第2章 相互作用-第4节 牛顿第三定律 共点力静态平衡 课件—2027届高考物理一轮复习

该高中物理高考复习课件聚焦牛顿第三定律、受力分析、共点力静态平衡三大核心考点，依据高考评价体系梳理相互作用力特点、平衡条件等必备知识，通过对比表格、方法归纳明确高频考点，结合2024辽宁等真题实例，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于“真题情境+方法突破+素养提升”，如牛顿第三定律通过2024辽宁砚台题辨析平衡力与相互作用力，共点力平衡用正交分解法解题，培养科学思维与物理观念。提供受力分析步骤、平衡方法模板，助力学生掌握答题技巧，教师可精准指导复习。

第2章 相互作用 第4节 牛顿第三定律 共点力静态平衡 1 考点一 牛顿第三定律 考点二 受力分析 考点三 共点力静态平衡 2 考点一 牛顿第三定律 3 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 4 3.相互作用力的特点 同大小 同时产生、变化、消失 同性质 反向 异体,即作用力、反作用力作用在不同物体上 不同效果 与相互作用的两物体的运动状态无关 与是否和其他物体相互作用无关 （1）三同 （2）三异 （3）二无关 5 4.一对平衡力与作用力和反作用力的比较 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 6 【视角1】　相互作用力与一对平衡力的比较 例1 (2024·辽宁)利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时( ) C A.砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B.桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C.桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D.桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 7 [解析] 当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误；根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误；由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确；桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。故选C。 8 考点二 受力分析 9 1.受力分析的一般步骤 10 2.整体法与隔离法 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 11 3.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。 12 【视角1】 受力分析 例1 (2025·北京)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( ) C A.4 B.5 C.6 D.7 [解析] 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F、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。 13 【视角2】 微元法 例2 2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是( ) A A. B. C. D. 14 [解析] 由于风速水平向右、大小恒定且不随高度改变，可认为单位长度飘带受到的风力F0相同，假设飘带总长为L，质量为m，由飘带自由端向上选取任意一段Δx，该部分飘带的重力和所受风力分别为G = Δmg = ·mg， F = Δx·F0，该部分飘带稳定时受力平衡， 受力分析如图所示，重力与风力的合力与剩余部分间的张力T是平衡力，设竖直方向的夹角为θ，则满足tan θ = ，可知飘带与竖直方向的角度与所选取的飘带长度无关，在风速一定时，飘带与竖直方向的角度正切值恒定，则飘带为一条倾斜的直线。 15 温馨提示：请见考点集训（十二） 16 考点三 共点力静态平衡 17 1.共点力的平衡 （1）平衡状态：物体______或做______________。 （2）平衡条件：___或___， ___。 （3）常用推论 ①若物体受个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余 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 18 2.处理共点力平衡问题的基本思路 确定平衡状态（加速度为零）<m></m> 巧选研究对象（整体法或隔离法）<m></m> 受力分析<m></m> 建 立平衡方程<m></m> 求解或作讨论。 3.求解共点力平衡问题的常用方法： （1）合成法：一个力与其余所有力的合力等大反向，常用于非共线三力平衡。 （2）正交分解法：<m></m>合<m></m>，<m></m>合<m></m>，常用于多力平衡。 （3）矢量三角形法：把表示三个力的有向线段构成一个闭合的三角形，常用于非特殊 角的一般三角形。 19 【视角1】 正交分解法 例1 如图所示，一个倾角为30°、底面粗糙、斜面光滑的斜面体放在粗糙的水平面上，斜面体的质量为2m。轻绳的一端固定在天花板上，另一端系住质量为m的小球，整个系统处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角也为30°。若滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则斜面体与水平面间的动摩擦因数至少为( ) C A. B. C. D. 20 [解析] 由题意对小球受力分析，沿斜面方向由平衡条件得mgsin 30° = Tcos 30°，解得T = mgtan 30° = mg，对小球和斜面构成的整体受力分析，由平衡条件得，水平方向满足Tsin 30° = f，竖直方向满足FN+Tcos 30° = 3mg，当f = μFN时，斜面体与水平面间的动摩擦因数最小，解得最小值为μ = ，故选C。 21 【视角2】 整体法与隔离法 例2 如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平地面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C。整个装置处于静止状态， B A.当m一定时，θ越大，每根轻杆对滑块的弹力越小 B.当M、m一定时，每个滑块对地面的压力大小为g C.当m和θ一定时，每个滑块与地面间的摩擦力大小为 D.若最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力，当tan θ≥时，无论怎样增大m，都不能使M沿地面滑动 设杆与水平地面间的夹角为θ，重力加速度为g。下列说法错误的是(　　) 22 [解析] 根据力的平行四边形定则，有F1 = F2 = ，故m一定时，θ越大，轻杆受力越小，则轻杆对滑块的弹力越小，A正确；对A、B、C整体进行受力分析可知，对地压力为FN1 = g，因此每个滑块对地的压力大小为FN2 = Mg+mg，B错误；对滑块A受力分析，受重力，杆的推力，地面的支持力和向右的摩擦力，根据平衡条件有f = F1cos θ = ，C正确；滑块不能沿地面滑动时满足μFN2≥F1cos θ，即μ≥，解得μ≥，当m→∞时，有μ≥，即当tan θ≥时，无论怎样增大m，都不能使M沿地面滑动，D正确。 23 【视角3】 拉密定理 例3 如图所示，质量为m的光滑圆柱体放在“V”形挡板上，OA、OB两板之间的夹角为120°固定不变。初始时刻OB板水平，现将“V”形挡板绕О轴在竖直面内沿顺时针方向缓慢转动，直至OA板水平。已知重力加速度大小为g，在此过程中( ) D A.圆柱体对OA板的压力先增大后减小 B.圆柱体对OB板的压力先增大后减小 C.当OB板转过30°时，圆柱体对OB板的作用力大小为mg D.当OB板转过60°时，圆柱体对OA板的作用力大小为mg 24 [解析] 设OB板转动的角度为θ，对圆柱体受力分析如图甲，由正弦定理可得， 圆柱体在旋转过程中θ从0°增大至60°， 再由牛顿第三定律可知，圆柱体对OA板压力逐渐增大，对OB板压力逐渐减小，故AB错误；当OB板转过30°时，两板与水平方向夹角均为30°，两板对圆柱体的支持力大小均为FN ，与竖直方向夹角为30°，如图乙所示，可得FN = mg， 故C错误；当OB板转过60°时，OA板处于水平位置，圆柱体只受到重力和OA板的支持力，由二力平衡得FN' = mg ，由牛顿第三定律知圆柱体对OA板的作用力大小为 mg，故D正确。故选D。 25 【视角4】 三力汇交原理 例4 (多选)如图所示，一重为G的匀质杆一端通过轻绳悬挂在天花板上，另一端受一水平拉力F，静止时杆与水平方向成α角且tan α = ，则轻绳拉力T和水平拉力F分别为( ) BD A. B. C. D. [解析] 对杆受力分析如图，根据三力汇交原理三力的延长线交于同一点，而重力作用在中点，则根据几何关系有tan β = 2tan α = ，由平衡条件有F = = 2G，T = G。 26 $