2025届高考物理二轮复习讲义：专题一 力与运动 第1讲 物体的平衡 【含答案】

这是一份2025届高考物理二轮复习讲义：专题一 力与运动 第1讲 物体的平衡 【含答案】，共8页。学案主要包含了力与运动等内容，欢迎下载使用。
【网络构建】
题型1 静态平衡问题

例1 [2024·浙江1月选考] 如图所示,在同一竖直平面内,小球A、B上系有不可伸长的细线a、b、c和d,其中a的上端悬挂于竖直固定的支架上,d跨过左侧定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、Q相连,调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡.已知小球A、B和配重P、Q质量均为50 g,细线c、d平行且与水平面成θ=30°角(不计摩擦,g取10 N/kg),则细线a、b的拉力分别为 ( )
A.2 N、1 N
B.2 N、0.5 N
C.1 N、1 N
D.1 N、0.5 N

【技法点拨】
定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,在分析细绳a的拉力时,宜采用整体受力分析;当分析A、B球之间的拉力时,既可以对A球受力分析,也可以对B球受力分析.
例2 [2020·浙江1月选考] 如图所示,在倾角为α的光滑绝缘斜面上固定一个挡板,在挡板上连接一根劲度系数为k0的绝缘轻质弹簧,弹簧另一端与A球连接.A、B、C三小球的质量均为M,qA=q0>0,qB=-q0,当系统处于静止状态时,三小球等间距排列.已知静电力常量为k,重力加速度为g,则( )
A.qC=47q0
B.弹簧伸长量为Mgsinαk0
C.A球受到的库仑力大小为2Mg
D.相邻两小球间距为q03k7Mg
【技法点拨】
1.解决电磁学中平衡问题,要理清知识体系
2.本例在分析C球时,采用假设法结合平衡知识进行讨论,也可以先求C处电场方向,电场力又必须沿斜面向上,从而求得C球电性.与电场力相关的平衡问题可以直接用电场力分析,也可以通过电场强度进行分析.
【迁移拓展】
1.[2022·浙江1月选考] 如图所示,学校门口水平地面上有一质量为m的石墩,石墩与水平地面间的动摩擦因数为μ,工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时,两平行轻绳与水平面间的夹角均为θ,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.轻绳的合拉力大小为μmgcsθ
B.轻绳的合拉力大小为μmgcsθ+μsinθ
C.减小夹角θ,轻绳的合拉力一定减小
D.轻绳的合拉力最小时,地面对石墩的摩擦力也最小
2.[2024·温州模拟] 如图所示,质量为M、半径为R的圆环状光滑绝缘细杆用三根交于O点的等长细线悬挂于水平面内,每根细线与竖直方向均成30°角,杆上套有三个可视为质点的带正电小球,每个小球的质量均为m、电荷量均为q,小球间的距离相等,球和杆均静止.重力加速度大小为g,静电力常量为k,则( )
A.每根细线对杆的拉力大小为239Mg
B.每根细线对杆的拉力大小为23(3m+M)g
C.每个小球受到的库仑力大小为3kq2R2
D.每个小球对杆的弹力大小为k2q43R4+m2g2
题型2 动态平衡问题

1.动态平衡:通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢的变化,而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态,在问题的描述中常用“缓慢”等语言叙述.
2.做题流程
例3 如图所示,在竖直放置的穹形支架上,一根长度不变且不可伸长的轻绳通过轻质光滑滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高),则在此过程中绳中拉力大小( )
A.先变大后不变B.先变大后变小
C.先变小后不变D.先变小后变大
【技法点拨】
破解动态平衡问题
例4 [2024·衢州模拟] 如图所示,用轻质网兜将一质量均匀的足球悬挂在竖直木板的A点,轻绳与木板之间的夹角为α=30°.将木板以底端为轴顺时针缓慢转动直至木板水平,转动过程中绳与木板之间的夹角保持不变.忽略一切摩擦,球的重力为9 N.设木板对球的支持力为FN,绳上的拉力为FT,在木板转动过程中,下列说法正确的是( )
A.FN的最小值为3 N
B.FN的最大值为9 N
C.当木板转动60°时,FN是FT大小的三倍
D.当木板转动30°时,FN与FT大小相等
【迁移拓展】
1.如图所示,用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间.开始时OB绳水平,现保持O点位置不变,改变OB绳长,使绳右端由B点缓慢上移至B'点,此时OB'与OA之间的夹角θ