2025版高考物理二輪復(fù)習(xí) 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(dǎo)與測試·物理目錄CONTENTS01構(gòu)建·知識(shí)網(wǎng)絡(luò)鎖定主干知識(shí)02試做·高考真題探明高考考向03洞悉·高頻考點(diǎn)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(qiáng)化提升關(guān)鍵能力

構(gòu)建·知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

鎖定主干知識(shí)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(tái)將墨條研磨成墨汁時(shí)講究“圓、緩、

勻”。如圖，在研磨過程中，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)對墨條的摩擦力方向水平向左B.

桌面對硯臺(tái)的摩擦力方向水平向左C.

桌面和墨條對硯臺(tái)的摩擦力是一對平衡力D.

桌面對硯臺(tái)的支持力與墨條對硯臺(tái)的壓力是一對平衡力√解析：

滑動(dòng)摩擦力方向與物體間的相對運(yùn)動(dòng)方向相反，墨條相

對硯臺(tái)水平向左運(yùn)動(dòng)，則硯臺(tái)對墨條的摩擦力方向水平向右，A錯(cuò)

誤；根據(jù)牛頓第三定律，硯臺(tái)受到墨條水平向左的摩擦力，而硯臺(tái)

處于靜止?fàn)顟B(tài)，其水平方向上受力平衡，則桌面對硯臺(tái)的摩擦力方

向水平向右，桌面和墨條對硯臺(tái)的摩擦力是一對平衡力，B錯(cuò)誤，C

正確；對硯臺(tái)受力分析，豎直方向上，硯臺(tái)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(tái)的支持力與墨條對硯臺(tái)的壓

力不是一對平衡力，D錯(cuò)誤。2.

（2024·山東高考2題）如圖所示，國產(chǎn)人形機(jī)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(dòng)摩擦力，則它的腳和斜面間的動(dòng)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(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（

）C.2fD.3f√解析：

4.

（2024·新課標(biāo)卷18題）如圖，兩根不可伸長的等長絕緣細(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√

洞悉·高頻考點(diǎn)精研典型例題03考點(diǎn)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(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，彈簧測力計(jì)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(jì)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(xì)線連接，懸掛在點(diǎn)O，一陣風(fēng)吹來，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(yùn)用

在處理共點(diǎn)力平衡的問題時(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)平衡和極值問題動(dòng)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(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(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(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.

斜面對物體作用力的方向隨拉力F的變化而變化

答案：

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

端c點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)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(fù)極上，當(dāng)ab邊的電流為I時(shí)，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(xì)線對小球A的拉力B.

容器對小球B的支持力等于細(xì)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(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(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，則每根支桿對水晶球的作用力大小為

（

）√

【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。簡化圖如圖所示，設(shè)籃球質(zhì)量為M、半徑為R，懸掛點(diǎn)為互相垂

直的兩豎直墻壁交線處的P點(diǎn)，P到球心的距離為2R，一切摩擦不計(jì)，則籃

球?qū)θ我粔Ρ诘膲毫Υ笮椋?/p>

）√

演練·分層強(qiáng)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?fàn)顟B(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(gè)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(gè)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(cuò)誤；設(shè)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(huì)越大，C錯(cuò)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(cuò)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(dāng)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(shí)，鑿子仍靜止，側(cè)視圖如圖所示。若敲打鑿子時(shí)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(jī)支架，調(diào)節(jié)支撐桿

MN，手機(jī)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(dāng)θ緩慢逐漸增大時(shí)，下列說法正確的是

（

）A.

手機(jī)對支架的作用力始終不變B.

手機(jī)對底部支撐平面ab的彈力逐漸變小C.

支架對手機(jī)的作用力逐漸增大D.

背部支撐平面PQ對手機(jī)的彈力逐漸變大√123456789101112解析：

由題意可知，支架對手機(jī)的作用力大小始終等于手機(jī)自身的

重力，根據(jù)牛頓第三定律可知，手機(jī)對支架的作用力等于支架對手機(jī)的

作用力，則手機(jī)對支架的作用力始終不變，A正確，C錯(cuò)誤；根據(jù)手機(jī)

的受力情況可知，手機(jī)的重力大小等于底部支撐平面ab對手機(jī)的彈力與

背部支撐平面PQ對手機(jī)的彈力的合力，當(dāng)θ角逐漸增大時(shí)，底部支撐平

面ab對手機(jī)的彈力逐漸增大，背部支撐平面PQ對手機(jī)的彈力逐漸減

小，根據(jù)牛頓第三定律可知，手機(jī)對底部支撐平面ab的彈力逐漸變大，

B、D錯(cuò)誤。1234567891011124.

（2024·重慶九龍坡三模）圖甲所示的是家用燃?xì)鉅t架，其有四個(gè)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(jì)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(dá)到

的最大高度恰好只有碗半徑的0.2倍，假設(shè)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(xì)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(shí)，細(xì)線1與豎直方向的夾角為α，細(xì)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(dāng)

汽車需要換輪胎時(shí)，司機(jī)將它放在車身底盤和地面之間，只需搖動(dòng)手柄

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

會(huì)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(xì)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(dá)到平衡。已知小球A、B和配重P、Q質(zhì)量

均為50

g，細(xì)線c、d平行且與水平成θ＝30°（不計(jì)摩擦，g取10

m/s2），則細(xì)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(xì)線c對A的拉力和細(xì)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(xì)線a的拉力大小為Ta＝（mA＋mB）g＝1

N，設(shè)細(xì)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(yùn)桶裝水，到達(dá)目

的地后，工人抬起把手，帶動(dòng)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(jì)，∠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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