專題一　力與運動 第1講　力與物體的平衡-2025版二輪復習·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2.（2024·山東高考2題）如圖所示，國產人形機器人“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（）A.33fB.213fC.2fD.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的質量一定大于Q的質量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，根據正弦定理、余弦定理或相似三角形等數學知識求解未知力【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°。若彈簧測力計位于豎直方向，讀數為1.0N，g取10m/s2，擋板對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）中國古代建筑的門閂凝結了勞動人民的智慧。如圖所示的是一種豎直門閂的原理圖：當在水平槽內向右推動下方木塊A時，使木塊B沿豎直槽向上運動，方可啟動門閂。水平槽、豎直槽內表面均光滑；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摩擦力。已知B的質量為m，取重力加速度大小為g。當施加在A上的水平力F＝32mg時，門閂剛好能被啟動，則A、B間的動摩擦因數為（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，簡化后的結構如圖所示，則下列說法正確的是（）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、隔離法的運用在處理共點力平衡的問題時，若出現了兩個或多個物體，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（）A.當底板與水平面間的夾角為30°時，底板對貨物的支持力為32B.當底板與水平面間的夾角為30°時，支架對貨物的支持力為32C.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嘗試解答【例6】（2024·安徽合肥模擬）質量為m的物體放置在傾角θ＝30°的粗糙固定斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數μ＝33，現用拉力F（與斜面的夾角為β）拉動物體沿斜面向上勻速運動，下列說法正確的是（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D.拉力F的最小值為32嘗試解答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正三角形導線框abc固定于豎直平面內，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.BIL B.32C.3BIL2 D.嘗試解答【例8】（多選）（2024·湖南衡陽模擬）如圖，在一半徑為R的表面光滑的半球形容器的球心O點，用長為R2的絕緣細線懸掛一質量為2m、電荷量為＋q1的小球A，在容器內放置一質量為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)，此時細線與豎直方向的夾角θ＝30°。下列說法正確的是（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C.細線對小球A的拉力為小球A重力的32D.兩小球間的庫侖力為小球A重力的32嘗試解答三維空間中的平衡問題質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。【典例1】（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成。一質量為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，接觸點的連線構成邊長為l的等邊三角形。已知水晶球質量分布均勻，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（）A.mg3 B.C.3mg3 D.嘗試解答【典例2】（2024·四川雅安三模）小明運動后用網兜將籃球掛在相互垂直的墻角。簡化圖如圖所示，設籃球質量為M、半徑為R