重难点01 力与物体的平衡-2024年高考物理【热点·重点·难点】专练（新高考专用）

重难点01力与物体的平衡 1.命题情境源自生产生活中的与力相关的情境，对生活生产中与力有关的问题平衡问题，要能从情境中抽象出物理模型，正确受力分析，画出受力分析图，正确利用力的平衡条件解决问题。 2.立体情境增多，要培养会看画立体图，将立体图转化为平面图。 3.数学三角函数知识的利用在该类题中尤其突出，特别是像极值、临界问题。还有一些特殊方法，例如利用正弦定理、余弦定理等处理问题。 4.多个物体受力平衡时注意整体法和隔离法的应用。 5. 转动的物体(非质点)达到平衡的条件：力矩和为零。 三力平衡只有两种情况不会转动 (力矩为0)。①三力平行:如非常轻 (重力忽略) 的天平秤②三力汇交(三力汇交原理)。 一、力学中的平衡问题 1．研究对象选取的两点技巧 (1)采用整体法进行受力分析时，要注意系统内各个物体的状态应该相同。 (2)当直接分析一个物体的受力不方便时，可转移研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力，此法叫“转换研究对象法”。 2．求解平衡问题的常用方法 二力平衡法、合成法、正交分解法、相似三角形法、正弦定理法、图解法等。 二、电磁场中的平衡问题 1．基本原则 解决电磁学中的平衡问题，要把握“电学搭台，力学唱戏”的破题原则，要结合电磁学的基本规律和力学的受力分析及平衡条件解题。 2．四点注意 (1)求解点电荷间的作用力大小要运用库仑定律。 (2)安培力方向的判断要先明确磁场方向、电流方向，再用左手定则，同时注意将立体图转化为平面图。 (3)电场力或安培力的出现，可能会对弹力或摩擦力产生影响。 (4)涉及电路问题时，要注意闭合电路欧姆定律的应用。 三、新情境探究 近几年高考物理试题中与生活、生产、高科技密切联系的试题在逐渐增多，如以生活、劳动为情境，考查受力分析和共点力平衡等。同学们在解决此类问题时要将所学物理知识与实际情境联系起来，抓住问题实质，将问题转化为熟知的物理模型和物理过程求解。 （建议用时：30分钟） 一、单选题 1．（2023·河北保定·河北安国中学校联考三模）如图所示，弯折杆固定在竖直面内，水平，与间的夹角为，B球套在杆上，一根细线连接A、B两球，另一根细线连接小球A与杆上的点，连接在点的细线与水平方向的夹角为，连接A、B两球的细线与杆垂直，B球刚好不下滑。已知A球质量为2m，B球质量为，两小球均可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则小球B与杆间的动摩擦因数为（　　）    A． B． C． D． 2．（2023·江苏扬州·统考三模）如图所示为一拔桩机的设计示意图，绳CDE与绳ACB连接于C点。在D点施加竖直向下的力F可将桩拔起。保持CD段绳水平，AC段绳竖直，更省力的措施是（　　）    A．减小α角，增大β角 B．减小α角，减小β角 C．增大α角，增大β角 D．增大α角，减小β角 3．（2023·湖北省直辖县级单位·统考模拟预测）如图所示，古代北方播种后，用驴拉两个小石磙压土埋麦种，以利于麦种发芽。简化图如图乙所示，AB平行于轻杆CD，轻绳AC、BD长度相同。若轻绳长为2.01m，两石磙相同，整体（含轻杆）的总质量为21kg，与地面间的摩擦力大小是其对地面正压力的，，，B、D两点的高度差为1m，g取，不计其他摩擦，则石磙做匀速直线运动时每根轻绳上的拉力大小约为（　　）    A．20.5N B．24.5N C．30.2N D．36.2N 4．（2023·北京海淀·校考模拟预测）如图所示，大型起重机的吊钩受到的力是一组共点力。设被起吊的重物的质量为m，钢丝绳与吊钩的质量忽略不计，吊钩下面悬挂重物的四根钢丝绳对吊钩的拉力大小依次为F1、F2、F3、F4，吊钩上方的动滑轮组对吊钩的拉力大小为F5。重力加速度大小为g。在起重机将被起吊的重物向上匀速提升的过程中，下列判断正确的是（　　） A．F5大于mg B．F1、F2、F3、F4、F5的合力等于2mg C．F1、F2、F3、F4的大小均等于 D．F2、F3、F4、F5的合力大小等于F1 二、多选题 5．（2023·广西桂林·统考二模）如图所示，带正电的小球穿在一根不可伸长的光滑绝缘轻绳上，可自由滑动，整个装置处于水平向右的匀强电场中，小球处于静止状态。保持A端位置不变（两杆间距合适，小球两侧绳子之间夹角始终小于180°）（　　） A．将B端向上移动一小段距离到B1，再次稳定后绳子张力增大 B．将B端向下移动一小段距离到B2，再次稳定后绳子张力增大 C．将右边竖直杆向左移动一小段距离，再次稳定后绳子张力减小 D．将右边竖直杆向右移动一小段距离，再次稳定后绳子张力减小 6．（2023·湖南·校联考模拟预测）光点式检流计是一种可以测量微小电流的仪器，其简化的工作原理如图所示，绝缘轻质弹簧下悬挂线圈，虚线框内有与纸面垂直的