2026届高三物理（人教版2019）二轮复习课件：第1部分　核心主干复习专题　专题1　力与运动　第1讲　物体的平衡（含解析）

这是一份2026届高三物理（人教版2019）二轮复习课件：第1部分　核心主干复习专题　专题1　力与运动　第1讲　物体的平衡（含解析），共77页。PPT课件主要包含了专题一力与运动，知识网络把脉搏，核心知识固双基，命题热点巧突破，专题分层突破练，第1讲物体的平衡，审题指导，答案A，答案BC，答案D等内容，欢迎下载使用。
1．受力分析顺序：重力→弹力→摩擦力，优先用整体法简化系统分析。2．静态平衡条件：合外力为零(F合＝0)，正交分解满足Fx＝0、Fy＝0。
4．动态平衡图解法：一力恒定、另一力方向不变时，用矢量三角形判断力的增减。5．动态平衡极值点：当变力方向与恒定方向垂直时，该力取最小值。6．电场力平衡公式：qE与其他力平衡，方向平行于电场线(正电荷同向，负电荷反向)。7．安培力平衡要点：F＝BIL，方向用左手定则，闭合电路平衡需结合欧姆定律。8．洛伦兹力特殊性：F＝qvB，始终垂直速度，平衡时必与其他力合力为零(速度恒定)。
1．思想方法(1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定它们的方向时常用假设法。(2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解法等。(3)带电体的平衡问题仍然满足平衡条件，只是要注意准确分析场力——电场力、安培力或洛伦兹力。
2．模型建构(1)合力与分力的关系①合力不变时，两相等分力的夹角越大，两分力越大，夹角接近180°时，两分力接近无穷大。②两相等分力夹角为120°时，两分力与合力大小相等。(2)平衡条件的应用①n个共点力平衡时其中任意(n－1)个力的合力与第n个力是一对平衡力。②物体受包括重力在内的三个力作用平衡时一般用合成法，合成除重力外的两个力，合力与重力平衡，在力的三角形中解决问题，这样就把力的问题转化为三角形问题。
(3)滑块与斜面模型如图所示，斜面固定，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，将物块轻放在斜面上，若μ≥tan θ，物块保持静止；若μ＜tan θ，物块下滑。与物块质量无关，只由μ与θ决定，其中μ≥tan θ时称为“自锁”现象。
受力分析及静态平衡问题
(2024·河北卷)如图所示，弹簧测力计下端挂有一质量为0.20 kg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30°，挡板与斜面夹角为60°。若弹簧测力计位于竖直方向，读数为1.0 N，g取10 m/s2，挡板对球体支持力的大小为(　　)
【易错提醒】　(1)不能正确判断小球受力，对小球进行受力分析错误；(2)不能正确进行正交分解建立方程求解。
1．受力分析的顺序一般按照“重力→电场力(磁场力)→弹力→摩擦力→其他力”的顺序，结合整体法与隔离法分析物体的受力情况。2．处理平衡问题常用的四种方法
1.(2025·重庆卷)现代生产生活中常用无人机运送物品，如图所示，无人机携带质量为m的匀质钢管在无风的空中悬停，轻绳M端和N端系住钢管，轻绳中点O通过缆绳与无人机连接。MO、NO与竖直方向的夹角均为60°，钢管水平。则MO的弹力大小为(重力加速度为g)(　　)
【答案】　B【解析】　以钢管为研究对象，设轻绳的拉力为T，根据对称性可知两边绳子拉力相等，根据平衡条件2Tcs 60°＝mg，可得T＝mg，故选B。
2．(多选)(2025·福建莆田二检)“繁灯夺霁华”，挂灯笼迎新春已成为中国人喜庆节日的习俗。如图所示，一轻质细绳上等距悬挂四个质量相等的灯笼，BC段的细绳是水平的，另外四段细绳与水平面所成的角分别为θ1和θ2，设绳子OA段、AB段的拉力分别为T1、T2。则(　　)
3．(2025·广东茂名模拟)由于突发状况消防车要紧急通过被石墩挡住的车道，消防员决定把石墩拉开，已知该石墩的质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为0.75，重力加速度大小为g，消防员要将石墩水平匀速拉动，认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，取sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，消防员的最小拉力与水平方向的夹角为(　　)A．60° B．53°C．45° D．37°
(2023·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
【审题指导】　【答案】　B
1．题目特点：物体在三个力作用下缓慢运动，其中一个力恒定，另一个力方向恒定。2．应用思路：读懂题目叙述的情景，依次画出多个状态下力的渐变平行四边形或矢量三角形，根据有向线段长度、方向的变化判断相应力的大小、方向的变化。
1.(2025·河北名校联考)如图所示，质量为m的等腰直角三角板abc，用轻绳一端系着三角板a点，另一端固定于天花板，在三角板的c点施加水平拉力F，当系统处于平衡状态时，细绳与竖直方向夹角为30°，重力加速度为g。则下列说法正确是(　　)
C．若保持外力F的方向不变，使三角板绕O点逆时针缓慢转动，则轻绳的拉力先增大后减小D．若保持细绳拉力方向不变，使外力F逆时针缓慢转动，则外力F先减小后增大【答案】　D
1．题目特点：物体受力示意图中某个力恒定，某个夹角发生的变化可判、可用。2．应用思路：对力进行合成、分解或正交分解，用恒力、变角的三角函数写出变力的表达式(即平衡方程)，根据三角函数的变化判断力的变化。
2.(2025·甘肃兰州二模)如图所示，是某同学在消防站消防员的指导下学习使用“消防安全绳”进行逃生的场景。忽略该同学所受墙面的摩擦力，认为他仅借助绳子的拉力T和墙面的支持力FN缓慢下行，下行过程中手拉绳的作用点与墙面的距离保持不变，则下行过程中(　　)A．T减小，FN减小B．T减小，FN增大C．T增大，FN减小D．T增大，FN增大
1．题目特点：物体在绳、杆或弹簧的作用下沿圆周缓慢运动。2．应用思路：相似三角形法是图解法的特例，平移受力示意图中的两个力，与第三个力构建力三角形，找到与之相似的几何三角形，列出相应比例式进行分析，其中与半径对应的力大小不变。
3.(2025·四川达州二模)如图所示，水平天花板下方固定一光滑小定滑轮O，一轻质弹簧一端固定在定滑轮的正下方N处，另一端与小球P连接，同时一轻绳跨过定滑轮与小球P相连。开始时在外力F作用下系统在图示位置静止。改变F大小使小球P缓慢移动，在小球P到达N点正上方前，下列说法正确的是(　　)
A．外力F大小不变 B．外力F逐渐变大C．弹簧弹力逐渐变小 D．小球运动轨迹是圆弧【答案】　D
电磁学中平衡问题的处理方法处理方法与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。
5.(2024·重庆卷)小明设计了如图所示的方案，探究金属杆在磁场中的运动情况，质量分别为2m、m的金属杆P、Q用两根不可伸长的导线相连，形成闭合回路，两根导线的间距和P、Q的长度均为L，仅在Q的运动区域存在磁感应强度大小为B、方向水平向左的匀强磁场。Q在垂直于磁场方向的竖直面内向上运动，P、Q始终保持水平，不计空气阻力、摩擦和导线质量，忽略回路电流产生的磁场，重力加速度为g，当P匀速下降时，求：(1)P所受单根导线拉力的大小；(2)Q中电流的大小。
【解析】　(1)由P匀速下降可知，P处于平衡状态，所受合力为0，设导线的拉力大小为T，对P有2T ＝ 2mg，解得T＝mg。(2)设Q所受安培力大小为F，对P、Q整体受力分析，有mg＋F ＝ 2mg，
A组·基础巩固练1．(2025·北京卷)如图所示，长方体物块A、B叠放在斜面上，B受到一个沿斜面方向的拉力F，两物块保持静止。B受力的个数为(　　)A．4 B．5 C．6 D．7【答案】　C
【解析】　根据题意，对A受力分析可知，受重力、B的支持力，由于A静止，则A还受B沿斜面向上的静摩擦力，对B受力分析可知，受重力、斜面的支持力、A的压力、拉力F、B还受A沿斜面向下的摩擦力，由于B静止，则受沿斜面向上的摩擦力，即B受6个力作用。故选C。
2．(2025·河南郑州三模)中国人使用筷子可以追溯到新石器时代，中国目前发现的最早筷子是河南省安阳市商代殷墟出土的铜筷，这是中华民族智慧的结晶。一同学用筷子竖直夹住一个小球，在缓慢转至水平的过程中，两筷子对小球的作用力的合力(　　)A．不变 B．变小C．变大 D．不能判断【答案】　A【解析】　由于缓慢转动，小球处于动态平衡中，两筷子对小球作用力的合力始终与重力等大反向，因此不变。故选A。
3．(2025·河北卷)如图，内壁截面为半圆形的光滑凹槽固定在水平面上，左右边沿等高。该截面内，一根不可伸长的细绳穿过带有光滑孔的小球，一端固定于凹槽左边沿，另一端过右边沿并沿绳方向对其施加拉力F。小球半径远小于凹槽半径，所受重力大小为G。若小球始终位于内壁最低点，则F的最大值为(　　)
4．(2025·浙江1月卷)中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的是(　　)A．双臂夹角越大受力越小B．杠铃对每只手臂作用力大小为605 NC．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力D．在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力
【答案】　D【解析】　杠铃的重力为G＝mg＝121×10 N＝1 210 N，手臂与水平的杠铃之间有夹角，假设手臂与竖直方向夹角为θ，根据平衡条件可知2Fcs θ＝G可知，双臂夹角越大，F越大；结合cs θ605 N，A、B错误；杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，C错误；加速举起杠铃，人和杠铃构成的相互作用系统加速度向上，系统处于超重状态，因此地面对人的支持力大于人与杠铃的总重力，D正确。
5．(2025·广东深圳一模)黄河铁牛是世界桥梁史上的传世之宝。如图，唐代蒲津浮桥通过两岸的铁牛固定，铁牛底部的铁柱插入地下。铁牛受到3个力，其中桥索对铁牛的拉力为F1，铁柱对铁牛的作用力为F2，铁牛自身重力为G，则(　　)
A．桥索对铁牛的拉力F1可以不沿桥索方向B．铁柱对铁牛的作用力F2一定沿着铁柱向上C．F1与F2的合力竖直向上D．若F1增大，F2减小【答案】　C【解析】　桥索对铁牛的拉力F1一定沿桥索方向，故A错误；根据三个力的合成可知F2一定与F1和重力合力的方向相反，不一定沿着铁柱向上，故B错误；同上述分析可知F1与F2的合力与重力等大反向，方向竖直向上，故C正确；根据共点力平衡条件及矢量三角形法则可知若F1增大，F2增大，故D错误。
6．(2024·山东卷)如图所示，国产人形机器人“天工”能平稳通过斜坡。若它可以在倾角不大于30°的斜坡上稳定地站立和行走，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则它的脚和斜面间的动摩擦因数不能小于(　　)
8．(2025·黑龙江一模)图甲是为了保护腰椎，搬起重物的正确姿势。搬起重物是身体肌肉、骨骼、关节等部位共同作用的过程，现将其简化为图乙所示的模型。设脚掌受地面竖直向上的弹力大小为FN，膝关节弯曲的角度为θ，该过程中大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F始终水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力 F1和F2大致相等。人缓慢搬起重物的过程中，下列说法正确的是(　　)A．FN逐渐变大B．F1逐渐变大C．F逐渐变小D．脚掌受地面竖直向上的弹力是因为脚掌发生形变而产生的
B组·综合提升练9．(2024·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(　　)【答案】　B
【解析】　根据题意对S受力分析如图，正交分解可知2Tcs 30°＝f，
10．(2025·河北沧州模拟)如图所示，轻绳的一端固定于P点，经过一个光滑的定滑轮O，另一端拴接质量为m的物块A。用一个轻质且光滑的挂钩将另一个质量也为m的物块B挂在绳OP之间，当物块B达到平衡态时，挂钩的悬挂点Q和P点连线与水平方向的夹角为α，则α等于(　　)
A．30° B．45° C．53° D．60°【答案】　A【解析】　对Q点受力分析如图所示，轻绳的张力为mg，物块B的重力也为mg，由矢量三角形知识可知PQ与QO之间的夹角为120°，故PQ与水平方向夹角为30°。故选A。
11．(2025·重庆二模)某弹簧锁的开锁原理如图1所示，当钥匙插入锁孔时，锁芯内弹簧被压缩成相同长度，此时转动钥匙就能开锁。如图2所示，插入钥匙的过程可简化为：A沿光滑水平槽向右推动，使B沿光滑竖直槽向上滑动。已知A、B间的接触面与水平方向夹45°角，且A、B间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，B的质量为m，重力加速度为g。为使B上移，则加在A上的水平力F的最小值为(　　)
12．(2025·安徽马鞍山预测)如图所示，A、B是在同一水平线上、间距为L的光滑固定钉子，一根橡皮筋绕过两个钉子，两端打结，结点刚好在C点，此时AB、AC、BC三段橡皮筋处于伸直状态且拉伸形变可忽略不计，AC与水平方向的夹角为37°；在结点上挂一个重为G的矿泉水瓶，静止时，结点到D点，此时AD与水平方向的夹角为60°。已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比，橡皮筋在弹性限度内，cs 37°＝0.8，则橡皮筋的劲度系数为(　　)
13．(多选)(2025·福建福州二模)明朝宋应星所著的《天工开物》中记录了图甲所示的用重物测量弓弦张力的“试弓定力”情景，其简化模型如图乙所示，某次测量时将弦的中点悬挂于秤杆上，在质量为m的弓的中点处悬挂质量为M的重物，此时弦的张角为θ＝120°，已知弦可视作遵循胡克定律的弹性轻绳，且始终在弹性限度内，不计弓的形变和一切摩擦，重力加速度大小为g，则(　　)
A．此次测量中弦的张力为(m＋M)gC．增加重物质量，弦的张力一定增大D．增加重物质量，弦的张力可能减小【答案】　AC
14．(多选)(2025·重庆预测)如图所示，带电小球A用绝缘细线通过光滑定滑轮O1、O2与不带电的物块C相连，与C连接端的细线竖直，在定滑轮O1的正下方固定一带电小球B，整个系统处于平衡状态。忽略小球A、B及滑轮的大小。若小球A缓慢漏掉一部分电荷，则在该过程中(　　)A．带电小球A、B间的库仑力减小B．带电小球A、B间的库仑力增大C．地面对C的支持力变小D．地面对C的支持力不变【答案】　AD