第07讲 受力分析 共点力平衡（复习讲义）（广东专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第07讲 受力分析 共点力平衡 目录 01才情解码·命题预警 1 02体系构建·思维可视 3 03核心突破·靶向攻坚 4 考点一 受力分析 4 知识点1 受力分析的基本步骤 4 知识点2 受力分析的四种方法 4 考向 物体的受力分析 4 【思维建模】 受力分析的三个技巧 6 考点二 共点力静态平衡 6 知识点1共点力平衡的条件、状态和推论 7 知识点2 分析物体静态平衡的常用方法 7 知识点3 多物体的平衡问题 7 考向1 合成与分解法解决平衡问题 8 考向2 正交分解法解决平衡问题 10 【思维建模】 处理平衡问题的三个技巧 11 考向3 力的三角形法解决平衡问题 12 考向4 整体法与隔离法解决多物体平衡问题 14 考点三 共点力平衡的综合问题 16 知识点 多个力呈空间对称的平衡 16 多个力呈空间对称问题的解题思路 16 考向 多个力呈空间对称的平衡 17 04真题溯源·考向感知 18 考点 要求 考频 2025年 2024年 2023年 （1）受力分析 （2）共点力的静态平衡 （3）共点力的动态平衡 （4）平衡中的临界极值问题 应用 中频 \ \ 2023·广东·T2 考情分析： 1.命题形式：单选题非选择题 2.命题分析：本讲内容是高考热点基础问题，考查方式以单独内容或与电学、热学结合考查，选择题、实验题及计算题中均有涉及；单独命题时突出以轻绳、杆、弹簧为模型,以连接体、叠加体为载体,结合实际生活进行受力分析,平衡问题有静态平衡与动态平衡，后者未考查重点,也常与电场和磁场相结合进行考查综合能力的考查。 3.备考建议：复习本讲内容时，注重基础巩固（如 "受力分析四步训练"：确定研究对象→受力分析→建立坐标系→列平衡方程），熟练掌握三大载体（轻绳、轻杆、弹簧）和两大情境（连接体、叠加体），在备考过程中要会正确受力分析、理解并熟练应用力的平衡的各种表达形式解决具体问题,并形成解决物理问题的基本思路。在处理物体受不同个数的力的平衡问题中体会优选平衡条件的合适形式解决问题的便捷。 4.命题情境： ①生活实践类： ‌可调节晾衣架、折叠梯/人字梯、窗帘/遮阳棚、秋千/吊床、‌蹦极/高空索降、‌车辆拖挂、‌斜坡运输、人体骨骼/肌肉受力； ②学习探究类：观察秋千绳长与摆角的关系、塔吊配重平衡、绳长调节导致晾衣杆倾斜、梯子张开角度变化（人踩梯子时）、绳索调节导致遮阳棚倾斜。 5.常用方法：正交分解法、斜面物体受力分析、矢量三角形法、整体隔离法 复习目标： 1.掌握受力分析的基本方法和规律，并能对多个物体进行受力分析。 2.能够利用所学的解决静态平衡问题的方法处理相关问题。 3.掌握处理动态平衡问题的方法。 4.会利用数学的方法处理临界极值问题 考点一 受力分析 知识点1 基本步骤 1.力学中，有且仅有三种性质的力：重力、弹力、摩擦力。因此,要明确一个物体受几个力的作用。就只须从这三方面入手分析。 2. 受力分析的基本步骤： 知识点2 受力分析的四种方法 假设法 在未知某力是否存在时，先对其做出不存在的假设，然后根据该力不存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在 整体法 将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析的方法 隔离法 将所研究的对象从周围的物体中分离出来，单独进行受力分析的方法 动力学 分析法 对加速运动的物体进行受力分析时，应用牛顿运动定律进行分析求解的方法 考向 物体的受力分析 例1 （2025·广东·模拟预测）如图所示，为运动员立定跳远蹬地起跳瞬间的受力示意图，正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】依据受力分析，受到竖直向下的重力，垂直地面的向上的弹力，因为运动员立定跳远脚蹬地起跳瞬间，有相对地面向左运动的趋势，所以还受到水平向右的静摩擦力。 故选A。 【变式训练1·变载体】（2024·广东·一模）如图所示，质量为M的斜面体放于粗糙的水平面，质量为m的小物块静止在斜面上。则的受力个数为（　　） A．3个 B．4个 C．5个 D．4个或5个 【答案】B 【详解】以整体为研究对象，斜面受到地面的摩擦力为零。斜面体受到重力、水平面的支持力、物体的压力以及物体对斜面的支持力四个力作用，B正确。 故选B。 【变式训练2】（2025·广东广州·一模）当人们的车辆出现故障而不能移动时，常常呼叫路政来帮忙，如图为华华呼叫路政帮忙拉车的模型示意图，华华则在车上保持相对静止并且一起做匀速运动，F为恒力，下列说法不正确的是（　　） A．此时华华受到2个力的作用，车受到4个力的作用 B．因为物体的运动不需要力而来维持，所以撤去恒力F后车还会一直运动 C．若华华马上蹲下，则车先减速后加速，最后匀速 D．若华华马上起立，则车先减速后加速，最后匀速 【答案】ABC 【详解】A．人在车上保持相对静止并且一起做匀速运动，此时人受到重力和支持力2个力的作用，车受到重力、地面的支持力、地面的摩擦力、人的压力和拉力5个力的作用，A错误； B．根据受力分析可知，车受地面的摩擦力作用，撤去恒力F后车会减速运动最后停止，B错误； C．若人马上蹲下，先失重后超重，根据 可知人对车的压力先小于自身重力后大于自身重力，最后等于自身重力，故地面的摩擦力先减小后增大，根据牛顿第二定律可知车先加速后减速，最后匀速，C错误； D．若人马上起立，先超重后失重，根据 可知人对车的压力先大于自身重力后小于自身重力，最后等于自身重力，故地面的摩擦力先增大后减小，则车先减速后加速，最后匀速，D正确。 本题选错误的，故选ABC。 【思维建模】 受力分析的三个技巧 (1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆。 (2)除了根据力的性质和特点进行判断，假设法是判断弹力、摩擦力的有无及方向的常用方法。 (3)善于转换研究对象，尤其是在弹力、摩擦力的方向不易判定的情形中，可以分析与其接触物体的受力，再应用牛顿第三定律判定。 考点二 共点力静态平衡 知识点1共点力平衡的条件、状态和推论 1.平衡状态：(1)静止；(2)匀速直线运动。 2.平衡条件： (1)物体所受合外力为零,即F合=0。 (2)若采用正交分解法,平衡条件表达式为Fx=0,Fy=0。 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)个力的合力大小相等、方向相反。 (2)若三个不共线的共点力合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形。 得分速记 单个物体受到三个力平衡，通常采用合成法，三个力构成矢量三角形求解；单个物体受到四个及以上的力，通常采用正交分解法求解，建立坐标系应使尽可能多的力与坐标轴重合，使需要分解的力尽可能少． 知识点2 分析物体静态平衡的常用方法 方法 适用条件 注意事项 优点 合成法 物体受三个力作用而平衡 (1)表示三个力大小的线段长度不可随意画 (2)两力的合力与第三个力等大反向 对于物体所受的三个力,有两个力相互垂直或两个力大小相等的平衡问题求解较简单 正交分 解法 物体受三个或三个以上的力作用而平衡 选坐标轴时应使尽量多的力与坐标轴重合 对于物体受三个以上的力处于平衡状态的问题求解较方便 力的三 角形法 物体受三个力作用而平衡 将三个力的矢量图平移,构成一个依次首尾相连接的矢量三角形 常用于求解一般矢量三角形中未知力的大小和方向 知识点3 多物体的平衡问题 1．多物体平衡问题的常用解题方法 整体法 整体法是指将相互关联的各个物体看成一个整体的方法。整体法的优点在于只需要分析整个系统与外界的关系，避开了系统内部繁杂的相互作用。 隔离法 隔离法是指将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体的方法。隔离法的优点在于能把系统内各个物体所处的状态、物体状态变化的原因以及物体间的相互作用关系表达清楚。 2.应用整体法和隔离法的解题思路 整体法和隔离法的灵活选择 (1)当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法。 (2)在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时，宜用隔离法。 (3)整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法。　　 考向1 合成与分解法解决平衡问题 例1 （2025·广东佛山·一模）靠墙静蹲是一种训练腿部肌肉的方式，如图所示。若此人体重为，静蹲时竖直墙壁对人的弹力大小为、方向水平向右，忽略墙壁对人的摩擦，鞋底与水平地面间的动摩擦因数为，则下列说法正确的是（　　） A．地面对脚的摩擦力大小为，方向水平向左 B．脚对地面的摩擦力大小为，方向水平向左 C．地面对人的作用力大小为 D．地面和墙壁对人的作用力的合力大小为 【答案】C 【详解】AB．对人受力分析，在水平方向根据平衡条件可知，人受到墙壁对人水平向右的弹力N和地面对人水平向左的摩擦力f，大小相等，即f=N 根据牛顿第三定律可知，脚对地面的摩擦力水平向右，大小为N，故AB错误； C．在竖直方向上，根据平衡条件可知，地面对人竖直向上的支持力和人的重力，大小相等，即Fy=G 在水平方向上f=N 所以，地面对人的作用力大小为 故C正确； D．对人受力分析，人受到地面对人的作用力、墙壁对人的弹力和重力，根据平衡条件可知，地面和墙壁对人的作用力的合力与人的重力等大反向，故D错误。 故选C。 【变式训练1·变载体】（2025·广东茂名·模拟预测）如图所示，一重力为的灯笼用轻质细绳悬挂在屋檐下方，在水平风力的作用下，细绳偏离竖直方向角后保持静止。不考虑灯笼受到的空气浮力，下列说法正确的是（　　） A．灯笼所受细绳的拉力是由于灯笼发生微小形变产生的 B．水平风力可能大于细绳的拉力 C．水平风力不可能大于重力 D．若水平风力增大，细绳的拉力一定增大 【答案】D 【详解】A．灯笼所受细绳的拉力是由于细绳发生微小形变产生的，故A错误； BC．对灯笼受力分析如图所示 可知水平分力小于细绳的拉力，水平分力可能大于重力，故BC错误； D．根据 可知当水平分力增大时，细绳的拉力一定增大，故D正确。 故选D。 【变式训练2·变考法】（2024·广东佛山·二模）图甲是一质量分布均匀的长方体药箱，按图乙所示的方式用轻绳悬挂在墙面一光滑的钉子P上，图丙为右视图。已知药箱长，质量，药箱上表面到钉子的距离，轻绳总长度，两端分别系在O、两点，O是ad的中点，是bc的中点，不计药箱与墙壁之间的摩擦力，g取，则轻绳上拉力大小为（　　） A．4N B．5N C．8N D．10N 【答案】B 【详解】根据几何关系可知，令的中点为D，则 解得 故选B。 考向2 正交分解法解决平衡问题 例2（2025·广东江门·一模）牛轭是套在牛颈上的曲木，是耕地时的重要农具。如图所示，一轻绳穿过犁前部的铁环后，两端分别系在牛轭上，两段绳子间的夹角为，两段绳子所在平面与水平面夹角为，手轻扶犁保持前进方向，当犁水平匀速耕地时所受的阻力为时，则每段绳子的拉力为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据力的合成关系可知 解得 故选C。 【思维建模】 处理平衡问题的三个技巧 1)物体受三个力平衡时，利用力的分解法或合成法比较简单。 2)物体受四个或四个以上的力作用时，一般要采用正交分解法。 3)正交分解法建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合，需要分解的力尽可能少。 【变式训练1】（2025·广东·模拟预测）卖货郎是旧时民间在农村或城市小巷流动贩卖日用杂货的商贩，通常肩挑货担走街串巷，摇鼓叫卖，唤人们出来购货。如图所示，假设卖货郎的每个货筐是质量为M的立方体，每个货筐由四条轻绳对称悬挂于扁担上同一点，则卖货郎肩挑扁担匀速直线前进时，下列说法正确的是（　　） A．每条轻绳中的拉力大小为 B．每个货筐上四条轻绳中的拉力相同 C．若将货筐上的四条轻绳减小同样长度但仍对称分布，则每条轻绳中的拉力将变大 D．若将货筐上的四条轻绳减小同样长度但仍对称分布，则卖货郎承受的压力将变大 【答案】C 【详解】A．假设轻绳与竖直方向的夹角为a，根据力的平衡 每条轻绳中的拉力大小为 故A错误； B．四条轻绳中的拉力大小相等，方向不同，故B错误； CD．若货筐上的四条轻绳做同样缩短但仍对称分布，α增大，根据 每条轻绳中的拉力将变大，但卖货郎承受的压力保持不变，故C正确，D错误。 故选C。 【变式训练2·变载体】（2024·广东·模拟预测）如图甲所示的“悬浮桌”，其圆形桌面（及“桌面支架”）完全靠4条钢绳维系。底座“支撑支架”上端（位于桌面中心正下方）通过一根竖直轻质“承重钢绳”连接“桌面支架”下端，将桌面和“桌面支架”悬挂起来；为了防止桌面侧翻，桌面边缘圆周线上三等分处，分别用完全相同的轻质“平衡钢绳”与底座上的圆周三等分点拉紧；三条“平衡钢绳”与地面夹角均为θ（如图乙所示），且其拉力大小均为T。已知桌面及“桌面支架”的总重力为G。则“承重钢绳”的张力大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】桌面及“桌面支架”受到竖直向下的重力G、三条与水平方向成角的钢绳的斜向下方的拉力T和承重钢绳的竖直向上的拉力F，根据竖直方向受力平衡有 故选A。 考向3 力的三角形法解决平衡问题 例3（2023广东广州）如图所示，某工人清洗大厦倾斜的玻璃外墙，墙面与竖直方向的夹角为θ。工人通过吸盘吸附玻璃使身体靠近玻璃墙，悬绳始终在竖直平面上且跟玻璃墙保持平行。已知工人的质量为m，重力加速度为g，忽略吸盘与玻璃间的摩擦力，则下列说法正确的是（   ） A．大气对吸盘的压力水平向左 B．大气对吸盘的压力为mgtanθ C．此时悬绳拉力大小为mgcosθ D．工人从A位置缓慢移到B位置的过程中，悬绳的拉力一直在变小 【答案】C 【详解】A．大气对吸盘的压力垂直于墙面斜向左上，选项A错误； B．对吸盘受力分析可知，大气对吸盘的压力等于人对吸盘的拉力T以及斜墙面对吸盘的支持力FN之和，而人对吸盘的拉力T大小等于重力沿垂直墙面方向的分量，则大气对吸盘的压力大小为FN+mgsinθ，选项B错误； C．此时悬绳拉力大小等于重力沿墙面向下的分量，则大小为mgcosθ，选项C正确； D．工人从A位置缓慢移到B位置的过程中，悬绳与竖直方向的夹角不变，则悬绳的拉力一直不变，选项D错误。 故选C。 【变式训练1·变情境】（2024·广东清远·一模）学校运动场的单杠上悬挂的沙袋如图所示，四条等长铁链由绞扣栓结在一起再通过拉环挂在单杠上，拉环、绞扣刚好与沙袋的重心在同一竖直线上。沙袋竖直悬挂静止后，下列说法正确的是（　　） A．拉环受到的拉力等于沙袋的重力 B．四条铁链对沙袋的作用力大于沙袋的重力 C．向上调整绞扣的位置（绞扣与沙袋间铁链变长），每条铁链上的拉力都增大 D．向下调整绞扣的位置（绞扣与沙袋间铁链变短），每条铁链上的拉力都增大 【答案】D 【详解】A．拉环的拉力等于铁链和沙袋的重力之和，故A错误； B．对沙袋进行受力分析，由共点力平衡条件可知，四条铁链对沙袋的合力等于沙袋的重力，故B错误； CD．如图受力分析 向下调整绞扣的位置，即铁链的长度l减少，根据几何关系有 解得 即铁链的长度l越短，越大，故C错误，D正确。 故选D。 考向4 整体法与隔离法解决多物体平衡问题 例4（2025·广东惠州·模拟预测）戥（děng）子是我国古代一种小型杆秤，图为使用戥子称量中药的模型图，秤盘和中药材的总质量为150g，秤杆和秤钩的总质量为100g，秤砣质量为50g，其余质量忽略不计。当杆秤处于平衡状态时，对称地固定在秤盘上三根长度相等的轻绳与竖直方向的夹角均为，重力加速度取，则（　　） A．手对提绳的拉力大小为 B．秤钩对三根轻绳的拉力大小为1N C．每根轻绳对秤盘的拉力大小均为 D．仅将三根轻绳加长一点，每根轻绳拉力大小不变 【答案】C 【详解】A．根据平衡条件手对提绳的拉力大小，故A错误； B．根据平衡条件秤钩对三根轻绳的拉力大小应等于秤盘和中药材的总重力1.5N，故B错误； C．对秤盘和中药材，根据平衡条件，解得，故C正确； D．仅将三根轻绳加长一点，则轻绳与竖直方向的夹角改变，根据，则拉力大小改变，故D错误。 故选 C。 【变式训练1·变情境】（2024·广东·三模）如图所示为一种简易“千斤顶”的示意图，竖直轻杆被套管P限制，只能在竖值方向运动，轻轩上方放置质量为m的重物，轻杆下端通过小滑轮放在水平面上的斜面体上，对斜面体施加水平方向的推力F即可将重物缓慢顶起，若斜面体的倾角为θ，不计各处摩擦和阻力，为了顶起重物，下列说法正确的是（　　） A．θ越大，需要施加的力F越大 B．θ越大，需要施加的力F越小 C．θ越大，系统整体对地面的压力越大 D．θ越大，系统整体对地面的压力越小 【答案】A 【详解】AB．对斜面体受力分析，如图所示 根据平衡条件可得 为了顶起重物，则有 联立可得 则θ越大，需要施加的力F越大，故A正确，B错误； CD．对系统整体受力分析，系统整体对地面的压力大小等于系统的总重力，与θ无关，故CD错误。 故选A。 考点三 共点力平衡的综合问题 知识点 多个力呈空间对称的平衡 空间对称问题的解题思路 类似这些n个单元呈空间对称性的问题，可以只分析一个单元，这一个单元上竖直方向上的合力与重力的n分之一平衡。 考向 多个力呈空间对称的平衡 例1 如图用夹石器夹住石块，借助吊车的吊钩钩住铁链AB的中点O即可将石块吊起并运走。若夹石器夹住质量为m的石块处于静止状态，吊钩位于铁链的中点O，夹石器的质量也为m，铁链AB的质量可忽略不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．铁链OA、OB的拉力均为 B．石块受到4个力的作用 C．铁链对吊车吊钩的作用力大于 D．若仅缩短铁链长度，石块仍静止，则铁链OA的拉力变大 【答案】D 【详解】AD．设铁索OA、OB的拉力均为F，根据平衡条件可得，为铁链与竖直方向的夹角，由于未知，故F未知；若仅缩短铁链长度，石块仍静止，铁链长度变短，增大，减小，则F增大，故A错误，D正确； B．石块受到重力，两侧的压力和摩擦力，共五个力作用，故B错误； C．以石块、夹石器和铁链为整体，根据平衡条件可知，铁链对吊钩的作用力等于，故C错误。 故选D。 【变式训练1·解决实际问题】如图所示，碳纤维三脚架凭借其轻量化、高强度和稳定性，成为专业摄影、摄像和实验领域的理想选择。它由三根轻杆通过铰链与云台组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动，忽略轻杆与铰链的摩擦。将三脚架静置在水平地面上，三根轻杆的底端连线始终构成一个正三角形。若三根轻杆的长度相等且保持不变，增大杆间夹角，降低相机高度，每根轻杆受到（　　） A．云台的压力减小 B．云台的压力不变 C．地面的摩擦力变大 D．地面的摩擦力不变 【答案】C 【详解】AB．根据共点力的平衡及对称性可知，每根轻杆对云台的作用力在竖直方向上的分量等于相机重力的三分之一，当增大杆间夹角，降低相机高度时，轻杆与竖直方向的夹角也变大，故轻杆对云台的作用力也变大，根据牛顿第三定律可知，每杆轻杆受到云台的压力变大，AB均错误； CD．当增大杆间夹角，降低相机高度时，轻杆与竖直方向的夹角也变大，与水平方向的夹角变小，考虑到云台对轻杆的压力变大，这个压力在水平方向上的分量也变大，对轻杆受力分析可知，地面对其的摩擦力与轻杆受到云台的压力的水平分量大小相等，故轻杆受到地面的摩擦力变大，C正确，D错误。 故选C。 1．（2023·广东·高考真题）如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力、支持力、摩擦力和磁力的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（    ）    A． B． C． D． 【答案】C 【详解】如图所示，将重力垂直于斜面方向和沿斜面方向分解    A C．沿斜面方向，由平衡条件得 故A错误，C正确； B D．垂直斜面方向，由平衡条件得 故BD错误。 故选C。 2．（2022·广东·高考真题）图是可用来制作豆腐的石磨。木柄静止时，连接的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、和分别表示三根绳的拉力大小，且。下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】以点为研究对象，受力分析如图 由几何关系可知 由平衡条件可得 联立可得 故D正确，ABC错误。 故选D。 3．（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． B． C． D．0 【答案】D 【详解】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。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第07讲 受力分析 共点力平衡 目录 01才情解码·命题预警 1 02体系构建·思维可视 3 03核心突破·靶向攻坚 4 考点一 受力分析 4 知识点1 受力分析的基本步骤 4 知识点2 受力分析的四种方法 4 考向 物体的受力分析 4 【思维建模】 受力分析的三个技巧 6 考点二 共点力静态平衡 6 知识点1共点力平衡的条件、状态和推论 7 知识点2 分析物体静态平衡的常用方法 7 知识点3 多物体的平衡问题 7 考向1 合成与分解法解决平衡问题 8 考向2 正交分解法解决平衡问题 10 【思维建模】 处理平衡问题的三个技巧 11 考向3 力的三角形法解决平衡问题 12 考向4 整体法与隔离法解决多物体平衡问题 14 考点三 共点力平衡的综合问题 16 知识点 多个力呈空间对称的平衡 16 多个力呈空间对称问题的解题思路 16 考向 多个力呈空间对称的平衡 17 04真题溯源·考向感知 18 考点 要求 考频 2025年 2024年 2023年 （1）受力分析 （2）共点力的静态平衡 （3）共点力的动态平衡 （4）平衡中的临界极值问题 应用 中频 \ \ 2023·广东·T2 考情分析： 1.命题形式：单选题非选择题 2.命题分析：本讲内容是高考热点基础问题，考查方式以单独内容或与电学、热学结合考查，选择题、实验题及计算题中均有涉及；单独命题时突出以轻绳、杆、弹簧为模型,以连接体、叠加体为载体,结合实际生活进行受力分析,平衡问题有静态平衡与动态平衡，后者未考查重点,也常与电场和磁场相结合进行考查综合能力的考查。 3.备考建议：复习本讲内容时，注重基础巩固（如 "受力分析四步训练"：确定研究对象→受力分析→建立坐标系→列平衡方程），熟练掌握三大载体（轻绳、轻杆、弹簧）和两大情境（连接体、叠加体），在备考过程中要会正确受力分析、理解并熟练应用力的平衡的各种表达形式解决具体问题,并形成解决物理问题的基本思路。在处理物体受不同个数的力的平衡问题中体会优选平衡条件的合适形式解决问题的便捷。 4.命题情境： ①生活实践类： ‌可调节晾衣架、折叠梯/人字梯、窗帘/遮阳棚、秋千/吊床、‌蹦极/高空索降、‌车辆拖挂、‌斜坡运输、人体骨骼/肌肉受力； ②学习探究类：观察秋千绳长与摆角的关系、塔吊配重平衡、绳长调节导致晾衣杆倾斜、梯子张开角度变化（人踩梯子时）、绳索调节导致遮阳棚倾斜。 5.常用方法：正交分解法、斜面物体受力分析、矢量三角形法、整体隔离法 复习目标： 1.掌握受力分析的基本方法和规律，并能对多个物体进行受力分析。 2.能够利用所学的解决静态平衡问题的方法处理相关问题。 3.掌握处理动态平衡问题的方法。 4.会利用数学的方法处理临界极值问题 考点一 受力分析 知识点1 基本步骤 1.力学中，有且仅有三种性质的力：重力、弹力、摩擦力。因此,要明确一个物体受几个力的作用。就只须从这三方面入手分析。 2. 受力分析的基本步骤： 知识点2 受力分析的四种方法 假设法 在未知某力是否存在时，先对其做出不存在的假设，然后根据该力不存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在 整体法 将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析的方法 隔离法 将所研究的对象从周围的物体中分离出来，单独进行受力分析的方法 动力学 分析法 对加速运动的物体进行受力分析时，应用牛顿运动定律进行分析求解的方法 考向 物体的受力分析 例1 （2025·广东·模拟预测）如图所示，为运动员立定跳远蹬地起跳瞬间的受力示意图，正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式训练1·变载体】（2024·广东·一模）如图所示，质量为M的斜面体放于粗糙的水平面，质量为m的小物块静止在斜面上。则的受力个数为（　　） A．3个 B．4个 C．5个 D．4个或5个 【变式训练2】（2025·广东广州·一模）当人们的车辆出现故障而不能移动时，常常呼叫路政来帮忙，如图为华华呼叫路政帮忙拉车的模型示意图，华华则在车上保持相对静止并且一起做匀速运动，F为恒力，下列说法不正确的是（　　） A．此时华华受到2个力的作用，车受到4个力的作用 B．因为物体的运动不需要力而来维持，所以撤去恒力F后车还会一直运动 C．若华华马上蹲下，则车先减速后加速，最后匀速 D．若华华马上起立，则车先减速后加速，最后匀速 【思维建模】 受力分析的三个技巧 (1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆。 (2)除了根据力的性质和特点进行判断，假设法是判断弹力、摩擦力的有无及方向的常用方法。 (3)善于转换研究对象，尤其是在弹力、摩擦力的方向不易判定的情形中，可以分析与其接触物体的受力，再应用牛顿第三定律判定。 考点二 共点力静态平衡 知识点1共点力平衡的条件、状态和推论 1.平衡状态：(1)静止；(2)匀速直线运动。 2.平衡条件： (1)物体所受合外力为零,即F合=0。 (2)若采用正交分解法,平衡条件表达式为Fx=0,Fy=0。 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)个力的合力大小相等、方向相反。 (2)若三个不共线的共点力合力为零，则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形。 得分速记 单个物体受到三个力平衡，通常采用合成法，三个力构成矢量三角形求解；单个物体受到四个及以上的力，通常采用正交分解法求解，建立坐标系应使尽可能多的力与坐标轴重合，使需要分解的力尽可能少． 知识点2 分析物体静态平衡的常用方法 方法 适用条件 注意事项 优点 合成法 物体受三个力作用而平衡 (1)表示三个力大小的线段长度不可随意画 (2)两力的合力与第三个力等大反向 对于物体所受的三个力,有两个力相互垂直或两个力大小相等的平衡问题求解较简单 正交分 解法 物体受三个或三个以上的力作用而平衡 选坐标轴时应使尽量多的力与坐标轴重合 对于物体受三个以上的力处于平衡状态的问题求解较方便 力的三 角形法 物体受三个力作用而平衡 将三个力的矢量图平移,构成一个依次首尾相连接的矢量三角形 常用于求解一般矢量三角形中未知力的大小和方向 知识点3 多物体的平衡问题 1．多物体平衡问题的常用解题方法 整体法 整体法是指将相互关联的各个物体看成一个整体的方法。整体法的优点在于只需要分析整个系统与外界的关系，避开了系统内部繁杂的相互作用。 隔离法 隔离法是指将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体的方法。隔离法的优点在于能把系统内各个物体所处的状态、物体状态变化的原因以及物体间的相互作用关系表达清楚。 2.应用整体法和隔离法的解题思路 整体法和隔离法的灵活选择 (1)当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法。 (2)在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时，宜用隔离法。 (3)整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法。　　 考向1 合成与分解法解决平衡问题 例1 （2025·广东佛山·一模）靠墙静蹲是一种训练腿部肌肉的方式，如图所示。若此人体重为，静蹲时竖直墙壁对人的弹力大小为、方向水平向右，忽略墙壁对人的摩擦，鞋底与水平地面间的动摩擦因数为，则下列说法正确的是（　　） A．地面对脚的摩擦力大小为，方向水平向左 B．脚对地面的摩擦力大小为，方向水平向左 C．地面对人的作用力大小为 D．地面和墙壁对人的作用力的合力大小为 【变式训练1·变载体】（2025·广东茂名·模拟预测）如图所示，一重力为的灯笼用轻质细绳悬挂在屋檐下方，在水平风力的作用下，细绳偏离竖直方向角后保持静止。不考虑灯笼受到的空气浮力，下列说法正确的是（　　） A．灯笼所受细绳的拉力是由于灯笼发生微小形变产生的 B．水平风力可能大于细绳的拉力 C．水平风力不可能大于重力 D．若水平风力增大，细绳的拉力一定增大 【变式训练2·变考法】（2024·广东佛山·二模）图甲是一质量分布均匀的长方体药箱，按图乙所示的方式用轻绳悬挂在墙面一光滑的钉子P上，图丙为右视图。已知药箱长，质量，药箱上表面到钉子的距离，轻绳总长度，两端分别系在O、两点，O是ad的中点，是bc的中点，不计药箱与墙壁之间的摩擦力，g取，则轻绳上拉力大小为（　　） A．4N B．5N C．8N D．10N 考向2 正交分解法解决平衡问题 例2（2025·广东江门·一模）牛轭是套在牛颈上的曲木，是耕地时的重要农具。如图所示，一轻绳穿过犁前部的铁环后，两端分别系在牛轭上，两段绳子间的夹角为，两段绳子所在平面与水平面夹角为，手轻扶犁保持前进方向，当犁水平匀速耕地时所受的阻力为时，则每段绳子的拉力为（　　） A． B． C． D． 【思维建模】 处理平衡问题的三个技巧 1)物体受三个力平衡时，利用力的分解法或合成法比较简单。 2)物体受四个或四个以上的力作用时，一般要采用正交分解法。 3)正交分解法建立坐标系时应使尽可能多的力与坐标轴重合，需要分解的力尽可能少。 【变式训练1】（2025·广东·模拟预测）卖货郎是旧时民间在农村或城市小巷流动贩卖日用杂货的商贩，通常肩挑货担走街串巷，摇鼓叫卖，唤人们出来购货。如图所示，假设卖货郎的每个货筐是质量为M的立方体，每个货筐由四条轻绳对称悬挂于扁担上同一点，则卖货郎肩挑扁担匀速直线前进时，下列说法正确的是（　　） A．每条轻绳中的拉力大小为 B．每个货筐上四条轻绳中的拉力相同 C．若将货筐上的四条轻绳减小同样长度但仍对称分布，则每条轻绳中的拉力将变大 D．若将货筐上的四条轻绳减小同样长度但仍对称分布，则卖货郎承受的压力将变大 【变式训练2·变载体】（2024·广东·模拟预测）如图甲所示的“悬浮桌”，其圆形桌面（及“桌面支架”）完全靠4条钢绳维系。底座“支撑支架”上端（位于桌面中心正下方）通过一根竖直轻质“承重钢绳”连接“桌面支架”下端，将桌面和“桌面支架”悬挂起来；为了防止桌面侧翻，桌面边缘圆周线上三等分处，分别用完全相同的轻质“平衡钢绳”与底座上的圆周三等分点拉紧；三条“平衡钢绳”与地面夹角均为θ（如图乙所示），且其拉力大小均为T。已知桌面及“桌面支架”的总重力为G。则“承重钢绳”的张力大小为（　　） A． B． C． D． 考向3 力的三角形法解决平衡问题 例3（2023广东广州）如图所示，某工人清洗大厦倾斜的玻璃外墙，墙面与竖直方向的夹角为θ。工人通过吸盘吸附玻璃使身体靠近玻璃墙，悬绳始终在竖直平面上且跟玻璃墙保持平行。已知工人的质量为m，重力加速度为g，忽略吸盘与玻璃间的摩擦力，则下列说法正确的是（   ） A．大气对吸盘的压力水平向左 B．大气对吸盘的压力为mgtanθ C．此时悬绳拉力大小为mgcosθ D．工人从A位置缓慢移到B位置的过程中，悬绳的拉力一直在变小 【变式训练1·变情境】（2024·广东清远·一模）学校运动场的单杠上悬挂的沙袋如图所示，四条等长铁链由绞扣栓结在一起再通过拉环挂在单杠上，拉环、绞扣刚好与沙袋的重心在同一竖直线上。沙袋竖直悬挂静止后，下列说法正确的是（　　） A．拉环受到的拉力等于沙袋的重力 B．四条铁链对沙袋的作用力大于沙袋的重力 C．向上调整绞扣的位置（绞扣与沙袋间铁链变长），每条铁链上的拉力都增大 D．向下调整绞扣的位置（绞扣与沙袋间铁链变短），每条铁链上的拉力都增大 考向4 整体法与隔离法解决多物体平衡问题 例4（2025·广东惠州·模拟预测）戥（děng）子是我国古代一种小型杆秤，图为使用戥子称量中药的模型图，秤盘和中药材的总质量为150g，秤杆和秤钩的总质量为100g，秤砣质量为50g，其余质量忽略不计。当杆秤处于平衡状态时，对称地固定在秤盘上三根长度相等的轻绳与竖直方向的夹角均为，重力加速度取，则（　　） A．手对提绳的拉力大小为 B．秤钩对三根轻绳的拉力大小为1N C．每根轻绳对秤盘的拉力大小均为 D．仅将三根轻绳加长一点，每根轻绳拉力大小不变 【变式训练1·变情境】（2024·广东·三模）如图所示为一种简易“千斤顶”的示意图，竖直轻杆被套管P限制，只能在竖值方向运动，轻轩上方放置质量为m的重物，轻杆下端通过小滑轮放在水平面上的斜面体上，对斜面体施加水平方向的推力F即可将重物缓慢顶起，若斜面体的倾角为θ，不计各处摩擦和阻力，为了顶起重物，下列说法正确的是（　　） A．θ越大，需要施加的力F越大 B．θ越大，需要施加的力F越小 C．θ越大，系统整体对地面的压力越大 D．θ越大，系统整体对地面的压力越小 考点三 共点力平衡的综合问题 知识点 多个力呈空间对称的平衡 空间对称问题的解题思路 类似这些n个单元呈空间对称性的问题，可以只分析一个单元，这一个单元上竖直方向上的合力与重力的n分之一平衡。 考向 多个力呈空间对称的平衡 例1 如图用夹石器夹住石块，借助吊车的吊钩钩住铁链AB的中点O即可将石块吊起并运走。若夹石器夹住质量为m的石块处于静止状态，吊钩位于铁链的中点O，夹石器的质量也为m，铁链AB的质量可忽略不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．铁链OA、OB的拉力均为 B．石块受到4个力的作用 C．铁链对吊车吊钩的作用力大于 D．若仅缩短铁链长度，石块仍静止，则铁链OA的拉力变大 【变式训练1·解决实际问题】如图所示，碳纤维三脚架凭借其轻量化、高强度和稳定性，成为专业摄影、摄像和实验领域的理想选择。它由三根轻杆通过铰链与云台组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动，忽略轻杆与铰链的摩擦。将三脚架静置在水平地面上，三根轻杆的底端连线始终构成一个正三角形。若三根轻杆的长度相等且保持不变，增大杆间夹角，降低相机高度，每根轻杆受到（　　） A．云台的压力减小 B．云台的压力不变 C．地面的摩擦力变大 D．地面的摩擦力不变 1．（2023·广东·高考真题）如图所示，可视为质点的机器人通过磁铁吸附在船舷外壁面检测船体。壁面可视为斜面，与竖直方向夹角为。船和机器人保持静止时，机器人仅受重力、支持力、摩擦力和磁力的作用，磁力垂直壁面。下列关系式正确的是（    ）    A． B． C． D． 2．（2022·广东·高考真题）图是可用来制作豆腐的石磨。木柄静止时，连接的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、和分别表示三根绳的拉力大小，且。下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 3．（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． B． C． D．0 / 学科网（北京）股份有限公司 $