2025版高考物理二輪復習 第1講　力與物體的平衡

第1講力與物體的平衡高考專題輔導與測試·物理目錄CONTENTS01構(gòu)建·知識網(wǎng)絡鎖定主干知識02試做·高考真題探明高考考向03洞悉·高頻考點精研典型例題04培優(yōu)·提能加餐

拓展思維空間05演練·分層強化提升關(guān)鍵能力

構(gòu)建·知識網(wǎng)絡

鎖定主干知識01

試做·高考真題

探明高考考向02

1.

（2024·吉林高考3題）利用硯臺將墨條研磨成墨汁時講究“圓、緩、

勻”。如圖，在研磨過程中，硯臺始終靜止在水平桌面上。當墨條的速

度方向水平向左時（

）A.

硯臺對墨條的摩擦力方向水平向左B.

桌面對硯臺的摩擦力方向水平向左C.

桌面和墨條對硯臺的摩擦力是一對平衡力D.

桌面對硯臺的支持力與墨條對硯臺的壓力是一對平衡力√解析：

滑動摩擦力方向與物體間的相對運動方向相反，墨條相

對硯臺水平向左運動，則硯臺對墨條的摩擦力方向水平向右，A錯

誤；根據(jù)牛頓第三定律，硯臺受到墨條水平向左的摩擦力，而硯臺

處于靜止狀態(tài)，其水平方向上受力平衡，則桌面對硯臺的摩擦力方

向水平向右，桌面和墨條對硯臺的摩擦力是一對平衡力，B錯誤，C

正確；對硯臺受力分析，豎直方向上，硯臺受到自身重力、墨條的

壓力和桌面的支持力，因此桌面對硯臺的支持力與墨條對硯臺的壓

力不是一對平衡力，D錯誤。2.

（2024·山東高考2題）如圖所示，國產(chǎn)人形機器人“天工”能平穩(wěn)通過

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

靜摩擦力等于滑動摩擦力，則它的腳和斜面間的動摩擦因數(shù)不能小于

（

）√

3.

（2024·湖北高考6題）如圖所示，兩拖船P、Q拉著無動力貨船S一起在

靜水中沿圖中虛線方向勻速前進，兩根水平纜繩與虛線的夾角均保持為

30°。假設水對三艘船在水平方向的作用力大小均為f，方向與船的運

動方向相反，則每艘拖船發(fā)動機提供的動力大小為（

）C.2fD.3f√解析：

4.

（2024·新課標卷18題）如圖，兩根不可伸長的等長絕緣細繩的上端均

系在天花板的O點上，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電場中，平衡時兩細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√

洞悉·高頻考點精研典型例題03考點一靜態(tài)平衡問題處理靜態(tài)平衡問題常用的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，方向相反分解法按效果分解：物體受三個共點力的作用而平衡，將某一個力按力

的作用效果分解，則其分力和其他兩個力分別滿足平衡條件正交分解法：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組，每組力都滿足平衡條件矢量三角形法對受三個共點力作用而平衡的物體，將力的矢量圖平移，使三個

力組成一個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)學知識求解未知力【例1】

（2024·河北高考5題）如圖，彈簧測力計下端掛有一質(zhì)量為0.20

kg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°。若彈簧測力計位于豎直方向，讀數(shù)為1.0

N，g取10

m/s2，擋板對球體支持力的大小為（

）

答案：

A

A.0.4B.0.3C.0.2D.0.1

答案：

C【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)細線連接，懸掛在點O，一陣風吹來，假設每個貝殼受到水平向右

且大小相等的恒定風力F，穩(wěn)定后設點O和貝殼1之間的細線與豎直方向的

夾角為θ1，貝殼2和3之間的細線與豎直方向的夾角為θ2，連接貝殼1與2之

間的細線拉力大小為T1，連接貝殼3與4之間的細線拉力大小為T2，簡化后

的結(jié)構(gòu)如圖所示，則下列說法正確的是（

）A.θ1＞θ2，T1＝T2B.θ1＞θ2，T1＝2T2C.θ1＝θ2，T1＝2T2D.θ1＝θ2，T1＝3T2

答案：

D

整體法、隔離法的運用

在處理共點力平衡的問題時，若出現(xiàn)了兩個或多個物體，一般會使用

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)具體題目靈活應用?？键c二動態(tài)平衡和極值問題動態(tài)平衡問題的分析過程與處理方法【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

答案：

D【例5】

（2024·山東煙臺模擬）我們常用支架與底板垂直的兩輪手推車搬運貨物。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°。不計貨物與支架及底板間的摩擦，重力加速度為g，下列說法正確的是（

）C.

壓下把手的過程中，底板對貨物的支持力一直增大D.

壓下把手的過程中，支架對貨物的支持力一直減小

答案：

A

A.

拉力最小時，物體受三個力作用B.β＝0°時，即拉力沿斜面向上時，拉力F最小C.

斜面對物體作用力的方向隨拉力F的變化而變化

答案：

D考點三電磁場中的平衡問題【例7】

（2024·安徽蕪湖二模）邊長為L且各邊完全相同的硬質(zhì)正三角形

導線框abc固定于豎直平面內(nèi)，ab邊水平，一重物通過絕緣細線懸掛于框下

端c點，勻強磁場磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向里?，F(xiàn)將a、b接

在恒定電流的正負極上，當ab邊的電流為I時，重物恰好對地面無壓力，則

重物重力的大小為（

）A.

BILD.2BIL

答案：

B

A.

容器對小球B的支持力等于細線對小球A的拉力B.

容器對小球B的支持力等于細線對小球A拉力的2倍

答案：

AC培優(yōu)·提能加餐拓展思維空間04

三維空間中的平衡問題質(zhì)點受到分散于三維空間的作用力而平衡，就是三維共點力平

衡。解決這類問題的一般方法是將三維空間問題轉(zhuǎn)化為直線和平面問

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接觸點等高，接觸點的

連線構(gòu)成邊長為l的等邊三角形。已知水晶球質(zhì)量分布均勻，不計支桿與水

晶球間的摩擦，重力加速度為g，則每根支桿對水晶球的作用力大小為

（

）√

【典例2】

（2024·四川雅安三模）小明運動后用網(wǎng)兜將籃球掛在相互垂

直的墻角。簡化圖如圖所示，設籃球質(zhì)量為M、半徑為R，懸掛點為互相垂

直的兩豎直墻壁交線處的P點，P到球心的距離為2R，一切摩擦不計，則籃

球?qū)θ我粔Ρ诘膲毫Υ笮椋?/p>

）√

演練·分層強化

提升關(guān)鍵能力

051.

（2024·浙江紹興二模）如圖所示，拖車的纜繩將違章車與拖車拴在一

起，使違章車停在傾斜坡道上保持靜止狀態(tài)，纜繩與傾斜坡道平行。下

列說法正確的是（

）A.

纜繩對違章車的拉力等于違章車對纜繩的拉力B.

違章車對坡道的作用力的方向一定與坡道垂直C.

坡道與水平面的夾角越小，坡道受到的壓力也越小D.

違章車只受到重力、支持力、拉力三個力的作用123456789101112√解析：

根據(jù)牛頓第三定律可知，纜繩對違章車的拉力等于違章車對

纜繩的拉力，A正確；違章車對坡道的作用力可能是摩擦力和壓力的合

力，這個合力與坡道不垂直；若違章車只受坡道的支持力，即違章車對

坡道只有壓力，沒有摩擦力，違章車對坡道的作用力的方向與坡道垂

直，B錯誤；設坡道與水平面的夾角為θ，則FN＝mgcos

θ，坡道與水平

面的夾角越小，坡道受到的壓力就會越大，C錯誤；違章車除了受到重

力、支持力、拉力作用之外還有可能受到坡道對它的摩擦力，D錯誤。1234567891011122.

（2024·遼寧遼陽二模）一鑿子兩側(cè)面與中心軸線平行，尖端夾角為θ，

當鑿子豎直向下插入木板中后，用錘子沿中心軸線豎直向下以力F敲打

鑿子上側(cè)時，鑿子仍靜止，側(cè)視圖如圖所示。若敲打鑿子時鑿子作用于

木板1、2面的彈力大小分別記為F1、F2，忽略鑿子受到的重力及摩擦

力，下列判斷正確的是（

）A.

F1＝Fsin

θB.

F1＝Fcos

θC.

F2＝Ftan

θ√123456789101112

1234567891011123.

（2024·浙江杭州期中）如圖所示，某款可折疊手機支架，調(diào)節(jié)支撐桿

MN，手機背部支撐平面PQ的傾角θ隨之改變，底部支撐平面ab與PQ始

終垂直，忽略一切摩擦，當θ緩慢逐漸增大時，下列說法正確的是

（

）A.

手機對支架的作用力始終不變B.

手機對底部支撐平面ab的彈力逐漸變小C.

支架對手機的作用力逐漸增大D.

背部支撐平面PQ對手機的彈力逐漸變大√123456789101112解析：

由題意可知，支架對手機的作用力大小始終等于手機自身的

重力，根據(jù)牛頓第三定律可知，手機對支架的作用力等于支架對手機的

作用力，則手機對支架的作用力始終不變，A正確，C錯誤；根據(jù)手機

的受力情況可知，手機的重力大小等于底部支撐平面ab對手機的彈力與

背部支撐平面PQ對手機的彈力的合力，當θ角逐漸增大時，底部支撐平

面ab對手機的彈力逐漸增大，背部支撐平面PQ對手機的彈力逐漸減

小，根據(jù)牛頓第三定律可知，手機對底部支撐平面ab的彈力逐漸變大，

B、D錯誤。1234567891011124.

（2024·重慶九龍坡三模）圖甲所示的是家用燃氣爐架，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，圖乙所示的是側(cè)視圖，不

計爪與鍋之間的摩擦力，若鍋是半徑為R的球面，正對的兩爪間距為d，

則（

）A.

d越大，爪與鍋之間的彈力越大B.

d越大，鍋受到的合力越大C.

R越大，爪與鍋之間的彈力越大D.

R越大，鍋受到的合力越小√123456789101112

1234567891011125.

（2024·安徽池州二模）某興趣小組研究發(fā)現(xiàn)最大靜摩擦力的大小也與

兩物體間的正壓力成正比，查閱資料得知其比例系數(shù)稱為靜摩擦因數(shù)。

如圖所示，一只螞蟻在半球形碗底想要爬出碗內(nèi)，但它緩慢爬行能達到

的最大高度恰好只有碗半徑的0.2倍，假設碗內(nèi)各處的靜摩擦因數(shù)相

同，則螞蟻與碗之間的靜摩擦因數(shù)為（

）A.0.2B.0.8C.0.75√123456789101112

1234567891011126.

（2024·河北衡水二模）如圖所示，完全相同的a、b兩小球用輕質(zhì)細線

1、2懸掛在天花板上，現(xiàn)用一水平拉力F作用在b球上，a、b再次靜止

時，細線1與豎直方向的夾角為α，細線2與豎直方向夾角為θ，則tan

θ∶tan

α等于（

）A.2∶1B.3∶2√C.4∶3D.5∶3

1234567891011127.

（2024·湖南衡陽二模）如圖所示，OABC為常見的“汽車千斤頂”。當

汽車需要換輪胎時，司機將它放在車身底盤和地面之間，只需搖動手柄

使螺旋桿OA轉(zhuǎn)動，O、A之間的距離就會逐漸減小，O、C之間的距離就

會增大，就能將汽車車身緩緩地頂起來。在千斤頂將汽車頂起來的過程

中，下列關(guān)于OA、OB之間的彈力的說法正確的是（

）A.

OA、OB之間的彈力不斷變大B.

OA、OB之間的彈力不斷變小C.

OA之間的彈力變大、OB之間的彈力變小D.

OA之間的彈力變小、OB之間的彈力變大√123456789101112

123456789101112

8.

（2024·浙江1月選考6題）如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，小球A、B上

系有不可伸長的細線a、b、c和d，其中a的上端懸掛于豎直固定的支架

上，d跨過左側(cè)定滑輪、c跨過右側(cè)定滑輪分別與相同配重P、Q相連，

調(diào)節(jié)左、右兩側(cè)定滑輪高度達到平衡。已知小球A、B和配重P、Q質(zhì)量

均為50

g，細線c、d平行且與水平成θ＝30°（不計摩擦，g取10

m/s2），則細線a、b的拉力分別為（

）A.2

N

1

NB.2

N

0.5

NC.1

N

1

ND.1

N

0.5

N√123456789101112解析：

由題意可知細線c對A的拉力和細線d對B的拉力大小相等、方

向相反，對A、B整體分析可知細線a的拉力大小為Ta＝（mA＋mB）g＝1

N，設細線b與水平方向夾角為α，對A、B分析分別有Tbsin

α＋Tcsin

θ＝

mAg，Tbcos

α＝Tdcos

θ，解得Tb＝0.5

N，故選D。1234567891011129.

（2024·陜西銅川三模）如圖所示，送水工人用推車運桶裝水，到達目

的地后，工人抬起把手，帶動板OA轉(zhuǎn)至水平即可將水桶卸下。若桶與

接觸面之間的摩擦不計，∠AOB為銳角且保持不變，板OA、OB對水桶

的壓力大小分別為F1、F2，則在OA由豎直緩慢轉(zhuǎn)到水平的過程中（

）A.

F1、F2都不斷增大B.

F1不斷增大，F(xiàn)2不斷減小C.

F1不斷減小，F(xiàn)2先增大后減小D.

F1先增大后減小，F(xiàn)2不斷減小√123456789101112

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