專題一　力與運(yùn)動(dòng) 第1講　力與物體的平衡-2025版二輪復(fù)習(xí)·物理

6/6第1講力與物體的平衡1.（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(guò)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(guò)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.12 B.C.22 D.3.（2024·湖北高考6題）如圖所示，兩拖船P、Q拉著無(wú)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f，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.33fB.213fC.2fD.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P、Q；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Q的電荷量D.P的電荷量一定大于Q的電荷量考點(diǎn)一靜態(tài)平衡問(wèn)題處理靜態(tài)平衡問(wèn)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，方向相反分解法按效果分解：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角形法對(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1.0N，g取10m/s2，擋板對(duì)球體支持力的大小為（）A.33N B.1.0C.233N D.2.0嘗試解答【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A時(shí)，使木塊B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；A、B間的接觸面與水平方向成45°角，A、B間有摩擦，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。已知B的質(zhì)量為m，取重力加速度大小為g。當(dāng)施加在A上的水平力F＝32mg時(shí)，門閂剛好能被啟動(dòng)，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（A.0.4 B.0.3C.0.2 D.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)O，一陣風(fēng)吹來(lái)，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F，穩(wěn)定后設(shè)點(diǎn)O和貝殼1之間的細(xì)線與豎直方向的夾角為θ1，貝殼2和3之間的細(xì)線與豎直方向的夾角為θ2，連接貝殼1與2之間的細(xì)線拉力大小為T1，連接貝殼3與4之間的細(xì)線拉力大小為T2，簡(jiǎn)化后的結(jié)構(gòu)如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A.θ1＞θ2，T1＝T2 B.θ1＞θ2，T1＝2T2C.θ1＝θ2，T1＝2T2 D.θ1＝θ2，T1＝3T2嘗試解答整體法、隔離法的運(yùn)用在處理共點(diǎn)力平衡的問(wèn)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?？键c(diǎn)二動(dòng)態(tài)平衡和極值問(wèn)題動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題的分析過(guò)程與處理方法【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a、b分別為兩光滑水平金屬桿，下列說(shuō)法正確的是（）A.若減小a、b間距，碗仍保持豎直靜止，碗所受的合力減小B.若減小a、b間距，碗仍保持豎直靜止，a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a、b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a、b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m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(shuō)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32B.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32C.壓下把手的過(guò)程中，底板對(duì)貨物的支持力一直增大D.壓下把手的過(guò)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m的物體放置在傾角θ＝30°的粗糙固定斜面上，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝33，現(xiàn)用拉力F（與斜面的夾角為β）拉動(dòng)物體沿斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（A.拉力最小時(shí)，物體受三個(gè)力作用B.β＝0°時(shí)，即拉力沿斜面向上時(shí)，拉力F最小C.斜面對(duì)物體作用力的方向隨拉力F的變化而變化D.拉力F的最小值為32嘗試解答考點(diǎn)三電磁場(chǎng)中的平衡問(wèn)題【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(guò)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B，方向垂直于紙面向里。現(xiàn)將a、b接在恒定電流的正負(fù)極上，當(dāng)ab邊的電流為I時(shí)，重物恰好對(duì)地面無(wú)壓力，則重物重力的大小為（）A.BIL B.32C.3BIL2 D.嘗試解答【例8】（多選）（2024·湖南衡陽(yáng)模擬）如圖，在一半徑為R的表面光滑的半球形容器的球心O點(diǎn)，用長(zhǎng)為R2的絕緣細(xì)線懸掛一質(zhì)量為2m、電荷量為＋q1的小球A，在容器內(nèi)放置一質(zhì)量為m、電荷量為＋q2的小球B，已知B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θ＝30°。下列說(shuō)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A拉力的2倍C.細(xì)線對(duì)小球A的拉力為小球A重力的32D.兩小球間的庫(kù)侖力為小球A重力的32嘗試解答三維空間中的平衡問(wèn)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。解決這類問(wèn)題的一般方法是將三維空間問(wèn)題轉(zhuǎn)化為直線和平面問(wèn)題：選取合適的直線和平面，然后將不在直線和平面上的力分解到選定的直線和平面上，物體在三維共點(diǎn)力作用下平衡，則在選定的直線上和平面上合力為零?！镜淅?】（2024·山東煙臺(tái)二模）如圖所示，一水晶球支架放置在水平桌面上，支架由水平底托和三根金屬支桿構(gòu)成。一質(zhì)量為m、半徑為l的水晶球靜置于支架上，水晶球與三根金屬支桿的三個(gè)接觸點(diǎn)等高，接觸點(diǎn)的連線構(gòu)成邊長(zhǎng)為l的等邊三角形。已知水晶球質(zhì)量分布均勻，不計(jì)支桿與水晶球間的摩擦，重力加速度為g，則每根支桿對(duì)水晶球的作用力大小為（）A.mg3 B.C.3mg3 D.嘗試解答【典例2】（2024·四川雅安三模）小明運(yùn)動(dòng)后用網(wǎng)兜將籃球掛在相互垂直的墻角。簡(jiǎn)化圖如圖所示，設(shè)籃球質(zhì)量為M、半徑為R