲

A.甲情形中的行李箱受到向右的摩擦力

B.乙情形中的行李箱受到沿輸送帶向下的摩擦力

C.乙情形中的行李箱受到沿輸送帶向上的摩擦力

D.甲情形中的行李箱受到向左的摩擦力

5.（2023?江蘇省昆山中學(xué)模擬）一本書(shū)約重6N,有424頁(yè)，書(shū)本正面朝上。現(xiàn)將一張A4紙夾在106

107頁(yè)間，A4紙幾乎能夠覆蓋整個(gè)書(shū)頁(yè)，如圖所示。若要將A4紙抽出，至少需用約1N的拉力。不計(jì)書(shū)皮

及A4紙的質(zhì)量，則A4紙和書(shū)頁(yè)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)最接近（）

A4紙

A.0.33B.0.45

C.0.56D.0.67

6.（2023?江蘇省阜寧高三開(kāi)學(xué)考試）把一重力為G的物體，用一個(gè)水平的推力F=kt（左為恒量，r

為時(shí)間）壓在豎直的足夠高的平整墻面上（如圖），從t=o開(kāi)始，物體所受的摩擦力a隨/的變化關(guān)系是（）

ABCD

7.（2023?江蘇徐州模擬）在探究靜摩擦力變化規(guī)律及滑動(dòng)摩擦力變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如圖甲所

示的演示裝置，力傳感器A與計(jì)算機(jī)連接，可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律，將力傳感器固定在光滑水平桌面

上，測(cè)力端通過(guò)細(xì)繩與一滑塊相連（調(diào)節(jié)力傳感器高度使細(xì)繩水平），滑塊放在較長(zhǎng)的小車上，小車一端連

接一根輕繩并跨過(guò)光滑的輕質(zhì)定滑輪系一空沙桶（調(diào)節(jié)滑輪使桌面上部輕繩水平），整個(gè)裝置處于靜止?fàn)?/p>

態(tài).實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，打開(kāi)力傳感器的同時(shí)緩慢向沙桶里倒入沙子，小車一旦運(yùn)動(dòng)起來(lái)，立即停止倒沙子，若

力傳感器采集的圖像如圖乙，則結(jié)合該圖像，下列說(shuō)法正確的是（）

A.可求出滑塊的重力

B.可求出滑塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的大小

C.可求出滑塊與小車之間的最大靜摩擦力的大小

D.可判斷第50s后小車將做勻速直線運(yùn)動(dòng)（滑塊仍在車上）

8.（2023?淮安檢測(cè)）如圖所示，質(zhì)量分布均勻的細(xì)棒中心為。點(diǎn)，。1為光滑較鏈，。2為光滑定滑輪,

且。2在。1正上方，細(xì)繩跨過(guò)。2與。連接，水平外力產(chǎn)作用于細(xì)繩的一端。用r表示錢(qián)鏈對(duì)桿的作用力,

現(xiàn)在水平外力尸作用下，。從］緩慢減小到。的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）

A.尸逐漸變小，尺大小不變

B.尸逐漸變小，尺逐漸變大

C.尸先變小再變大，F(xiàn)N逐漸變小

D.尸先變小再變大，尺逐漸變大

9.（2024?江蘇模擬）如圖所示，一根粗糙的水平橫桿上套有A、8兩個(gè)輕環(huán)，系在兩環(huán)上的等長(zhǎng)細(xì)繩

拴住的書(shū)本處于靜止?fàn)顟B(tài)。若用兩段更長(zhǎng)的等長(zhǎng)細(xì)繩重新將書(shū)拴住，兩環(huán)位置不變，環(huán)與書(shū)本仍處于靜止

狀態(tài)，則橫桿對(duì)A環(huán)的作用力與原來(lái)相比（）

A.大小不變、方向不變

B.大小減小、方向改變

C.大小減小、方向不變

D.大小增大、方向改變

10.（2023?淮陰中學(xué)高三檢測(cè)）如圖所示，水平面和豎直面構(gòu)成的垂直墻角處有一個(gè)截面為半圓的光

滑柱體，用細(xì)線拉住的小球靜止靠在半圓柱體的P點(diǎn)（P點(diǎn)靠近底端）。通過(guò)細(xì)線將小球從尸點(diǎn)緩慢向上拉

至半圓柱體的最高點(diǎn)，細(xì)線方向始終保持與半圓相切。此過(guò)程中（）

A.細(xì)線對(duì)小球的拉力大小不變

B.圓柱體對(duì)小球的支持力逐漸減小

C.水平地面對(duì)圓柱體的支持力逐漸減小

D.圓柱體對(duì)豎直墻面的壓力先增大后減小

11.（2024?無(wú)錫高級(jí)中學(xué)模擬）如圖所示，某健身者右手拉著抓把沿圖示位置8水平緩慢移動(dòng)到位置4

不計(jì)繩子質(zhì)量，忽略繩子和重物與所有構(gòu)件間的摩擦，A、8、重物共面，則重物上升過(guò)程中（）

A.繩子的拉力逐漸增大

B.該健身者所受合力逐漸減小

C.該健身者對(duì)地面的壓力逐漸減小

D.該健身者對(duì)地面的摩擦力逐漸增大

12.（2023?江蘇揚(yáng)州市檢測(cè)）如圖所示，兩質(zhì)量均為機(jī)的小球a、b（均可看成質(zhì)點(diǎn)）固定在輕桿兩端,

用兩條與輕桿等長(zhǎng)的細(xì)線懸掛在。點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)靜止時(shí)，細(xì)線和輕桿構(gòu)成正三角形，用力產(chǎn)緩慢拉動(dòng)小球

b,保持兩細(xì)線繃緊，最終使連接。球的細(xì)線豎直，重力加速度大小為g,則連接。球的細(xì)線豎直時(shí)，力尸

的最小值是（）

o,

B.當(dāng)mg

A.2m§

C.mgD.y[3mg

13.（2024?江蘇連云港市檢測(cè)）如圖所示為一簡(jiǎn)易起重裝置，AC是上端帶有滑輪的固定支架，BC為質(zhì)

量不計(jì)的輕桿，桿的一端C用錢(qián)鏈固定在支架上，另一端8懸掛一個(gè)質(zhì)量為根的重物，并用鋼絲繩跨過(guò)滑

輪A連接在卷?yè)P(yáng)機(jī)上。開(kāi)始時(shí)，桿8c與AC的夾角/8CA>90。，現(xiàn)使N8CA緩慢變小，直到N8CA=30。

（不計(jì)一切阻力）。在此過(guò)程中，桿BC所產(chǎn)生的彈力（）

A.大小不變B.逐漸增大

C.先增大后減小D.先減小后增大

14.（2024.江蘇南京、鹽城.三模）如圖所示，某款手機(jī)支架由乜型”擋板和底座構(gòu)成，擋板使用一體成

型材料制成，其A3、8C部分相互垂直，可繞。點(diǎn)的軸在豎直面內(nèi)自由調(diào)節(jié)，AB,8C部分對(duì)手機(jī)的彈力

分別為B和B（不計(jì)手機(jī)與擋板間的摩擦），在乜型”擋板由圖示位置順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)至水平的過(guò)程中，下列

說(shuō)法正確的是（）

A.為逐漸增大，B逐漸減小

B.西逐漸減小，尸2逐漸增大

C.尸1逐漸減小，/2先增大后減小

D.尸1先增大后減小，尸2逐漸減小

15.（2023?江蘇鹽城市模擬）如圖為一個(gè)水平傳感器的簡(jiǎn)易模型，截面為內(nèi)壁光滑豎直放置的正三角形,

內(nèi)部有一個(gè)略小于三角形內(nèi)切圓的小球，三角形各邊有壓力傳感器，通過(guò)測(cè)出小球?qū)θ厜毫Φ拇笮。?/p>

息處理單元可顯示擺放處的傾角。圖中BC邊恰好處于水平狀態(tài)，現(xiàn)將其以C為軸在豎直平面內(nèi)順時(shí)針緩

慢轉(zhuǎn)動(dòng)，直到AB邊處于上方的水平位置，則在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中（

A.球?qū)?c邊的壓力一直增大

B.球?qū)C邊的壓力一直減小

C.球?qū)?c邊的壓力先增大后減小

D.球?qū)叺膲毫ο葴p小后增大

16.（2023?江蘇省泗洪高三階段檢測(cè)）如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量都為根的小球。、6