第09讲 共点力平衡2026年高考物理一轮复习精讲课件

第一单元：2.3 共点力平衡 高中物理一轮复习系列课件 制作：陈庆威 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 学习目标 00. 1.理解牛顿第三定律的内容，并能区分作用力和反作用力与一对平衡力。 2.熟练掌握受力分析的步骤，会灵活应用整体法、隔离法并结合牛顿第三定律进行受力分析。 3.理解共点力平衡的条件，会解决共点力平衡问题。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 考点 CONTENT 牛顿第三定律 受力分析 共点力平衡 拓展学习 01 03 02 04 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 牛顿第三定律 考点一 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 牛顿第三定律 01. 1.作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是　　　的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体一定同时对前一个物体也施加了力. 2.内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是 大小相等，方向　　　，作用在　　　　　　　. 相互 相反 同一条直线上 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 作用力与反作用力的“六同、三异、二无关” 六同 性质相同、大小相同、同一直线、同时产生、同时变化、同时消失 三异 方向相反、不同物体、不同效果 二无关 与物体的运动状态无关、与物体是否受其他力无关 牛顿第三定律 02. 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 名称 项目 一对平衡力 作用力和反作用力 作用对象 同一个物体 两个相互作用的不同物体 作用时间 不一定同时产生、同时消失 一定同时产生、同时消失 力的性质 不一定相同 一定相同 作用效果 可相互抵消 不可抵消 03. 作用力与反作用力与平衡力对比 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题1 例题精选 04. 【参考答案】D （2025·浙江·高考真题）中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．双臂夹角越大受力越小 B．杠铃对每只手臂作用力大小为 C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D．在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 05. AB．杠铃的重力为手臂与水平的杠铃之间有夹角，假设手臂与竖直方向夹角为，根据平衡条件可知可知，双臂夹角越大，F越大；结合，解得杠铃对手臂的作用力AB错误；C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，C错误；D．加速举起杠铃，人和杠铃构成的相互作用系统加速度向上，系统处于超重状态，因此地面对人的支持力大于人与杠铃的总重力，D正确。故选D。   微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题2 例题精选 06. 【参考答案】B （2023·海南·T3）如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（    ） A．工人受到的重力和支持力是一对平衡力 B．工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力 C．重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小 D．重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 07. AB．对人受力分析有FN＋FT= mg 其中工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力，A错误、B正确； CD．对滑轮做受力分析有 则随着重物缓慢拉起过程，θ逐渐增大，则FT逐渐增大，CD错误。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题3 例题精选 08. 【参考答案】A 一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示。已知重力加速度为g，环沿杆以加速度a匀加速下滑，则此时箱子对地面的压力大小为(　　) A．Mg＋mg－ma B．Mg－mg＋ma C．Mg＋mg D．Mg－mg 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 09. 环在竖直方向上受重力及箱子内的杆对它的竖直向上的摩擦力Ff，受力情况如图甲所示，根据牛顿第三定律可知，环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff′，故箱子竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力FN及环给它的摩擦力Ff′，受力情况如图乙所示，以环为研究对象，有mg－Ff＝ma，以箱子为研究对象，有FN＝Ff′＋Mg＝ Ff＋Mg＝Mg＋mg－ma。根据牛顿第三定律可知， 箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力 大小，即FN′＝Mg＋mg－ma，故A项正确。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 受力分析 考点二 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 受力分析 01. 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件   整体法 隔离法 概念 将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法 将研究对象与周围物体分隔开来分析的方法 选用 原则 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 研究系统内物体之间的相互作用力 受力分析的四种方法 02. 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 状态法 根据其他力与物体的运动状态是否相符判断该力是否存在 转换法 在受力分析时，若不能确定某力是否存在，则： (1)可以转换为分析该力的反作用力，根据其反作用力是否存在，判断该力是否存在； (2)可以转换为分析与该力相关的其他研究对象，通过对其他研究对象进行受力分析，判断该力是否存在 受力分析的四种方法 03. 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题4 例题精选 04. 【参考答案】A （2025·福建·高考真题）山崖上有一个风动石，无风时地面对风动石的作用力是F1，当受到一个水平风力时，风动石依然静止，地面对风动石的作用力是F2，以下正确的是（　　） A．F2大于F1 B．F1大于F2 C．F1等于F2 D．大小关系与风力大小有关 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 05. 无风时，地面对风动石的作用力方向竖直向上，与重力平衡，大小为 当受到一个水平风力时，地面对风动石的作用力与竖直向下的重力及水平方向的风力F，三力平衡 根据平衡条件可知，地面对风动石的作用力大小为，故F2大于F1。故选A。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题5 例题精选 06. 【参考答案】D （2025·陕晋青宁卷·高考真题）如图，质量为m的均匀钢管，一端支在粗糙水平地面上，另一端被竖直绳悬挂，处于静止状态，钢管与水平地面之间的动摩擦因数为、夹角为，重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为（　　）A．mgcosθ B．mg C．mg D．0 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 07. 对钢管受力分析，如图所示 若钢管受到地面的摩擦力，则钢管水平方向受力不平衡，钢管不可能处于静止状态，故地面对钢管左端的摩擦力大小为零。ABC错误，D正确。故选D。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题6 例题精选 08. 【参考答案】C （2025·北京·高考真题）如图所示，长方体物块叠放在斜面上，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．4 B．5 C．6 D．7 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 09. 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受力分析可知，受重力、斜面的支持力、A的压力、拉力、B还 受A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。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题7 例题精选 10. 【参考答案】AD (多选)如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上.关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是 A. A一定受到四个力 B. B可能受到四个力 C. B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D. A与B之间一定有摩擦力 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 11. 由题可知，A、B均处于平衡状态，对A、B整体受力分析，如图甲所示，受到向下的重力和向上的推力F，由平衡条件可知B与墙壁之间不可能有弹力，因此也不可能有摩擦力，C错误；对B受力分析，如图乙所示，受到重力、A对B的弹力及摩擦力，故B受到三个力，B错误；对A受力分析，如图丙所示， 受到重力、推力、B对A的弹力和摩擦力， 共四个力，A、D正确. 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题8 例题精选 12. 如图甲所示， A、B两小球通过两根轻绳连接并悬挂于O点，已知两轻绳OA和AB的长度之比为：1，A、B两小球质量分别为和，现对A、B两小球分别施加水平向右的力F1和水平向左的力F2，两球恰好处于如图乙的位置静止，此时B球恰好在悬点O的正下方，轻绳OA与竖直方向成，则（      ） A．F1＝F2 B．F1＝F2 C．F1＝2F2 D．F1＝3F2 【参考答案】C 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 13. 由题意知两轻绳OA和AB的长度之比为：1，B球恰好在悬点O的正下方，由几何关系可知，OA与AB垂直；以B球为研究对象，由平衡条件得： 以AB两球整体为研究对象，由平衡条件得：F1-F2=3mgtan30° 可得： 可得：F1=2F2，故ABD不符合题意。C符合题意。故选C。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 共点力平衡 考点三 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 共点力平衡 01. 1.平衡状态：物体 　　 或做　　　　　　　. 2.平衡条件：F合＝　　或Fx＝　　，Fy＝　　. 3.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－1)个力的合力　　　　　　　　　　. (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　　　三角形. 静止 匀速直线运动 0 0 0 大小相等、方向相反 封闭 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 共点力平衡的处理方法 02. 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 效果 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 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 力的三 角形法 对受三个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 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题精选 03. 【参考答案】C （2017·全国II卷·高考真题）如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为(　　) A．2－ B． C． D． 例题9 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 04. 当拉力水平时，物体匀速运动，则拉力等于摩擦力，即：，当拉力倾斜时，物体受力分析如图 由平衡条件得：， ，又， 得摩擦力为：， 联立解得：，故选C. 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题精选 05. 【参考答案】D (2024·贵州卷)如图(a)，一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间，并处于静止状态，其中一个视图如图(b)所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍，已知重力加速度大小为g，不计所有摩擦，则球对横杆的压力大小为 A.mg B.mg C.mg D.mg 例题10 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 06. 对球进行受力分析如图，设球的半径为R，根据几何知识可得 sin α==0.8,根据平衡条件得FNcos α=mg, 解得FN=mg 根据牛顿第三定律知球对横杆的压力大小为 FN'=FN=mg,故选D。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题精选 07. 【参考答案】D (2022·海南卷·8)我国的石桥世界闻名，如图，某桥由六块形状完全相同的石块组成，其中石块1、6固定，2、5质量相同为m，3、4质量相同为m'，不计石块间的摩擦，则m∶m'为 A. B. C.1 D.2 例题11 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 08. 六块形状完全相同的石块围成半圆对应的圆心角为180°，每块石块 对应的圆心角为30°，对第3块石块受力分析如图甲 结合力的合成可知tan 60°＝ 对第2块和第3块石块整体受力分析如图乙 tan 30°＝＝2，故选D。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题精选 09. 【参考答案】A 如图，质量m＝2 kg的三角形木楔置于倾角θ＝37°的固定粗糙斜面上，三角形木楔的AB边和AC边相等，∠BAC＝74°，它与斜面间的动摩擦因数为0.5，水平向右的推力F垂直作用在AB边上，在力F的推动下，木楔沿斜面向上匀速运动，ABC与斜面在同一竖直平面内，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，则木楔匀速运动过程中受到的摩擦力大小为(　　) A．20.0 N B．12.8 N C．12.0 N D．8.0 N 例题12 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 10. 因AB边和AC边长度相等，∠BAC＝74°，由几何知识可知∠ABC＝53°，由于斜面倾角θ＝37°，故AB边竖直，推力F水平向右，对木楔的受力分析如图所示，根据平衡条件可得Fcos θ＝Ff＋mgsin θ，FN＝Fsin θ＋mgcos θ，摩擦力Ff＝μFN， 联立解得Ff＝20 N，故A正确。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题精选 11. 【参考答案】A 如图所示，一农民用三根相同的细线a、b、c将收获的甲、乙两袋玉米悬挂起来。已知甲的质量为2m、乙的质量为m。细线a与竖直方向的夹角为30°，细线c水平，重力加速度为g，下列说法正确的是 A.细线a与b间的夹角θ为150° B.细线a中的拉力大小为3mg C.三条细线中b所受拉力最大 D.若保持c水平，减小a与竖直方向的夹角，线c中的拉力不变 例题13 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 对甲、乙整体受力分析可知FTa＝＝2mg， FTc＝3mgtan 30°＝mg 对乙受力分析可知FTb＝＝2mg，则 三条细线中a所受拉力最大，设b与水平方向夹角为α，则tan α＝，解得α＝30°，可得细线a与b间的夹角θ＝120°＋30°＝150°，选 项A正确，B、C错误； 设a与竖直方向的夹角为β，若保持c水平，对甲、乙整体受力分析可知FTc＝3mgtan β，减小a与竖直方向的夹角β，线c中的拉力减小，选项D错误。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 拓展学习 考点四 空间共点力的平衡 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题精选 01. 【参考答案】D 例题14 (2023·江苏卷，7)如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的。每条腿对月球表面压力的大小为(　　) A. B. C. D. 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 02. 　由于探测器静止在月球平坦表面处，月球表面对每条腿的支持力都竖直向上，则4FN＝m·g，解得FN＝，根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力大小 为，D正确，A、B、C错误。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题精选 03. 如图为一名健身者正在拉绳锻炼，已知健身者质量为，双手对绳的拉力均为，两根绳间夹角，两根绳关于上方连接的总绳对称且跟总绳处于同一平面，总绳与竖直方向的夹角为。若健身者处于静止状态，健身者与地面的动摩擦因数为0.5，绳的质量忽略不计，则健身者受地面的支持力和摩擦力分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 【参考答案】C 例题15 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 04. 根据题意可知，总绳对人的作用力大小为 对人受力分析，如图所示 由平衡条件有 解得故选C。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 如图所示，竖直墙面上有一悬物架，悬物架由三根轻质细杆构成，三根细杆的一端连接到同一顶点O，另一端分别连接到竖直墙壁上的A、B、C三个点，O、A、B、C点处分别是四个 可以向各个方向自由转动的轻质光滑铰链(未画出)。 在O点用轻绳悬挂一个质量为m的重物，已知 AB=AC=BO=CO，△BOC所在的面为水平面， ∠BOC=60°，重力加速度为g，求： (1)OA杆对墙壁的作用力大小； 例题16 例题精选 05. 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 解析 例题解析 06. O、A、B、C点处分别是四个可以向各个方向自由转动的轻质光滑铰链，则轻杆作用力方向只能沿杆，根据几何知识可知△BOC和△ABC为全等的正三角形，两三角形所在平面相互垂直，故可知AO杆与竖直方向夹角为45°，对O点，根据竖直方向平衡有FTOAsin 45°=mg，解得FTOA=mg， 则可知OA杆对墙壁的作用力大小为mg 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 例题精选 07. 【解析】对O点，根据水平方向平衡可得OB和OC杆合力为 FT=FTOAcos 45°=mg 根据力的分解，可知OB杆对O点的作用力大小为 FTOB==mg 则可知OB杆对墙壁的作用力大小为mg。 解析 (2)OB杆对墙壁的作用力大小。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 用“对称法”解立体空间共点力平衡 08. 1．研究某一条线，沿线方向的力与线外的力正交分解后在沿线方向的分力的总合力为零，F合＝0。 2．研究某一个面，面内的力与面外的力正交分解后在该面内的分力的总合力为零，F合＝0。 3．要注意图形结构的对称性，结构的对称性往往对应着物体受力的对称性，即某些力大小相等、方向特点相同等。 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 THANKS 微信公众号：高中物理研究 高中物理一轮复习系列课件 cqw (c) - $$