2026届高三物理二轮复习课件：专题一　第1讲　力与物体的平衡

大二轮专题复习专题一

力与运动第1讲

力与物体的平衡知识体系专题强化练考点二动态平衡问题平衡中的临界、极值问题考点一静态平衡问题内容索引考点一静态平衡问题1.对物体进行受力分析2.处理平衡问题常用的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，方向相反分解法按效果分解：物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的作用效果分解，则其分力和其他两个力分别满足平衡条件正交分解法：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组，每组力都满足平衡条件矢量三角形法对受三个共点力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移，使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，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

√例1以钢管为研究对象，设轻绳的拉力大小为FT，根据对称性可知两边绳子拉力大小相等，根据平衡条件有2FTcos

60°=mg，可得FT=mg，故选B。解析

√例2

解析多题归一

√例3

解析

(2024·山东菏泽市期中)如图，有40个质量相等的小球(可视为质点)，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将两端固定在天花板上，静止时，连接天花板的轻绳与水平方向夹角为30°，已知每颗小球的重力均为1N，则第15颗小球与第16颗小球之间轻绳的张力大小为A.14N B.28N C.35N D.45N√变式1一题多变

解析

变式2√√

解析

解析多题归一

(2022·湖南卷·3)如图(a)，直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO'上，其所在区域存在方向垂直指向OO'的磁场，与OO'距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图(b)所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是A.当导线静止在图(a)右侧位置时，导线中电流方向由N指向MB.电流I增大，静止后，导线对悬

线的拉力不变C.tanθ与电流I成正比D.sinθ与电流I成正比√例4

解析1.对于静电场、磁场中的平衡问题，受力分析时要注意静电力、磁场力方向的判断，再结合平衡条件分析求解。2.涉及安培力的平衡问题，画受力示意图时要注意将立体图转化为平面图。返回总结提升考点二动态平衡问题平衡中的临界、极值问题

(2025·四川自贡市模拟)如图甲是工人在高层安装空调时吊运室外机的场景，简化图如图乙所示。一名工人在高处控制绳子P，另一名工人站在水平地面上拉住另一根绳子Q。在吊运的过程中，地面上的工人在缓慢后退时缓慢放绳，室外机缓慢竖直上升，绳子Q与竖直方向的夹角近似不变，绳子质量忽略不计，则下列说法正确的是A.绳子P上的拉力不断变大B.绳子Q上的拉力先变小后变大C.地面对工人的支持力不断变大D.绳子P、Q对室外机的拉力的合

力不断变大√例5由题意可知，室外机分别受P、Q拉力F1、F2和自身重力mg而平衡，将这三个力构成矢量三角形，如图，可知地面上的工人在缓慢后退时缓慢放绳过程中，F1、F2均增大，故A正确，B错误；由于β不变，绳子Q拉力增大，故Q的拉力在竖直方向分力增大，对地面工人，由平衡条件可得地面对工人的支持力不断变小，故C错误；由于室外机受到P、Q拉力F1、F2和自身重力mg而平衡，由平衡条件可知绳子P、Q对室外机的拉力的合力与室外机的重力始终等大反向，所以绳子P、Q对室外机的拉力的合力不变，故D错误。解析

例6√平衡时细线与竖直方向间的夹角θ=30°，则此时外力F与细线间的夹角为120°；保持外力F与细线间的夹角不变，缓慢改变外力F的大小，使细线沿逆时针方向缓慢转动，直到细线到达水平位置；以小球为研究对象，根据三角形定则，其受力如图所示，由图可知，解析外力F一直增大，细线上的拉力FT一直减小，故A、B错误；

解析

总结提升三力作用下的动态平衡

√例7

解析

解析总结提升1.正弦定理(或拉密定理)在力学中的应用正弦定理拉密定理

总结提升正弦定理拉密定理物体受三个共点力平衡，把表示三个力的有向线段作闭合矢量三角形，求某一个力或分析力的变化直接画出三个合力为0的共点力，应用拉密定理，比正弦定理更加便捷总结提升2.辅助角公式、“摩擦角”法的应用图示辅助角公式“摩擦角”法

物体在拉力F作用下做匀速直线运动，改变θ大小，求拉力的最小值尺规作图法选择题解题技巧有些选择题，若用常规的方法做会很烦琐，如需快速确定位置或动态分析，可尝试用“尺规作图法”。例如：动态平衡可用辅助圆法分析力的大小变化情况；在某种变化的过程中比较两个物理量的大小，可以先作图，然后用刻度尺测量。如带电粒子在磁场中运动时能否经过某一点，可利用圆规改变半径进行作图判断；光学中光线能否经过某一点，也可以通过作图判断。

(多选)如图，站在水平台面上的工作人员用轻绳将一个光滑小球从四分之一圆弧最底端缓慢拉到定滑轮处，不计定滑轮质量和摩擦，小球与定滑轮均可视为质点，在此过程中，下列说法正确的是A.绳的拉力一直增大B.绳的拉力一直减小C.圆弧对小球支持力一直增大D.圆弧对小球支持力一直减小√示例1√力的矢量三角形如图所示，由图可知绳的拉力一直增大，圆弧对小球支持力一直减小，故A、D正确，B、C错误。解析

(2022·河北卷·7)如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中A.圆柱体对木板的压力逐渐增大B.圆柱体对木板的压力先增大后减小C.两根细绳上的拉力均先增大后减小D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变√示例2方法一

正弦定理(拉密定理)设两绳子对圆柱体拉力的合力大小为FT，木板对圆柱体的支持力大小为FN，绳子与木板间的夹角不变，α也不变，从右向左看如图所示，解析

解析方法二：辅助圆法因为FN和FT的夹角保持不变，对应的补角不变，根据同弧圆周角相等可得如图矢量图，在将木板以底边MN为轴向后方缓慢转动直至水平过程中，可判断出FN先增大后减小，FT逐渐减小，进而推出FT'不断减小。解析返回专题强化练题号12345678答案CCCACDDAC题号91011答案BB(1)53°

(2)1kg对一对1234567891011答案1.(2024·黑吉辽·3)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力

是一对平衡力√1234567891011答案保分基础练1234567891011答案当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误；根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台始终处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误；由于砚台始终处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确；解析1234567891011答案桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。解析2.(2025·北京卷·6)如图所示，长方体物块A、B叠放在斜面上，B受到一个沿斜面方向的拉力F，两物块保持静止，B受力的个数为A.4B.5

C.6

D.7√1234567891011答案1234567891011答案根据题意，对A受力分析可知，受重力、B的支持力，由于A静止，则A还受B沿斜面向上的静摩擦力，对B受力分析如图，受重力、斜面的支持力、A的压力、拉力F、A对B沿斜面向下的摩擦力，由于B静止，则受沿斜面向上的摩擦力，即B受6个力作用。故选C。解析

√1234567891011答案1234567891011答案

解析

√1234567891011答案1234567891011答案

解析5.(2025·湖南邵阳市一模)学校组织趣味运动会，某运动员手持乒乓球拍托着球沿水平直赛道向前跑，运动员速度越大，乒乓球受到水平风的作用力越大，风的作用力方向与运动员速度方向相反。已知球拍面与水平面的夹角为53°，乒乓球的质量为2.7g，乒乓球与球拍面之间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin53°=0.8，不考虑乒乓球的滚动，当运动员以某一速度匀速向前跑时，乒乓球恰好不下滑，关于此时的乒乓球，下列说法正确的是A.乒乓球受到的摩擦力方向沿球拍向下B.乒乓球受三个力的作用C.乒乓球受到风的作用力大小为1.35×10-2ND.如果球拍面竖直，则乒乓球不会下滑√1234567891011答案1234567891011答案乒乓球恰好不下滑，所以乒乓球有沿球拍下滑的趋势，乒乓球受到的摩擦力方向沿球拍向上，故A错误；对乒乓球进行受力分析，受到重力、球拍支持力、球拍的摩擦力和水平风的作用力共四个力，故B错误；以乒乓球为研究对象，根据平衡条件可得F风cos

53°+Ff=mgsin

53°，FN=mgcos

53°+F风sin

53°，又Ff=μFN，联立解得乒乓球受到风的作用力大小为F风=1.35×10-2

N，故C正确；当球拍面竖直时，水平风的作用力不变，由于Ffm=μF风<mg，则乒乓球会下滑，故D错误。解析6.(2025·安徽淮北市二模)如图所示，在水平地面上放置了一个顶端固定有轻质定滑轮的斜面体，物块B放置在斜面上，轻细绳的一端与B相连，另一端通过定滑轮与小球A相连。现对小球A施加水平外力F使其缓慢运动，直至将OA拉至图示位置，拉动过程中物块B和斜面体始终静止。不计细绳与定滑轮的摩擦，B和定滑轮之间的细绳与斜面平行，则下列说法正确的是

A.拉力F先增大后减小B.OA绳上的拉力一直减小C.斜面对B的摩擦力一直减小D.地面对斜面体的摩擦力一直增大1234567891011答案√1234567891011答案

解析力F逐渐增大，OA绳上的拉力逐渐增大，故A、B错误；如果一开始绳子拉力大于B所受重力沿斜面的分力，则斜面对B的摩擦力沿斜面向下，随着绳子拉力的增大，斜面对B的摩擦力增大，故C错误；1234567891011答案以斜面体、B和A为整体，根据平衡条件可知，地面对斜面体的摩擦力与拉力F大小相等，方向相反，由于拉力F逐渐增大，所以地面对斜面体的摩擦力一直增大，故D正确。解析

1234567891011答案争分提能练√1234567891011答案

解析8.(多选)(2025·福建厦门市二模)如图甲所示，我国古建筑屋顶多采用蝴蝶瓦方式铺设。图乙是两片底瓦和一片盖瓦的铺设示意图，三根相同且平行的椽子所在平面与水平面夹角为37°。图丙为截面示意图，弧形底瓦放置在两根相邻的椽子正中间，盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知相邻两椽子与底瓦接触点间的距离和瓦的半径都为20cm，盖瓦和底瓦形状相同，厚度不计，质量均为1kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g取10m/s2，sin37°=0.6，在无扰动的情况下，底瓦与盖瓦均保持静止。若仅铺设这三片瓦进行研究，则1234567891011答案

√1234567891011√答案1234567891011答案

解析1234567891011答案适当增大两椽子间的距离，α增大，弹力FN增大，最大静摩擦力增大，底瓦更不容易下滑，故C正确；适当减小两椽子间的距离，α减小，弹力FN减小，最大静摩擦力减小，底瓦容易下滑，故D错误。解析

√1234567891011答案1234