文档文本内容
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重难点1 力与物体的平衡
三年考情分析
2025 考向预测
2024•（辽宁、吉林、黑龙江）T3•摩擦力
2023•辽宁T1•根据运动轨迹判断受力
2022•辽宁T4•死结
2023•（吉林、黑龙江）T2•根据运动轨迹判断受力
2022•（吉林、黑龙江）T2 受力与牛顿第二定律的综合
2022•（吉林、黑龙江）T14•力学平衡与热学综合
本专题属于基础热点内容；单独命题时突出以轻绳、
杆、弹簧为模型,以连接体、叠加体为载体,结合实际生
活进行受力分析,设计平衡问题而且以动态平衡为重点,
也可与其他模块知识进行综合，如与热学、曲线运动综
合
【考点概览】
【高分技巧】
一、受力分析、整体法与隔离法
1．受力分析的四种方法
假设法
若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在的假设，然后分析若该
力存在对物体运动状态的影响，从而来判断该力是否存在
整体法和
隔离法
整体法：将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力
分析
隔离法：将所研究的对象从周围的物体中隔离出来，单独进行受力分
析
1
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选用原则：研究系统外的物体对系统整体的作用力时用整体法；研究
系统内物体之间的相互作用力时用隔离法．通常整体法和隔离法交替
使用
转换研究
对象法
根据牛顿第三定律，例如：
动力学
分析法
根据牛顿第二定律，由加速度方向判定合力的方向，从而确定某一个
力的方向
例如：
2.受力分析的一般步骤
（1）确定研究对象（整体、隔离或某结点）
（2）分析场力（重力、电场力、磁场力）
（3）分析弹力（与研究对象有接触的物体均有可能有弹力）
（4）分析摩擦力（注意区分静摩擦力还是滑动摩擦力）
二、静态平衡
基本思路
三、动态平衡与临界值问题
1．三力作用下动态平衡问题的分析方法
(1)图解法：一个力恒定、另一个力的方向恒定时可用此法．
(2)解析法：利用合成法或正交分解法写出力的表达式，然后根据力的表达式分析该力的变化．
(3)相似三角形法：一个力恒定、另外两个力的大小和方向同时变化，当作出的矢量三角形与空间的某
2
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个几何三角形总相似时用此法．(如图所示)
2．四力作用下的动态平衡
(1)在四力平衡中，如果有两个力为恒力，或这两个力的合力方向确定，为了简便可用这两个力的合力
代替这两个力，转化为三力平衡，例如：
如图1，qE<mg，把挡板缓慢转至水平的过程中，可以用重力与电场力的合力mg－qE 代替重力与电场
力．
如图2，物体在拉力F 作用下匀速运动，改变θ 大小，求拉力的最小值，可以用支持力与摩擦力的合
力F′代替支持力与摩擦力．(tanθ＝μ)
(2)对于一般的四力平衡及多力平衡，可采用正交分解法．
3．动态平衡模型分类与秒解技巧
（1）“一恒一定向”（物体受三个力，其中一个力恒定，一个力F1方向不变，另一个力F2方向变化，F1
与F2夹角为θ）
秒解技巧：方向不变的力随着θ 增大而增大，当F1垂直F2时，方向变化的力（F2）最小；
（2）“两变力恒定夹角”（物体受三个力，其中一个力恒定，一个力F1，另一个力F2，F1与F2夹角为θ
恒定）
秒解技巧：“你平我大”即F1水平时，F2最大，F2水平时，F1最大（注意水平是指与恒力垂直的方向）
（3）“大Y 模型”（即晒衣架模型）
秒解技巧：“近小远大、纵不变”即绳子两端点的水平距离越大，绳子中的张力越大，上、下移动绳子的
端点时，绳中的张力不变。
4．常见的临界状态
(1)两接触物体脱离的临界条件是两物体间的弹力恰好为0.
(2)绳子断开的临界条件为绳中的张力达到最大值，绳子绷紧与松弛的临界条件为绳中的张力恰好为0.
(3)两物体间相对滑动的临界条件为静摩擦力达到最大静摩擦力。
3
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5．常见的三种求极值的方法
(1)解析法：在解平衡方程时采用数学方法求极值。
(2)图解法：对三力平衡情境，可画出不同状态下力的矢量图，判断各个力的变化情况，所求力与另一力垂
直时往往出现极值。
(3)极限法：极限法是一种处理极值问题的有效方法，它是指通过恰当选取某个变化的物理量将问题推向极
端(如“极大”“极小”等)，从而把比较隐蔽的临界现象暴露出来，快速求解。
（建议用时：40 分钟）
【考向一：受力分析、整体法与隔离法】
1．（2024·辽宁·高考真题）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，（ ）
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
2．（2024·辽宁鞍山·模拟预测）如图，物体P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在
物体上，另一端与置于物体上表面的滑块Q 相连，如图所示。若P、Q 一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻
力。则物体P 的受力个数为（ ）
A．2
B．3
C．4
D．5
3．（2024·黑龙江佳木斯·一模）如图所示，水平面上的长方体物块被沿对角线分成相同的A、B 两块。
对角线与A 边的夹角为
，物块在垂直于B 的左边的水平力F 作用下，保持原来形状沿力F 的方向匀速运
4
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动，则B 与A 之间的弹力大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
4．（2024·湖南长沙·一模）如图，一小孩在玩躲猫猫游戏时，徒手靠摩擦爬上墙壁（地面有保护措施），
已知该屋角两侧的竖直墙壁互相垂直，她爬升墙壁时利用手脚交替即双脚支撑时双手上移，双手支撑
时双脚上移的方法，最后靠双脚与墙面作用停在某高度，假设此时双手不受力，双脚两个受力点受力
均等，小孩重力为G，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．小孩单只脚受到墙壁的摩擦力大小为
B．小孩受到墙壁的摩擦力方向竖直向上
C．小孩脚与墙壁间的动摩擦因数大于1
D．若对称增加脚与墙壁的挤压力，则摩擦力不改变
5．（2024·安徽·省十联考）有P、Q、N 三物块质量均为m，它们竖直叠放在水平面上且处于静止状态，
现对Q 施加一个水平向右的推力F，三个物块依然保持静止状态，则施加力F 之后（ ）
A．P、Q 两物体之间的摩擦力增大
B．Q、N 两物体之间的摩擦力减小
C．Q 一定受到6 个力的作用
D．Q、N 两物体之间的压力增大
6．（2024·浙江金华·一模）如图四位质量均为60kg 的演员表演“叠罗汉”。其中B 竖直站立在A 的肩上，
双手拉着C 和D 且双臂与竖直方向夹角均为30°，A 撑开双手水平撑着C 和D，四人均静止。则（ ）
5
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A．演员B 右手臂受到的拉力为400N
B．演员A 右手臂受到的压力为200N
C．演员B 对演员A 双肩的压力为1800N
D．地面对演员A 的作用力为1200N
7．（多选）（2024·湖北·重点中学联考）国庆期间，秋风送爽，桂花飘香。小明注意到小区里有四个固
定连接起来的大灯笼被吹起来处于静止状态，如图所示，悬挂最上面灯笼的绳子与竖直方向的夹角为
30°，灯笼序号自上往下依次标记为1、2、3、4，灯笼质量均为m，每个灯笼所受的风力相等，风向水
平，重力加速度大小为g，则（ ）
A．每根绳与竖直方向的夹角均相同
B．四个灯笼所受到的风力之和等于4mg
C．2 号灯笼与3 号灯笼之间的作用力等于
D．若再挂上一个同样的灯笼，最上面灯笼的绳子与竖直方向夹角会变化
【考向二：静态平衡】
8．（2024·河北·高考）如图，弹簧测力计下端挂有一质量为
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
，挡板与斜面夹角为
．若弹簧测力计位于竖直方向，读数为
取
,挡板对球体支持力的大小为（ ）
6
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A．
B．
C．
D．
9．（2024·吉林·三模）耙在中国已有1500 年以上的历史，北魏贾思勰著《齐民要术》称之为“铁齿楱”。
如图甲所示，牛通过两根耙索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
，夹角
，拉力大小均为F，平面
与水平面的夹角为
（
为AB 的中点），如图乙所示。忽略
耙索质量，下列说法正确的是（ ）
A．两根耙索的合力大小为F
B．两根耙索的合力大小为
C．地对耙的水平阻力大小为
D．地对耙的水平阻力大小为F
10．（2024·辽宁朝阳·三模）蜘蛛网是由部分种类的蜘蛛吐丝所编成的网状物，如图所示，竖直平面
内蜘蛛网上A、B、C 三点的连线构成正三角形，三根蜘蛛丝a、b、c（可视为弹性绳）的延长线均过三角
形的中心，蜘蛛丝c 沿竖直方向，且c 中有张力。蜘蛛静止在蜘蛛网（不计重力）中央，下列说法正确的
是（ ）
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A．a 中张力大于b 中张力
B．a 中张力与b 中张力大小相等
C．若c 突然断开，则蜘蛛仍能保持静止
D．若c 突然断开，则断后瞬间蜘蛛的加速度竖直向下
11．（2022·辽宁·高考）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．
的竖直分力大于
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
12．（2024·辽宁·三模）如图所示，两根长度均为L 的轻质细杆一端通过铰链连接于O 点，另一端通过铰
链连接在两面互相垂直的竖直墙壁上的A、B 两点，在O 点通过一轻绳悬挂一质量为m 的小球，另一轻绳
连接在C、O 两点，平衡时两轻质细杆处于水平状态。已知A、O、B、H 在同一水平面内，且AOBH 为正
方形，
，重力加速度为g，则轻质细杆AO 对墙的作用力为（ ）
8
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A．
B．
C．
D．
13．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）中国的歼—20 战斗机是一款全球领先的战机，它不仅拥有高超的隐身性、
机动性，还具有强大火力、信息化和网络化能力，能够在复杂的空战环境中发挥重要的作用。设总重力为
G 的战斗机正沿着与水平方向成θ 角的直线匀速向上攀升，牵引力F 的方向位于速度方向与竖直方向之间、
与速度方向成α 角，升力与速度方向垂直，飞机受到的阻力等于升力的k 倍，阻力方向与速度方向相反，
如果飞机受到的这几个力的作用线相交于一点，求：
（1）飞机受到的升力
的大小；
（2）牵引力F 的大小。
【考向三：动态平衡与临界值问题】
14．（2024·辽宁鞍山·二模）筷子是中国人常用的饮食工具，也是中华饮食文化的标志之一。如图所示，
甲、乙、丙图是筷子夹鹅卵石时的三个动作示意图，筷子均在竖直平面内，鹅卵石均处于静止状态，则（
）
A．甲图中的鹅卵石受三个力的作用
B．乙图中下面筷子对鹅卵石的力等于上面筷子对鹅卵石的力
C．若增大丙图中的筷子对鹅卵石的弹力，鹅卵石受到的摩擦力会增加
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D．若增大丙图中筷子与水平方向的夹角，鹅卵石受到的摩擦力会增加
15．（2024·吉林长春·二模）某博物馆举办抓金砖挑战赛，如图为一块质量m=25kg 的梭台形金砖，挑
战者须戴博物馆提供的手套，单手抓住金砖的a、b 两侧面向上提，保持金砖c 面水平朝上，而且手指不能
抠底，在空中保持25s，才是挑战成功。已知金砖a、b 两侧面与金砖底面的夹角均为θ=78.5°，挑战者施加
给金砖的单侧握力为F，手套与金砖之间的动摩擦因数为μ=0.25，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取
重力加速度g=10m/s²。计算时取sin78.5°≈0.98，cos78.5°≈0.20，若要抓起金砖，力F 至少约为（ ）
A．2500N
B．2778N
C．1389N
D．无论多大的力都无法抓起金砖
16．（2024·黑龙江·模拟预测）工人用绕过定滑轮的绳子将工料运送到高处，简易图如图所示。由地
面上的A 点到工地B 处搭建一倾角为θ=30°的斜面，在B 处固定一竖直杆，在杆的顶端固定一光滑的定滑
轮O，工人用绕过定滑轮的轻绳拉着工料将工料由A 点沿斜面缓慢地拉到B 处。已知AC=OC，工料的质量
为m，工料与斜面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．若μ=0，绳子的拉力逐渐减小
B．若μ=0，工料对斜面的压力逐渐增大
C．若
，绳子的拉力先减小后增大
D．若
，当
时，绳子的拉力大小为
17．（2024·辽宁·三模）我们常用支架与底板垂直的两轮手推车搬运货物。如图甲所示，将质量为m
的货物平放在手推车底板上，此时底板水平；缓慢压下把手直至底板与水平面间的夹角为30°。不计货物
与支架及底板间的摩擦，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
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A．当底板与水平面间的夹角为30°时，底板对货物的支持力为
B．当底板与水平面间的夹角为30°时，支架对货物的支持力为
C．压下把手的过程中，支架对货物的支持力一直增大
D．压下把手的过程中，底板对货物的支持力先减小后增加
18．（2024·四川遂宁·模拟预测）如图所示，定滑轮A（形状忽略不计）固定在天花板上，轮轴与表面
均光滑，水平地面上固定铰链B（形状忽略不计），B 在A 的正下方，轻质硬直杆一端连接B，另一端连
接质量为
的小球C（视为质点），轻质细线跨过A，左端施加力
（为未知量），系统处于第一个静止
状态，三角形ABC 为边长为
正三角形；再让
间的距离变为0.5d，系统处于第二个静止状态，轻绳
左端施加的力为
（为未知量），重力加速度为
，则两种静止状态下（ ）
A．杆对小球的弹力大小、方向均不同
B．杆对小球的弹力大小、方向均相同
C．轻绳左端施加的拉力
是
的2 倍
D．小球重力与所受细线拉力的合力不一定沿杆
19．（2024·陕西西安·三模）如图所示，轻杆AB 可绕着水平转轴O 在竖直面内无摩擦地转动，此时杆
AB 和过O 点的水平线CD 夹角为θ，有一段不可伸长的细绳两端系于A、B 两端，在轻质细绳上通过一轻
滑轮悬挂一质量为m 的物块处于静止状态，现使杆AB 绕O 点顺时针缓慢旋转2θ，在此过程中，绳中张力
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变化情况是（ ）
A．先减小后增大
B．一直在减小
C．一直在增大
D．先增大后减小
20．（2024·重庆·高考）元代王祯《农书》记载了一种人力汲水灌田农具——戽斗。某兴趣小组对库斗汲
水工作情况进行模型化处理，设计了如图甲所示实验，探究库斗在竖直面内的受力与运动特点。该小
组在位于同一水平线上的P、Q 两点，分别固定一个小滑轮，将连结沙桶的细线跨过两滑轮并悬挂质量
相同的砝码，让沙桶在竖直方向沿线段PQ 的垂直平分线OO′运动。当沙桶质量为136.0g 时，沙桶从A
点由静止释放，能到达最高点B，最终停在C 点。分析所拍摄的沙桶运动视频，以A 点为坐标原点，取
竖直向上为正方向。建立直角坐标系，得到沙桶位置y 随时间t 的图像如图乙所示。
(1)若将沙桶上升过程中的某一段视为匀速直线运动，则此段中随着连结沙桶的两线间夹角逐渐增大，
每根线对沙桶的拉力 （选填“逐渐增大”“保持不变”“逐渐减小”）。沙桶在B 点的加速度方
向 （选填“竖直向上”“竖直向下”）。
(2)一由图乙可知，沙桶从开始运动到最终停止，机械能增加 J（保留两位有效数字，g =
9.8m/s2）。
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