专题1 第1讲 力与物体的平衡-【红对勾讲与练】2026年高考物理二轮复习讲义

第一部分 专题突破 专题一力与运动 第1讲 力与物体的平衡 知识网络》体系构建 G=mg 重力 平行四边形定则 F=gE 力的合成 两力合力的大小范围 F=k 19 静电力 几种常见的力 力的合成与分解 F-F≤F6≤F+F2 2 效果分解法 安培力F=IB 力的分解 洛伦兹力F=qB 磁场力 正交分解法 F=kx 弹力 F=HFN 摩擦力 力与物体的平衡 平衡状态 静止、匀速直线运动 平衡条件 F含=0或F=0、F,=0 场力→弹力+ 合成法 摩擦力→其他力 顺序 静态平衡 分解法 矢量三角形 整体法、隔离法 转换研究对象法 方法 受力分析 物体的平衡 解析法 图解法 假设法：是否 验证受力 动态平衡 相似三角形 与运动状态相符 合理性 正弦定理 考向探究》素养提升 考向一 静态平衡问题 1.“四步”巧解静态平衡问题 2.受力分析的三点提醒 选择研 选取一个平衡体（单个物体或系统，也可能是 (1)杆的弹力：固定杆的弹力方向可沿着杆，也 究对象 结点)作为研究对象 可不沿杆；活动杆的弹力方向一定沿着杆。 (2)只有滑动摩擦力才能利用公式F=F、计算， 画受力示意图对研究对象进行受力分析，画出受力示意图 静摩擦力通常用平衡条件或牛顿第二定律来求解。 明确解题策略合成法、分解法、正交分解法 (3)洛伦兹力（或安培力）的方向由左手定则判 F合=mg 断，且方向总是垂直于B与v(或B与I)决定 F 的平面，负电荷所受的洛伦兹力的方向与正电 荷的相反。 mg (合成法) 典例1[物体的受力分 析](2025·北京卷)如 F2 F 图所示，长方体物块 F 050 E wwmmmm77mmmm A、B叠放在斜面上，B F2----ig mgt 受到一个沿斜面方向的拉力F,两物块保持静 (分解法) (正交分解法) 止。B受力的个数为 () 列方程求解根据平衡条件列出平衡方程，解方程，讨论结果 A.4 B.5 C.6 D.7 第一部分 专题一 力与运动 001 。听课记录 4方法技巧一… 整体法、隔离法的运用 在处理共点力平衡的问题时，若出现了两个或 多个物体，一般会使用整体法或隔离法，也可以使用 “整体法十隔离法”或“隔离法十隔离法”，可根据具 「典例2[单物体的静态平衡] 体题目灵活应用。 (2024·河北卷)如图，弹簧 「典例4[静电力作用下物体 0 测力计下端挂有一质量为 的平衡](2024·新课标卷) 0.20kg的光滑均匀球体， 如图，两根不可伸长的等长 球体静止于带有固定挡板 绝缘细绳的上端均系在天 60° 00 P 的斜面上，斜面倾角为30°， 花板的O点上，下端分别系 挡板与斜面夹角为60°。若弹簧测力计位于竖 有均带正电荷的小球P、Q,小球处在某一方向 直方向，读数为1.0N,g取10m/s2,则挡板对 水平向右的匀强电场中，平衡时两细绳与竖直 球体支持力的大小为 ( 方向的夹角大小相等。则 () A.两绳中的张力大小一定相等 B.1.0N B.P的质量一定大于Q的质量 D.2.0N C.P的电荷量一定小于Q的电荷量 D.P的电荷量一定大于Q的电荷量 。听课记录 心听课记录 「典例3[多物体的静态平衡] [典例5[安培力作用下物体的平衡]如图(a)所 (2024·浙江1月选考)如 d 示，直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬 图所示，在同一竖直平面 挂于水平轴OO'上，其所在区域存在方向垂直 内，小球A、B上系有不可伸P山 指向OO'的磁场，与OO'距离相等位置的磁感 长的细线a、b、c和d,其中a 应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如 的上端悬挂于竖直固定的支架上，d跨过左侧 图(b)所示。导线通以电流I,静止后，轻绳偏 定滑轮、c跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、 离竖直方向的夹角为O。下列说法正确的是 Q相连，调节左、右两侧定滑轮高度达到平衡。 () 己知小球A、B和配重P、Q质量均为50g,细 0(0) 线c、d平行且与水平方向成0=30°角（不计摩 @ 擦，g取10m/s2),则细线a、b的拉力分别为 ( o M(N) A.2N 1N B.2N0.5N 右M C.IN 1N D.1N0.5N 图(a) 图b) 。听课记录 A.当导线静止在图(a)右侧位置时，导线中电 流方向由N指向M B.电流I增大，静止后，导线对轻绳的拉力 不变 002 2对勾·讲与练·高三二轮物理 C.tan0与电流I成正比 4方法归一 D.sin0与电流I成正比 求解电磁场中平衡问题的思路 选研究对象→“整体法”或“隔离法” 心听课记录 多了个 场力重力、静电力、安培力、洛伦兹 受力分析 力、弹力、摩擦力 列平衡方程→F=0或F,=0,F,=0 考向二 动态平衡及临界极值问题 1.题目特征：平衡问题中的一部分力是变力，是动 木板以底边MN为轴向后方 态力，力的大小和方向均要发生变化。 缓慢转动直至水平，细绳与木 2.基本思路：化“动”为“静”，“静”中求“动” 板之间的夹角保持不变，忽略 3.基本方法 圆柱体与木板之间的摩擦，在 (1)三力平衡：图解法、解析法、相似三角形法、 转动过程中 ( 辅助圆法。 A.圆柱体对木板的压力逐渐增大 (2)多力平衡：转化为三力平衡，如图所示， B.圆柱体对木板的压力先增大后减小 qE<mg,把挡板缓慢转至水平的过程中，可以 C.两根细绳上的拉力均先增大后减小 用重力与静电力的合力(mg-一qE)代替重力与 D.两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变 静电力 心听课记录 mg mg-gE 4.共点力在动态变化过程中，有可能会触发某个 模型归纳 临界条件，从而破坏物体的平衡状态，处理这类 动态平衡问题常见模型 问题时，关键是弄清楚临界极值的条件，灵活应 图例 常用的分析方法 用图解法和函数法分析求解。 |典例6[物体的动态平衡](2025· 山东菏泽模拟)如图所示，光滑直 个0 杆OA、OB在O点由铰链固定，两 图解法 mg 杆间夹角0(0<90°)不变，在两杆 mg↓解析法 上分别套上质量相等的环P、Q,两 力F存在极值Fmin=mg sin0 环由不可伸长的轻绳连接。初始时，杆OA竖 直，现缓慢顺时针绕O点转动两杆至杆OB竖 直，则在转动过程中 ( A.杆对环P的弹力先变大后变小 ng B.杆对环P的弹力一直变小 ng N C.杆对环Q的弹力先变小后变大 图解法 解析法 D.杆对环Q的弹力一直变小 N1、N2始终减小 C听课记录 a G 「典例7[物体的动态平衡]如图，用两根等长的细 挡板对球的弹力F,存在极值 绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P点，将 第一部分专题一 力与运动 003 质量为m的小球，两根筷子均在竖直平面内， 续表 且筷子和竖直方向的夹角均为0。已知小球与 图例 常用的分析方法 筷子之间的动摩擦因数为以，设最大静摩擦力 0' 等于滑动摩擦力，重力加速度为g,小球静止。 下列说法正确的是 () A.筷子对小球的最小压力是24coS0+sin) mg ☒ O mg F B.当0增大时，筷子对小球的最小压力一定增大 相似三角形法（阴影部分三角形相似） C.当0减小时，筷子对小球的最小压力一定增大 D.要想用筷子夹住小球，必须满足u>tan0 辅助圆法 心听课记录 F o F'ON ON F"or M 。方法技巧… 同孤（弦）所对的圆周角相等，作出 解决临界极值问题的三种方法 三角形的外接圆 (1)解析法：根据物体的平衡条件列出平衡方 程，在解方程时采用数学方法求极值。 典例8[平衡中的临界极值问题] (2)图解法：此种方法通常适用于物体只在三个 (多选)筷子是中华饮食文化的标 力作用下的平衡问题。 志之一，我国著名物理学家李政道 (3)极限法：极限法是一种处理极值问题的有效 曾夸赞说：“筷子如此简单的两根 方法，它是指通过恰当选取某个变化的物理量将问 木头，却精妙绝伦地应用了物理学 题推向极端（如“极大”“极小”等），从而把比较隐薇 的临界状态暴露出来，快速求解。 杠杆原理。”如图所示，用筷子夹住 温馨提示》请完成课时作业① 第2讲 直线运动与牛顿运动定律 知识网络》体系构建 v=V+at x=ul+>ar 基本 加速度a是联系力和运动 两类基本问题 公式 的桥梁 -02=2a 弹簧、橡皮条类弹力不 能突变 华=” 瞬时性问题 匀 牛 轻杆、细线、接触面间 △x=aT 推论 速 初速度为0的匀变速 与直线 弹力能突变 运 连接体问题 整体法和隔离法 直线运动的比例式 线 定 v=gt 动 a方向向上→超重 超重和失重 h7gr 自由落体 a方向向下→失重 运动 临界极值问题 72=28h 特例 水平传送带 U=u一8 图像问题 传送带模型 倾斜传送带 h=wl-8 竖直上抛 运动 F-i、a-i 滑块一木板模型 速度相等是临界条件 2=2gh 斜率、面积、截距的含义 004 2对勾·讲与练·高三二轮物理第一部分 专题突破 专题一力与运动 第1讲力与物体的平衡 》考向探究·素养提升《 考向一静态平衡问题 典例1C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还受到B对A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F、A 对B沿斜面向下的摩擦力，由于B静 止，则B还受到斜面对B沿斜面向上 的摩擦力，即B受6个力作用，故选C。 典例2A对球体进行受力分析，球体 受重力mg、弹簧测力计的拉力T、斜 面对其的支持力N2、挡板对其的支持 力N1,如图所示，球体静止于斜面上， 60P 71g 309 由平衡条件得N1cos60°=V2cos60°， N1sin60°+V2sin60°+T=mg,联立 餐N,=N-9 N,A正确。 典例3D由题意可知细线c对A的 拉力和细线d对B的拉力大小相等且 为0.5N、方向相反，对A、B整体受力 分析可知细线a的拉力大小为T。= (mA十mB)g=1N,设细线b与水平 方向夹角为α，根据平衡条件，对A受 力分析有T sin a十Tesin0=mAg, T cos a=T。cos0,代入数据联立解得 T=0.5N,故D正确。 典例4B设Q和P的质量分别为 m1、m2,两球之间的静电力为F,细绳 的拉力分别为F1、FT2:平衡时与竖 直方向夹角为0，对于小球Q有q1E十 F1sin0=F,Fncos0=m1g,对于小 球P有q2E+F=Fr2sin0,FTzcos0= m2g,联立有q1E=F-Fnsin0>0, qeE=Fmsin0-F>0,所以可得F≥ Fn=m,可知m>m1,即 Fn,又因为F mi 17n2 P的质量一定大于Q的质量；两小球 的电荷量则无法判断，故选B。 典例5D当导线静止在⊙O(O) 题图(a)右侧位置时，对 导线受力分析如图所示， 可知要让安培力为图示 方向，则导线中电流方向 M(N) 应由M指向N,A错误； 由于与O)'距离相等位 4m8 置的磁感应强度大小相等且不随时间 讲义手册 变化，有sin0=B1L mg ,Fr=mgcos 0, 则可看出sin0与电流I成正比，当I 增大时，0增大，则c0s日减小，静止后， 轻绳对导线的拉力F,减小，由牛顿第 三定律可知导线对轻绳的拉力减小， B、C错误，D正确。 考向二动态平衡及临界极值问题 典例6D以P、Q 及轻绳整体为研究 对象，整体受力分 析可知，OA杆和 OB杆对环的弹力 Fp 夹角不变，作力的 失量三角形如图所示，由图可判断转 动过程中Fp增大，F。减小，D正确。 典例7B设两细绳对圆 柱体的拉力的合力为 T,木板对圆柱体的支持 力为N,细绳与垂直木 板方向夹角为：，从右向 左看如图所示。在木板 以底边为轴向后方N区公 缓慢转动直至水平过程 mg 中，a不变，Y从90°逐渐减小到0°，又 Y+B+a=180°，且a<90°，可知90°< Y+3180°，则0°3180°，可知3从 锐角逐渐增大到钝角，根据正弦定理 in a sin 8siny,由于siny不断 mg 减小，可知T不断减小，sin3先增大 后减小，可知N先增大后减小，结合 牛顿第三定律可知，圆柱体对木板的 压力先增大后减小，故A错误，B正 确；设两细绳之间的夹角为20，细绳拉 力为T,则2T'cos0=T,可得T= 2c0s00不变，T逐渐减小，可知细绳 T 拉力不断减小，故C、D错误。 典例8BD如图，左右两 边的筷子对小球有沿筷 子向上的摩擦力F,和垂 直筷子指向球心的压力， 则对小球有2Fcos0= mg+2 Fxsin0。当压力 FN最小时，则F; FN,解得最小压力为 mg F=2(ucos 0-sin ) A错误；根据FN=2(ucos0-sin0】 mg 可知，当日增大时，筷子对小球的最小 压力一定增大，B正确，C错误；要想用 筷子夹住小球，可知表达式F 2(cos0-sin9)中的分母大于0，即 mg 必须满足μ>tan0,D正确。 第2讲直线运动与牛顿运动定律 》考向探究·素养提升《 考向一匀变速直线运动规律及应用 典例1A方法一：比例法 设木板从静止释放到下端到达A点的 时间为t。,木板通过A点时间为△t1, 若木板长度为L,则t。:△t1=1: (√2一1)①：若木板长度为2L,设木板 通过A点时间为△t2,t。:△t2=1: [(W2-1)+(W5-√2)]=1：(5-1) ②，联立①②得△t2:△t1=(W3-1): (2一1)，A正确。 方法二：基本公式法 对木板由牛顿第二定律可知木板的加 速度不变，木板从静止释放到下端到 达A点的过程，有L=】 静止释放到上端到达A,点的过程，当 1 木板长度为L时，有2L=2ati,当木 1 板长度为2L时，有3L= at,又 2 △11=l1一l0,△12=l2一lo,联立解得 △2：△11=(3-1)：(2-1)，A 正确。 典例2A由题意可知，设汽车做匀加 速直线运动的时间为t',匀速运动的 速度为口，匀加速直线运动阶段，由位 移公式=，根据递向思维，匀减 速直线运动阶段的位移等于匀加速直 线运动阶段的位移，则匀速直线运动 阶段有8.x一x一x=,联立解得t'= 其，再根据x= 2at,解得= 1 1 8at, A正确，B、C、D错误。 典例3C经分析可知，当两车速度相 等时，两车之间的距离最大，即2= v1一at,解得t=6s,故A错误；t=6s 时，甲车的位移为c=1一号a, 乙车的位移为x2=℃2t,则两车间最 大距离为△x=x甲一x乙十x。,解得 △x=64m,故B错误；甲车从开始制动 到速度减为0的时间61= 20 S= a 2 20 10s,此时甲车的位移x= 1= 2 10m=100m,乙车的位移x2 =V2t1= 8×10m=80m,此时两车相距△x'= x'p-x'2+x0=100m-80m+ 28m=48m,因此甲车停止时，乙车还 未追上，乙车继续匀速前行的时间 t2= △z'=4 s=6s,相遇时甲车静 02 止，则两车相遇所需要的时间t总= t1十12=16s,故C正确，D错误。 考向二牛顿运动定律的应用 典例4A细线剪断前，对B、C、D整体 受力分析，由力的平衡条件有A、B间 轻弹簧的弹力FAB=6mg,对D受力 分析，由力的平衡条件有C、D间轻弹 簧的弹力FcD=mg,细线剪断瞬间，对 B由牛顿第二定律有3mg一FAB= 3maB,对C由牛顿第二定律有2mg十 FcD=2mac,联立解得aB=一g,ac= 1.5g,A正确。 典例5C因为物块甲向右运动，木箱 静止，根据相对运动，甲对木箱的摩擦 参考答案217