专题2 受力分析 共点力的平衡-【状元桥】2026高考物理一轮总复习（湖北专版）

高考总复习物理 专题二 受力分析 共点力的平衡 点拨学法 素养提升 题型一 物体的受力分析（自主学习） 1.受力分析 针对训练1)如图所示，水平面上的P、Q (1)把指定物体（研究对象）在特定的物理 两物块的接触面水平，二者叠在一起在作 环境中受到的所有外力都找出来，并画出 用于Q上的水平恒定拉力F的作用下向 受力示意图的过程。 右做匀速运动，某时刻撤去力F后，二者 (2)一般步骤 仍能不发生相对滑动.关于撤去F前后Q 的受力个数的说法正确的是 () 研究对象选取方法：整体法或隔 明确对象 离法可以是单个物体，也可以是 P 多个物体的组合 Q 先分析重力和已知力，再按接触 77777777777777777777777 进行分析 面分析弹力、摩擦力，最后分析 A.撤去F前6个，撤去F后瞬间5个 其他力（电场力、磁场力等） B.撤去F前5个，撤去F后瞬间5个 边分析边将力 画在受力示意 C.撤去F前5个，撤去F后瞬间4个 280 画示意图 图上，准确标出各力的方向，尽 量做到大力长线、小力短线 D.撤去F前4个，撤去F后瞬间4个 2.整体法与隔离法的应用 得划训练2(2024·1月浙江)如图所 方法 整体法 隔离法 示，在同一竖直平面内，小球A、B上系有 不可伸长的细线a、b、c和d,其中a的上 将加速度相同的几个 将研究对象与周 端悬挂于竖直固定的支架上，d跨过左侧 概念 物体作为一个整体来 围物体分隔开来 定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重 分析的方法 分析的方法 P,Q相连，调节左、右两侧定滑轮高度达到 研究系统外的物体对 研究系统内物体 选用 平衡.已知小球A、B和配重PQ质量均为 系统整体的作用力或 之间的相互作 原则 50g,细线c,d平行且与水平成0=30°（不计 系统整体的加速度 用力 摩擦)，g取10N/kg,则细线a、b的拉力分 例1（多选）如图所示，轻质网兜 别为 兜住重力为G的足球，用轻绳 轻绳 挂于光滑竖直墙壁上的A点， 轻绳的拉力为FT,墙壁对足球 的支持力为F,则 A.FT>FN B.FT-FN A2N、1N B.2N、0.5N C.FT>G D.FT=G C.1N、1N D.1N、0.5N 核心专题突破 题型二 静态平衡问题（自主学习） 1.共点力平衡 ASN B.1.0N (1)平衡状态：物体静止或做匀速直线运动. (2)平衡条件：F合=0或F=0,F,=0. D.2.0N (3)常用推论 CN ①若物体受n个作用力而处于平衡状态， 骨对训练3)如图所示，轻质细杆AB上 则其中任意一个力与其余(n一1)个力的 有一个质量为m的小球C,将杆水平置于 合力大小相等、方向相反： 相互垂直的固定光滑斜面上，系统恰好处 ②若三个不共线的共点力合力为零，则表 于平衡状态.已知左侧斜面与水平面成 示这三个力的有向线段首尾相接组成一 30°角，则左侧斜面对杆AB支持力的大 个封闭三角形 小为 2.处理平衡问题的基本思路 确定平衡状态（加速度为零）→巧选研究 对象（整体法或隔离法）→受力分析→建 30 立平衡方程→求解或讨论 3.常用的方法 A.mg B 2 mg 281 (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 C D. (2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢 针对训练4(2024·贵州)如图甲，一质 量三角形法、正交分解法、图解法等， 量为m的匀质球置于固定钢质支架的水 例2(2024·河北)如图，弹簧测力计下端 平横杆和竖直墙之间，并处于静止状态， 挂有一质量为0.20kg的光滑均匀球体， 其中一个视图如图乙所示.测得球与横杆 球体静止于带有固定挡板的斜面上，斜面 倾角为30°，挡板与斜面夹角为60°.若弹 接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍， 簧测力计位于竖直方向，读数为1.0N, 已知重力加速度大小为g,不计所有摩 g取10m/s2,挡板对球体支持力的大 擦，则球对横杆的压力大小为 小为 A号m6 B.mg 60P 30P Cimg D.mg 7777777777777777777 高考总复习物理 题型三 动态平衡问题（师生共研） 1.动态平衡 C.重物缓慢拉起过程，绳子拉力减小 动态平衡就是通过控制某一物理量，使物体 D.重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变 的状态发生缓慢变化，但变化过程中的每一 针对训练5)如图所示，足够长的光滑平 个状态均可视为平衡状态，所以叫动态平衡. 板AP与BP用铰链连接，平板AP与水 2.处理方法 平面成53°角固定不动，平板BP可绕水 (1)解析法：对研究对象进行受力分析，先 平轴在竖直面内自由转动，将一均匀圆柱 画出受力示意图，再根据物体的平衡条件 体O放在两板间.在使BP板由水平位置 列式求解，得到因变量与自变量的一般函 缓慢转动到竖直位置的过程中，下列说法 数表达式，最后根据自变量的变化确定因 正确的是 变量的变化 (2)图解法：此法常用于求解三力平衡且 有一个力是恒力、另有一个力方向不变的 问题.一般按照以下流程解题. A.当BP沿水平方向时，BP板受到的压 受力化“动矿为“静 画不同状 确定力 分析 态下的平 “静”中求“动 的变化 力最大 282 衡图 B.当BP沿竖直方向时，AP板受到的压 (3)相似三角形法：在三力平衡问题中，如 力最大 果有一个力是恒力，另外两个力方向都变 C.当BP沿竖直方向时，BP板受到的压 化，且题目给出了空间几何关系，多数情况 力最小 下力的矢量三角形与空间几何三角形相似， D.当BP板与AP板垂直时，AP板受到 可利用相似三角形对应边成比例进行计算 的压力最小 (4)力的三角形法：对受三个力作用而平 针对训练6)如图所 衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成 示，垂直墙角有一个 一个首尾依次相接的三角形，根据正弦定 理、余弦定理等数学知识而求解未知力. 截面为半圆的光滑 77777777777777777777 柱体，用细线拉住的小球静止靠在接近半 例3如图所示，工人利用滑轮组将重物缓 圆底端的M点.通过细线将小球从M点 慢提起，下列说法正确的是 缓慢向上拉至半圆最高点的过程中，细线 始终保持在小球处与半圆相切.下列说法 正确的是 A.细线对小球的拉力先增大后减小 A工人受到的重力和支持力是一对平衡力 B.小球对柱体的压力先减小后增大 B.工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是 C.柱体受到水平地面的支持力逐渐减小 一对作用力与反作用力 D.柱体对竖直墙面的压力先增大后减小 核心专题突破 题型四 平衡中的临界与极值问题（师生共研） 1.临界问题 当某物理量变化时，会引起其他几个物理 量的变化，从而使物体所处的平衡状态 “恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描 述中常用“刚好”“刚能”“恰好”等 2.极值问题 A.F- BF=(长R 平衡物体的极值，一般指在力的变化过程 D.F-F 中的最大值和最小值问题。 目对训练⑦(2024·山东)如图所示，国 3.解题方法 产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡.若 (1)极限法：首先要正确地进行受力分析 它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地 和变化过程分析，找出平衡的临界点和极 站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩 值点；临界条件必须在变化中去寻找，不 擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不 能停留在一个状态来研究临界问题，而要 能小于 把某个物理量推向极端，即极大和极小。 283 (2)数学分析法：通过对问题的分析，依据 物体的平衡条件写出物理量之间的函数 关系（画出函数图像），用数学方法求极值 (如求二次函数极值、公式极值、三角函数 A B 3 C② 极值) 2 n号 (3)物理分析法：根据物体的平衡条件，作 ①划训练8)（多选）如图所示，竖直墙壁 出力的矢量图，通过对物理过程的分析， 与光滑水平地面交于B点，质量为m的 利用平行四边形定则进行动态分析，确定 光滑半圆柱体紧靠竖直墙壁置于水平地 最大值与最小值 面上，O为半圆柱体截面所在圆的圆心， 质量为m2且可视为质点的均匀小球O 例4如图所示，在水平推力作用下，物体A 用长度等于A、B两点间距离的细线悬挂 静止在倾角为0=45°的粗糙斜面上，当水 于竖直墙壁上的A点，小球静置于半圆 平推力为F。时，A刚好不下滑，然后增大 柱体上，当换用质量不变，而半径不同的 水平推力的值，当水平推力为F时A刚 光滑半圆柱体时，细线与竖直墙壁的夹角 好不上滑.设滑动摩擦力等于最大静摩擦 0就会跟着发生改变.已知重力加速度为 力，物块A与斜面之间的动摩擦因数为 g,不计各接触面间的摩擦力，则下列说 (<1),则下列关系式成立的是() 法正确的是 () 高考总复习物理 B.当0=60时，小球对半圆柱体的压力大 小为3m2g C,换用不同的半圆柱体时，半圆柱体对 B7777777777777 竖直墙壁的最大压力为2m8 A当0=60°时，半圆柱体对地面的压力 D.换用半径更大的半圆柱体时，半圆柱 大小为mg+子mg 体对地面的压力保持不变 专题三 牛顿第二定律的综合应用 点拨学法 素养提升 题型一 动力学图像问题（师生共研） 1.常见图像 例1(2024·全国甲)如 v-t图像、a-t图像、F-t图像、F-a图 图，一轻绳跨过光滑定滑 像等。 轮，绳的一端系物块P, 284 2.题型分类 P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦； (1)已知物体受到的力随时间变化的图 绳的另一端悬挂一轻盘（质量可忽略），盘 线，要求分析物体的运动情况 中放置砝码.改变盘中砝码总质量m,并 (2)已知物体的速度、加速度随时间变化 测量P的加速度大小a,得到a-m图像 的图线，要求分析物体的受力情况， 重力加速度大小为g,在下列a-m图像 (3)由已知条件确定某物理量的变化图像 中，可能正确的是 3.解题策略 (1)分清图像的类别：即分清横、纵坐标所代 表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图 像所反映的物理过程，会分析临界点. (2)注意图线中的一些特殊点所表示的物 理意义：图线与横、纵坐标的交点，图线的 转折点，两图线的交点等。 (3)明确能从图像中获得哪些信息：把图 像与具体的题意、情景结合起来，应用物 目对训练1如图所示，轻弹簧的下端固 理规律列出与图像对应的函数方程式，进 定在水平桌面上，上端放有物块P,系统 而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关 处于静止状态.现用一竖直向上的力F 系，以便对有关物理问题作出准确判断。 作用在P上，使其向上做匀加速直线运高考总复习物理 核心专题 第一部分专题精讲 专题一运动学图像追及相遇问题 点拨学法·素养提升 [例1]C[针对训练1]A [例2]D[针对训练2]C [例3]答案(1)5m/s2(2)1m/s2 [针对训练3]C [针对训练4幻答案(1)5s36m(2)不能 专题二受力分析共点力的平衡 点拨学法·素养提升 [例1]AC[针对训练1]B [针对训练2]D[例2]A [针对训练3]B[针对训练4]D [例3]B[针对训练5]B [针对训练6]D[例4幻D [针对训练7]B[针对训练8]AC 专题三牛顿第二定律的综合应用 点拨学法·素养提升 [例1]D[针对训练1]A [针对训练2BD[例2]D [针对训练3]A[针对训练4幻C [例3]解析(1)当卡车的加速度为a= 2m/s2时，假设木箱与卡车一起运动， 则对于木箱由牛顿第二定律得Fr=ma, 木箱所受的最大静摩擦力为Fm=mg, 代入数据可知F<Fm,假设成立，木箱 不会发生滑动 (2)刹车过程中，汽车向前运动的距离为 m-2a1' 如不撞击，木箱向前运动的距离为 2 x2-2a2' 其中a2=m8=g,根据题意2一>d, 代入数据解得a1≥5.6m/s2. 答案(1)木箱不会发生滑动(2)5.6m/s 突破答案 [针对训练5]B [针对训练6]解析木板与水平面成0角时， 设木块的加速度大小为a,木块沿木板 斜面方向由牛顿第二定律有 mgsin 0+umgcos 0=ma, 解得a=g(sin0+ucos), 设木块的位移为x,有话=2ax, 根据数学关系知 sin 0+ucos 0=1+u2sin (0+a), 其中tana==0.75,则a=37°； 根据数学关系知木块加速度最大时位移 最小，即当0十α=90°时加速度有最大 值，且最大值a=/1十， 所以有0=90°-a=53°， 加速度的最大值a= 48, 解得xmn 2 5g1 答案53° 26 5g 专题四 动力学中三种典型物理模型 点拔学法·素养提升 [例1]BCD[针对训练1]B [针对训练2]A[例2]C [针对训练3]D[针对训练4幻AB [例3]解析A、B的运动过程如图所示. 】敲击4时 接着敲击B时 ]达到共同速度时 ]停下时 (1)由牛顿第二定律知，A加速度的大小 an-ug,