第6讲 受力分析 共点力的平衡-【优学精研】2027年高考物理一轮总复习教用课件

该高中物理高考复习课件聚焦“受力分析”“共点力平衡”核心考点，依据高考评价体系明确考查要求，系统梳理受力分析步骤、整体法与隔离法应用，以及“活结死结”“动杆定杆”模型，通过近三年高考真题分析，明确共点力平衡占比达60%的高频考点，归纳静态平衡、多物体平衡等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题溯源+模型突破+素养提升”策略，如以2024河北高考斜面挡板球体平衡题为例，运用正交分解法和合成法解析，培养学生科学思维中的模型建构与科学推理能力。特设“易错警示”和“方法归纳”，帮助学生掌握整体隔离法等解题技巧，教师可据此精准指导，助力学生高效冲刺高考。

第6讲　受力分析　共点力的平衡 目标要求 1. 熟练掌握受力分析的步骤，会灵活应用整体法、隔离法进行受力分析。 2. 会运用共点力平衡的条件分析解决静态平衡问题。 目 录 CONTENTS 考点一　受力分析 考点二　共点力的平衡 考点三　“活结”和“死结”与“动杆”和“定杆”模型 课时跟踪检测 考点一　受力分析 目 录 知识速记 1. 受力分析：即分析物体的受力，有两条思路： （1）根据物体 的变化来分析和判断其受力情况。 （2）根据 的特点，从相互作用的角度来分析物体的受力。 2. 受力分析的一般顺序：先分析 （如重力、电场力、磁场力）， 再分析接触力（如 、 ），最后分析其他力。 运动状态　 各种力　 场力　 弹力　 摩擦力　 目 录 高中总复习·物 理 　〔人教版必修第一册P80·T2情境〕如图所示，一梯子斜靠在光滑的竖直墙壁上，下端放在粗糙的水平地面上，某工人站立于梯子上静止不动。判断下列说法的正误： （1）地面对梯子的摩擦力方向水平向右。 （　×　） × （2）人和梯子组成的系统受四个力作用。 （　√　） （3）梯子对工人的作用力竖直向上。 （　√　） （4）地面对梯子的作用力竖直向上。 （　×　） √ √ × 目 录 高中总复习·物 理 要点深化 1. 受力分析的一般流程 目 录 高中总复习·物 理 2. 受力分析的三种方法 假设法 在判断某力是否存在时，先对其做出不存在的假设，然后根据 该力不存在时物体运动状态和实际运动状态是否相符来判断该 力是否存在 状态法 （1）处于平衡状态的物体：根据其平衡条件进行受力分析。 （2）处于变速运动状态的物体：应用牛顿第二定律进行受力 分析 转换法 在受力分析时，若不方便直接分析某力是否存在： （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 目 录 高中总复习·物 理 （2026·湖南常德联考）如图所示，M、N两物体叠放在一起，在竖直 向上的恒力F作用下，沿竖直墙壁一起向上做匀速直线运动，则关于两物 体受力情况的说法正确的是（　D　） D A. 物体M可能受到6个力 B. 物体N可能受到5个力 C. 物体M与墙之间一定有摩擦力 D. 物体M与N之间一定有摩擦力 目 录 高中总复习·物 理 解析：把M、N作为整体研究，由平衡条件可知M与墙壁间没有弹力和摩擦 力（若有弹力，整体在水平方向不可能平衡），对N，由平衡条件可知N一 定受到自身重力、M给N的支持力和静摩擦力，即N一定受到3个力作用； 对M，由平衡条件可知M一定受到F、自身重力、N给M的静摩擦力和压 力，即M一定受到4个力作用。故D正确。 目 录 高中总复习·物 理 　整体法和隔离法的比较 整体法 隔离法 概念 将相互关联的问题视为一 个整体 将某个物体从整体中分割出来单独 研究的方法 选用 原则 研究外界物体与系统整体 的相互作用 研究系统内物体之间的相互作用 注意 问题 不需要考虑系统内部物体 间的相互作用 一般隔离受力较少的物体进行分析 目 录 高中总复习·物 理 　（2025·北京高考6题）如图所示，长方体物块A、B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 √ 目 录 高中总复习·物 理 解析： 　根据题意，对A受力分析可知，其受重力、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，其受重力、 斜面的支持力、A的压力、拉力F、B还受A沿斜面向下的静摩擦力，由于B 静止，则受沿斜面向上的静摩擦力，即B受6个力作用，故C正确。 目 录 高中总复习·物 理 考点二　共点力的平衡 目 录 知识速记 1. 平衡状态：物体保持 或 状态。 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　 目 录 高中总复习·物 理 　图甲所示的物体静止于斜面上；图乙所示的物体沿斜面匀速下滑；图丙 所示的物体到达光滑斜面的最高点。 （1）图甲、乙中的两个物体，所受的合力是多少？分别处于什么状态？ 提示： 图甲、乙中的物体所受的合 力为零，都处于平衡状态。 目 录 高中总复习·物 理 （2）图丙中物体的速度为零，是不是也是平衡状态？ 提示： 不是，某一时刻速度为零，并不是物体处于平衡状态的判断依据。 目 录 高中总复习·物 理 要点深化 　处理平衡问题常用的方法 方法 内容 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 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 目 录 高中总复习·物 理 方法 内容 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 目 录 高中总复习·物 理 教材母题 　〔教科版必修第一册P91·T3改编〕〔多选〕将一个重力为mg的铅球放在 倾角为θ的斜面上，并用竖直挡板挡住，铅球处于静止状态。不考虑铅球 受到的摩擦力，则斜面对铅球的支持力和挡板对铅球的支持力大小为 （　　） A. B. C. mgtan θ D. √ √ 目 录 高中总复习·物 理 解析： 方法一：（力的合成法）对铅球受力分析如图 所示， 挡板对铅球的支持力与斜面对铅球的支持力的合力与重力等 大反向，结合几何关系可知，FN1＝mgtan θ，FN2＝，故 B、C正确，A、D错误。 方法二：（正交分解法）对铅球受力分析如图所示， 建立如图所示的直角坐标系，则在x轴方向有FN1＝FN2sin θ， 在y轴方向有FN2cos θ＝mg，联立解得FN1＝mgtan θ，FN2＝ ，故B、C正确，A、D错误。 目 录 高中总复习·物 理 链接高考 　（2024·河北高考5题）如图，弹簧测力计下端挂有一质量为0.20 kg的光滑均匀球体，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°。若弹簧测力计位于竖直方向，读数为1.0 N，g取10 m/s2，挡板对球体支持力的大小为（　　） A. N B. 1.0 N C. N D. 2.0 N √ 目 录 高中总复习·物 理 解析： 　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N1、挡板对其的支持力 N2，如图所示， N1cos 60°＝N2cos 60° N1sin 60°＋N2sin 60°＋T＝mg，联立解得N1＝N2＝ N， A正确。 目 录 高中总复习·物 理 链接分析 　教材母题和2024河北高考5题： （1）都考查了斜面挡板组合作用下球体的平衡 （2）都应用了共点力的平衡条件，采用的方法都是合成法或正交分解法 目 录 高中总复习·物 理 （2026·贵州贵阳期末）如图所示，质量分别为m、2m的小球1、2用细 线a、b、c连接悬吊在墙角，细线a与竖直方向的夹角θ1＝37°，细线b与竖 直方向的夹角θ2＝60°，细线c水平，不计细线的重力，sin 37°＝0.6， cos 37°＝0.8，则细线a、c上的拉力大小之比为（　C　） A. 5∶6 B. 6∶5 C. 5∶3 D. 3∶5 C 解析：设细线a、c上的拉力大小分别为F1和F2，对两个小球和细线b整体受力分析，根据平衡条件有F1sin 37°＝F2，解得F1∶F2＝5∶3，故选C。 目 录 高中总复习·物 理 处理多物体平衡问题的技巧 1. 合理选择研究对象：在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般 采用整体法与隔离法进行分析，在使用时有时需要先整体再隔离，有时需 要先隔离再整体，有时需要交替使用整体法和隔离法。 2. 转移研究对象：用隔离法直接分析一个物体的受力情况不方便时，可转 移研究对象，先隔离分析相互作用的另一个物体的受力情况，再根据牛顿 第三定律分析该物体的受力情况。 目 录 高中总复习·物 理 （2026·湖南长沙模拟）如图所示，一个重力为mg的小环套在竖直的 半径为R的光滑大圆环上，一劲度系数为k，自然长度为L0的轻质弹簧的一 端固定在小环上，另一端固定在大圆环的最高点A，当小环静止时，弹簧 与竖直方向之间的夹角为θ，已知k＝，L0＝R，则下列选项正确的是 （　C　） C A. θ＝45° B. 弹簧的长度为2L0 C. 小环受到大环的支持力为mg D. 弹簧弹力大小是 目 录 高中总复习·物 理 解析：对小环受力分析，如图所示，由力的三角形与几 何三角形相似可得＝＝，又AO＝BO，可得小环 受到大环的支持力FN＝mg，设弹簧长度为AB＝L，由胡 克定律有k（L－L0）＝2mgcos θ，由几何关系有L＝2Rcos θ，联立方程解得θ＝30°，L＝R＝3L0，弹簧弹力为k（L－L0）＝mg，故C正确。 目 录 高中总复习·物 理 　〔多选〕（2026·云南省文山州期中）某同学在家清洁墙面的情境如图所 示，他用力推着一个0.8 kg的拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动，推力保 持在沿轻杆方向上，此时轻杆与竖直墙面的夹角为53°，推力大小为40 N。已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g取10 m/s2，则（　　） A. 拖把头对墙的压力为32 N B. 拖把头对墙的压力为24 N C. 拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.5 D. 拖把头与墙面之间的动摩擦因数为0.75 √ √ 目 录 高中总复习·物 理 解析： 　拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动，根据平衡条件结合牛顿第 三定律可得拖把头对墙的压力为FN＝Fsin 53°＝40×0.8 N＝32 N，故A正 确，B错误；拖把沿墙竖直向上做匀速直线运动，有Fcos 53°＝mg＋f，拖 把头受到的滑动摩擦力为f＝μFN，解得拖把头与墙面之间的动摩擦因数为μ ＝0.5，故C正确，D错误。 目 录 高中总复习·物 理 立体空间共点力的平衡问题 　当物体受力不在同一平面内而保持平衡时，在任一平面上，任一直线上 受力都是平衡的。 常用方法 解题技巧 对称法 根据空间对称性，某几个力的竖直方向的分力与重力 平衡 降维法 利用平衡条件将物体受到的力分解转化为同一平面上 的力来分析 目 录 高中总复习·物 理 （2026·甘肃庆阳期中）磁悬浮地球仪利用磁场间的相互作用使地球 仪漂浮在半空中。如图所示，通电后水平圆形底座上共有N个完全相同的 小磁极对地球仪内球心处的小磁体产生作用力，使地球仪悬浮在空中。已 知各磁极和小磁体连线形成的圆锥的高度为1.6R，底面圆半径为1.2R，圆 锥的轴线竖直且恰好过底座圆心。已知地球仪的质量为m，重力加速度为 g，则地球仪悬浮时每个磁极对小磁体的作用力大小为（　A　） A A. B. C. D. 目 录 高中总复习·物 理 解析：设地球仪中的小磁体与小磁极之间连线与竖直方向夹角为θ，根据 几何关系有tan θ＝＝，解得θ＝37°，根据对称性可知，每个小磁极对 小磁体的作用力大小均相等，对小磁体进行受力分析，根据平衡条件有 NFcos θ＝mg，解得F＝，故A正确。 目 录 高中总复习·物 理 〔多选〕（2026·山东滨州期末）图甲为一直角斜槽，斜槽的棱MN 与水平面的夹角为θ＝37°，两槽面关于竖直面对称。图乙是斜槽的截面 图，一个质量m＝1 kg的正方体物块恰能沿此斜槽匀速下滑。物块与两槽 面间的动摩擦因数相同，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2。 下列说法正确的是（　　） A. 每个槽面对物块的摩擦力大小为3 N B. 每个槽面对物块的支持力大小为4 N C. 物块与槽面之间的动摩擦因数为μ＝ D. 若施加沿MN向上的拉力使物块沿斜槽匀速向上运动，则拉力大小为12 N 目 录 高中总复习·物 理 审题指导 （1）在垂直于斜槽的平面内，对物块进行受力分析，根据平衡条件列 方程。 （2）在物块下滑的平面内，再次对物块进行受力分析，根据平衡条件列 方程。 答案：ACD 目 录 高中总复习·物 理 解析：对物块受力分析，如图所示在垂直于斜槽的平面 内，有2FNcos 45°＝mgcos θ，在物块下滑方向上，有 2f＝mgsin θ，其中f＝μFN，联立解得FN＝4 N，f＝3 N，μ＝，故A、C正确，B错误；若施加沿MN向上 的拉力使物块沿斜槽匀速向上运动，则拉力大小为T＝2f＋mgsin θ＝12 N，故D正确。 目 录 高中总复习·物 理 考点三　“活结”和“死结”与“动 杆”和“定杆”模型 目 录 要点深化 1. “活结”与“死结”模型 分类 模型结构 （举例） 模型解读 模型特点 “活 结” 模型 “活结”一般由绳跨过滑轮或绳 上挂一光滑挂钩而形成，绳子因 “活结”而弯曲，但实际为同一 根绳 “活结”两侧的绳子上的张力大小处处相等 “死 结” 模型 “死结”把绳子分为两段，且不 可沿绳子移动，“死结”两侧的 绳因结而变成两根独立的绳 “死结”两侧的绳子上张力不一定相等 目 录 高中总复习·物 理 2. “动杆”和“定杆”模型 分类 模型结构 （举例） 模型解读 模型特点 “动 杆” 模型 轻杆用光滑的转轴或铰 链连接，轻杆可围绕转 轴或铰链自由转动 当杆处于平衡状态时， 杆所受的弹力方向一定 沿杆向内或向外 “定 杆” 模型 轻杆被固定在接触面 上，不发生转动 杆所受的弹力方向不一 定沿杆，可沿任意方向 目 录 高中总复习·物 理 〔多选〕（2026·河北廊坊期末）如图甲所示，细绳AD一端固定在竖 直墙上的A点，另一端跨过固定水平横梁BC右端的定滑轮系着一个质量为 m1的物体，∠ACB＝30°；图乙所示的轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙 上，另一端G通过细绳EG拉住，∠EGH＝30°，轻杆的G点用细绳GF拉住 一个质量为m2的物体，m2＝2m1，则下列说法正确的是（　BC　） BC A. BC杆上的弹力大小与HG杆上的弹 力大小比值为1∶2 B. BC杆上的弹力大小与HG杆上的弹力 大小比值为1∶2 C. 细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为1∶4 D. 细绳AC段的拉力FAC与细绳EG段的拉力FEG之比为1∶2 目 录 高中总复习·物 理 解析：题图甲中绳跨过滑轮，与滑轮接触的点是“活 结”，绳上拉力大小处处相等，两段绳的拉力都是m1g， 互成120°角，因此合力的大小是m1g，故BC杆上弹力大 小也是m1g（方向与竖直方向成60°角斜向右上方）即FBC＝m1g，题图乙中绳与杆的端点连在一起，杆与绳接触的点是“死结”，两段绳上的拉力不一定相等，而杆的一端用铰链固定在墙上，故杆对G点的弹力方向沿杆，对G点受力分析如图所示。又FGF＝m2g，由力的平衡条件可得FHG＝＝m2g，由力的性质可得HG杆受到绳的作用力为FHG'＝FHG＝m2g，又m2＝2m1，故FBC∶FHG＝1∶2，A错误，B正确；题图乙中FEGsin 30°＝m2g，得FEG＝2m2g，则有＝＝，C正确，D错误。 目 录 高中总复习·物 理 如图所示，钉子A和小定滑轮B均固定在竖直墙面上，它们相隔一定距离且 处于同一高度，细线的一端系有一小砂桶D，另一端跨过定滑轮B固定在钉 子A上。质量为m的小球E与细线上的轻质动滑轮C固定连接。初始时整个 系统处于静止状态，滑轮C两侧细线的夹角为74°。现缓慢地往砂桶添加 细砂，滑轮C两侧细线的夹角为120°。不计一切摩擦，取cos 37°＝0.8， 则此过程中往砂桶D中添加的细砂质量为（　　） A. m B. m C. m D. m √ 目 录 高中总复习·物 理 解析： 　设砂桶的质量为M，对砂桶分析，由平衡条件可知F＝Mg， 对动滑轮C受力分析，由平衡条件可得2Fcos 37°＝mg，往砂桶D中添 加细砂后，有F'＝（M＋ΔM）g，2F'cos 60°＝mg，联立解得ΔM＝ m，故B正确。 目 录 高中总复习·物 理 课时跟踪检测 目 录 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1. ★〔多选〕（2026·辽宁沈阳月考）智能机械臂广泛应用于物流行业。如 图是机械臂用机械手夹住纸箱，竖直向上匀速运动，下列关于纸箱受力的 说法正确的是（　　） A. 只受重力和弹力 B. 只受重力和摩擦力 C. 两侧受到的摩擦力方向相同 D. 两侧受到的弹力方向相反 √ √ 目 录 高中总复习·物 理 解析： 　根据平衡条件可知纸箱受到重力、机械手施于它的弹力和静摩 擦力作用；其中两侧受到的弹力方向相反；两侧受到的静摩擦力方向相 同，均竖直向上，故C、D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 2. （2025·重庆高考1题）现代生产生活中常用无人机运送物品，如图所 示，无人机携带质量为m的匀质钢管在无风的空中悬停，轻绳M端和N端系 住钢管，轻绳中点O通过缆绳与无人机连接。MO、NO与竖直方向的夹角 均为60°，钢管水平。则MO的弹力大小为（重力加速度为g）（　　） A. 2mg B. mg C. mg D. mg √ 解析： 　以钢管为研究对象，设轻绳的拉力为T，根据对称性可知两边绳 子拉力相等，根据平衡条件2Tcos 60°＝mg，可得T＝mg，故选B。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 3. ★（2026·贵州遵义期末）某同学搭建了一个甲烷分子球棍模型，并将其 静置在光滑水平桌面上，如图所示。质量均为m的四个相同小球a、b、c、 d，通过轻杆连接在小球O的周围，形成一个正四面体结构。已知小球O质 量为M，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. O球受到的合力为Mg B. O球受到的合力为零 C. a球受到桌面的作用力大小为mg D. a球受到桌面的作用力大小为mg＋Mg √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 解析： 　由题意可知，O球静止，所以，O球受到的合力为零，A错误， B正确；对整体，总重力为（M＋4m）g，桌面支持力与之平衡，3小球受 力对称，每个小球受桌面支持力mg＋Mg，由于桌面光滑，a球与桌面无 摩擦，故a球受到桌面的作用力大小等于a球受到桌面的支持力大小，为 mg＋Mg，C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 4. （2026·山西大同模拟）如图所示，轻弹簧一端连接小球A，另一端悬挂 在天花板上。轻绳1连接小球A、B，轻绳2一端连接小球B，另一端固定在 竖直墙壁上，两小球均处于静止状态。A、B的质量分别为M、m，弹簧弹 力为F，弹簧与竖直方向、轻绳1与水平方向的夹角均为30°，轻绳2沿水 平方向，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. M＝m B. M＝m C. F＝2mg D. F＝mg √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 解析： 分别对两小球A、B受力分析如图 根据平衡条件可得F1＝Mg，F1'sin 30°＝ mg，由牛顿第三定律可知F1与F1'大小相等， 则有M＝2m，故A、B错误；由平衡条件，可 得F＝2Mgcos 30°，与上式联立可得F＝2mg，故C正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 5. （2026·河北廊坊期末）如图，天然气灶的锅支架上对称分布着四个支 撑片，每个支撑片与水平方向的夹角均为α，锅及锅内食材的总质量为m， 重力加速度为g，将锅放在支架上烹饪时锅处于静止状态，不考虑锅与支 撑片之间的摩擦力，每个支撑片对锅的弹力大小为（　　） A. B. C. D. √ 解析： 　根据对称性及平衡条件得4FNcos α＝mg，解得 FN＝ ，故A正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 6. （2026·云南昆明期末）如图所示为某智能机器人机械臂简化示意图， AO、BO、AB三根轻杆通过铰链连接，AB固定在水平方向，ABO位于竖直 平面内，AO与水平方向的夹角为35°，BO与水平方向的夹角为60°。在O 点用轻绳悬挂重力为G的货物，系统处于静止状态时，AO杆、BO杆弹力的 大小分别用F1、F2表示，下列关系式正确的是（　　） A. G＜F1＜F2 B. G＜F2＜F1 C. F1＜G＜F2 D. F1＜F2＜G √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 解析： 　对O点受力分析如图，根据相似三角形以及三角形的性质，大边对大角，（F1所对的角为30°、F2对角为125°、G对角为25°），则G＜F1＜F2，故A正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 7. ★（2025·安徽合肥三模）图甲为我国传统古建筑中常见的图案，该图案 均由图乙中单片青瓦拼凑而成。现瓦匠师傅用质量均为m的相同青瓦片叠 放在水平地面上，如图丙所示，瓦片1的支撑点为瓦片2、3的顶端。假设 青瓦片为质量分布均匀的圆弧形状，厚度不计，重力加速度为g，下列说 法正确的是（　　） A. 瓦片2对1左端的摩擦力水平向左 B. 瓦片3对1右端的摩擦力水平向左 C. 地面对瓦片2左端的支持力大小为mg D. 地面对瓦片3左端的支持力大小为mg √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 解析： 　因下方瓦片的受力点均在其顶端，瓦片1与瓦片2、3间的弹力均 沿竖直方向，对瓦片1受力分析可知，瓦片2、3对瓦片1没有摩擦力，故 A、B错误；对瓦片1、2、3整体受力分析，可得F地2左＋F地2右＋F地3左＋F地3 右＝3mg，根据对称性解得F地2左＝F地2右＝F地3左＝F地3右＝mg，故C正确， D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 8. 如图所示，轻杆AB的左端用铰链与竖直墙壁连接，轻杆CD的左端固定 在竖直墙上，图甲中两轻绳分别挂着质量为m1、m2的物体，另一端系于B 点，图乙中两轻绳分别挂着质量为m3、m4的物体，另一端系于D点。四个 物体均处于静止状态，图中轻绳OB、O'D与竖直方向的夹角均为θ＝ 30°，下列说法一定正确的是（　　） A. m1∶m2＝1∶1 B. m1∶m2＝2∶ C. m3∶m4＝1∶1 D. m3∶m4＝2∶ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 解析： 　图甲中，OB绳的张力为T＝m1g，由平衡条件可得m2g＝m1gcos θ，则m1∶m2＝2∶，故A错误，B正确；CD杆固定在墙上，杆的弹力方 向不确定，则m3、m4的比值不确定，故C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 9. 〔多选〕（2026·湖南长沙联考）如图所示，氦气球通过轻绳系留在地 面的沙袋上，已知氦气球以及球内氦气质量为12 kg，沙袋质量为20 kg， 与水平地面之间的动摩擦因数μ＝0.5。气球受到竖直向上的空气的浮力以 及水平方向风的作用力，当系留轻绳与水平方向之间的夹角为53°时（sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6），沙袋刚要在地面上滑动，重力加速度g＝10 m/s2，关于气球的受力，下列说法正确的是（　　） A. 气球所受的空气的浮力大小为200 N B. 气球所受的空气的浮力大小为180 N C. 水平风力的大小为80 N D. 水平风力的大小为60 N √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 解析： 　沙袋刚要滑动，此时沙袋受到的静摩擦力为最大静摩擦力，近 似等于滑动摩擦力。沙袋在水平方向受到绳子拉力FT沿水平方向的分力和 静摩擦力f，在竖直方向受到重力、地面支持力N和绳子拉力FT沿竖直方向 的分力。水平方向FTcos 53°＝f，竖直方向N＋FTsin 53°＝m沙袋g，且f＝ μN，代入数据联立解得FT＝100 N，气球在竖直方向受到竖直向下的重力 和绳子拉力FT在竖直方向的分力以及竖直向上的空气浮力F浮，故气球在竖 直方向F浮＝m球g＋FTsin 53°，在水平方向，气球受到水平方向的风力F风 和绳子拉力FT在水平方向的分力，故水平方向F风＝FTcos 53°，代入数据 联立解得F浮＝200 N，F风＝60 N，故A、D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 10. （2026·江苏泰州期末）如图所示，物块A被轻质细绳系住静止在倾角 为30°的斜面上，细绳绕过光滑定滑轮后与轻弹簧O点相连，物块B静止悬 挂在O点下方，轻弹簧水平，细绳左右两边与竖直方向的夹角分别为 30°、60°。已知轻弹簧劲度系数为k，B的质量为m，重力加速度为g，A 与斜面间的动摩擦因数μ＝，且最大静摩擦力 等于滑动摩擦力。求： （1）弹簧的伸长量x； 答案： 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 解析： 对结点O分析，根据平衡条件有 kx＝mgtan 60°，T＝ 解得T＝2mg，x＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 （2）水平地面对斜面的摩擦力f的大小和方向； 答案： mg，方向水平向左　 解析：对A与斜面整体进行分析，根据平衡条件有 f＝Tcos 60° 结合上述解得f＝mg，方向水平向左。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 （3）要使A、B始终在原有位置保持静止，A的质量M的最大值。（斜面始 终处于静止状态） 答案： 解析：对A进行分析，斜面对A的支持力大小 N＝Mgcos 30°－Tsin 30° 斜面对A的最大静摩擦力fmax＝μN 当A的质量达到最大值时，对A进行分析有Mgsin 30°＝Tcos 30°＋fmax 解得M＝。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 11. ★〔多选〕（2026·浙江省温州期末）如图甲所示为一鸡蛋收纳架，利 用斜坡使鸡蛋自动滚下。斜坡底端有一竖直挡板，斜坡倾角θ＝30°并开 有凹槽，凹槽宽度为R。现将5个鸡蛋放置在鸡蛋架上，将鸡蛋简化为质 量为m，半径为R的球，图乙为正视图，图丙为沿斜坡方向视角。已知重力 加速度大小为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 A. 鸡蛋架对5号鸡蛋的作用力大小为mg B. 4号鸡蛋对5号鸡蛋的支持力大小为mg C. 竖直挡板对1号鸡蛋的支持力大小为mg D. 凹槽单侧对5号鸡蛋的支持力大小为mg √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 解析： 　对5号鸡蛋进行分析，根据平衡条件，鸡蛋架对5号鸡蛋的作用 力大小N5＝mgcos θ＝mg，故A正确；对5号鸡蛋进行分析，根据平衡条 件，4号鸡蛋对5号鸡蛋的支持力大小N45＝mgsin θ＝mg，故B错误；对5个 鸡蛋整体进行分析，根据平衡条件可知，竖直挡板对1号鸡蛋的支持力大 小为F挡板＝5mgtan θ＝mg，故C正确；根据对称性可知，凹槽单侧对5号 鸡蛋的支持力大小相等，令该支持力方向与垂直于斜坡方向夹角为α，根 据几何关系有sin α＝＝，解得α＝45°，对5号鸡蛋进行分析，结合上 述有2Ncos α＝N5＝mg，解得N＝mg，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 目 录 高中总复习·物 理 $