2027届高三物理一轮复习专项训练 2.4牛顿第三定律　共点力的平衡

**基本信息** 以牛顿第三定律为基础，通过受力分析构建共点力平衡问题的科学推理体系，强化模型建构与平衡条件应用的逻辑链。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |牛顿第三定律|3题|作用力与反作用力辨析、平衡力区分|从概念本质出发，通过实例对比深化相互作用观念| |受力分析|5题|隔离法、整体法、弹力摩擦力方向判断|承接第三定律，建立“力的性质→受力示意图”模型| |共点力平衡|8题|正交分解法、合成法、动态平衡分析|综合前两模块，形成“受力分析→平衡方程→求解验证”完整推理链|

2027年新课标 高考总复习 《精讲精练》 第二章　相互作用 物理 学科网（北京）股份有限公司 第4课时　牛顿第三定律　共点力的平衡 基础探究： 考点一　牛顿第三定律 1．如图所示，一只金丝猴在树林中玩耍时，单手握住树枝悬挂在空中静止，下列说法正确的是（　　） A．金丝猴对树枝的拉力就是金丝猴的重力 B．树枝对金丝猴的拉力是由于树枝的形变引起的 C．金丝猴对树枝的拉力与树枝对金丝猴的拉力是一对平衡力 D．金丝猴对树枝的拉力与金丝猴受到的重力是一对作用力与反作用力 2．下列说法正确的是（　　） A．马拉车加速前进时，马对车的拉力大于车对马的拉力 B．人站在地面上时，人对地面的压力与地面对人的支持力等大反向 C．用鸡蛋撞石头，鸡蛋破了，石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力 D．物体A的质量大于物体B，当A静止放在B上时，A对B的作用力大于B对A的作用力 3．物体静止于斜面上，如图所示，则下述说法中正确的是（    ） A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力 B．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力 C．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力 D．物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力 考点二　物体的受力分析 1．某景区内有两块景观石a与b叠放在一起保持静止，如图所示。a、b之间的接触面可近似看作斜面MN，则石块b对石块a作用力的方向（　　） A．竖直向上 B．沿斜面向上 C．沿斜面向下 D．垂直斜面向上 2．“那达慕”是国家级非物质文化遗产，套马是“那达慕”大会的传统活动之一、某次套马的情景如图所示。套马者视为质点，可能受重力G、支持力，拉力F、摩擦力，其受力示意图可能正确的是（　　） A．B．C． D． 3．如图所示，用一竖直向上的力F使一可视为质点的物块与倾斜的墙面接触，物块处于静止状态，下列说法正确的是（　　） A．物块对斜面的作用力方向一定垂直于斜面向上 B．物块可能受到3个力的作用 C．若稍增大F，物块仍静止，则物块所受摩擦力一定增大 D．若稍减小F，物块仍静止，则物块所受摩擦力可能增大 4．如图所示，甲､乙两人分别乘坐两种电动扶梯，此时两电梯均匀速向上运转，则（　　） A．甲受到三个力的作用 B．甲对扶梯有摩擦力的作用 C．乙受到三个力的作用 D．乙对扶梯作用力的方向垂直扶梯向下 5．（多选）如图所示，固定斜面上有一光滑小球，有一竖直轻弹簧P与一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力的个数可能的是（　　） A．3 B．4 C．5 D．1 考点三　共点力的平衡 1．图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB静止时，连接AB的轻绳处于绷紧状态。O点是三根轻绳的结点，F、F1和 F2分别表示三根绳的拉力大小，F1= F2且∠AOB = 120°。下列关系式正确的是（　　） A．F=F1 B．F=2F1 C．F=3F1 D．F=3F1 2．如图（a），一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间，并处于静止状态，其中一个视图如图（b）所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍，已知重力加速度大小为g，不计所有摩擦，则球对横杆的压力大小为（　　） A． B． C． D． 3．如图，轻质细杆上穿有一个质量为的小球，将杆水平置于相互垂直的固定光滑斜面上，系统恰好处于平衡状态。已知左侧斜面与水平面成角，则左侧斜面对杆支持力的大小为（　　） A． B． C． D． 4．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． 5．如图所示，竖直杆上穿着一个质量为m的小球，拉力F与竖直杆成角，小球在拉力F的作用下向上匀速运动，已知小球与杆之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g，小球可看成质点，则拉力F为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，是常见的杆秤的工作示意图。三根长度均为5L的细绳上端连在一起，并固定在杆秤的左端，另一端与质量为m、直径为6L、质量分布均匀的秤盘相连，连接点将秤盘边缘三等分。当在盘中放置质量为2m的物体，秤杆处于平衡状态时，秤盘静止在水平位置，这时每根细绳的拉力大小为（    ） A． B． C． D． 7．如图所示，光滑斜面的倾角为30°，轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦．物块A的质量为m，不计滑轮的质量，挂上物块 B后，当动滑轮两边轻绳的夹角为60°时，A、B恰能保持静止，则物块的质量为（   ） A．m B．m C．m D．2m 8．（多选）如图所示，一条细线一端与地板上的物块B相连，另一端绕过轻质光滑滑轮与小球A相连．滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的点，细线OO1与竖直方向夹角为α=30°，OA与OB的夹角为θ，系统处于静止状态．已知小球A重10 N，则 A．细线OA的拉力为10 N B．OO1绳上的拉力大小为20 N C．B对地面的摩擦力大小为5N D．细线OA与OB间的夹角θ=60° 高阶突破： 1．耙在我国已有千年以上的历史，在北魏贾思勰所著《齐民要术》中称为“铁齿楱”。如图甲所示，牛通过两根耙索拉着耙沿水平方向匀速耙地。两根耙索等长且对称，延长线的交点为O1，夹角∠AO1B=60°，拉力大小均为F，平面AO1B与水平面的夹角为37°，O2为AB的中点，如图乙所示。忽略耙索质量，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，则地对耙的水平阻力大小为（　　）    A． B． C． D．1.5F 2．如图所示，甲，乙两柱体的截面分别为半径均为R的圆和半圆，甲的右侧顶着一块竖直的挡板。若甲和乙的质量相等，柱体的曲面和挡板可视为光滑，开始两圆柱体柱心连线沿竖直方向，将挡板缓慢地向右移动，直到圆柱体甲刚要落至地面为止，整个过程半圆柱乙始终保持静止，那么半圆柱乙与水平面间动摩擦因数的最小值为（    ） A． B． C． D． 3．如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为α = 60°，其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上，P、Q连线垂直于斜面M，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（   ） A．两小滑块所带电荷为异种电荷 B．两小滑块间的库仑力大小等于小滑块重力的两倍 C．P与M间的动摩擦因数至少为 D．P与M间的动摩擦因数至少为 基础探究： 考点一　牛顿第三定律 1．B 【详解】A．金丝猴对树枝的拉力是弹力，作用在树枝上，金丝猴的重力是由于地球吸引产生的，作用在金丝猴上，故金丝猴对树枝的拉力不是金丝猴的重力，选项A错误； B．树枝对金丝猴的拉力是由于树枝的形变引起的，选项B正确； C．金丝猴对树枝的拉力与树枝对金丝猴的拉力是一对作用力与反作用力，不是一对平衡力，选项C错误； D．金丝猴对树枝的拉力作用在树枝上，金丝猴受到的重力作用在金丝猴上，故金丝猴对树枝的拉力与金丝猴受到的重力不是一对作用力与反作用力，选项D错误。 故选B。 2．B 【详解】A．马拉车加速前进时，马对车的拉力与车对马的拉力是一对相互作用力，其大小相等，方向相反，故A错误； B．人对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力，等大反向，故B正确； C．石头对鸡蛋的作用力与鸡蛋对石头的作用力是一对相互作用力，大小相等、方向相反，故C错误； D．A对B的作用力大于B对A的作用力是一对相互作用力，大小相等、方向相反，故D错误。 故选B。 3．BC 【详解】物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力．故A错误．斜面对物体的作用力是支持力和摩擦力的合力，与重力平衡．所以物体所受的重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力，故B正确．物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力，故C正确．物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和垂直于斜面向下的力．垂直于斜面向下的分力不是对斜面的压力．故D错误．故选BC． 【点睛】解决本题的关键掌握平衡力和作用力、反作用力的区别，平衡力作用在同一物体上，作用力和反作用力作用在不同的物体上． 考点二　物体的受力分析 1．A 【详解】石块b对石块a作用力指的是弹力和摩擦力的合力，因石块处于平衡状态，石块b对石块a作用力跟重力相平衡，其方向竖直向上。 故选A。 2．B 【详解】ABD．对套马者受力分析可知，“套马者”受到沿绳子方向向左上方的拉力F，垂着于水平面的支持力FN，竖直向下的重力G，水平向右的摩擦力Ff，所以AD错误，B正确； C．如果没有支持力也就不会有摩擦力，故C错误。 故选B。 3．C 【详解】A．物块受力平衡，则力F、重力G与斜面体对物块的作用力三者合力为零，可知物块对斜面的作用力方向一定沿竖直方向，故A错误； B．若F=G，则物块受2个力作用；若F>G，则物块除了F和重力G外还受斜面的压力和摩擦力共4个力的作用，故B错误； CD．若稍增大F，物块仍静止，则， 物块所受斜面体的压力变大，则摩擦力一定增大；若稍减小F，物块仍静止，则物块所受摩擦力一定减小，故C正确，D错误。 故选C。 4．C 【详解】AB．甲受到两个力，重力和支持力，二力平衡。AB错误； CD．乙受到三个力，重力、支持力、摩擦力，扶梯对乙的作用力竖直向上，与重力平衡，所以乙对扶梯的作用力竖直向下。C正确，D错误。 故选C。 5．AB 【详解】小球处于静止状态，则小球受力的可能情况如下图所示，若P弹簧对小球向上的弹力等于小球的重力，此时Q弹簧无弹力，小球受2个力平衡，若P弹簧弹力为零，小球受重力、支持力、弹簧Q的拉力处于平衡，小球受3个力平衡，若P弹簧弹力不为零，小球受重力、弹簧P的拉力、支持力、弹簧Q的拉力，小球受4个力平衡，故选AB。 考点三　共点力的平衡 1．A 【详解】设F1和竖直方向夹角为θ1，F2与竖直方向夹角为θ2，则以O点为研究对象，由平衡条件可知，水平方向上 竖直方向上 又因为 解得 故选A。 2．D 【详解】对球进行受力分析如图，设球的半径为R，根据几何知识可得 根据平衡条件得 解得 根据牛顿第三定律得球对横杆的压力大小为 故选D。 3．B 【详解】对轻杆和小球组成的系统进行受力分析，如图 设左侧斜面对杆AB支持力的大小为，由平衡条件有 得 故选B。 4．D 【详解】如图所示，将重力垂直于斜面方向和沿斜面方向分解    AC．沿斜面方向，由平衡条件得 故AC错误； BD．垂直斜面方向，由平衡条件得 故D正确，B错误。 故选D。 5．B 【详解】对小球受力分析，由匀速条件为合外力为零，把F沿着水平方向和竖直方向分解，有 联立可得 解得 故选B。 6．B 【详解】设绳子与竖直方向的夹角为，根据几何关系可得 可得 以秤盘和盘中物体为整体，根据受力平衡可得 解得每根细绳的拉力大小为 故选B。 7．A 【详解】先对A受力分析，如图： 根据共点力平衡条件，正交分解法有： 再对B受力分析，由合成法有： 联立解得： 故选A。 8．AD 【分析】先对小球A受力分析，根据平衡条件求解细线的拉力；再对滑轮受力分析，结合平衡条件进行分析即可． 【详解】A、对小球A受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有T=mg=10N；故A正确. B、D、对滑轮分析，受三个拉力，如图所示： 由平衡条件可知，而；故B错误，D正确. C、对滑块受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，根据平衡条件，竖直方向有：N+Tcosθ=mg，水平方向有：Tsinθ=f，解得；故C错误. 故选AD. 【点睛】本题关键是灵活选择研究对象，根据平衡条件列式分析．从系统中选取一部分（其中的一个物体或两个物体组成的整体，少于系统内物体的总个数）进行分析．隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析． 高阶突破： 1．C 【详解】设地对耙的水平阻力大小为f，对耙，由平衡条件可知，水平方向有 故选C。 2．A 【详解】分析可知，只要摩擦力最大时刚好不滑动，此时对应的摩擦因数最小。整体分析有 设与水平面的夹角，对甲，由平衡条件得 联立解得 可知角越小，f越大，由几何关系得，最小为。则 解得 故选A。 3．C 【详解】当木板与水平面的夹角为时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图 沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力 根据平衡条件可知 对B物块受力分析如图 沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力 根据平衡条件可知 两式相加，可得 解得 故选C。 4．D 【详解】A．滑块Q在光滑斜面N上静止，说明P、Q应相互排斥，则P与Q带电同性，A错误； B．滑块Q在光滑斜面N上静止，则P与Q带电同性，两者之间为库仑斥力设为F，两滑块的受力分析和角度关系如图所示 对Q物体在沿着斜面方向有 可得 B错误； CD．而对P物体动摩擦因数最小时有 联立解得 C错误、D正确。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $