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专题05 物体平衡
考点
三年考情（2022-2024）
命题趋势
考点1 静态平
衡
（5 年5 考）
2024 年1 月浙江选考卷：连接体平衡；
2024 高考湖北卷：两拖船P、Q 拉着无动力货
船S 一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进。
2024 高考全国理综甲卷：将重物从高层楼房的
窗外运到地面。
2023 高考江苏卷：“嫦娥五号”探测器静止在
月球平坦表面处。
2023 年6 月高考浙江选考：水平面上固定两排
平行的半圆柱体上叠加圆柱体。
2022 年高考广东卷：制作豆腐的石磨，三根轻
绳的结点平衡。
2022 高考辽宁物理卷：蜘蛛用蛛丝将其自身悬
挂在水管上，三根细线的结点平衡。
2022 年6 月浙江选考：轻质晒衣架静置于水平
地面上平衡。
1.物体平衡中高考考查频率较高的
知识主要是静态平衡和动态平
衡。
2.静态平衡包括单体静态平衡、结
点静态平衡和连接体静态平衡。
静态平衡一般与力学中三种力、
力的分解等知识点综合考查。
3. 动态平衡一般难度较大，可以
利用解析法、动态平衡矢量图法
等分析解答。
考点2 动态平
衡
（5 年3 考）
2022 高考河北卷：）如图，用两根等长的细绳
将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的
点，将木
板以底边MN 为轴向后方缓慢转动直至水平。
2023 高考海南卷：工人利用滑轮组将重物缓慢
提起。
考点01 静态平衡
1
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1. （2024 年1 月浙江选考·6）如图所示，在同一竖直平面内，小球A、B 上系有不可伸长的细线a、b、c
和d，其中a 的上端悬挂于竖直固定的支架上，d 跨过左侧定滑轮、c 跨过右侧定滑轮分别与相同配重P、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
，细线c、d 平行
且与水平成
（不计摩擦），则细线a、b 的拉力分别为（ ）
A.
，
B.
，
C.
，
D.
，
【参考答案】D
【名师解析】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、方向相反，对A、B 整体分析可
知细线a 的拉力大小为
设细线b 与水平方向夹角为α，对A、B 分析分别有
解得
，D 正确。
2. （2024 高考湖北卷）如图所示，两拖船P、Q 拉着无动力货船S 一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进，
两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°。假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f，方向与船的运
动方向相反，则每艘拖船发动机提供的动力大小为（ ）
A.
B.
C. 2f
D. 3f
【答案】B
【解析】
根据题意对S 受力分析如图
2
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正交分解可知
所以有
对P 受力分析如图
则有
解得
故选B。
5．（10 分）（2024 高考全国理综甲卷）
将重物从高层楼房的窗外运到地面时，为安全起见，要求下降过程中重物与楼墙保持一定的距离。如图，
一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子P，另一人在地面控制另一根一端系在重物
上的绳子Q，二人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量
，重力加速度大小
，
当P 绳与竖直方向的夹角
时，Q 绳与竖直方向的夹角
3
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（1）求此时P、Q 绳中拉力的大小；
（2）若开始竖直下降时重物距地面的高度
，求在重物下降到地面的过程中两根绳子拉力对重物
做的总功。
【参考答案】（1）
，
；（2）
解题思路 本题考查的考点：平衡条件 动能定理
（1）重物下降的过程中受力平衡，设此时P、Q 绳中拉力的大小分别为
和
，竖直方向
水平方向
联立代入数值得
，
（2）整个过程根据动能定理得
解得两根绳子拉力对重物做的总功为
4. （2023 高考江苏学业水平选择性考试）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.
【参考答案】D
【名师解析】
4
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对“嫦娥五号”探测器受力分析有FN = mg 月
则对一条腿有
根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压力为
。D 正确。
5. （2023 年6 月高考浙江选考科目）如图所示，水平面上固定两排平行的半圆柱体，重为G 的光滑圆柱体
静置其上，a 、b 为相切点，
，半径Ob 与重力的夹角为37° 。已知
，
，则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为（ ）
A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
【参考答案】D
【名师解析】对圆柱体受力分析，画出所受力的矢量图，Fa=mgsin37°=0.6G ，
Fb=mgcos37°=0.8G，D 正确。
【方法归纳】对于受到三个力的平衡问题，一般是对研究对象受力分析，画出所受各力的矢
量图，利用平行四边形定则，得出三力矢量三角形，利用数学知识得出未知力的大小。
6．（2022·高考广东物理）图1 是可用来制作豆腐的石磨。木柄
静止时，连接
的轻绳处于绷紧状
态。O 点是三根轻绳的结点，F、
和
分别表示三根绳的拉力大小，
且
。下列关系式
正确的是（ ）
5
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．
A．
B．
C．
D．
【参考答案】D
【命题意图】本题考查对结点的受力分析、平衡条件。
【解题思路】
以结点O 为研究对象，分析受力，由平衡条件。可得F=2F1cos30°=
F1，选项D 正确。
7. （2022 高考辽宁物理）如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝
与竖直方向夹角分别为
。用
分别表示
的拉力，则（ ）
A.
竖直分力大于
的竖直分力
B.
的竖直分力等于
的竖直分力
C.
的水平分力大于
的水平分力
D.
的水平分力等于
的水平分力
【参考答案】D
【命题意图】本题考查力的分解/物体平衡条件及其相关知识点.
【名师解析】
此题的模型属于死结,对结点O 受力分析可得，水平方向
即F2的水平分力等于F2的水平分力，选项C 错误，D 正确；
对结点O 受力分析可得，竖直方向
,
6
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解得
,
则F1的竖直分量
,F2的竖直分量
.
F2的竖直分力F2y与F1的竖直分力F1y之差
F2y-F1y=
-
=
因
可知
,选项AB 错误。
8．（2022 年6 月浙江选考）如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂
直，两斜杆夹角θ=60°。一重为G 的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的
A．作用力为
B．作用力为
C．摩擦力为
D．摩擦力为
【参考答案】B
【命题意图】本题考查受力分析、物体平衡条件，力的分解及其相关知识点。
【解题思路】把轻质晒衣架和重物看作整体，设每根斜杆受到地面的作用力为F，4Fcos30°=G，解得F=
，选项A 错误B 正确；把F 沿水平方向和竖直方向分解，在水平方向，每根斜杆受到地面的摩
擦力f=Fcos60°=
，CD 错误。
3. （2023 高考河北卷）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
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大小为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
对轻杆和小球组成
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。
考点02 动态平衡
1. （2022 高考河北）如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的
点，将木板以底边MN
为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过
程中（ ）
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A. 圆柱体对木板的压力逐渐增大
B. 圆柱体对木板的压力先增大后减小
C. 两根细绳上的拉力均先增大后减小
D. 两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变
【参考答案】B
【命题意图】本题考查物体动态平衡及其相关知识点。
【名师解析】
设两绳子对圆柱体的拉力的合力为
，木板对圆柱体的支持力为
，绳子与木板夹角为
，从右向左看
如图所示
在矢量三角形中，根据正弦定理
在木板以直线
为轴向后方缓慢转动直至水平过程中，
不变，
从
逐渐减小到0，又
，且
可知
，则
可知
从锐角逐渐增大到钝角，根据
由于
不断减小，可知
不断减小，
先增大后减小，可知
先增大后减小，结合牛顿第三定律
9
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可知，圆柱体对木板的压力先增大后减小，设两绳子之间的夹角为
，绳子拉力为
，则
可得
，
不变，
逐渐减小，可知绳子拉力不断减小，故B 正确，ACD 错误。
（2023 高考海南卷）如图所示，工人利用滑轮组将重物缓慢提起，下列说法正确的是（ ）
A. 工人受到的重力和支持力是一对平衡力
B. 工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力
C. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力变小
D. 重物缓慢拉起过程，绳子拉力不变
【参考答案】B
【名师解析】
对人受力分析有
则有 FN＋FT= mg
其中工人对绳的拉力和绳对工人的拉力是一对作用力与反作用力，A 错误、B 正确；
对滑轮做受力分析有
则有
则随着重物缓慢拉起过程，θ 逐渐增大，则FT逐渐增大，CD 错误。
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