2024年高考物理知识清单

考点内容要求考情

重力、基上相互作再

c2022•浙江1月选考・4、

弹力c2022•上海卷-2、2023•北京卷・6

摩擦力c2022•浙江6月选考・10、

力的合成c2022・浙江1月选考・5、2022・辽宁卷・4

力的分解c2023•广东卷・2、2020•浙江7月选考•10

共点力平衡条件及应用c2019•全国卷I・19、2()19•浙江4月选考・1】

1.掌握重力的大小、方向及重心的概念；掌握弹力的有无、方向的判断及弹力大小的计算方法，理解并

掌握胡克定律；会判断摩擦力的方向，会计算摩擦力的大小.

2.知道合力与分力的等效关系，会应用平行四边形定则及三角形定则求合力；能利用效果分解法和正交

分解法计算分力.

3.熟练掌握受力分析的步骤，会灵活应用整体法、隔离法进行受力分析

2.理解共点力平衡的条件，会解共点力平衡问题.3.学会用图解法、解析法等解决动态平衡问题.4.会分析

平衡中的临界与极值问题.

知识点01力的概念及常见的三种力

一、力的概念

［力是物体对物体的作用,

2.力是物体发生.形变和改变物体的运动状态（即产生加速度）的原因.

3.力是矢最.

4.力的性质性质：力具有物质性、相互性、矢量性、独立性等特征.

5.力的表示

①力的图示：用一条有向线段来表示力的三要素（大小、方向、作用点）。

线段长度表示力的大小；箭头方向表示力的方向；起点（终点）表示力的作用点.

G=4N

②力的示意图：力的示意图：只画出力的作用点和方向。

二、重力

1.重力是由于地球对物体的吸引而产生的.

【技巧点拨】①重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引

力的一个分力.②在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力

（A

2.重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G=〃球，其中g'=--------Yg

3.重力的方向：竖直向下（不一定指向地心）。

【技巧点拨】应用：重锤线

4.重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一

定在物体上.

【技巧点拨】①影响重心位置的因素：物体的几何形状、物体的质量分布.②不规则薄板形物体

重心的确定方法：悬挂法.③重心的位置不一定在物体上.

【实战演练】

（2022•浙江I月选考4）如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管

口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是（）

A.水桶自身重力的大小B.水管每秒出水量的大小

C.水流对桶冲击力的大小D.水桶与水整体的重心岛低

【答案】D

【解析】水管□持续有水流出，而过一段时间桶会翻转一次，主要原因是流入的水导致水桶与水整体的

重心往上移动，桶中的水到一定量之后水桶不能保持平衡，发生翻转，故选D.

三、弹力

1.产生原因：由于•发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的.

2.产生条件:①直接接触;②有弹性形变.

【技巧点拨】弹力有无的判断

①条件法:根据弹力产生的两个条件——接触和形变直接判断.

②假设法：在一些微小形变难以直接判断的情况下，可以先假设有弹力存在，然后判断是否与研究

对象所处状态的实际情况相符合.

③状态法：根据研究对象的运动状态进行受力分析，判断物体保持现在的运动状态是否需要弹力.

④替换法：可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换，看能否维

持原来的运动状态.

3.弹力的方向：与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物

体.

【技巧点拨】弹力的方向判断

①面与面接触：垂直接触面指向受力物体

②在点面接触：垂直于面；

③在两个曲面接触（相当于点接触）：垂直于过接触点的公切面.

④绳的拉力方向：总是沿着绳且指向绳收缩的方向，且一根轻绳上的张力大小处处柱等.

⑤轻杆：既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆.

3.动杆：若轻杆用光滑的转轴或较链连接，当杆平衡时，杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则杆会

转动.如图乙所示，若C为转轴，则轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向.

4.定杆：若轻杆被固定，不发生转动，则杆受到的弹力方向不一定沿杆的方向，如图甲所示.

六、摩擦力

1.产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;②接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动（滑动摩

擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可.

2.摩擦力的方向方仆接触接切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向

可以相同也可以相反.

【技巧点拨】

①假设法：首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对

运动趋势，也没有岸摩擦力；若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对

运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动

趋势的方向相反确定静摩擦力方向.

②平衡法：根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向.

3.摩擦力的大小:先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解.

①滑动摩擦力大小:利用公式人=叫进行计算,其中a是物体的正压力,不一定等于物体的

重力,甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态，利加平衡条件或牛顿定律来求解.

【技巧点拨】

①U为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；FN为两接触面间的正压力，

其大小不一定等于物体的重力.

②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的面积均无关；其方向一定与物体间相对运

动方向相反，与物体运动（对地）的方向不一定相反.

②静摩擦力大小:静摩擦力是被动力，其大小随状态的变化而变化，静摩擦力大小可在0与。x之

间变化,一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解.

【技巧点拨】

①物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动）时，利用力的平衡条件来计笄静摩擦力的大小.

②物体有加速度时，若只有静摩擦力提供加速度，则Ff=ma.若除受静摩擦力外，物体还受其

他力，则F^=ma,先求合力再求静摩擦力.

【技巧点拨】

①受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的；

②摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，不一定阻碍物体的运动，即摩擦力不一定是

阻力.

③若两物体间有摩擦力，则两物体间一定有弹力，若两物体间有弹力，但两物体间不一定有摩擦

力.

七、摩擦力的突变问题

L滑动摩擦力略小于最大静摩擦力，一般情况下，可认为滑动摩擦力与最大静摩擦力近似相等.

2.静摩擦力是被动力，其存在及大小、方向取决于物体间的相对运动的趋势，而且静摩擦力存在最大

值.存在静摩擦力的连接系统，相对滑动与相对静止的临界状态是静摩擦力达到最大值.

3.滑动摩擦力的突变问题：滑动摩擦力的大小与接触面的动摩擦因数和接触面受到的压力均成正比，发

生相对运动的物体，如果接触面的动摩擦因数发生变化或接触面受到的压力发生变化，则滑动摩擦力就会

发生变化.

3.研究传送带问题时，物体和芍送带的速度相等的时刻往往是摩擦力的大小、方向和运动性质的分界点.

4.分析方法；

①在涉及摩擦力的情况日，题目中出现“最大”“最小”和“刚好”等关键词时，一般隐藏着摩

擦力突变的临界问题.题意中某个物理量在变化过程中发生突变，可能导致摩擦力突变，则该物理量

突变时的状态即为临界状态.

②分析临界状态，物体由相对静止变为相对运动，或者由相对运动变为相对静止，或者受力情况

发生突变，往往是摩擦力突变问题的临界状态.

②确定各阶段摩擦力的性质和受力情况，做好各阶段摩擦力的分析.

知识点02力的合成与分解

一、合力与分力

1.定义：如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做

那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力.

2.合力与分力的关系：等效替代关系

3.力合成与分解的根本方法:平行四边形定则.

二、力的合成

L定义：求几个已知力的合力，叫做力的合成.

2.运算法则

①平行四边形定则：求两个互成角度的分力的合力，可以用表示这两个力的有向线段为邻边作平

行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.如图甲所示，Fl、F2为分力，F为合

力.

②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连谈起来,笫一个矢量的起点到第二个矢量的终点的有向

线段为合矢量.如图乙，R、F2为分力，F为合力.

3.合力的范围

①两个共点力的合力大小的范围：E—FZIWFWE+F?.

I、两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小.

【I、合力的大小不变时，两分力随夹角的增大而增大.

I1K当两个力反向时，合力最小，为|卜】一%|；当两个力同向时，合力最大，为W+J.

②三个共点力的合力大小的范围

I、最大值：三个力同向时，其合力最大，为庠口=2+尸2+尸3.

II、最小值：如果一个力的大小处于另外两个力的合力大小范围内，则其合力的最小值为零，

即%n=0；如果不处于，则合力的最小值等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和，即%n=F|一(F2

+F：0(F)为三个力中最大的力).

三、几种特殊情况的共点力的合成

两力等大,两力等大且

情况两分力互相垂直

夹角为0夹角为120°

图示

A=居

F尸兄

结论勺性+性,tan〃系EAcos尸与片夹角为3合力与分力等大

四、力的分解

1.定义：求一个已知力的分力，叫做力的分解（力的分解与力的合成互为逆运算）.

2.遵循的法则：平行四边形定则或三角形定则.

3.分解方法：

①按力产生的效果分解

I、根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向.

II、再根据两个分力方向画出平行四边形.

in、最后由几何知识求出两个分力的大小和方向.

②亚交分解

I、建立坐标轴的原则：在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则（使尽量多的力分布在

坐标轴上）：在动力学中，往往以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系.

II、把各力向相互垂直的X轴、y轴分解.

【技巧点拨】在实际问题中，通常将已知力按力产生的实际作用效果分解；为方便某些问题的研究,

在很多问题中都采用正交分解法.

五、力的分解中的多解问题

已知条件示意图解的情况

X

X

X

//元的方向

已知合力与两个分力的方向----------►/

'、、、白的方向

已知合力与两个分力的大小

在同一平面内有两解或无解（当-F2/

或Q/开内时无解）

已知合力与一个分力的大小和方向

有唯一解

在0（〃<90°时有三种情况：

⑴当£=用门"或£»时，有一组解；

已知合力与一个分力的大小及另一—>⑵当£上in〃时,无解；

、、£外的方口

个分力的方向、、F,的上⑶当代in"S不时，有两组解.

若90°〈。<180°,仅片4时有一组解,

其余情况无解

六、正交分解法及其求合力的基本步骤

1.选取正交方向：正交的两个方向可以任意选取,不会影响研究的结果，但如果选择合理,则解题较为方

【技巧点拨】选取正交方向的一般原则：。吏尽量多的矢量

落在坐标轴上；②平行和垂直于接触面；③平行和垂直于运动方

向.

2.分别将各力沿正交的两个方向（x轴和y轴）分解.

3.求分解在x轴和y轴上的各分力的合力F工和R,则有

尸一邙1环2x*3x”.，

人4二尸1尸尸2、玛广，

4.求合力：求Fx合和F,合的合力F合

大小F合=正合十曝,方向tane=等

%

知识点03受力分析及共点力的平衡

一、受力分析

1.力学中，有且仅有三种性质的力：重力、弹力、摩擦力。因此，要明确一个受几个力的作用。就只须

从这三方面入手分析。

2.受力分析的基本方法：

①明确研窕对象：在进行受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个

物体（整体），只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（既研究对象所受的外力），而不分析研究

对象施予外界的力。

②隔离研究对象，按顺序找力（注意避免多力或少力）：把研究对象从实际情景中分离出来，按先已

知力，再重力，再弹力，然后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）,最后其它力的顺序

逐一分析研究对象所受的力，并画出各力的示意图。

每分析一个力，都应找到施力物体，若没有施力物体，则该力一定不存在，特别是检查一下分析的结

果，能否使对象与题目所给的运动状态（静止或加速）相一致，否则，必然发生了多力或漏力现象.

合力和分力不能同时作为物体受到的力.

③一画性质力,不画效果力：画受力图时，只能按力的性质分类（如重力、弹力、摩擦力）画力，不

能按作用效果（拉力、压力、向心力、下滑力、上升力等）画力，否则将出现重复.

【技巧点拨】

①画受力分析时，统一将作用点画在重心上：先使用铅笔和刻度尺画出受力示意图：分析无误后，用

黑色字迹的钢笔或签字笔描黑，并标记力，涂改者不得分.

②确定所研究的物体，分析周困物体对它产生的作用，不发分析该物体施于其他物体上的力，也不要

把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在吁究对象上.

③按“性质力”的顺序分析.即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析，不要把“效果力”与“性质

力"混淆重复分析.

④如果有一个力的方向难以确定，可用假设法分析.先假设比力不存在，想像所研究的物体会发生怎样

的运动，然后审查这个力应在什么方向，对象才能满足给定的运动状态.

⑤善于转换研究对象，尤其是弹力、摩擦力的方向不易判定的情形，可以分析与其接触物体的受力，

再应用牛顿第三定律判定.

二、整体法与隔离法

L整体法：在确定研究对象或研究过程时，把（加速度相同的）多个物体看作为一个整体或多个过程看

作整个过程的方法:

2.隔离法：把单个物体作为研究对象或只研究一个孤立.过程的方法.

【技巧点拨】当研究系统外的物体对系统整体的作用力或求系统整体的加速度宜用整体法，当研究系

统内物体之间的相互作用力宜用隔离法

【实战演练】

(2023•北京卷⑹如图所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连。两物块质量均为1kg,细线能承

受的最大拉力为2N。若在水平拉力小作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则尸的最大值为

()

~|__|——Fy

/////////'

A.INB.2NC.4/VD.5N

【答案】C

【解析】解：设每个物块的质量为m,设细线上张力大小为T,对两个物块组成的整体，由牛顿第二定

律有尸=(m+m)a

对左侧物块，由牛顿第二定律有7=ma

又有：T<2N

联立各式解得：F<4N

即F的最大值为4N,故力劭错误，C正确。

【实战演练】

(2022•浙江6月选考.10)如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相司的斜杆垂

直，两斜杆夹角。=60。。一重为G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的()

A.作用力为上GB.作用力为WIGC.摩擦力为亚GD.摩擦力为韭G

3648

【答案】B

【解析】解:力8、设没跟斜杆受力为F，对斜杆与横杆的结点受力分析如图1有：C尸=?,解得:r二?G;

故4错误，8正确；

CD、对某个斜杆受力分析如图2有：Fsin300=/,解得/=故⑺错误；故选：B。

图1图2

三、共点力及其平衡

1.共点力：作用在物体的同一点,或作用线相交「一点的儿个力.

2.平衡状态：物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态,是加速度等于零的状态.

3.共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零，即£F=0,若采用正交分解法求解平衡问

题，则平衡条件应为：｛?彳二:.

4.常用推论

①若物体受n个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余(n-l)个力的合力大小相等、

方向相反.

②若三个共点力的合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形.

5.解决平衡问题的常用方法：

①合成法：一个力与其余所有力的合力等大反向，常用于非共线三力平衡.

②正交分解法：入合=84合=0,常用干多力平衡.

【实战演练】

（2022•浙江1月选考-5）如图所示，学校门II水平地面上有一质量为771的石墩，石墩与水平地面间的动摩

擦因数为〃，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为则下列

说法正确的是（）

A.轻绳的合拉力大小为艺

轻绳的合拉力大小为就扁

C减小夹角仇轻绳的合拉力一定减小

1）.轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小

【答案】B

【解析】解•：4?.设轻绳的合拉力大小为7\对石墩受力分析，如图所示:

由平衡条件，可知在水平方向上有：TcosG=f

竖直方向上有：TsinO+N=mg

根据滑动摩擦力公式得：f

联立解得轻绳的合拉力大小为：八毋商故，错误，8正确;

〃

C.合拉力的大小为：T=mg

cosJ+〃sin6<l+*sin(6+a)

其中£cma=〃，可知当。+a=90°时，拉力有最小值，即减小夹角。，轻绳的合拉力不一定减小，故C

错误;

“mgcos

。摩擦力大小为：f=TcosO=。⑷ng

cos6+〃sin6l+〃tan8

可知增大夹角e,摩擦力一直减小，当趋近于90°时，摩擦力最小，故轻绳的合拉力最小时,地面对石

墩的摩擦力不是最小，故。错误。

坡选：B。

【实战演练】

（2022・辽宁卷4）如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝OM、ON与竖直

方向夹角分别为a、B（a>6）。用&、产2分别表示。M、ON的拉力，则（)

A.用的竖直分力大于尸2的竖直分力B.0的竖直分刀等于F2的竖直分力

C.0的水平分力大于尸2的水平分力D.&的水平分刀等于尸2的水平分力

【答案】D

【解析】解：CD.对结点。受力分析可得,水平方向上有FiSEa=FzSin0,即的水平分力等于F2的

水平分力，故。正确，C错误。

ABy对结点。受力分析可得，竖直方向上有F[Cosa+F2cos/?=mg

/便M徨*-mgsi叩_mgsinacos.

登X寸'1-sin（a+4）',2-sin（a+8）

贝巴的竖直分量为%=嚅翳

F?的竖直分量为F2X=端翳

因s出acos/?一cosasi"?=sin（a一夕）>0可知，F2x>故错误。

故选：。。

【实战演练】

（2023•广东卷・2）如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面,

与竖直方向夹角为。。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力G、支持力无、摩擦力弓和磁力尸的作用,

磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（)

B.F=FNC.Ff=GcosOD.F=GsinO

【答案】C

【解析】解：将机器人的重力按照壁面和垂直于壁面的方向分解，如图所示：

沿壁面方向上：GcosB=F,;垂直于壁面方向上：F=FN+GsinO,故C正确，力劭错误:

③矢量三角形法，把表示三个力的有向线段构成一个闭合的三角形，常用于非特殊角的一般三角

形.

【技巧点拨】单个物体受到三个力平衡，通常采用合成法，三个力构成矢量三角形求解；单个物

体受到四个及以上的力，通常采用正交分解法求解，建立坐标系应使尽可能多的力与坐标轴重合，使需要

分解的力尽可能少.

【实战演练】

（2020•浙江7月选考.10）如图是“中国天眼”500m口杼球而射电望远镜维护时的照片.为不损伤望远镜

球面，质量为机的工作人员被悬在空中的氮气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移

司时，家气球对其有大小为亲阳、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若

将人视为质点，此时工作人员（）

A.受到的重力大小为t

B.受到的合力大小为，?g

C.对球面的压力大小为方咫

D.对球面的作用力大小玲咫

【答案】D

【解析】对人受力分析，如匡所示

/

F

人受自身重力〃吆、氮气球向上的拉力〃和望远镜球面对人的作用力F,人在球面上缓慢移动时,

人处于平衡状态，所受合力为0,所以望远镜球面对人有向上的作用力，大小为看〃g,根据牛顿第三定

律，人对球面的作用力大小为右阳，方向竖直向下，并不一定是压力为管，处在接触面倾斜位置时，压

力不等于管，故D选项正确.

四、动态平衡问题

动态平衡是指研究对象的某些参量在变化，如速度、受力状态等，但是非常缓慢，可以看成平衡状态,

因此题目中有关键词「缓慢」、「轻轻地」等

1.平行四边形定则是基本方法,但也要根据实际情况采用不司的方法,若出现直角三角形,常用三角函

数表示合力与分力的关系.

2.图解法的适用情况:用图解法分析物体动态平衡问题时,一般物体只受一：个力作用,且有两个不变量,

即其中•个力大小、方向均不变,另•个力的力向不变或另两个力的夹角不变./〃/〃

r

【技巧点拨】图解法的一般步骤T7

①对研究的对象进行受力分析

/^r=c^-（o

②画出受力分析的平行四边形或者头尾相连的三角形///।

③找出一个大小方向都不变的力，找,出一个方向不变的力，结口,

合平行四边形各边或者角度的变化确定力的大小及方向的变化情况

【实战演练】

（2019・全国卷1/9）（多选）如图，-粗糙斜面固定在地面.上，斜面顶端装有•光滑定滑轮.•细绳跨过滑

轮，其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态.现用水平向左的拉力缓慢

拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45。.已知M始终保持静止，则在此过程中（）

A.水平拉力的大小可能保持不变

B.M所受细绳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减小后增加

【答案】BD

【解析】对N进行受力分析如图所示，从图中可以看出水平拉力的大小逐渐增大，细绳的拉力也一直增

大，选项A错误，B正确；M的质量与N的质量的大小关系不确定，设斜面倾角为区若〃wg2〃wgsin

6,则M所受斜面的摩擦力大小会一直增大，若mMgsin®.则M所受斜面的摩擦力大小可能先减小

后反向增大，选项C错误，D正确.

3.用力的矢量三角形分析力的最小值问题的规律:

①若已知，"的方向、大小及一个分力"的方向，则另一个分力K取最小值的条件为e_LA;

②若已知少含的方向及•个分力内的大小、方向，则另一个分力兄取最小值的条件为£_!_尸含.

4.解析法：对研究对象进行受力分析，画出受力示意图，杈据物体的平衡条件列方程，得到因变量与

自变量的函数表达式（通常为三角函数关系），最后根据自变量的变化确定因变量的变化.

【实战演练】

（2019•浙江4月选考•"）如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有4