力和物体平衡（学生版）-2025届高考物理二轮复习热点题型归类

选择1力和物体平衡

考点内容考情分析

1、受力平衡部分一般结合生活实际考察物体的静态受力平衡、动

考向一物体的静态平衡态受力平衡分析

2、牛顿定律一般以生活实际为背景命题，进行模型化受力分析。

往往涉及静态平衡问题、动态平衡问题及多物体、连接体构成的系

考向二物体的动态平衡

统分析，涉及整体法与隔离法相结合分析方法。

因深究"解题攻略"

1.思想方法

(1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定它们的方向时常用假设法。

(2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解法等。

(3)带电体的平衡问题仍然满足平衡条件，只是要注意准确分析场力一一电场力、安培力或洛伦兹

力。

2.模型建构

(1)合力与分力的关系

①合力不变时，两相等分力的夹角越大，两分力越大，夹角接近180。时，两分力接近无穷大。

②两相等分力夹角为120。时，两分力与合力大小相等。

(2)平衡条件的应用

®n个共点力平衡时其中任意(n—1)个力的合力与第n个力是一对平衡力。

②物体受包括重力在内的三个力作用平衡时一般用合成法，合成除重力外的两个力，合力与重力

平衡，在力的三角形中解决问题，这样就把力的问题转化为三角形问题。

(3)滑块与斜面模型

如图所示，斜面固定，物块与斜面间的动摩擦因数为由将物块轻放在斜面上，若|iNtanO,物

块保持静止：若呼tan。,物块下滑。与物块质量无关，只由日与。决定，其中层tanO时称为“自锁

现象。

3.考法解析

考法一图解法

1.题目特点：物体在三个力作用下缓慢运动，其中一个力恒定，另一个力方向恒定。

2应用思路：读懂题目叙述的情景，依次画出多个状态下力的渐变平行四边形或矢量三角形，根

据有向线段长度、方向的变化判断相应力的大小、方向的变化。

考法二解析法

1题目特点：物体受力示意图中某个力恒定，某个夹角发生的变化可判、可用。

2.应用思路：对力进行合成、分解或正交分解，用恒力、变角的三角函数写出变力的表达式（即平

衡方程），根据三角函数的变化判断力的变化。

考法三相似三角形法

1.题目特点：物体在绳、杆或弹簧的作用下沿圆周缓慢运动。

2应用思路：相似三角形法是图解法的特例，平移受力示意图中的两个力，与第三个力构建力三

角形，找到与之相似的几何三角形，列出相应比例式进行分析，其中与半径对应的力大小不变。

LOO'A与力的矢△A08勺力的矢

量三角形相似质三角形相似

考法四辅助圆法

（1）适用情况:物体受三个力，其中一个力大小、方向不变，另外两个力大小、方向都在改变，但变化的两

个力之间的夹角不变。

（2）方法展示

①已知条件:Fi恒定,F2、F3的夹角一定。

②解题过程:在圆中画出力的矢量三角形，以恒定力为弦，另外两个力的交点在圆周上移动，由三角形

各边长度及方向的变化判定力的变化;两个力的夹角分大于90。（如图甲）和小于90。（如图乙）两种情况。

4.受力分析的顺序

一般按照“重力—电场力（磁场力）一弹力-摩擦力—其他力”的顺序，结合整体法与隔离法分析物体的

受力情况。

5.处理平衡问题常用的四种方法

合成法物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相

等，方向相反

物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其

分解法

他两个力满足平衡条件

物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互垂直的两

正交分解法

组，每组力都满足平衡条件

对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接

力的三角形法

的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力

〃亲临"高考练场"

考向一物体的静态平衡

1.（2024•宜兴市校级三模）如图所示，质量为2m的物块C置于倾角为37°的斜面D上，C通

过一细线绕过光滑定滑轮系于P点，P为细线QP、EP、BP的结点，质量为m的小球B置于

3

光滑的半球体A上，半球体A的半径为R,O为球心。已知PO=2R,PB=-/?,EP水平，

PQ竖直，且Q、P、O在同一直线上，系统处于静止状态，小球B可视为质点，重力加速度

为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是（）

3

A.细线PB的拉力大小为钟g

B.细线PE和细线PB的拉力大小相等

C.半球体A受到地面的摩擦力和斜面D受到地面的摩擦力大小相等

D.物块C受到斜面D的摩擦力方向沿斜面向下

2.（2024•市中区校级模拟）小口径的水泥管如图甲所示，通常用于排水、灌溉和防护。运输到目

的地时可用简易装置卸货。如图乙所示，两根直木棍AB和CD相互平行，两端分别靠在车和

地面上固定不动。一个半径R=5cm、质量m=20kg的水泥管从木棍的上部恰好能匀速滑下,

已知两木棍间距d=8cm,与水平面的夹角a=37°（sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取

10m/s2）（）

A.每根直木棍对水泥圆筒的弹力为80N

B.每根直木棍与水泥桶间的动摩擦因数为0.75

C.将水泥圆筒沿直木棍匀速向上拉动，所需最小拉力为192N

D.将水泥圆筒沿直木棍匀速向上拉动，可施加沿斜面向上320N的力

3.（2024•沙坪坝区校级模拟）如图所示，直径为D的圆筒静置于水平面上，完全相同的甲、乙

两球体放置在圆筒中，球体直径为d,且d<D<2d,所有接触面均光滑，甲球与圆筒底面和侧

面的弹力大小分别为Ni、N2O如果将两球体放置在另一圆筒中，该圆筒的直径D'稍大于D,

甲球与该圆筒底面和侧面的弹力大小分别为N'1、N'2,则（）

A.N'2>N2B.N'2<N2C.N'I>NID.N'I<NI

4.（2024•兴庆区校级三模）如图所示，在房檐上M、N两点间固定一根不可伸长的轻绳，在轻

绳的中点O用细线系住鸟笼B,在O点两侧与其间距相同的P、Q两点系住相同的鸟笼A、Co

稳定后MP、NQ间轻绳与水平方向夹角均为a,OP、OQ间轻绳与竖直方向夹角均为02，已

知鸟笼质量均为m,重力加速度为g,则（）

3mg

A-MP间轻绳弹力为五海

B-op间轻绳的弹力大小为^^

C.tan0i*tan02=3

D.如果逐渐增大各鸟笼的质量，则91、必都增大

5.（2024•莲湖区校级二模）如图所示，质量m=3kg的滑块静止在水平实验台上，通过三段轻绳

分别与天花板和球形容器相连，OA与天花板夹角为45°,OB水平。重力加速度g取10m/s2,

假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（）

A.若实验台对滑块的摩擦力不超过10N,则球形容器与容器内液体总重力最大为20N

B.若实验台对滑块的摩擦力不超过10N,则球形容器与容器内液体总重力最大为30N

C.若球形容器与容器内液体总重力最大为12N时滑块即将滑动，则滑块与实验台的动摩擦因数

|1=0.40

D.若球形容器与容器内液体总重力最大为12N时滑块即将滑动，则滑块与实验台的动摩擦因

数尸0.30

6.（2024•南宁一模）如图所示，用三个完全相同的小立柱将足球支起，小立柱的上端可视为点,

小立柱的位置连线成正三角形，放在水平桌面上，足球与小立柱的触点与足球球心的连线与竖

直方向的夹角均为37°,已知每个小立柱对足球的支持力大小为2.5N,不计足球与小立柱间的

摩擦及小立柱的重力，已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,则下列说法正确的是（）

侧视图

A.单个小立柱对足球的支持力方向竖直向上

B.足球所受的重力为7.5N

C.足球对小立柱的作用力与桌子对小立柱的作用力是平衡力

D.足球对小立柱的作用力与桌子对小立柱的作用力是相互作用力

7.（多选）（2024•洛阳一模）如图所示，三根轻质细线结于O点，OA另一端固定在天花板上的A

点（位于圆心0'的正上方），OB另一端连接质量为m的小球P（可视为质点），OC另一端连

接质量为2m的物体Q,将小球P放置于半径为R、质量为3m的圆表面光滑的半圆柱上，半圆

柱及物体Q均放置于粗糙水平面上，当A、0、0'处于同一竖直线上时，OC处于水平且物体

3

Q恰好不滑动，此时0B=,R,00'=2R,重力加速度大小为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦

力，则下列说法正确的是（）

A.半圆柱所受的摩擦力与物体Q所受到的摩擦力大小相等

B.0C段绳子的拉力大小为维pmg

C.水平面对圆柱体的支持力大小为4mg

D.物体Q与水平面间的动摩擦因数为唱^

8.（多选）（2024•岳麓区校级模拟）光滑半圆槽的边缘上固定有一轻质定滑轮，轻质定滑轮轴与

一直杆AB一端连接，直杆可绕B在竖直面上转动，轻绳一端连接一小球P,另一端跨过轻质

定滑轮后套着一铁环Q,然后固定在直杆的A端，如图所示。开始时直杆通过外力水平放置并

使整个系统处于平衡状态，不计任何摩擦阻力，小球可视为质点，则（）

B

A.若轻绳PB段与BQ段均与竖直方向成30°角，小球P和铁环Q的质量之比为1：1

B.若小球P的质量足够大，系统平衡时小球P可能位于半圆弧槽的最低点

C.若通过外力把直杆AB顺时针缓慢转动一小段距离，小球P的位置可能不动

D.若通过外力把直杆AB逆时针缓慢转动一小段距离，小球P的位置一定下移

9.（多选）（2024•鼓楼区校级模拟）如图所示，质量为m的匀质细绳，一端系在天花板上的A点，

另一端系在竖直墙壁上的B点，平衡后最低点为C点。现测得AC段绳长是CB段绳长的3倍,

且绳子A端的切线与竖直方向的夹角为0,绳子B端的切线与墙壁的夹角为（a=60°,重力

加速度为g）则（）

A.0=30°

B.绳子在C处弹力大小Fc=苧ng

C.绳子在A处的弹力大小以=与mg

D.绳子上B处拉力最大

10.（多选）（2024•北辰区三模）图甲为家用燃气炉架，其有四个对称分布的爪，若将总质量一定

的锅放在炉架上，如图乙所示（侧视图）。忽略爪与锅之间的摩擦力，若锅可以看作半径为R

的球面，正对的两爪间距为d,则下列说法正确的是（）

A.R越大，爪与锅之间的弹力越小

B.R越大，爪与锅之间的弹力越大

C.d越大，爪与锅之间的弹力越大

D.d越大，锅受到的合力越大

考向二物体的动态平衡

11.（2024•泉州一模）纸质手提袋因其性能优良、绿色环保等优点被广泛使用。用手从绳带中部竖

直提起装有物品的纸袋，纸袋保持静止，如图所示。下列说法正确的是（）

A.每条绳带中的张力大小等于纸袋总重力的彳

B.若只稍微增加绳带长度，则每条绳带中的张力变大

C.若只稍微减小绳扣间距，则每条绳带中的张力变大

D.若只稍微增大绳扣间距，则绳带对手的总作用力不变

12.（2024•历城区校级模拟）如图，右侧面光滑的斜面体固定在水平面上，质量相等的物块M、N

分别放在斜面体的左右两个面上，M、N拴接在跨过光滑定滑轮的轻质细绳两端，整个系统处

于静止状态。现对N施加一始终与右侧轻绳垂直的拉力F,使N缓慢移动至右侧细绳水平，该

过程M保持静止。下列说法正确的是（）

B.轻绳的拉力先减小后增大

C.M所受摩擦力先增大后减小

D.斜面对M的作用力先增大后减小

13.（2024•顺庆区校级模拟）如图所示，木板B放置在粗糙水平地面上，O为光滑钱链。轻杆一

端与钱链O固定连接，另一端固定连接一质量为m的小球A。现将轻绳一端拴在小球A上，

另一端通过光滑的定滑轮O'由力F牵引，定滑轮位于O的正上方，整个系统处于静止状态。现

改变力F的大小使小球A和轻杆从图示位置缓慢运动到0,正下方，木板始终保持静止，则在整

个过程中（）

A.外力F大小不变

B.轻杆对小球的作用力大小变小

C.地面对木板的支持力逐渐变小

D.地面对木板的摩擦力逐渐减小

一1

14.（2024•蜀山区校级三模）如图所示，表面为光滑了圆弧的物体B静置在水平地面上，有一竖直

光滑挡板A恰与B相切于最左端0点，有一小球a放置于A与B之间。整个装置都可以绕0

A.若A保持竖直，且下端沿着B的表面向上缓慢移动到B的最高点，小球所受B的弹力一直

增大

B.若A保持竖直，且下端沿着B的表面向上缓慢移动到B的最高点，小球所受A的弹力一直

增大

C.若整个装置绕过0点且垂直于该截面的轴逆时针缓慢旋转90°的过程中，小球所受B的弹

力一直减小

D.若整个装置绕过O点且垂直于该截面的轴逆时针缓慢旋转90。的过程中，小球所受A的弹

力先减小后增大

15.（多选）（2024•鲤城区校级二模）如图，两个半径均为r的光滑球a、b放在半径为R（R>2r）

的半球形容器内，均静止时a、b与半球的接触点P、Q与半球球心O的连线与水平方向的夹角

为a和0（a<p）o若两球的质量用ma>nib，两球对容器的压力大小用FNa>FNI,表示，则（）

O

\b

Q

masin/3MaCOSB

B.~~~=-------

A,mbsinambcosa

FNaFNaCOSP

c-前=1

16.如图，在竖直平面内固定一光滑的半圆环，圆心为0、半径为R,OA为半圆环的竖直半径，

AB为与OA在同一直线上的光滑固定杆，半圆环上套有一小球a,杆AB上套有另一小球b。

两小球之间连接一轻弹簧，初始时小球a在距圆环A点右侧不远处的P点，小球b固定于杆

AB上的Q点，两小球间距离为R。现用外力使小球b沿杆AB缓慢向上移动一段距离，但未

到达A点。在移动过程中弹簧始终在弹性限度内且在一条直线上，两小球均可视为质点，则下

列说法正确的是（）

A.初始时弹簧弹力大于半圆环对小球a的弹力

B.初始时弹簧弹力大于小球a的重力

C.小球b沿杆缓慢向上移动过程中，环对小球a的支持力先增大后减小

D.小球b沿杆缓慢向上移动过程中，弹簧弹力增大

17.如图所示为搬运货物小车的截面图，挡板OA固定于底板OB的左端，ZAOB<90°,初始时

OB水平，将一圆柱形物体置于小车上，左边与0A接触。现保持。点的位置不变，缓慢拾起B

端，直至0B竖直。不计空气阻力和摩擦力，此过程中（）

A.圆柱形物体对0A的压力先增大后减小

B.圆柱形物体对0B的压力先增大后减小

C.圆柱形物体对0A的压力先减小后增大

D.小车对圆柱形物体作用力逐渐变大

18.（2024•西安三模）如图所示，轻杆AB可绕着水平转轴