相互作用-2024年高考物理一輪復(fù)習(xí)知識(shí)清單

專題03相互作用

思維導(dǎo)圖

考點(diǎn)分析

考點(diǎn)內(nèi)容要求考情

重力、基本相互作用C2022?浙江1月選考?4、

彈力C2022?上海卷?2、2023?北京卷?6

摩擦力C2022?浙江6月選考70、

力的合成C2022?浙江1月選考?5、2022?遼寧卷?4

力的分解C2023?廣東卷?2、2020?浙江7月選考T0

共點(diǎn)力平衡條件及應(yīng)用C2019?全國(guó)卷I?19、2019?浙江4月選考?口

1.掌握重力的大小、方向及重心的概念；掌握彈力的有無(wú)、方向的判斷及彈力大小的計(jì)算方法，理解并

掌握胡克定律；會(huì)判斷摩擦力的方向，會(huì)計(jì)算摩擦力的大小.

2.知道合力與分力的等效關(guān)系，會(huì)應(yīng)用平行四邊形定則及三角形定則求合力；能利用效果分解法和正交

分解法計(jì)算分力.

3.熟練掌握受力分析的步驟，會(huì)靈活應(yīng)用整體法、隔離法進(jìn)行受力分析

2.理解共點(diǎn)力平衡的條件，會(huì)解共點(diǎn)力平衡問(wèn)題.3.學(xué)會(huì)用圖解法、解析法等解決動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題.4.會(huì)分析

平衡中的臨界與極值問(wèn)題.

■I03flK'IKU*

知識(shí)點(diǎn)01力的概念及常見(jiàn)的三種力..............................................................2

一、力的概念...............................................................................2

二、重力...................................................................................3

三、彈力...................................................................................4

四、輕繩、輕桿、彈性繩和輕彈簧的比較......................................................5

五、活結(jié)與死結(jié)、動(dòng)桿與定桿的彈力..........................................................5

六、摩擦力.................................................................................6

七、摩擦力的突變問(wèn)題......................................................................7

知識(shí)點(diǎn)02力的合成與分解.......................................................................7

一、合力與分力.............................................................................7

二、力的合成...............................................................................8

三、幾種特殊情況的共點(diǎn)力的合成............................................................8

四、力的分解...............................................................................9

五、力的分解中的多解問(wèn)題..................................................................9

六、正交分解法及其求合力的基本步驟......................................................10

知識(shí)點(diǎn)03受力分析及共點(diǎn)力的平衡.............................................................10

一、受力分析..............................................................................10

二、整體法與隔離法.......................................................................11

三、共點(diǎn)力及其平衡.......................................................................13

四、動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題.........................................................................17

五、平衡中的臨界與極值問(wèn)題...............................................................19

知識(shí)點(diǎn)01力的概念及常見(jiàn)的三種力

一、力的概念

1.力是物體對(duì)物體的作用,

2.力是物體發(fā)生形變和改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（即產(chǎn)生加速度）的原因.

3.力是矢量.

4.力的性質(zhì)性質(zhì)：力具有物質(zhì)性、相互性、矢量性、獨(dú)立性等特征.

5.力的表示

①力的圖示：用一條有向線段來(lái)表示力的三要素（大小、方向、作用點(diǎn)）。

線段長(zhǎng)度表示力的大?。患^方向表示力的方向；起點(diǎn)（終點(diǎn)）表示力的作用點(diǎn).

,2N,

G=4N

②力的示意圖：力的示意圖：只畫(huà)出力的作用點(diǎn)和方向。

二、重力

1.重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的.

【技巧點(diǎn)撥】①重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生，但不能說(shuō)重力就是地球的吸引力，重力是萬(wàn)有引

力的一個(gè)分力.②在地球表面附近，可以認(rèn)為重力近似等于萬(wàn)有引力

<DY

2.重力的大小:地球表面G=mg,離地面高h(yuǎn)處G=mg',其中g(shù)'=-------g

U+h）

3.重力的方向：豎直向下（不一定指向地心）。....................

J111

【技巧點(diǎn)撥】應(yīng)用：重錘線|IIG

4.重心:物體的各部分所受重力合力的作用點(diǎn),物體的重心不一」??\

”一［

定在物體上.

【技巧點(diǎn)撥】①影響重心位置的因素：物體的幾何形狀、物體的質(zhì)量分布.②不規(guī)則薄板形物體

重心的確定方法：懸掛法.③重心的位置不一■定在物體上.

【實(shí)戰(zhàn)演練】

（2022?浙江1月選考4）如圖所示，公園里有一仿制我國(guó)古代欹器的U形水桶，桶可繞水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)，水管

口持續(xù)有水流出，過(guò)一段時(shí)間桶會(huì)翻轉(zhuǎn)一次，決定桶能否翻轉(zhuǎn)的主要因素是（）

A.水桶自身重力的大小B.水管每秒出水量的大小

C.水流對(duì)桶沖擊力的大小D.水桶與水整體的重心高低

【答案】D

【解析】水管口持續(xù)有水流出，而過(guò)一段時(shí)間桶會(huì)翻轉(zhuǎn)一次，主要原因是流入的水導(dǎo)致水桶與水整體的

重心往上移動(dòng)，桶中的水到一定量之后水桶不能保持平衡，發(fā)生翻轉(zhuǎn)，故選D.

三、彈力

1.產(chǎn)生原因：由于發(fā)生彈性形變的物體有恢復(fù)形變的趨勢(shì)而產(chǎn)生的.

2.產(chǎn)生條件:①直接接觸;②有彈性形變.

【技巧點(diǎn)撥】彈力有無(wú)的判斷

①條件法:根據(jù)彈力產(chǎn)生的兩個(gè)條件——接觸和形變直接判斷.

②假設(shè)法：在一些微小形變難以直接判斷的情況下，可以先假設(shè)有彈力存在，然后判斷是否與研究

對(duì)象所處狀態(tài)的實(shí)際情況相符合.

③狀態(tài)法：根據(jù)研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行受力分析，判斷物體保持現(xiàn)在的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否需要彈力.

④替換法：可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產(chǎn)生明顯形變的物體來(lái)替換，看能否維

持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).

3.彈力的方向:與物體形變的方向相反,彈力的受力物體是引起形變的物體，施力物體是發(fā)生形變的物

【技巧點(diǎn)撥】彈力的方向判斷

①面與面接觸：垂直接觸面指向受力物體

②在點(diǎn)面接觸：垂直于面；

③在兩個(gè)曲面接觸（相當(dāng)于點(diǎn)接觸）：垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的公切面.

④繩的拉力方向：總是沿著繩且指向繩收縮的方向，且一根輕繩上的張力大小處處相等.

⑤輕桿：既可產(chǎn)生壓力，又可產(chǎn)生拉力，且方向不一定沿桿.

【實(shí)戰(zhàn)演練】

（2022?上海卷0麥克風(fēng)靜止在水平桌面上，下列能表示支架對(duì)話筒作用力的方向的是（）

【解析】解：對(duì)話筒受力分析可知，話筒受重力和支架的作用力處于平衡狀態(tài)，支架對(duì)話筒的作用力與

重力等大、反向、共線，故4正確，8緲錯(cuò)誤；故選：

4.彈力的大小:一般情況下應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解.彈簧彈力可由期

克定律來(lái)求解.

5.胡克定律:在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力的大小和彈簧的形變量成正比,即乙=必入.左為彈簧的勁度

系數(shù)，它只與彈簧本身因素有關(guān)，單位是N/m.

四、輕繩、輕桿、彈性繩和輕彈簧的比較

輕繩輕桿彈性繩輕彈簧

、,彈性繩,

/〃?〃〃〃〃〃〃(〃/叼

圖示W(wǎng)

受外力作用時(shí)拉伸形變、壓縮拉伸形變、壓縮

拉伸形變拉伸形變

形變的種類形變、彎曲形變形變

受外力作用時(shí)

微小，可忽略微小，可忽略較大，不可忽略較大，不可忽略

形變量大小

既能沿著桿，也沿著彈簧，指向

沿著繩，指向沿著繩，指向繩

彈力方向可以與桿成任意彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)的

繩收縮的方向收縮的方向

角度方向

五、活結(jié)與死結(jié)、動(dòng)桿與定桿的彈力

1.“活結(jié)”：跨過(guò)光滑滑輪（或桿、釘子）的輕繩，其兩端張力大小相等，即滑輪只改變力的方向，不改

變力的大小.

2.“死結(jié)”：如果幾段輕繩系在一個(gè)結(jié)點(diǎn)上,那么這幾段輕繩的張力大小不一定相等.

甲

3.動(dòng)桿：若輕桿用光滑的轉(zhuǎn)軸或錢(qián)鏈連接，當(dāng)桿平衡時(shí)，桿所受到的彈力方向一定沿著桿，否則桿會(huì)

轉(zhuǎn)動(dòng).如圖乙所示，若C為轉(zhuǎn)軸，則輕桿在緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)中，彈力方向始終沿桿的方向.

4.定桿：若輕桿被固定，不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，則桿受到的彈力方向不一定沿桿的方向，如圖甲所示.

六、摩擦力

1.產(chǎn)生的條件:①相互接觸的物體間存在壓力;②接觸面不光滑;③接觸的物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)（滑動(dòng)摩

擦力）或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)（靜摩擦力），這三點(diǎn)缺一不可.

2.摩擦力的方向:沿接觸面切線方向,與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,與物體運(yùn)動(dòng)的方向

可以相同也可以相反.

【技巧點(diǎn)撥】

①假設(shè)法：首先假設(shè)兩物體接觸面光滑，這時(shí)若兩物體不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則說(shuō)明它們?cè)瓉?lái)沒(méi)有相對(duì)

運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，也沒(méi)有靜摩擦力；若兩物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則說(shuō)明它們?cè)瓉?lái)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，并且原來(lái)相對(duì)

運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向跟假設(shè)接觸面光滑時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相同.然后根據(jù)靜摩擦力的方向跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)

趨勢(shì)的方向相反確定靜摩擦力方向.

②平衡法:根據(jù)二力平衡條件可以判斷靜摩擦力的方向.

3.摩擦力的大小:先判明是何種摩擦力，然后再根據(jù)各自的規(guī)律去分析求解.

①滑動(dòng)摩擦力大?。豪霉叫?"進(jìn)行計(jì)算,其中「是物體的正壓力,不一定等于物體的

重力,甚至可能和重力無(wú)關(guān).或者根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解.

【技巧點(diǎn)撥】

①U為動(dòng)摩擦因數(shù)，其大小與接觸面的材料、表面的粗糙程度有關(guān)；FN為兩接觸面間的正壓力，

其大小不一定等于物體的重力.

②滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度和接觸面的面積均無(wú)關(guān)；其方向一定與物體間相對(duì)運(yùn)

動(dòng)方向相反，與物體運(yùn)動(dòng)（對(duì)地）的方向不一定相反.

②靜摩擦力大小:靜摩擦力是被動(dòng)力，其大小隨狀態(tài)的變化而變化，靜摩擦力大小可在0與看1ax之

間變化,一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來(lái)求解.

【技巧點(diǎn)撥】

①物體處于平衡狀態(tài)（靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)）時(shí)，利用力的平衡條件來(lái)計(jì)算靜摩擦力的大小.

②物體有加速度時(shí)，若只有靜摩擦力提供加速度，則Ff=ma.若除受靜摩擦力外，物體還受其

他力，則Fe=ma,先求合力再求靜摩擦力.

【技巧點(diǎn)撥】

①受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的，受滑動(dòng)摩擦力作用的物體不一定是運(yùn)動(dòng)的；

②摩擦力阻礙的是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，即摩擦力不一定是

阻力.

③若兩物體間有摩擦力，則兩物體間一定有彈力，若兩物體間有彈力，但兩物體間不一定有摩擦

力.

七、摩擦力的突變問(wèn)題

1.滑動(dòng)摩擦力略小于最大靜摩擦力，一般情況下，可認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力近似相等.

2.靜摩擦力是被動(dòng)力，其存在及大小、方向取決于物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，而且靜摩擦力存在最大

值.存在靜摩擦力的連接系統(tǒng)，相對(duì)滑動(dòng)與相對(duì)靜止的臨界狀態(tài)是靜摩擦力達(dá)到最大值.

3.滑動(dòng)摩擦力的突變問(wèn)題：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)和接觸面受到的壓力均成正比，發(fā)

生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體，如果接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)發(fā)生變化或接觸面受到的壓力發(fā)生變化，則滑動(dòng)摩擦力就會(huì)

發(fā)生變化.

3.研究傳送帶問(wèn)題時(shí)，物體和傳送帶的速度相等的時(shí)刻往往是摩擦力的大小、方向和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的分界點(diǎn).

4.分析方法：

①在涉及摩擦力的情況中，題目中出現(xiàn)“最大”“最小”和“剛好”等關(guān)鍵詞時(shí)，一般隱藏著摩

擦力突變的臨界問(wèn)題.題意中某個(gè)物理量在變化過(guò)程中發(fā)生突變，可能導(dǎo)致摩擦力突變，則該物理量

突變時(shí)的狀態(tài)即為臨界狀態(tài).

②分析臨界狀態(tài)，物體由相對(duì)靜止變?yōu)橄鄬?duì)運(yùn)動(dòng)，或者由相對(duì)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橄鄬?duì)靜止，或者受力情況

發(fā)生突變，往往是摩擦力突變問(wèn)題的臨界狀態(tài).

②確定各階段摩擦力的性質(zhì)和受力情況，做好各階段摩擦力的分析.

知識(shí)點(diǎn)02力的合成與分解

一、合力與分力

1.定義：如果一個(gè)力作用在物體上，它產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就叫做

那幾個(gè)力的合力，而那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力.

2.合力與分力的關(guān)系：等效替代關(guān)系

3.力合成與分解的根本方法:平行四邊形定則.

二、力的合成

1.定義：求幾個(gè)已知力的合力，叫做力的合成.

2.運(yùn)算法則

①平行四邊形定則：求兩個(gè)互成角度的分力的合力，可以用表示這兩個(gè)力的有向線段為鄰邊作平

行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向.如圖甲所示，F(xiàn)l、F2為分力，F(xiàn)為合

力.

②三角形定則：把兩個(gè)矢量的首尾順次連接起來(lái),第一個(gè)矢量的起點(diǎn)到第二個(gè)矢量的終點(diǎn)的有向

線段為合矢量.如圖乙，儲(chǔ)、F?為分力，F(xiàn)為合力.

3.合力的范圍

①兩個(gè)共點(diǎn)力的合力大小的范圍：IFi—F?|WFWR+Fz.

I、兩個(gè)力的大小不變時(shí)，其合力隨夾角的增大而減小.

II、合力的大小不變時(shí)，兩分力隨夾角的增大而增大.

III、當(dāng)兩個(gè)力反向時(shí)，合力最小，為|Fi-Fz|；當(dāng)兩個(gè)力同向時(shí)，合力最大，為F1+F2.

②三個(gè)共點(diǎn)力的合力大小的范圍

I、最大值：三個(gè)力同向時(shí)，其合力最大，為Fax=Fl+Fz+F3.

II、最小值：如果一個(gè)力的大小處于另外兩個(gè)力的合力大小范圍內(nèi)，則其合力的最小值為零，

即Fmn=O；如果不處于，則合力的最小值等于最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)力的大小之和，即F1nM=F]—（國(guó)

+F3）（Fl為三個(gè)力中最大的力）.

三、幾種特殊情況的共點(diǎn)力的合成

兩力等大，兩力等大且

情況兩分力互相垂直

夾角為e夾角為120。

結(jié)論尸力琦+瑾,tan通Reos3戶與人夾角為:合力與分力等大

22

四、力的分解

1.定義：求一個(gè)已知力的分力，叫做力的分解（力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算）.

2.遵循的法則：平行四邊形定則或三角形定則.

3.分解方法：

①按力產(chǎn)生的效果分解

I、根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向.

II、再根據(jù)兩個(gè)分力方向畫(huà)出平行四邊形.

III、最后由幾何知識(shí)求出兩個(gè)分力的大小和方向.

②正交分解

I、建立坐標(biāo)軸的原則：在靜力學(xué)中，以少分解力和容易分解力為原則（使盡量多的力分布在

坐標(biāo)軸上）；在動(dòng)力學(xué)中，往往以加速度方向和垂直加速度方向?yàn)樽鴺?biāo)軸建立坐標(biāo)系.

II、把各力向相互垂直的x軸、y軸分解.

y

【技巧點(diǎn)撥】在實(shí)際問(wèn)題中，通常將已知力接力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果分解；為方便某些問(wèn)題的研究,

在很多問(wèn)題中都采用正交分解法.

五、力的分解中的多解問(wèn)題

已知條件示意圖解的情況

元的方向

已知合力與兩個(gè)分力的方向----------

'、、、?的方向

有唯一解

FI

F.F,

已知合力與兩個(gè)分力的大小

在同一平面內(nèi)有兩解或無(wú)解（當(dāng)/

或少￡型時(shí)無(wú)解）

已知合力與一個(gè)分力的大小和方向

有唯一解

在o〈夕eo°時(shí)有三種情況：

⑴當(dāng)人蟲(chóng)in夕或W時(shí)，有一組解；

已知合力與一個(gè)分力的大小及另一F加⑵當(dāng)EGMn夕時(shí),無(wú)解；

個(gè)分力的方向、、尸，的之⑶當(dāng)AindS7時(shí)，有兩組解.

若90°<180°,僅時(shí)有一組解,

其余情況無(wú)解

六、正交分解法及其求合力的基本步驟

1.選取正交方向:正交的兩個(gè)方向可以任意選取,不會(huì)影響研究的結(jié)果，但如果選擇合理,則解題較為方

便.

【技巧點(diǎn)撥】選取正交方向的一般原則：⑦使盡量多的矢量

落在坐標(biāo)軸上；②平行和垂直于接觸面；③平行和垂直于運(yùn)動(dòng)方

向.

2.分別將各力沿正交的兩個(gè)方向（x軸和y軸）分解.

3.求分解在x軸和y軸上的各分力的合力E.和F”則有

凡合羯產(chǎn)243J…,

F'產(chǎn)F\y+F2y+F3yij

4.求合力：求Fx合和F，合的合力F合

大小F合=［尸2+7^.,方向tan3=一^

F*合

知識(shí)點(diǎn)03受力分析及共點(diǎn)力的平衡

一、受力分析

1.力學(xué)中，有且僅有三種性質(zhì)的力：重力、彈力、摩擦力。因此，要明確一個(gè)受幾個(gè)力的作用。就只須

從這三方面入手分析。

2.受力分析的基本方法：

①明確研究對(duì)象：在進(jìn)行受力分析時(shí),研究對(duì)象可以是某一個(gè)物體,也可以是保持相對(duì)靜止的若干個(gè)

物體（整體），只分析研究對(duì)象以外的物體施予研究對(duì)象的力（既研究對(duì)象所受的外力），而不分析研究

對(duì)象施予外界的力。

②隔離研究對(duì)象，按順序找力（注意避免多力或少力）：把研究對(duì)象從實(shí)際情景中分離出來(lái)，按先己

知力，再重力，再?gòu)椓?，然后摩擦力（只有在有彈力的接觸面之間才可能有摩擦力），最后其它力的順序

逐一分析研究對(duì)象所受的力，并畫(huà)出各力的示意圖。

每分析一個(gè)力，都應(yīng)找到施力物體，若沒(méi)有施力物體，則該力一定不存在，特別是檢查一下分析的結(jié)

果，能否使對(duì)象與題目所給的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（靜止或加速）相一致，否則，必然發(fā)生了多力或漏力現(xiàn)象.

合力和分力不能同時(shí)作為物體受到的力.

③只畫(huà)性質(zhì)力,不畫(huà)效果力：畫(huà)受力圖時(shí)，只能按力的性質(zhì)分類（如重力、彈力、摩擦力）畫(huà)力，不

能按作用效果（拉力、壓力、向心力、下滑力、上升力等）畫(huà)力，否則將出現(xiàn)重復(fù).

【技巧點(diǎn)撥】

①畫(huà)受力分析時(shí)，統(tǒng)一將作用點(diǎn)畫(huà)在重心上；先使用鉛筆和刻度尺畫(huà)出受力示意圖；分析無(wú)誤后，用

黑色字跡的鋼筆或簽字筆描黑，并標(biāo)記力，涂改者不得分.

②確定所研究的物體，分析周圍物體對(duì)它產(chǎn)生的作用，不要分析該物體施于其他物體上的力，也不要

把作用在其他物體上的力錯(cuò)誤地認(rèn)為通過(guò)“力的傳遞”作用在研究對(duì)象上.

③按“性質(zhì)力”的順序分析.即按重力、彈力、摩擦力、其他力順序分析，不要把“效果力"與"性質(zhì)

力”混淆重復(fù)分析.

④如果有一個(gè)力的方向難以確定，可用假設(shè)法分析.先假設(shè)此力不存在，想像所研究的物體會(huì)發(fā)生怎樣

的運(yùn)動(dòng)，然后審查這個(gè)力應(yīng)在什么方向，對(duì)象才能滿足給定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).

⑤善于轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，尤其是彈力、摩擦力的方向不易判定的情形，可以分析與其接觸物體的受力，

再應(yīng)用牛頓第三定律判定.

二、整體法與隔離法

1.整體法：在確定研究對(duì)象或研究過(guò)程時(shí)，把(加速度相同的)多個(gè)物體看作為一個(gè)整體或多個(gè)過(guò)程看

作整個(gè)過(guò)程的方法:

2.隔離法：把單個(gè)物體作為研究對(duì)象或只研究一個(gè)孤立過(guò)程的方法.

【技巧點(diǎn)撥】當(dāng)研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力或求系統(tǒng)整體的加速度宜用整體法，當(dāng)研究系

統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力宜用隔離法

r---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

【實(shí)戰(zhàn)演練】

I(2023?北京卷-6)如圖所示，在光滑水平地面上，兩相同物塊用細(xì)線相連。兩物塊質(zhì)量均為1kg,細(xì)線能承

I受的最大拉力為2N。若在水平拉力尸作用下，兩物塊一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。則尸的最大值為

I()

:77777777/!

A.INB.2NC.4ND.5N

i【答案】c

［【解析】解：設(shè)每個(gè)物塊的質(zhì)量為設(shè)細(xì)線上張力大小為T(mén),對(duì)兩個(gè)物塊組成的整體，由牛頓第二定；

I律有F—(m+m)a

I對(duì)左側(cè)物塊，由牛頓第二定律有T=rna

I又有：T<2N

I聯(lián)立各式解得：F04N

\即尸的最大值為4N,故/劭錯(cuò)誤，C正確。

?_________________________________________________!

【實(shí)戰(zhàn)演練】

（2022?浙江6月選考?10）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8=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（）

A.作用力為丘GB.作用力為EGC.摩擦力為CGD.摩擦力為丘G

3648

【答案】B

【解析】解:AB、設(shè)沒(méi)跟斜桿受力為F,對(duì)斜桿與橫桿的結(jié)點(diǎn)受力分析如圖1有:S/~1F=*解得:F=儀G;

26

故4錯(cuò)誤，8正確；

CD、對(duì)某個(gè)斜桿受力分析如圖2有：FsinSO°=f,解得/=§G,故3錯(cuò)誤；故選：B。

圖1圖2

三、共點(diǎn)力及其平衡

1.共點(diǎn)力：作用在物體的同一點(diǎn),或作用線相交于一點(diǎn)的幾個(gè)力.

2.平衡狀態(tài)：物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止叫平衡狀態(tài),是加速度等于零的狀態(tài).

3.共點(diǎn)力作用下的物體的平衡條件:物體所受的合外力為零，即￡F=0,若采用正交分解法求解平衡問(wèn)

題，則平衡條件應(yīng)為：二

4.常用推論

①若物體受n個(gè)作用力而處于平衡狀態(tài)，則其中任意一個(gè)力與其余（n—1）個(gè)力的合力大小相等、

方向相反.

②若三個(gè)共點(diǎn)力的合力為零，則表示這三個(gè)力的有向線段首尾相接組成一個(gè)封閉三角形.

5.解決平衡問(wèn)題的常用方法：

①合成法：一個(gè)力與其余所有力的合力等大反向，常用于非共線三力平衡.

②正交分解法：巳合=0,6合=0,常用于多力平衡.

【實(shí)戰(zhàn)演練】

（2022?浙江1月選考5）如圖所示，學(xué)校門(mén)口水平地面上有一質(zhì)量為他的石墩，石墩與水平地面間的動(dòng)摩

擦因數(shù)為“，工作人員用輕繩按圖示方式勻速移動(dòng)石墩時(shí)，兩平行輕繩與水平面間的夾角均為氏則下列

說(shuō)法正確的是（）

p,mg

B.輕繩的合拉力大小為

cos8+〃sin8

c.減小夾角。，輕繩的合拉力一定減小

D.輕繩的合拉力最小時(shí)，地面對(duì)石墩的摩擦力也最小

【答案】B

【解析】解：4B.設(shè)輕繩的合拉力大小為T(mén),對(duì)石墩受力分析，如圖所示:

mg

由平衡條件，可知在水平方向上有：Tcosd=f

豎直方向上有：TsinS+N=mg

根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式得：/=

聯(lián)立解得輕繩的合拉力大小為：T=<g故/錯(cuò)誤，6正確;

cos0+gsin0

C.合拉力的大小為：T__Rng

cos6+〃sin8Jl+g2sin(0+a)

其中汝荏仇=〃，可知當(dāng)。+a=90°時(shí)，拉力有最小值，即減小夾角輕繩的合拉力不一定減小，故C

錯(cuò)誤;

即9

D.摩擦力大小為：f=TcosO="cos。

cos0+jusin0l+〃tan6

可知增大夾角0,摩擦力一直減小，當(dāng)趨近于90°時(shí)，摩擦力最小，故輕繩的合拉力最小時(shí)，地面對(duì)石

墩的摩擦力不是最小，故。錯(cuò)誤。

故選：Bo

【實(shí)戰(zhàn)演練】

(2022?遼寧卷4)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。M、ON與豎直

方向夾角分別為a、B(a>0)。用Fi、&分別表示。M、ON的拉力，貝U()

A.0的豎直分力大于尸2的豎直分力B.&的豎直分力等于F2的豎直分力

C.6的水平分力大于尸2的水平分力D.a的水平分力等于尸2的水平分力

【答案】D

【解析】解：CD.對(duì)結(jié)點(diǎn)。受力分析可得,水平方向上有FiSina=&sin0,即0的水平分力等于&的

水平分力，故〃正確，。錯(cuò)誤。

AB、對(duì)結(jié)點(diǎn)。受力分析可得，豎直方向上有F1cosa+F2cosp=mg

超理可彳”_mgsin/3_mgsinacos/i

于1sin@+6)'2sin(a+/?)

則后的豎直分量為Fl*=喘鬻干

國(guó)的豎直分量為尸2乂=maSinaC°SP

Ksin(a+0)

因sinacos￡—cosas譏/?=sin(a—S)>0可知，F(xiàn)2x>Fix，故彳8錯(cuò)誤。

故選：Do

【實(shí)戰(zhàn)演練】

(2023?廣東卷⑵如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的機(jī)器人通過(guò)磁鐵吸附在船舷外壁面檢測(cè)船體。壁面可視為斜面,

與豎直方向夾角為0。船和機(jī)器人保持靜止時(shí)，機(jī)器人僅受重力G、支持力FN、摩擦力弓和磁力產(chǎn)的作用,

磁力垂直壁面。下列關(guān)系式正確的是(

B.F=FNC.Ff—GcosdD.F=Gsind

【答案】C

【解析】解：將機(jī)器人的重力按照壁面和垂直于壁面的方向分解，如圖所示：

=Ff;垂直于壁面方向上：F=FN+Gsin。,故C正確，480錯(cuò)誤;

③矢量三角形法，把表示三個(gè)力的有向線段構(gòu)成一個(gè)閉合的三角形，常用于非特殊角的一般三角

形.

【技巧點(diǎn)撥】單個(gè)物體受到三個(gè)力平衡，通常采用合成法，三個(gè)力構(gòu)成矢量三角形求解；單個(gè)物

體受到四個(gè)及以上的力，通常采用正交分解法求解，建立坐標(biāo)系應(yīng)使盡可能多的力與坐標(biāo)軸重合，使需要

分解的力盡可能少.

【實(shí)戰(zhàn)演練】

I（2020?浙江7月選考-10）如圖是“中國(guó)天眼”500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡維護(hù)時(shí)的照片.為不損傷望遠(yuǎn)鏡

I球面，質(zhì)量為機(jī)的工作人員被懸在空中的氫氣球拉著，當(dāng)他在離底部有一定高度的望遠(yuǎn)鏡球面上緩慢移

!動(dòng)時(shí)，氮?dú)馇驅(qū)ζ溆写笮槁暶⒎较蜇Q直向上的拉力作用，使其有“人類在月球上行走”的感覺(jué)，若

I將人視為質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)工作人員（）

/-------------

A.受到的重力大小為春咫

B.受到的合力大小為春咫

C.對(duì)球面的壓力大小為衣咫

D.對(duì)球面的作用力大小為看wg

【答案】D

【解析】對(duì)人受力分析，如圖所示

I尸拉

F

mg

人受自身重力mg、氮?dú)馇蛳蛏系睦κ屯h(yuǎn)鏡球面對(duì)人的作用力F,人在球面上緩慢移動(dòng)時(shí)，

人處于平衡狀態(tài)，所受合力為0,所以望遠(yuǎn)鏡球面對(duì)人有向上的作用力，大小為根據(jù)牛頓第三定

律，人對(duì)球面的作用力大小為右咫，方向豎直向下，并不一定是壓力為管，處在接觸面傾斜位置時(shí)，壓

力不等于管,故D選項(xiàng)正確.

四、動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題

動(dòng)態(tài)平衡是指研究對(duì)象的某些參量在變化，如速度、受力狀態(tài)等，但是非常緩慢，可以看成平衡狀態(tài),

因此題目中有關(guān)鍵詞「緩慢」、「輕輕地」等

1.平行四邊形定則是基本方法，但也要根據(jù)實(shí)際情況采用不同的方法,若出現(xiàn)直角三角形,常用三角函

數(shù)表示合力與分力的關(guān)系.

2.圖解法的適用情況:用圖解法分析物體動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題時(shí),一般物體只受三個(gè)力作用,且有兩個(gè)不變量,

即其中一個(gè)力大小、方向均不變,另一個(gè)力的方向不變或另兩個(gè)力的夾角不變.

4

【技巧點(diǎn)撥】圖解法的一般步驟TZ

①對(duì)研究的對(duì)象進(jìn)行受力分析/陰7"=G"一\°

②畫(huà)出受力分析的平行四邊形或者頭尾相連的三角形///I

F[JB

③找出一個(gè)大小方向都不變的力，找出一個(gè)方向不變的力，結(jié)

合平行四邊形各邊或者角度的變化確定力的大小及方向的變化情況

【實(shí)戰(zhàn)演練】

（2019?全國(guó)卷I49）（多選）如圖，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪.一細(xì)繩跨過(guò)滑

輪，其一端懸掛物塊N,另一端與斜面上的物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢

拉動(dòng)N,直至懸掛N的細(xì)繩與豎直方向成45。.已知M始終保持靜止，則在此過(guò)程中（）

A.水平拉力的大小可能保持不變

B.M所受細(xì)繩的拉力大小一定一直增加

C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加

D.M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加

【答案】BD

【解析】對(duì)N進(jìn)行受力分析如圖所示，從圖中可以看出水平拉力的大小逐漸增大，細(xì)繩的拉力也一直增

大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；M的質(zhì)量與N的質(zhì)量的大小關(guān)系不確定，設(shè)斜面傾角為0,若他NgN利wgsin

0,則A/所受斜面的摩擦力大小會(huì)一直增大，若"Ng</%wgsin0,則M所受斜面的摩擦力大小可能先減小

后反向增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.

3.用力的矢量三角形分析力的最小值問(wèn)題的規(guī)律:

①若己知尸合的方向、大小及一個(gè)分力R