2025年物理新高考備考2025年（版）物理《三維設(shè)計(jì)》一輪總復(fù)習(xí)（提升版）素養(yǎng)提升3⇒受力分析　共點(diǎn)力的平衡

素養(yǎng)提升3?受力分析共點(diǎn)力的平衡CONTENTS題型一01題型二0203跟蹤訓(xùn)練·鞏固提升01題型一受力分析1.整體法和隔離法整體法隔離法概念將相互關(guān)聯(lián)的問題視

為一個(gè)整體將某個(gè)物體從整體中分割出

來單獨(dú)研究的方法選用原則研究外界物體與系統(tǒng)

整體的相互作用力研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互

作用注意問題不需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部

物體間的相互作用一般隔離受力較少的物體進(jìn)

行分析2.受力分析的一般步驟【例1】

（2024·四川宜賓模擬）如圖所示，M、N兩物體疊放在一

起，在恒力F作用下，一起沿豎直墻向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于

兩物體受力情況的說法正確的是（

）A.物體M一定受到5個(gè)力B.物體N可能受到4個(gè)力C.物體M與墻之間一定有彈力和摩擦力D.物體M與N之間一定有摩擦力解析：M、N兩物體一起向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則合力向上。對(duì)

M、N整體進(jìn)行受力分析，受到重力和F，墻對(duì)M沒有彈力，否則合力

不能向上，也就不可能有摩擦力，故C錯(cuò)誤；對(duì)N進(jìn)行受力分析可

得，N受到重力，M對(duì)N的支持力，這兩個(gè)力的合力不能豎直向上，所

以還受到M對(duì)N沿斜面向上的靜摩擦力，共3個(gè)力，故B錯(cuò)誤，D正

確；對(duì)M進(jìn)行受力分析可得，M受到重力、推力F，N對(duì)M的壓力以及

N給M沿斜面向下的靜摩擦力，一共4個(gè)力，故A錯(cuò)誤。

1.【單體受力分析】（2024·浙江溫州模擬）如圖所示，一質(zhì)量為0.3

kg的白板擦靜止在豎直磁性白板上，現(xiàn)給白板擦一個(gè)恒定的水平推

力4.0N，重力加速度g取10m/s2，則推力作用后（

）A.白板擦可能做水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)B.白板擦可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.白板擦受到的摩擦力大小為5.0ND.白板擦共受6個(gè)力解析：

水平推力作用后，重力與推力的合力為5N，白板擦不可

能做水平方向運(yùn)動(dòng)。若最大靜摩擦力大于5N，則白板擦靜止，若

最大靜摩擦力小于5N，則沿重力與推力的合力方向做勻加速直線

運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；此時(shí)摩擦力大小與彈力成正比，具體大

小未知，故C錯(cuò)誤；推力作用后，白板擦受重力、彈力、摩擦力、

推力、磁力共5個(gè)力，故D錯(cuò)誤。2.【系統(tǒng)受力分析】兩相同的楔形木塊A、B疊放后分別以圖1、2兩種

方式在水平外力F1和豎直外力F2作用下，挨著豎直墻面保持靜止?fàn)?/p>

態(tài)，則在此兩種方式中，木塊B受力個(gè)數(shù)之比為（

）A.4∶4B.4∶3C.5∶3D.5∶4解析：

圖1中，根據(jù)整體法可知，木塊B除了受重力外，一定受

到墻面水平向右的彈力（與水平推力平衡）和豎直向上的靜摩擦力

（與重力平衡），隔離B分析，其一定還受到A的彈力（垂直于接觸

面向左上方），隔離A分析，A受到重力、水平向左的推力、B對(duì)其

垂直于接觸面向右下的彈力，這樣的三個(gè)力不可能使A平衡，所以A

一定還要受到B對(duì)其沿接觸面斜向右上的靜摩擦力才能平衡，可知B

一定受到A沿接觸面斜向左下的靜摩擦力，故B共受5個(gè)力的作用；

圖2中，根據(jù)整體法可知B與墻面間既無彈力也無摩擦力，所以B受

重力和A的彈力及摩擦力共3個(gè)力的作用。則在此兩種方式中，木塊

B受力個(gè)數(shù)之比為5∶3。故選C。02題型二共點(diǎn)力的平衡條件及應(yīng)用1.平衡狀態(tài)（1）

平衡狀態(tài)：物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，稱為平衡

狀態(tài)。

2.常用推論（1）二力平衡：二力等大反向。（2）三力平衡：任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向。（3）多力平衡：其中任意一個(gè)力與其余幾個(gè)力的合力等大反向。3.處理平衡問題常用的方法方法內(nèi)

容合成法物體受三個(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)力按力的效果

分解，則其分力和其他兩個(gè)力滿足平衡條件方法內(nèi)

容正交分

解法物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用而平衡，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力的三

角形法對(duì)受三個(gè)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

合成法處理物體靜態(tài)平衡問題

分解法處理物體靜態(tài)平衡問題【例3】

（2022·遼寧高考4題）如圖所示，蜘蛛用蛛絲將其自身懸

掛在水管上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)。蛛絲OM、ON與豎直方向夾角分別為

α、β（α＞β）。用F1、F2分別表示OM、ON的拉力，則（

）A.F1的豎直分力大于F2的豎直分力B.F1的豎直分力等于F2的豎直分力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

正交分解法處理物體靜態(tài)平衡問題【例4】

（2024·安徽馬鞍山模擬）如圖，質(zhì)量均為m的小球A和B分

別用輕質(zhì)細(xì)線a、b懸于O點(diǎn)，A、B用輕質(zhì)細(xì)線c連接。給B施加水平向

右的拉力F，靜止時(shí)，細(xì)線a與豎直方向夾角為30°，細(xì)線b與豎直方向

的夾角為60°，細(xì)線c剛好水平，重力加速度為g，則拉力F的大小為（

）

力的三角形法處理物體靜態(tài)平衡問題【例5】如圖所示，一輕桿兩端分別固定著質(zhì)量為mA和mB的兩個(gè)小

球A和B（可視為質(zhì)點(diǎn)）。將其放在一個(gè)直角形光滑槽中，已知輕桿與

槽右壁成α角，槽右壁與水平地面成θ角時(shí)，兩球剛好能平衡，且

α≠θ，則B、A兩球質(zhì)量之比為（

）

03跟蹤訓(xùn)練·鞏固提升

12345678910111213

123456789101112132.（2023·山東高考2題）餐廳暖盤車的儲(chǔ)盤裝置示意圖如圖所示，三

根完全相同的彈簧等間距豎直懸掛在水平固定圓環(huán)上，下端連接托

盤。托盤上疊放若干相同的盤子，取走一個(gè)盤子，穩(wěn)定后余下的正

好升高補(bǔ)平。已知單個(gè)盤子的質(zhì)量為300g，相鄰兩盤間距為1.0

cm，重力加速度大小取10m/s2。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，每根彈簧

的勁度系數(shù)為（

）A.10N/mB.100N/mC.200N/mD.300N/m12345678910111213解析：

設(shè)托盤上每減少一個(gè)盤子每根彈簧的形變量為Δx，由題

意知mg＝3kΔx，解得k＝100N/m，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。123456789101112133.（2024·九省聯(lián)考貴州）如圖，一小型卡車行駛在平直公路上，車

上裝有三個(gè)完全相同、質(zhì)量均為m的光滑圓柱形勻質(zhì)物體，A、B水

平固定，C自由擺放在A、B之上。當(dāng)卡車以某一恒定的加速度剎車

時(shí)，C對(duì)A的壓力恰好為零，已知重力加速度大小為g，則C對(duì)B的壓

力大小為（

）D.2mg12345678910111213

123456789101112134.（2022·浙江6月選考10題）如圖所示，一輕質(zhì)曬衣架靜置于水平地

面上，水平橫桿與四根相同的斜桿垂直，兩斜桿夾角θ＝60°。一重

為G的物體懸掛在橫桿中點(diǎn)，則每根斜桿受到地面的（

）12345678910111213

123456789101112135.2023年的春晚舞蹈《錦繡》，藝術(shù)地再現(xiàn)了古代戍邊將士與西域各

民族化干戈為玉帛并建立深厚友誼的動(dòng)人故事。圖（a）是一個(gè)優(yōu)

美且難度極大的后仰動(dòng)作，人后仰平衡時(shí)，可粗略認(rèn)為頭受到重力

G、肌肉拉力F2和頸椎支持力F1。如圖（b），若彎曲后的頭頸與水

平方向成60°角，F(xiàn)2與水平方向成45°角，則可估算出F1的大小為

（

）12345678910111213

123456789101112136.（2024·山東臨沂模擬）如圖所示，質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平地

面上，質(zhì)量為m的滑塊沿著斜面向下做加速運(yùn)動(dòng)，斜面體始終處于

靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g，在滑塊下滑的過程中，下列說法

正確的是（

）A.滑塊與斜面體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ大于tanθB.斜面體對(duì)滑塊的支持力大小為mgcosθC.地面對(duì)斜面體的支持力大于（M＋m）gD.地面對(duì)斜面體的摩擦力方向水平向左12345678910111213解析：

滑塊加速下滑說明mgsinθ＞μmgcosθ，滑塊與斜面體之

間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ小于tanθ，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；斜面體對(duì)滑塊的支持力大

小為mgcosθ，選項(xiàng)B正確；對(duì)整體進(jìn)行受力分析可知，豎直方向有

向下的加速度，因此地面對(duì)斜面體的支持力小于（M＋m）g，選項(xiàng)

C錯(cuò)誤；對(duì)整體受力分析可知，有向右的加速度，所以地面對(duì)斜面

的摩擦力水平向右，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。123456789101112137.（多選）（2024·湖南衡陽模擬）如圖所示，固定的斜面上疊放著

A、B兩木塊，木塊A與B的接觸面是水平的，水平力F作用于木塊

A，使木塊A、B保持靜止，且F≠0。則下列描述正確的是（

）A.B可能受到3個(gè)或4個(gè)力作用B.斜面對(duì)木塊B的摩擦力方向可能沿斜面向下C.A對(duì)B的摩擦力可能為0D.A、B整體可能受三個(gè)力作用12345678910111213解析：

對(duì)木塊B受力分析，受重力、A對(duì)B的壓力、A對(duì)B水平

向左的靜摩擦力、斜面對(duì)B垂直斜面向上的支持力，斜面對(duì)B有可能

有靜摩擦力（當(dāng)A對(duì)B向左的靜摩擦力平行于斜面方向分力與重力沿

斜面向下的分力平衡時(shí)靜摩擦力為零），則B受4個(gè)力或者5個(gè)力，

故A錯(cuò)誤；當(dāng)A對(duì)B向左的靜摩擦力平行于斜面方向分力大于重力沿

斜面向下的分力時(shí)，B木塊有上滑的趨勢(shì)，則木塊B受到平行于斜面

向下的靜摩擦力，故B正確；對(duì)A受力分析，受推力、重力、支持力

和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件，B對(duì)A的靜摩擦力與推力F平衡，根據(jù)

牛頓第三定律，A對(duì)B的摩擦力水平向左，大小為F，故C錯(cuò)誤；對(duì)A、B整體受力分析，受重力、支持力、推力，有可能無靜摩擦力

（當(dāng)推力平行斜面方向的分力與重力沿斜面向下的分力平衡時(shí)靜摩擦力為零），故D正確。123456789101112138.（2024·山東青島期末）在粗糙水平面上放著一個(gè)三角形木塊abc，

在它的兩個(gè)粗糙斜面上分別放有質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體，m1＞

m2，β＞α，若兩物體分別以v1和v2沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)，且v1＞

v2，三角形木塊保持靜止，則粗糙水平面對(duì)三角形木塊（

）A.摩擦力的方向水平向右B.摩擦力的方向水平向左C.摩擦力的方向不能確定D.以上結(jié)論都不對(duì)12345678910111213解析：

將三個(gè)物體看成一個(gè)整體，三角形木塊保持靜止?fàn)顟B(tài)，

而另外的兩個(gè)物體都做勻速運(yùn)動(dòng)，所以三個(gè)物體都處于平衡狀態(tài)，

則整體只受重力和支持力作用，水平方向沒有外力，則三角形木塊

不受水平面的摩擦力，故D正確。123456789101112139.（2024·福建廈門模擬）如圖甲所示，用瓦片做屋頂是我國建筑特

色之一。屋頂部分結(jié)構(gòu)如圖乙所示，橫截面為圓弧的瓦片靜置在兩

根相互平行的椽子正中間。已知椽子間距離為d，與水平面夾角均

為θ，瓦片質(zhì)量為m，圓弧半徑為d，忽略瓦片厚度，重力加速度為

g，則每根椽子對(duì)瓦片的支持力大小為（

）D.mgcosθ12345678910111213

1234567891011121310.如圖所示是一豎直固定的光滑圓環(huán)，中央有孔的小球P和Q套在環(huán)

上，由伸直的細(xì)繩連接，它們恰好能在圓環(huán)上保持靜止?fàn)顟B(tài)。已

知小球Q的質(zhì)量為m，O、Q連線水平，細(xì)繩與水平方向的夾角為

30°，重力加速度為g。則（

）A.細(xì)繩對(duì)Q球的拉力大小為mgC.P球的質(zhì)量為2m12345678910111213

1234567891011121311.（2024·安徽黃山模擬）如圖所示，質(zhì)量為m的物塊A靜置于水平臺(tái)

面上，質(zhì)量也為m的光滑小球B（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在半球體C上，

物塊A與小球B通過細(xì)線連接起來，并且細(xì)線繞過輕質(zhì)定滑輪P。

物塊A在圖示位置恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑輪P通過豎直的輕桿固定

于半球體球心的正上方，細(xì)線PA水平，PB剛好與半球體相切且與豎直方向的夾角θ＝30°。重力加速度大小為g，不計(jì)細(xì)線與滑輪間的摩擦，則（

）12345678910111213A.輕