力与物体的平衡

近3年，在力与物体的平衡问题中，在全国各地高考中，出现的频率基本上没有大的变化，都是以选择题的形式出现，出现的频率在1~2题，分值在3~6分。

重庆卷2021~2023年，近3年均考察力的静态平衡问题，并现代生产生活紧密急促，预计2024年高考同样会与现代生产生活相结合，并考察力的静态平衡问题。

海南卷2021~2022均考察了与生产生活相结合的力的动态平衡问题，预测在2024年的高考题中，以生产生活的形式并结合动态平衡问题出现在选择题中的概率性比较大。

河北卷2021~2023年均考察了力与物体的平衡问题，目前已考察了整体与隔离法的应用，动态平衡问题，预测2024年考察力的静态平衡的概率较大。

广东卷2021~2023年均考察了力的静态平衡问题并以新情境的方式出现在选择题中，预测2024年同样与一静态平衡的方式出现在选择题中。

湖南卷在2021年和2023年出现了力与物体的平衡的选择题中，预测2024年高考中同样会出现受力分析类问题的选择题中。

除以上各地方卷外，其他地方出现的概率出现次数不多，规律性不强，仍不能掉以轻心，在复习时也需要引起重视。

一、受力分析

1.受力分析的步骤

(1)明确研究对象(如一个点、一个物体或一个系统)，并将其隔离，分析周围物体对它施加的力。

(2)按以下顺序分析受力

说明：分析弹力和摩擦力时，要对研究对象与周围的每处接触面都考虑。

2.受力分析的技巧

注意：对研究对象所受力的大小、方向，哪些已知、哪些未知要明确。

二、静态平衡

1.物体的平衡

（1）平衡状态：静止或做匀速直线运动。

（2）平衡条件：物体所受力的合力为零（即加速度为0）。

2.处理静态平衡问题的基本思路

3.静态平衡问题的四种求解方法

三、动态平衡

1. 动态平衡概念：即物体在变力作用下处于平衡状态。物体在缓慢移动过程中，可以认为物体时刻处于平衡状态，其所受合力时刻为零。

2. 动态平衡问题解题思路与方法

（1）三力作用下动态平衡的分析方法

（2）三力作用下动态平衡中的极值问题

若一个力为恒力，另一个力的方向恒定，在三力的矢量三角形中，当已知恒力为斜边，方向恒定的力为直角边构成直角三角形时，大小、方向均未知的力此状态为最小值。

四、电磁场中的受力平衡问题

1.状态分析

（1）带电体在匀强电场中受到的电场力一定为恒力。带电体在匀强磁场中受到的洛伦兹力不一定为恒力，洛伦兹力的大小会随着速度大小的改变而改变，方向一直与速度垂直，会随着速度方向的改变而改变。

（2）空间同时存在匀强电场、匀强磁场和重力场，带电体若在垂直磁场的方向上做直线运动，速度一定不变，即处于平衡状态，合力为零。

2. 思维与方法处理

电磁场中的受力平衡问题是指在电场力、安培力、洛伦兹力参与下的平衡问题。处理方法与纯力学问题的分析方法一样，把方法和规律进行迁移应用即可。

【典例1】（2023·河北·高考真题）

2023·河北·高考真题

单选题-单题 | 适中(0.65)

真题 名校

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．

2023-11-11更新 | 4870次组卷 | 8卷引用：2023年高考河北卷物理真题

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【典例2】（2023·山东·高考真题）

【典例3】（2022·重庆·高考真题）

2022·重庆·高考真题

单选题-单题 | 适中(0.65)

真题 名校

如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g，则擦窗工具所受摩擦力（　　）

A．大小等于	B．大小等于
C．方向竖直向上	D．方向水平向左

2022-09-19更新 | 10773次组卷 | 37卷引用：2022年新高考重庆物理高考真题

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【典例4】（2023·浙江·高考真题）

2023·浙江·高考真题

单选题-单题 | 较易(0.85)

真题 名校

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F_a、F_b大小为（       ）

A．，	B．，
C．，	D．，

2023-06-15更新 | 10424次组卷 | 24卷引用：2023年高考浙江卷物理真题（6月）

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【典例5】（2022·广东·高考真题）

2022·广东·高考真题

单选题-单题 | 较易(0.85)

真题 名校

图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（　　）

A．

B．

C．

D．

2022-06-12更新 | 21053次组卷 | 56卷引用：2022年新高考广东物理高考真题

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预测1. （2024·北京门头沟·一模）

2024·北京门头沟·一模

单选题-单题 | 较易(0.85)

名校

为研究某鞋的防滑性能，同学将鞋子置于斜面上，逐渐增大斜面倾角。当斜面倾角时鞋子刚好开始滑动。假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力，已知。下列说法正确的是（　　）

A．鞋子与斜面间的动摩擦因数为0.8

B．增大斜面倾角θ，鞋子对斜面的压力减小

C．在鞋子滑动时，增大斜面倾角θ，鞋子的加速度减小

D．在鞋内放置重物，使鞋子刚好开始滑动时的斜面倾角θ将增大

2024-03-28更新 | 1247次组卷 | 5卷引用：2024届北京市门头沟区高三下学期一模物理试卷

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预测2.（2024·陕西榆林·一模）

预测3. （2024·广东韶关·二模）

2024·广东韶关·二模

单选题-单题 | 适中(0.65)

名校

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60°。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（　　）

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，底板对货物的支持力一直增大

D．压下把手的过程中，支架对货物的支持力一直减小

2024-03-28更新 | 2097次组卷 | 8卷引用：2024届广东省韶关市高三下学期综合测试（二）物理试卷

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预测4. （2024·山东枣庄·一模）

2024·山东枣庄·一模

单选题-单题 | 适中(0.65)

名校

如图所示，质量为M的光滑半圆柱体紧靠墙根放置，质量为m的小球由长度为L的细线悬挂于竖直墙壁上的A点，静止在半圆柱体上，A点距离地面的高度为L，细线与竖直方向夹角为θ。已知半圆柱体的半径可变化（质量不变），小球可视为质点，重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．当时，细线对小球的拉力大小为

B．当时，半圆柱体对小球的支持力大小为

C．半圆柱体受到水平地面的弹力大小为

D．半圆柱体受到竖直墙壁的弹力最大值为mg

2024-03-27更新 | 807次组卷 | 3卷引用：2024届山东省枣庄市高三下学期一模物理试题

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预测5. （2024·天津南开·一模）

2024·天津南开·一模

单选题-单题 | 适中(0.65)

千斤顶在汽车维修、地震救灾中经常用到。如图所示是剪式（菱形）千斤顶，当摇动把手时，螺纹杆迫使A、B间距离变小，千斤顶的两臂靠拢（螺旋杆始终保持水平），从而将重物缓慢顶起。若物重为G，AB与AC间的夹角为θ，不计千斤顶杆件自重，下列说法正确的是（　　）

A．AC、BC两杆受到的弹力大小均为

B．当时，AC、BC两杆受到的弹力大小均为G

C．摇动把手将重物缓慢顶起的过程，AC、BC杆受到的弹力将减小

D．摇动把手将重物缓慢顶起的过程，重物受到的支持力将增大

2024-03-26更新 | 665次组卷 | 3卷引用：2024届天津市南开区高三下学期质量检测（一）物理试卷

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2024·贵州·模拟预测

单选题-单题 | 适中(0.65)

名校

图甲为直-20直升机吊装集装箱填堵河道缺口的情景，某时刻集装箱被直升机悬吊处于静止状态，此时可简化为图乙所示模型，四根长度均为10L的轻绳分别系于长方体集装箱上表面的四个顶角a、b、c、d处，它们在上端系于O点，Oe轻绳与直升机连接。，集装箱重力为G且质量分布均匀，则轻绳Oa对集装箱的拉力大小为（       ）

A．

B．

C．

D．

2024-03-03更新 | 907次组卷 | 5卷引用：2024届贵州省高三下学期模拟预测信息卷物理试题(一)

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2024·安徽·一模

单选题-单题 | 适中(0.65)

如图，矩形平板的边固定在水平面上，平板与水平面的夹角为。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下，沿对角线方向斜向下匀速运动，与边的夹角为为，物块与平板间的动摩擦因数，重力加速度大小为g，则拉力大小为（　　）

A．

B．

C．

D．

2024-03-21更新 | 664次组卷 | 2卷引用：2024届安徽省部分学校高三下学期联考(一模)物理试题

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2024·河北保定·一模

单选题-单题 | 较易(0.85)

名校

如图所示，质量为m的均匀直木杆静置在水平面与倾角为的光滑斜面之间，已知斜面对木杆的支持力大小为F，重力加速度为g，、，下列说法正确的是（　　）

A．木杆处于四力平衡状态

B．水平面可能是光滑的

C．水平面对木杆的支持力大小为

D．水平面对木杆的摩擦力大小为

2024-03-21更新 | 573次组卷 | 3卷引用：2024届河北省保定市保定部分高中高三下学期一模物理试题

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