还剩50页未读，
继续阅读
所属成套资源：2024年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考）
成套系列资料，整套一键下载
专题01+力与物体的平衡（课件）-2024年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考）
展开
这是一份专题01+力与物体的平衡（课件）-2024年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考），共58页。PPT课件主要包含了PARTONE，考情分析，PARTTWO，网络构建，PARTTHREE，稿定PPT，真题研析·规律探寻，考向正交分解法，核心提炼·考向探究，受力分析的一般步骤等内容，欢迎下载使用。
考点一 受力分析及力的合成与分解考向1 受力分析的一般步骤考向2 正交分解法及其应用考向3 轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较考向4 活结与死结、动杆与定杆的弹力考点二 单物体、多物体的静态平衡考向1 整体法与隔离法考向2 共点力的平衡及其应用考点三 动态平衡及极值问题考向1 动态平衡问题及解题方法考向2 动态平衡问题中的临界与极值问题考点四 力电、力热综合平衡问题考向1 力电综合平衡问题考向2 力热综合平衡问题
考点一 受力分析及其应用
1．受力分析的一般步骤2．正交分解法及其应用3. 轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较4. 活结与死结、动杆与定杆的弹力
考向1 受力分析的一般步骤考向2 正交分解法及其应用考向3 轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较考向4 活结与死结、动杆与定杆的弹力
例1 (2023•浙江•高考真题)在足球运动中，足球入网如图所示，则（ ） A．踢香蕉球时足球可视为质点 B．足球在飞行和触网时惯性不变 C．足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D．触网时足球对网的力大于网对足球的力
【考向】受力分析及相关问题
例2 (2023•广东•高考真题)如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（ ） A．Ff=G B．F=FN C．Ff=Gcsθ D．F=Gsinθ
例3 (2021•广东•高考真题)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α<β，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（ ） A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大 B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
Fy曲=Fcsα，Fy直=Fcsβ
Fx曲=Fsinα，Fx直=Fsinβ
例4 (2022•辽宁•高考真题)如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向夹角分别为α、β（α>β）。用F1、F2分别表示OM、ON的拉力，则（ ） A．F1的竖直分力大于F2的竖直分力 B．F1的竖直分力等于F2的竖直分力 C．F1的水平分力大于F2的水平分力 D．F1的水平分力等于F2的水平分力
例5 (2023•海南•高考真题)如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（ ） A．工人受到的重力和支持力是一对平衡力 B．工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是 一对作用力与反作用力 C．重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小 D．重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变
【考向】活结问题受力分析
1）明确研究对象：在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体（整体），只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。2）隔离研究对象，按顺序找力（注意避免多力或少力）.把研究对象从实际情景中分离出来，只分析力的性质分类的力，按已知力、重力、弹力、摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）、电学中的力（安培力、洛伦兹力）的顺序逐一分析研究对象所受的力，并画出各力的示意图。
1）选取正交方向:正交的两个方向可以任意选取,不会影响研究的结果,但如果选择合理,则解题较为方便.2）分别将各力沿正交的两个方向(x轴和y轴)分解.3）求分解在x轴和y轴上的各分力的合力Fx和Fy,则有 Fx合=Fx1+Fx2+Fx3+…, Fy合=Fy1+Fy2+Fy3+….4）求合力：求Fx合和Fy合的合力F合大小 ，方向
正交分解法求合力的一般步骤
轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较
1）“活结”:跨过光滑滑轮(或杆、钉子)的轻绳，其两端张力大小相等，即滑轮只改变力的方向，不改变力的大小.2）“死结”:如果几段轻绳系在一个结点上,那么这几段轻绳的张力大小不一定相等.
活结与死结、动杆与定杆的弹力
3）动杆：若轻杆用光滑的转轴或铰链连接，当杆平衡时，杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则杆会转动．如图乙所示，若C为转轴，则轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向． 4）定杆：若轻杆被固定，不发生转动，则杆受到的弹力方向不一定沿杆的方向，如图甲所示．
1. (2023·河北·模拟预测)石头在倾斜的斜坡上，仅从物理角度分析这幅画，下列说法正确的是（ ） A．人对石头的力大于石头的重力 B．石头可能只受3个作用力 C．斜坡对石头一定没有静摩擦力 D．如果人不推石头，石头一定滚下来
2. (2023•模拟预测)如图所示，在水平路面上匀速直线行驶的汽车内，一个手机通过吸盘式支架固定在倾斜的前挡风玻璃上。若吸盘和玻璃间的空气已被排空，则手机和支架（ ） A．共受3个力作用 B．共受4个力作用 C．受前挡风玻璃的作用力方向一定竖直向上 D．受前挡风玻璃的摩擦力方向一定竖直向上
3．如图所示，把光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力，下列说法正确的是（ ）A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力， F2是物体对斜面的压力B．物体受到mg、FN、F1、F2四个力作用C．FN和F2是作用力和反作用力D．力FN、F1、F2三个力的作用效果和mg与FN两个力的作用效果相同
【考向】正交分解法及其应用
4．如图所示是李强同学设计的一个小实验。他将细绳的一端系在手指上，绳的另一端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”。在杆的A端悬挂不同重物，并保持静止。下列不正确的说法是（ ） A．绳子是被拉伸的，杆是被压缩的 B．杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C指向A C．绳对手指施加作用力的方向沿绳由B指向A D．所挂重物质量越大，绳和杆对手的作用力也越大
【考向】活结与死结、动杆与定杆的弹力
5. (2008•广东•模拟预测)如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ，设横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力大小分别为F1和F2，以下结果正确的是（ ） A． B． C． D．
6. (2023•四川眉山•校考三模)如图所示，一根非弹性绳的两端分别固定在两座假山的A、B处，A、B两点的水平距离BD=9m，竖直距离AD=4m，A、B间绳长为15m．重为240N的猴子抓住套在绳子上的滑环在A、B间滑动，某时刻猴子在最低点 处静止，则此时绳的张力大小为（绳处于拉直状态）（ ） A．75N B．125N C．150N D．200N
考点二 单物体、多物体的静态平衡
1．整体法与隔离法2．共点力的平衡及其应用
考向1 整体法与隔离法考向2 共点力的平衡及其应用
例1 (2023•浙江•高考真题)如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角θ=60∘。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的( ) A．作用力为 B．作用力为 C．摩擦力为 D．摩擦力为
【考向】整体法与隔离法
例2 (2022·浙江1月选考)如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，∠aOb=90°，半径Ob与重力的夹角为37°。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为( ) A. Fa=0.6G，Fb=0.4G B. Fa=0.4G，Fb=0.6G C. Fa=0.8G，Fb=0.6G D. Fa=0.6G，Fb=0.8G
【考向】共点力力作用下物体的平衡
1）整体法：在确定研究对象或研究过程时,把（加速度相同的）多个物体看作为一个整体或多个过程看作整个过程的方法;2）隔离法：把单个物体作为研究对象或只研究一个孤立过程的方法.
1）平衡状态：物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态，是加速度等于零的状态. 2）共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零，即∑F=0，若采用正交分解法求解平衡问题，则平衡条件应为: 3）常用推论①若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力大小相等、方向相反．②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形．
4）解决平衡问题的常用方法:①合成法：一个力与其余所有力的合力等大反向，常用于非共线三力平衡．②正交分解法：Fx合＝0，Fy合＝0，常用于多力平衡．③矢量三角形法，把表示三个力的有向线段构成一个闭合的三角形，常用于非特殊角的一般三角形．
1. (2022•宁夏银川•银川一中校考三模)如图所示，质量为m的长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向右下方的力F推箱子，三者都保持静止。人和箱子的质量也均为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A．人对长木板的压力大小为mg B．长木板对地面的压力大于3mg C．箱子受到的摩擦力的方向水平向左 D．地面对长木板的摩擦力的方向水平向左
2. (2024•湖南郴州•统考模拟预测)某同学周末在家大扫除，移动衣橱时，无论怎么推也推不动，于是他组装了一个装置，如图所示，两块相同木板可绕A处的环转动，两木板的另一端点B、C分别用薄木板顶住衣橱和墙角，该同学站在该装置的A处。若调整装置A点距地面的高h=8cm时，B、C两点的间距L=96cm，B处衣橱恰好移动。已知该同学的质量为m=50kg，重力加速度大小取g=9.8m/s2，忽略A处的摩擦，则此时衣橱受到该装置的水平推力为（ ） A．1680N B．1470N C．875N D．840N
【考向】共点力的平衡及其应用
3. (2024·山东德州·校联考模拟预测)某创新实验小组制作一个半径为12.00cm的圆盘，将3个相同的弹簧的一端均匀固定在圆环上，另外一端固定打结，结点恰好在圆心O处，如图所示，已知弹簧（质量不计）的自然长度均为9.00cm，弹簧的劲度系数k=32.5N/m。将圆盘水平放置，在结点O处悬挂一瓶矿泉水，缓慢释放直至平衡时测得结点下降了5.00cm，则矿泉水受到的重力大小为（ ） A．0.5N B．1.3N C．1.5N D．3.9N
考点三 动态平衡及极值问题
1. 动态平衡问题及解题方法2. 动态平衡问题中的临界与极值问题
考向1 动态平衡问题考向2 动态平衡问题中的临界与极值问题
例1 (2022•河北•高考真题)如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（ ）A．圆柱体对木板的压力逐渐增大B．圆柱体对木板的压力先增大后减小C．两根细绳上的拉力均先增大后减小D．两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变
例2 (2022·浙江1月卷)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，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，则下列说法正确的是（ ）A．轻绳的合拉力大小为B．轻绳的合拉力大小为C．减小夹角，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
【考向】动态平衡问题中的临界与极值问题
1)问题类型：动态平衡是指研究对象的某些参量在变化，如速度、受力状态等，但是非常缓慢，可以看成平衡状态，因此题目中有关键词「缓慢」、「轻轻地」等2)基本思路
动态平衡问题及解题方法
3)解题方法：①图解法的适用情况:用图解法分析物体动态平衡问题时,一般物体只受三个力作用,且有两个不变量,即其中一个力大小、方向均不变,另一个力的方向不变或另两个力的夹角不变.【技巧点拨】图解法的一般步骤①对研究的对象进行受力分析②画出受力分析的平行四边形或者头尾相连的三角形③找出一个大小方向都不变的力，找出一个方向不变的力，结合平行四边形各边或者角度的变化确定力的大小及方向的变化情况
②解析法：对研究对象进行受力分析，画出受力示意图，根据物体的平衡条件列方程，得到因变量与自变量的函数表达式(通常为三角函数关系)，最后根据自变量的变化确定因变量的变化．③相似三角形法的适用情况:对于两个力的方向都在变化的情况，通过相似，转移力三角形到结构三角形中求解
1）临界问题当某物理量变化时,会引起其他几个物理量的变化,从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”,在问题的描述中常用“刚好”“刚能”“恰好”等语言叙述.临界问题常见的种类： ①由静止到运动，摩擦力达到最大静摩擦力． ②绳子恰好绷紧，拉力F＝0. ③刚好离开接触面，支持力FN＝0.2）极值问题平衡物体的极值,一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题.
动态平衡问题中的临界与极值问题
3）解决极值问题和临界问题的方法①极限法:首先要正确地进行受力分析和变化过程分析,找出平衡的临界点和极值点;临界条件必须在变化中去寻找,不能停留在一个状态来研究临界问题,而要把某个物理量推向极端,即极大和极小.②数学分析法:通过对问题的分析,依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(画出函数图像),用数学方法求极值(如求二次函数极值、三角函数极值).③物理分析方法:根据物体的平衡条件,作出力的矢量图,通过对物理过程的分析,利用平行四边形定则进行动态分析,确定最大值与最小值. Ⅰ、若已知F合的方向、大小及一个分力F1的方向,则另一个分力F2取最小值的条件为F2⊥F1; Ⅱ、若已知F合的方向及一个分力F1的大小、方向,则另一个分力F2取最小值的条件为F2⊥F合.
1. (2023•吉林长春•东北师大附中校考一模)建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上，固定重物的光滑圆环套在轻绳上，轻绳的一端固定在竖直墙上，工人手握的部分有足够长的绳子，工人站在平台上的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，重物缓慢下降，则在重物下降的过程中（ ） A．绳对圆环的作用力逐渐减小 B．工人对绳的拉力不变 C．平台对工人的支持力逐渐增大 D．平台对工人的摩擦力逐渐减小
2. (2024•吉林长春•东北师大附中校考二模)某博物馆举办抓金砖挑战赛，如图为一块质量m=25kg的梭台形金砖，挑战者须戴博物馆提供的手套，单手抓住金砖的a、b两侧面向上提，保持金砖c面水平朝上，而且手指不能抠底，在空中保持25s，才是挑战成功。已知金砖a、b两侧面与金砖底面的夹角均为θ=78.5°，挑战者施加给金砖的单侧握力为F，手套与金砖之间的动摩擦因数为μ=0.25，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s²。计算时取sin78.5°≈0.98，cs78.5°≈0.20，若要抓起金砖，力F至少约为（ ） A．2500N B．2778N C．1389N D．无论多大的力都无法抓起金砖
3. (2023•黑龙江•校联考模拟预测)如图所示，用细线将重力为100N的物块悬挂在O点，在物块上施加力F，在力F由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向的过程中，物块始终处于静止状态，且细线与竖直方向成30°角，则力F的最小值为（ ） A．0 B．50N C． D．
考点四 力电、力热综合平衡问题
1. 力电综合平衡问题2. 力热综合平衡问题
考向1 力电综合静态平衡问题考向2 力电综合动态平衡问题考向3 力热综合平衡问题
例1 (2023•海南•高考真题)如图所示，一光滑绝缘轨道水平放置，直径上有A、B两点，AO= 2cm，OB= 4cm，在AB固定两个带电量分别为Q1、Q2的正电荷，现有一个带正电小球静置于轨道内侧P点（小球可视为点电荷），已知AP：BP=n：1，试求Q1：Q2是多少（ ） A．2n2：1 B．4n2：1 C．2n3：1 D．4n3：1
【考向】力电综合静态平衡问题
例2 (2021•海南•高考真题)如图，V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为 ，其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上，P、Q连线垂直于斜面M，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则P与M间的动摩擦因数至少为（ ） A． B． C． D．
例3 (2023·湖南卷)如图（a），直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（b）所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（ ）A．当导线静止在图（a）右侧位置时， 导线中电流方向由N指向MB．电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变C．tanθ与电流I成正比D．sinθ与电流I成正比
【考向】力电综合动态平衡问题
例4 (2022·全国乙卷)如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为、m，面积分别为、S，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。（重力加速度常量g）（1）求弹簧的劲度系数；（2）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。
其解题思路与力学中的平衡问题一样，只是在原来受力的基础上多了静电力解题思路①确定研究对象，根据问题选择“整体法”或“隔离法”确定研究对象。②受力分析：按照重力、弹力、摩擦力、静电力、安培力……顺序分析力②列方程：根据平衡条件（F合=0）列方程。
通过压强公式 ，将热力学压强问题转为力的问题，再根据受力分析根据平衡条件求解
1. (2023·河北唐山·开滦第一中学校考模拟预测)如图所示，质量为m的小物块P和小球Q均可视为点电荷，电荷量相同。置于粗糙水平面上的斜面体倾角为θ、质量为M，将小物块P放在粗糙的斜面体上。当小球Q放在与P等高（PQ连线水平）时，P静止且受斜面体的摩擦力为0，斜面体保持静止，此时经测量小物块与小球Q的距离为r。设静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）A．小球Q所带电荷量为B．P对斜面体的压力为FN=mgcsθC．斜面体对地面的压力为（M+m）gD．斜面体受到地面的摩擦力为0
2. (2023·云南曲靖·统考二模)量均匀分布的直导体棒放置于四分之一的光滑圆弧轨道上，其截面如图所示。导体棒中通有电流强度大小为I的电流，空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向上。导体棒平衡时，导体棒与圆心的连线跟竖直方向的夹角为θ(θ<45°)，轨道对导体棒的弹力为FN。下列说法正确的是（ ）A．若仅将电流强度I缓慢增大，则θ逐渐减小B．若仅将电流强度I缓慢增大，则FN逐渐减小C．若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90°，则FN逐渐增大再减小D．若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90°，则θ逐渐增大再减小
3. (2024•山东•模拟预测)如图所示，表面光滑的半球形绝缘物体固定在水平面上，其正上方固定一根长度与半球形物体半径相等的竖直绝缘支架，带正电的小球Q固定在支架上边，带负电的小球P重力为G，静止在半球形物体上。现将小球Q的电荷量增加一些，小球P沿球面上滑少许重新平衡（小球P未到达半球最高点前），以下说法正确的是（ ） A．两球间库仑力变小 B．小球对半球的压力变小 C．小球对半球的压力大小为2G D．小球对半球的压力大小为
9. (2024·云南大理·云南省下关第一中学校联考模拟预测)图中甲为气压升降椅，乙为其核心部件模型简图。活塞与椅面的总质量为m，活塞横截面积为S，气缸内封闭一定质量的理想气体，稳定时气柱长度为L，该气缸导热性能良好，忽略一切摩擦。某同学盘坐在椅面上，稳定后缸内气柱长为 。已知大气压强为P0，室内温度为T0，重力加速度为g，求：（1）该同学的质量M；（2）该同学坐稳后，室内气温缓慢上升至1.04T0，该过程缸内气体对外界做功W。
【考向】力热综合平衡问题
考点一 受力分析及力的合成与分解考向1 受力分析的一般步骤考向2 正交分解法及其应用考向3 轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较考向4 活结与死结、动杆与定杆的弹力考点二 单物体、多物体的静态平衡考向1 整体法与隔离法考向2 共点力的平衡及其应用考点三 动态平衡及极值问题考向1 动态平衡问题及解题方法考向2 动态平衡问题中的临界与极值问题考点四 力电、力热综合平衡问题考向1 力电综合平衡问题考向2 力热综合平衡问题
考点一 受力分析及其应用
1．受力分析的一般步骤2．正交分解法及其应用3. 轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较4. 活结与死结、动杆与定杆的弹力
考向1 受力分析的一般步骤考向2 正交分解法及其应用考向3 轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较考向4 活结与死结、动杆与定杆的弹力
例1 (2023•浙江•高考真题)在足球运动中，足球入网如图所示，则（ ） A．踢香蕉球时足球可视为质点 B．足球在飞行和触网时惯性不变 C．足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D．触网时足球对网的力大于网对足球的力
【考向】受力分析及相关问题
例2 (2023•广东•高考真题)如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为θ。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（ ） A．Ff=G B．F=FN C．Ff=Gcsθ D．F=Gsinθ
例3 (2021•广东•高考真题)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α<β，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（ ） A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大 B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
Fy曲=Fcsα，Fy直=Fcsβ
Fx曲=Fsinα，Fx直=Fsinβ
例4 (2022•辽宁•高考真题)如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直方向夹角分别为α、β（α>β）。用F1、F2分别表示OM、ON的拉力，则（ ） A．F1的竖直分力大于F2的竖直分力 B．F1的竖直分力等于F2的竖直分力 C．F1的水平分力大于F2的水平分力 D．F1的水平分力等于F2的水平分力
例5 (2023•海南•高考真题)如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（ ） A．工人受到的重力和支持力是一对平衡力 B．工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是 一对作用力与反作用力 C．重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小 D．重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变
【考向】活结问题受力分析
1）明确研究对象：在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体（整体），只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。2）隔离研究对象，按顺序找力（注意避免多力或少力）.把研究对象从实际情景中分离出来，只分析力的性质分类的力，按已知力、重力、弹力、摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）、电学中的力（安培力、洛伦兹力）的顺序逐一分析研究对象所受的力，并画出各力的示意图。
1）选取正交方向:正交的两个方向可以任意选取,不会影响研究的结果,但如果选择合理,则解题较为方便.2）分别将各力沿正交的两个方向(x轴和y轴)分解.3）求分解在x轴和y轴上的各分力的合力Fx和Fy,则有 Fx合=Fx1+Fx2+Fx3+…, Fy合=Fy1+Fy2+Fy3+….4）求合力：求Fx合和Fy合的合力F合大小 ，方向
正交分解法求合力的一般步骤
轻绳、轻杆、弹性绳和轻弹簧的比较
1）“活结”:跨过光滑滑轮(或杆、钉子)的轻绳，其两端张力大小相等，即滑轮只改变力的方向，不改变力的大小.2）“死结”:如果几段轻绳系在一个结点上,那么这几段轻绳的张力大小不一定相等.
活结与死结、动杆与定杆的弹力
3）动杆：若轻杆用光滑的转轴或铰链连接，当杆平衡时，杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则杆会转动．如图乙所示，若C为转轴，则轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向． 4）定杆：若轻杆被固定，不发生转动，则杆受到的弹力方向不一定沿杆的方向，如图甲所示．
1. (2023·河北·模拟预测)石头在倾斜的斜坡上，仅从物理角度分析这幅画，下列说法正确的是（ ） A．人对石头的力大于石头的重力 B．石头可能只受3个作用力 C．斜坡对石头一定没有静摩擦力 D．如果人不推石头，石头一定滚下来
2. (2023•模拟预测)如图所示，在水平路面上匀速直线行驶的汽车内，一个手机通过吸盘式支架固定在倾斜的前挡风玻璃上。若吸盘和玻璃间的空气已被排空，则手机和支架（ ） A．共受3个力作用 B．共受4个力作用 C．受前挡风玻璃的作用力方向一定竖直向上 D．受前挡风玻璃的摩擦力方向一定竖直向上
3．如图所示，把光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力，下列说法正确的是（ ）A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力， F2是物体对斜面的压力B．物体受到mg、FN、F1、F2四个力作用C．FN和F2是作用力和反作用力D．力FN、F1、F2三个力的作用效果和mg与FN两个力的作用效果相同
【考向】正交分解法及其应用
4．如图所示是李强同学设计的一个小实验。他将细绳的一端系在手指上，绳的另一端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”。在杆的A端悬挂不同重物，并保持静止。下列不正确的说法是（ ） A．绳子是被拉伸的，杆是被压缩的 B．杆对手掌施加作用力的方向沿杆由C指向A C．绳对手指施加作用力的方向沿绳由B指向A D．所挂重物质量越大，绳和杆对手的作用力也越大
【考向】活结与死结、动杆与定杆的弹力
5. (2008•广东•模拟预测)如图所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ，设横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力大小分别为F1和F2，以下结果正确的是（ ） A． B． C． D．
6. (2023•四川眉山•校考三模)如图所示，一根非弹性绳的两端分别固定在两座假山的A、B处，A、B两点的水平距离BD=9m，竖直距离AD=4m，A、B间绳长为15m．重为240N的猴子抓住套在绳子上的滑环在A、B间滑动，某时刻猴子在最低点 处静止，则此时绳的张力大小为（绳处于拉直状态）（ ） A．75N B．125N C．150N D．200N
考点二 单物体、多物体的静态平衡
1．整体法与隔离法2．共点力的平衡及其应用
考向1 整体法与隔离法考向2 共点力的平衡及其应用
例1 (2023•浙江•高考真题)如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角θ=60∘。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的( ) A．作用力为 B．作用力为 C．摩擦力为 D．摩擦力为
【考向】整体法与隔离法
例2 (2022·浙江1月选考)如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为的光滑圆柱体静置其上，a、b为相切点，∠aOb=90°，半径Ob与重力的夹角为37°。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为( ) A. Fa=0.6G，Fb=0.4G B. Fa=0.4G，Fb=0.6G C. Fa=0.8G，Fb=0.6G D. Fa=0.6G，Fb=0.8G
【考向】共点力力作用下物体的平衡
1）整体法：在确定研究对象或研究过程时,把（加速度相同的）多个物体看作为一个整体或多个过程看作整个过程的方法;2）隔离法：把单个物体作为研究对象或只研究一个孤立过程的方法.
1）平衡状态：物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态，是加速度等于零的状态. 2）共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零，即∑F=0，若采用正交分解法求解平衡问题，则平衡条件应为: 3）常用推论①若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n－1)个力的合力大小相等、方向相反．②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形．
4）解决平衡问题的常用方法:①合成法：一个力与其余所有力的合力等大反向，常用于非共线三力平衡．②正交分解法：Fx合＝0，Fy合＝0，常用于多力平衡．③矢量三角形法，把表示三个力的有向线段构成一个闭合的三角形，常用于非特殊角的一般三角形．
1. (2022•宁夏银川•银川一中校考三模)如图所示，质量为m的长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向右下方的力F推箱子，三者都保持静止。人和箱子的质量也均为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A．人对长木板的压力大小为mg B．长木板对地面的压力大于3mg C．箱子受到的摩擦力的方向水平向左 D．地面对长木板的摩擦力的方向水平向左
2. (2024•湖南郴州•统考模拟预测)某同学周末在家大扫除，移动衣橱时，无论怎么推也推不动，于是他组装了一个装置，如图所示，两块相同木板可绕A处的环转动，两木板的另一端点B、C分别用薄木板顶住衣橱和墙角，该同学站在该装置的A处。若调整装置A点距地面的高h=8cm时，B、C两点的间距L=96cm，B处衣橱恰好移动。已知该同学的质量为m=50kg，重力加速度大小取g=9.8m/s2，忽略A处的摩擦，则此时衣橱受到该装置的水平推力为（ ） A．1680N B．1470N C．875N D．840N
【考向】共点力的平衡及其应用
3. (2024·山东德州·校联考模拟预测)某创新实验小组制作一个半径为12.00cm的圆盘，将3个相同的弹簧的一端均匀固定在圆环上，另外一端固定打结，结点恰好在圆心O处，如图所示，已知弹簧（质量不计）的自然长度均为9.00cm，弹簧的劲度系数k=32.5N/m。将圆盘水平放置，在结点O处悬挂一瓶矿泉水，缓慢释放直至平衡时测得结点下降了5.00cm，则矿泉水受到的重力大小为（ ） A．0.5N B．1.3N C．1.5N D．3.9N
考点三 动态平衡及极值问题
1. 动态平衡问题及解题方法2. 动态平衡问题中的临界与极值问题
考向1 动态平衡问题考向2 动态平衡问题中的临界与极值问题
例1 (2022•河北•高考真题)如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中（ ）A．圆柱体对木板的压力逐渐增大B．圆柱体对木板的压力先增大后减小C．两根细绳上的拉力均先增大后减小D．两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变
例2 (2022·浙江1月卷)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，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，则下列说法正确的是（ ）A．轻绳的合拉力大小为B．轻绳的合拉力大小为C．减小夹角，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
【考向】动态平衡问题中的临界与极值问题
1)问题类型：动态平衡是指研究对象的某些参量在变化，如速度、受力状态等，但是非常缓慢，可以看成平衡状态，因此题目中有关键词「缓慢」、「轻轻地」等2)基本思路
动态平衡问题及解题方法
3)解题方法：①图解法的适用情况:用图解法分析物体动态平衡问题时,一般物体只受三个力作用,且有两个不变量,即其中一个力大小、方向均不变,另一个力的方向不变或另两个力的夹角不变.【技巧点拨】图解法的一般步骤①对研究的对象进行受力分析②画出受力分析的平行四边形或者头尾相连的三角形③找出一个大小方向都不变的力，找出一个方向不变的力，结合平行四边形各边或者角度的变化确定力的大小及方向的变化情况
②解析法：对研究对象进行受力分析，画出受力示意图，根据物体的平衡条件列方程，得到因变量与自变量的函数表达式(通常为三角函数关系)，最后根据自变量的变化确定因变量的变化．③相似三角形法的适用情况:对于两个力的方向都在变化的情况，通过相似，转移力三角形到结构三角形中求解
1）临界问题当某物理量变化时,会引起其他几个物理量的变化,从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”,在问题的描述中常用“刚好”“刚能”“恰好”等语言叙述.临界问题常见的种类： ①由静止到运动，摩擦力达到最大静摩擦力． ②绳子恰好绷紧，拉力F＝0. ③刚好离开接触面，支持力FN＝0.2）极值问题平衡物体的极值,一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题.
动态平衡问题中的临界与极值问题
3）解决极值问题和临界问题的方法①极限法:首先要正确地进行受力分析和变化过程分析,找出平衡的临界点和极值点;临界条件必须在变化中去寻找,不能停留在一个状态来研究临界问题,而要把某个物理量推向极端,即极大和极小.②数学分析法:通过对问题的分析,依据物体的平衡条件写出物理量之间的函数关系(画出函数图像),用数学方法求极值(如求二次函数极值、三角函数极值).③物理分析方法:根据物体的平衡条件,作出力的矢量图,通过对物理过程的分析,利用平行四边形定则进行动态分析,确定最大值与最小值. Ⅰ、若已知F合的方向、大小及一个分力F1的方向,则另一个分力F2取最小值的条件为F2⊥F1; Ⅱ、若已知F合的方向及一个分力F1的大小、方向,则另一个分力F2取最小值的条件为F2⊥F合.
1. (2023•吉林长春•东北师大附中校考一模)建筑工人用如图所示的方式将重物从平台缓慢下放到地面上，固定重物的光滑圆环套在轻绳上，轻绳的一端固定在竖直墙上，工人手握的部分有足够长的绳子，工人站在平台上的位置保持不变，缓慢释放手中的绳子，重物缓慢下降，则在重物下降的过程中（ ） A．绳对圆环的作用力逐渐减小 B．工人对绳的拉力不变 C．平台对工人的支持力逐渐增大 D．平台对工人的摩擦力逐渐减小
2. (2024•吉林长春•东北师大附中校考二模)某博物馆举办抓金砖挑战赛，如图为一块质量m=25kg的梭台形金砖，挑战者须戴博物馆提供的手套，单手抓住金砖的a、b两侧面向上提，保持金砖c面水平朝上，而且手指不能抠底，在空中保持25s，才是挑战成功。已知金砖a、b两侧面与金砖底面的夹角均为θ=78.5°，挑战者施加给金砖的单侧握力为F，手套与金砖之间的动摩擦因数为μ=0.25，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s²。计算时取sin78.5°≈0.98，cs78.5°≈0.20，若要抓起金砖，力F至少约为（ ） A．2500N B．2778N C．1389N D．无论多大的力都无法抓起金砖
3. (2023•黑龙江•校联考模拟预测)如图所示，用细线将重力为100N的物块悬挂在O点，在物块上施加力F，在力F由水平方向逆时针缓慢转至竖直方向的过程中，物块始终处于静止状态，且细线与竖直方向成30°角，则力F的最小值为（ ） A．0 B．50N C． D．
考点四 力电、力热综合平衡问题
1. 力电综合平衡问题2. 力热综合平衡问题
考向1 力电综合静态平衡问题考向2 力电综合动态平衡问题考向3 力热综合平衡问题
例1 (2023•海南•高考真题)如图所示，一光滑绝缘轨道水平放置，直径上有A、B两点，AO= 2cm，OB= 4cm，在AB固定两个带电量分别为Q1、Q2的正电荷，现有一个带正电小球静置于轨道内侧P点（小球可视为点电荷），已知AP：BP=n：1，试求Q1：Q2是多少（ ） A．2n2：1 B．4n2：1 C．2n3：1 D．4n3：1
【考向】力电综合静态平衡问题
例2 (2021•海南•高考真题)如图，V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为 ，其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上，P、Q连线垂直于斜面M，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则P与M间的动摩擦因数至少为（ ） A． B． C． D．
例3 (2023·湖南卷)如图（a），直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（b）所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（ ）A．当导线静止在图（a）右侧位置时， 导线中电流方向由N指向MB．电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变C．tanθ与电流I成正比D．sinθ与电流I成正比
【考向】力电综合动态平衡问题
例4 (2022·全国乙卷)如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为、m，面积分别为、S，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。（重力加速度常量g）（1）求弹簧的劲度系数；（2）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。
其解题思路与力学中的平衡问题一样，只是在原来受力的基础上多了静电力解题思路①确定研究对象，根据问题选择“整体法”或“隔离法”确定研究对象。②受力分析：按照重力、弹力、摩擦力、静电力、安培力……顺序分析力②列方程：根据平衡条件（F合=0）列方程。
通过压强公式 ，将热力学压强问题转为力的问题，再根据受力分析根据平衡条件求解
1. (2023·河北唐山·开滦第一中学校考模拟预测)如图所示，质量为m的小物块P和小球Q均可视为点电荷，电荷量相同。置于粗糙水平面上的斜面体倾角为θ、质量为M，将小物块P放在粗糙的斜面体上。当小球Q放在与P等高（PQ连线水平）时，P静止且受斜面体的摩擦力为0，斜面体保持静止，此时经测量小物块与小球Q的距离为r。设静电力常量为k，则下列说法正确的是（ ）A．小球Q所带电荷量为B．P对斜面体的压力为FN=mgcsθC．斜面体对地面的压力为（M+m）gD．斜面体受到地面的摩擦力为0
2. (2023·云南曲靖·统考二模)量均匀分布的直导体棒放置于四分之一的光滑圆弧轨道上，其截面如图所示。导体棒中通有电流强度大小为I的电流，空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向上。导体棒平衡时，导体棒与圆心的连线跟竖直方向的夹角为θ(θ<45°)，轨道对导体棒的弹力为FN。下列说法正确的是（ ）A．若仅将电流强度I缓慢增大，则θ逐渐减小B．若仅将电流强度I缓慢增大，则FN逐渐减小C．若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90°，则FN逐渐增大再减小D．若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90°，则θ逐渐增大再减小
3. (2024•山东•模拟预测)如图所示，表面光滑的半球形绝缘物体固定在水平面上，其正上方固定一根长度与半球形物体半径相等的竖直绝缘支架，带正电的小球Q固定在支架上边，带负电的小球P重力为G，静止在半球形物体上。现将小球Q的电荷量增加一些，小球P沿球面上滑少许重新平衡（小球P未到达半球最高点前），以下说法正确的是（ ） A．两球间库仑力变小 B．小球对半球的压力变小 C．小球对半球的压力大小为2G D．小球对半球的压力大小为
9. (2024·云南大理·云南省下关第一中学校联考模拟预测)图中甲为气压升降椅，乙为其核心部件模型简图。活塞与椅面的总质量为m，活塞横截面积为S，气缸内封闭一定质量的理想气体，稳定时气柱长度为L，该气缸导热性能良好，忽略一切摩擦。某同学盘坐在椅面上，稳定后缸内气柱长为 。已知大气压强为P0，室内温度为T0，重力加速度为g，求：（1）该同学的质量M；（2）该同学坐稳后，室内气温缓慢上升至1.04T0，该过程缸内气体对外界做功W。
【考向】力热综合平衡问题
相关课件
专题03+力与曲线运动（课件）-2024年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考）： 这是一份专题03+力与曲线运动（课件）-2024年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考），共60页。PPT课件主要包含了PARTONE，考情分析，PARTTWO，网络构建，真题研析·规律探寻，核心提炼·考向探究，曲线运动的四大特点，小船渡河问题，图像问题的解题思路，牵连速度等内容，欢迎下载使用。
专题02+力与直线运动（课件）-2024年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考）： 这是一份专题02+力与直线运动（课件）-2024年高考物理二轮复习讲练测（新教材新高考），共60页。PPT课件主要包含了PARTONE，考情分析，PARTTWO，网络构建，真题研析·规律探寻，BCD，核心提炼·考向探究，图像问题的解题思路，题型特训·命题预测，连接体问题等内容，欢迎下载使用。
适用于新高考新教材2024版高考物理二轮复习专题分层突破练1力与物体的平衡课件： 这是一份适用于新高考新教材2024版高考物理二轮复习专题分层突破练1力与物体的平衡课件，共26页。
