专题03 共点力的平衡-【起飞计划】2024年高考物理热点知识清单与题型讲练（全国通用）

专题03 共点力的平衡 题型一 受力分析 整体法与隔离法的应用 1 题型二 三力及多力平衡问题 1 类型1 合成法求解共点力静态平衡 3 类型2 正交分解法求解共点力的静态平衡 4 类型3 相似三角形法求解共点力静态平衡 4 题型三 动态平衡问题 5 类型1 “一力恒定，另一力方向不变”的动态平衡 6 类型2 “一力恒定，另两力方向均变化”的动态平衡 6 类型3 轻绳套轻环的动态平衡模型（晾衣杆模型） 6 题型四 平衡中临界与极值问题 8 题型一 受力分析 整体法与隔离法的应用 1．受力分析的定义 把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力示意图，这个过程就是受力分析． 2．受力分析的一般顺序 先分析场力(重力、电场力、磁场力)，再分析接触力(弹力、摩擦力)，最后分析其他力． [题型专练1]. （2023秋•上城区校级期中）如图所示，截面为三角形的两物块A、B叠放后放置于竖直的弹簧及竖直墙面之间，系统处于平衡状态，以下受力分析正确的是（　　） A．弹簧的弹力大于A、B两物块的总重力 B．A物块受墙面竖直向上的摩擦力 C．A物块共受5个力作用 D．B物块受到A物块的摩擦力一定沿两物块的接触面向下 [题型专练2]. （2023秋•广陵区校级期中）如图所示，两段轻绳A、B连接两个小球1、2，悬挂在天花板上。一轻弹簧C一端连接球2，另一端固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态。轻绳A与竖直方向、轻绳B与水平方向的夹角均为30°，弹簧C沿水平方向。已知重力加速度为g。则（　　） A．球1和球2的质量之比为1：2 B．球1和球2的质量之比为1：1 C．静止时，轻绳A与轻绳B的拉力之比为2： D．静止时，轻绳A与轻绳B的拉力之比为：1 [题型专练3]. （2023秋•渝中区期中）如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑特色之一。屋顶部分结构如图乙所示，横截面为圆弧的瓦片静置在两根相互平行的木板正中间。已知木板间距离为d，与水平面夹角均为θ，瓦片质量为m，圆弧半径为d，忽略瓦片厚度，重力加速度为g，则（　　） A．每根木板对瓦片的支持力大小为 B．每根木板对瓦片的支持力大小为 C．每根木板对瓦片的摩擦力大小为 D．若θ越小，则每根木板对瓦片的摩擦力越大 题型二 三力及多力平衡问题 1．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． 2．分解法：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，则其分力和其他两个力满足平衡条件． 3．正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用而平衡，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． 类型1 合成法求解共点力静态平衡 [题型专练4]. （2023秋•让胡路区校级期中）如图所示，质量为M、半径为R的光滑匀质球，用一根长度为2R的细线悬挂在互相垂直的两竖直墙壁交线处的P点。已知重力加速度大小为g，则球对任一墙壁的压力大小为（　　） A．Mg B． C． D． [题型专练5]. （2023秋•南岗区校级期中）如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成53°角，则每根支架中承受的沿杆压力大小（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6）（　　） A． B． C． D． [题型专练6]. （2023秋•合肥期中）在竖直墙壁间有质量为m和3m的半圆球A和圆球B，其中B球球面光滑，半球A与左侧墙壁之间存在摩擦。两球心之间连线与水平方向成30°的夹角，两球恰好不下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则半球A与左侧墙壁之间的动摩擦因数为（　　） A． B． C． D． 类型2 正交分解法求解共点力的静态平衡 [题型专练7]. （2023秋•沈阳期中）如图，轻细线AO和BO、CO把质量为m的重物如图悬挂。平衡时AO是水平的，BO与水平面的夹角为θ。AO的拉力为F1，BO的拉力为F2。以下说法正确的是（　　） A． B． C．如果三根细线的材料相同，则逐渐增加物重BO先断 D．逐渐增加夹角θ（θ仍小于90°），细线BO的拉力增大 [题型专练8]. （2023秋•温州期中）如图所示，两个长度相同的轻绳在中点处垂直交叉形成一个“绳兜”，重力为G的光滑球静置于“绳兜”中。绳端挂于O点静止，A、B、C、D为每根绳与球面相切的点，OA＝OB＝OC＝OD＝2R，R为球的半径，则OA绳中的拉力大小为（　　） A． B． C． D． 类型3 相似三角形法求解共点力静态平衡 [题型专练9]. （2023春•新乐市校级期中）如图所示，轻杆一端与竖直墙上的铰链B连接，另一端与质量为m的小球C连接，轻绳一端固定在竖直墙面上的A点，另一端与小球C连接。小球C静止