文档内容
第 08 讲 受力分析 共点力平衡
目录
复习目标
网络构建
考点一 受力分析
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点 受力分析的顺序、方法及注意事项
【提升·必考题型归纳】
考向 整体法与隔离法
考点二 共点力静态平衡
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点1 共点力平衡的条件、状态和推论
知识点2 分析物体静态平衡的常用方法
【提升·必考题型归纳】
考向1 合成法处理物体静态平衡问题
考向2 正交分解法处理物体静态平衡问题
考向3 力的三角形法处理物体静态平衡问题
真题感悟
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。考点要求 考题统计 考情分析
2023年江苏卷第7题 高考对受力分析和共点力静态平衡是
2023年1月浙江卷第2题 高考每年的一个热点，但各地每年的
（1）受力分析
2022年重庆卷第1题 关于受力分析和静态平衡的题目大多
（2）共点力的静态平衡
出现在选择题，相对比较简单。
2022年海南卷第7题
1.受力分析的顺序
受力分析 2.受力分析的方法
3.受力分析的注意事项
受力分析
共点力平衡
1.共点力平衡的条件状态推论
共点力静态平衡
2.处理共点力静态平衡的方法
考点一 受力分析
知识点 受力分析的顺序、方法及注意事项
1.受力分析的一般顺序：先分析场力(重力、电场力、磁场力)，再分析接触力(弹力、摩擦力)，最后分析其他力．
2.研究对象选取方法：
(1)整体法和隔离法．
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)间的相互作用时常用隔离法．
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．
(2)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.
3.受力分析的六个注意点
(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)每一个力都应找出其施力物体,不能无中生有。
(3)合力和分力不能重复考虑。
(4)涉及弹簧弹力时,要注意拉伸或压缩可能性分析。
(5)分析摩擦力时要特别注意摩擦力的方向。
(6)对整体进行受力分析时,组成整体的几个物体间的作用力为内力,不能在受力分析图中出现;当把某
一物体隔离分析时,原来的内力变成外力,要在受力分析图中画出。
考向 整体法与隔离法
1．两相同的楔形木块A、B叠放后分别以图1、2两种方式在水平外力F 和竖直外力F 作用下，挨着竖直
1 2
墙面保持静止状态，则在此两种方式中，木块B受力个数之比为（ ）
A．4∶4 B．4∶3
C．5∶3 D．5∶4
【答案】C
【详解】图甲中，根据整体法可知，木块B除了受重力外，一定受到墙面水平向右的弹力（与水平推力平
衡）和竖直向上的静摩擦力（与重力平衡），隔离B分析，其一定还受到A的弹力（垂直于接触面向左上
方），隔离A分析，A受到重力、水平向左的推力、B对其垂直于接触面向右下的弹力，这样的三个力不
可能使A平衡，所以A一定还要受到B对其沿接触面斜向右上的静摩擦力才能平衡，可知B一定受到A沿
接触面斜向左下的静摩擦力，故B共受5个力的作用；
图乙中，据整体法可知B与墙面间既无弹力也无摩擦力，所以B受重力和A的弹力及摩擦力共3个力的作用。则在此两种方式中，木块B受力个数之比为5∶3。故选C。
2．如图所示，水平地面上固定一斜面体，斜面体的倾角为α，小斜劈B上表面水平，放置在斜面上，物块
A处于小斜劈的上表面，通过两端带有铰链的轻杆与物块C相连，物块C紧靠墙面，墙面的倾角为θ，已
知轻杆跟墙面垂直，A、B、C均静止，α < θ，关于A、B、C的受力，下列说法正确的是（ ）
A．A对B的摩擦力水平向右
B．小斜劈B可能不受斜面体的摩擦力作用
C．物块C的受力个数可能是3个
D．A对B的压力大小一定等于A、C的重力之和
【答案】B
【详解】A．对A受力分析可知，杆对A的弹力方向沿CA方向，故B对A的摩擦力水平向右，那么A对
B的摩擦力水平向左，A错误；
B．B可能只受到重力、A施加的压力、A的摩擦力和斜面的支持力作用而平衡，B正确；
C．对C受力分析如图
C受重力、杆的作用力、墙面的支持力、摩擦力，4个力的作用，且满足
C错误；
D．对AC整体受力分析如图
联立可得 因为不清楚 与 的大小关系，故A对B的压力大小不一定等于A、C的重力之和，D错误。故选B。
3．如图甲所示，倾角为 的斜面体C置于水平地面上，物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮
与物块A连接，连接B的一段细绳与斜面平行，整个装置处于静止状态。现在B上再轻放一小物块D，整
个系统仍处于静止状态，如图乙所示。则放上D之后与没放D时相比（ ）
A．B受到C的摩擦力方向可能会发生改变，地面对C的摩擦力大小和方向都没改变
B．B受到C的摩擦力方向可能会发生改变，地面对C的摩擦力大小一定变大
C．B对C的摩擦力大小一定发生改变，地面对C的摩擦力大小和方向都没改变
D．B对C的摩擦力大小一定发生改变，地面对C的摩擦力大小一定变大
【答案】A
【详解】CD．甲图，绳的拉力 因为A、B间质量关系未知，故B、C间摩擦力方向未知；乙图，
绳的拉力 以B和D为研究对象，因为A和BD总质量间关系未知，故B、C间摩擦力方向未
知，则放上D之后与没放D时相比B受到C的摩擦力方向可能会发生改变，故C、D错误；
AB．甲图，以B、C整体为研究对象，地面摩擦力向左，大小为 乙图，以B、C和
D整体为研究对象，地面摩擦力向左，大小为 则地面对C的摩擦力大小和方向都没
改变，故A正确，B错误。故选A。
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 =0。
合
(2)若采用正交分解法,平衡条件表达式为F=0,F =0。
x y
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。
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 (1)表示三个力大小的线段长度 对于物体所受的三个力,有两个力相互垂不可随意画
直或两个力大小相等的平衡问题求解较简
作用而平衡 (2)两力的合力与第三个力等大
单
反向
物体受三个或
正交分 选坐标轴时应使尽量多的力与坐 对于物体受三个以上的力处于平衡状态的
三个以上的力
解法 标轴重合 问题求解较方便
作用而平衡
力的三 物体受三个力 将三个力的矢量图平移,构成一 常用于求解一般矢量三角形中未知力的大
角形法 作用而平衡 个依次首尾相连接的矢量三角形 小和方向
考向1 合成法处理物体静态平衡问题
1．在楼房维修时，为防止重物碰撞阳台，工人经常使用如图所示的装置提升重物。跨过光滑定滑轮的a绳
和b、c绳子连结在O点，工人甲拉动绳的一端使重物上升，工人乙在地面某固定位置用力拉着b绳的一端，
保证重物沿竖直方向匀速上升，则下列说法正确的是（ ）
A．a绳的拉力先变大后变小0
B．b绳的拉力越来越小
C．工人乙对地面的压力越来越大
D．工人乙对地面的摩擦力越来越大
【答案】D
【详解】AB．重物沿竖直方向匀速上升，O点受到c绳的拉力大小等于重物的重力，受力分析如下图所示，
当物体上升时，a绳与竖直方向的夹角变大，b绳与竖直方向的夹角变小，根据平行四边形法则可知ab绳
中的拉力都变大，AB错误；
C．根据前面分析可知工人乙在竖直方向上受到的b绳拉力沿竖直方向的分量越来越大，根据平衡条件可
知地面对乙的支持力越来越小，结合牛顿第三定律可知工人乙对地面的压力越来越小，C错误；
D．由于a绳与竖直方向的夹角变大，a绳的拉力也变大，所以其水平方向上的分力越来越大，对重物和乙
整体分析，水平方向上根据平衡条件可知工人乙水平方向上受到地面的摩擦力等于a绳沿水平方向上的分
力，所以工人乙受到地面的摩擦力越来越大，结合牛顿第三定律可知工人乙对地面的摩擦力越来越大，D
正确。
故选D。2．擦玻璃机器人可以帮助人们解决高层和户外擦玻璃难的问题，如图所示，一栋大厦表面均为玻璃材料，
擦玻璃机器人牵引擦子清洁玻璃时，将大厦某一表面简化为正三角形ABC，与水平面夹角为30°，擦玻璃
机器人对擦子的牵引力平行于玻璃表面，擦子与玻璃间的动摩擦因数为 ，机器人在该表面由B点匀速
运动到AC中点D的过程中，质量为m的擦子受的牵引力为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】机器人在垂直玻璃表面的方向，重力垂直于玻璃表面的分力大小等于机器人对玻璃表面的压力大
小，则有 而滑动摩擦力 带入数据解得 滑动摩擦力与物体相对玻璃表面的
速度方向相反，机器人匀速运动，合力为零，在玻璃表面机器人受力分析如图所示滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力的合力与牵引力大小相等方向相反，由几何关系可知滑动摩擦力与重
力沿斜面向下的分力的夹角为 ，则 ，在 中，由余弦定理可得
代入数据可得 故选D。
考向2 正交分解法处理物体静态平衡问题
3．2023年的春晚舞蹈《锦绣》，艺术地再现了古代戍边将士与西域各民族化干戈为玉帛并建立深厚友谊
的动人故事。图（a）是一个优美且难度极大的后仰动作，人后仰平衡时，可粗略认为头受到重力 、肌
肉拉力 和颈椎支持力 。如图（b），若弯曲后的头颈与水平方向成 角， 与水平方向成 角，则
可估算出 的大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】由力的平衡条件可得 ， 解得 故选A。
4．如图，倾角为 的斜面固定在墙角，质量为M的尖劈放置在斜面上，尖劈的右侧面竖直，用轻绳系住
一个质量为m的球紧靠在尖劈的右侧，轻绳与斜面平行，球与尖劈的接触面光滑，斜面对尖劈的静摩擦力
恰好为0，整个系统处于静止状态。沿球心O对球施加一个水平向左的恒定推力F，系统仍处于静止状态。
则（ ）
A．尖劈的质量M与球的质量m之比为
B．对球施加水平推力后，轻绳的拉力不变
C．对球施加水平推力后，尖劈对斜面的压力不变
D．对球施加水平推力后，斜面对尖劈的摩擦力可能仍为0
【答案】B【详解】A．对球施加水平推力前，以尖劈和球整体为研究对象，如图1，可知轻绳的拉力
斜面对尖劈的支持力 以球为研究对象，如图2，可知轻绳的拉力
联立解得 故A错误。
B．以球为研究对象，可知对球施加水平推力后不影响竖直方向力的大小，轻绳的拉力不变，如图3，故B
正确。
C．以尖劈和球整体为研究对象，对球施加水平推力后，如图4，有 总重力不
变，可得斜面对尖劈的弹力变大，即尖劈对斜面的压力变大；轻绳拉力T不变，总重力不变，施加推力F
后，要保持平衡，有 则斜面对尖劈的摩擦力沿斜面向下，斜面对尖劈的摩
擦力不可能为0，故CD错误。故选B。
考向3 力的三角形法处理物体静态平衡问题
5．如图所示，一轻杆两端分别固定着质量为 和 的两个小球A和B（可视为质点）。将其放在一个
直角形光滑槽中，已知轻杆与槽右壁成 角，槽右壁与水平地面成 角时，两球刚好能平衡，且 ，则
B、A两球质量之比为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】对A球受力分析，受重力、杆的弹力、斜面的支持力，如图所示根据共点力平衡条件，有 再对B球受力分析，受重力、杆的弹力、斜面的支持力，如图
所示
根据平衡条件，有 联立解得 故选B。
6．水平墙上a、d两点栓接一多功能挂物绳，绳子上b、c两点分别悬挂上物体A、B后，其静置状态如图
所示，墙上两点e、f分别在b、c两点正上方，且 ， ，绳子质量忽略不计，则物
体A、B的质量之比为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】如图所示，过 点做 的平行线，与 交于 点，过 点做 的平行线，与 延长线交于 点，
过 点做 的垂线，交 的延长线于 点，则根据 以及几何关系可知 与 以及
为全等三角形。对结点 和 受力分析，则力构成的三角形分别相似于 和 ，又由于
可知 故故选C。
1．（2023年江苏高考真题）如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处。已知探测器质量为
m，四条腿与竖直方向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的 。每条腿对月球
表面压力的大小为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】对“嫦娥五号”探测器受力分析有F = mg 则对一条腿有
N 月
根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力为 。
故选D。
2．（2023年浙江高考真题）如图所示，轻质网兜兜住重力为G的足球，用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的A
点，轻绳的拉力为 ，墙壁对足球的支持力为 ，则（ ）
A． B．
C． D．【答案】C
【详解】对网兜和足球受力分析，设轻绳与竖直墙面夹角为θ，由平衡条件
可知 ， 故选C。
