新高考物理二轮复习易错重难点讲与练重难01 力与物体平衡（重难专练）（2份，原卷版+解析版）

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1. 受力分析多力漏力——受力分析方法
易错点： 漏力（重力、弹力）、多画力、弹力不垂直接触面、摩擦力方向错（不平行接触面或判错趋势）、混淆内力/外力。
方法： 按序分析（重→弹→摩）、弹力必垂直、摩擦力必平行（用假设光滑法判趋势）、正交分解列方程、整体隔离灵活选。
口诀： 弹垂摩平趋势清，重弹摩序莫多漏，正交分解整体离。
2 共点力的动态平衡
关键提醒：
“缓慢”是前提： 保证过程任意时刻都可视为平衡态。
找准“恒力”与“方向确定力”： 是图解法的关键切入点。
正确画出动态过程矢量图： 是图解法的核心技能。
优先考虑图解法： 对三力动态平衡问题首选。
注意摩擦力方向： 若涉及静摩擦力，其方向可能随趋势改变而突变，需用“假设法”重新判断趋势方向。
口诀： 三力动态平衡找恒力，图解法看三角形；多力或定量用解析，相似比例最省心。
3 相似三角形、动态三角形、拉密定理等方法解决临界极值问题
相似三角形法：
适用： 力的矢量三角形与空间几何三角形相似。
核心： 利用力 / 对应边长 = 常数的比例关系。
解极值： 分析几何边长变化，直接得力的极值。
动态三角形法（图解法）：
适用： 一力恒定（大小方向），一力方向确定（方向变化）。
核心： 动态画出闭合矢量三角形，观察边长变化趋势。
解极值： 三角形形状变化时，边长最长/最短即为力极大/极小值。
拉密定理：
适用： 三力平衡，且角度关系明确（尤其是存在钝角）。
核心： F1 / sinα = F2 / sinβ = F3/ sinγ (α, β, γ为各力对角)。
解极值： 分析角度变化对sin值的影响，确定力的极值（如某角→90°时sin→1，对应力最大）。
口诀： 相似找比例，图解看边长，拉密用正弦，角度定极值。
4 共点力的平衡临界极值问题——临界条件
恰好”滑动/脱离： 静摩擦力达最大值，或接触面弹力恰为零。
“刚好”翻转/断裂： 特定力方向突变（如绳绷直/松弛、杆压力变拉力）。
关键： 找出平衡将破未破的临界状态及标志性力学条件。
核心：找“恰好”、“刚好”状态，抓fmax、FN=0、力向突变点。
（建议用时：20分钟）
1．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）如图，质量为m的均匀钢管，一端支在粗糙水平地面上，另一端被竖直绳悬挂，处于静止状态，钢管与水平地面之间的动摩擦因数为、夹角为，重力加速度大小为g。则地面对钢管左端的摩擦力大小为（ ）
A．B．C．D．0
2．（2025·福建·高考真题）“风动石”是福建省著名的自然景观，如图所示。无风时，“风动石”在重力和底部巨石作用力F1的作用下静止不动。若“风动石”受到一水平方向的风力作用时仍保持静止，此时底部巨石对其作用力为F2，则（ ）
A．F1的大小比F2的小B．F1的大小比F2的大
C．F1与F2大小相等D．F1与F2方向相同
3．（2025·河北·高考真题）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（ ）
A．B．C．GD．
4．（2024·贵州·高考真题）如图（a），一质量为m的匀质球置于固定钢质支架的水平横杆和竖直墙之间，并处于静止状态，其中一个视图如图（b）所示。测得球与横杆接触点到墙面的距离为球半径的1.8倍，已知重力加速度大小为g，不计所有摩擦，则球对横杆的压力大小为（ ）
A．B．C．D．
5．（2025·广东·模拟预测）在学校大扫除中，某同学用如图所示拖把拖地，他站在原地不动，然后用手向前推动拖把，拖杆给拖把头的力F一直沿拖杆向下，拖杆与竖直方向的夹角θ逐渐变大，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．与拖把头相关的作用力共有3对
B．地面对拖把头的作用力始终沿拖杆向上
C．若F的大小恒定，则F做功的瞬时功率也恒定
D．若F的大小恒定，则离人站的位置越远的地面与拖把头间的摩擦力越小，地面越难拖干净
6．（25-26高三上·安徽·月考）如图所示，轻绳a吊着轻质光滑定滑轮，绕过定滑轮的轻绳一端吊着小球，另一端用竖直向下的力F拉着，整个系统处于静止状态，现将拉力F在竖直面内沿逆时针方向缓慢转过90°，转动过程中滑轮左侧的轻绳长度不变，则转动过程中（ ）
A．拉力F不断增大B．拉力F不断减小
C．轻绳a上拉力不断增大D．轻绳a上拉力不断减小
7．（2025·四川·模拟预测）如图所示，质量为2m的物块C置于倾角为37°的斜面体D上，C通过一细线绕过两个固定且等高的光滑小定滑轮E和P并连接置于光滑的半球体A上质量为m的小球B，半球体A的半径为R，O为球心。已知P在O点正上方且，，系统处于静止状态，小球B可视为质点，重力加速度为，，。求：
(1)细线PB的拉力大小；
(2)物块C受到斜面体D的摩擦力。
斜面体D对C的摩擦力方向沿斜面向上
（建议用时：30分钟）
8．（2025·海南·高考真题）如图所示，光滑圆弧竖直固定，用轻绳连接两个小球P、Q，两小球套在圆环上且均处于平衡状态，两小球与圆弧的圆心连线夹角分别为和，则两球质量之比为（ ）
A．B．C．D．
9．（2025·北京·高考真题）如图所示，长方体物块叠放在斜面上，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．4B．5C．6D．7
10．（2025·重庆·高考真题）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）
A．2mgB．mgC．D．
11．（2025·浙江·高考真题）如图所示，两根相同的橡皮绳，一端连接质量为m的物块，另一端固定在水平桌面上的、B两点。物块处于AB连线的中点C时，橡皮绳为原长。现将物块沿AB中垂线水平拉至桌面上的O点静止释放。已知CO距离为L，物块与桌面间的动摩擦因数为，橡皮绳始终处于弹性限度内，不计空气阻力，则释放后（ ）
A．物块做简谐运动
B．物块只受到重力、橡皮绳弹力和摩擦力的作用
C．若时每根橡皮绳的弹力为F，则物块所受合力大小为
D．若物块第一次到达C点的速度为，此过程中橡皮绳对物块做的功
12．（2025·四川绵阳·一模）如图所示，固定的粗糙水平杆上有A、B两点，轻质弹簧一端固定在点正下方的点，另一端与质量为、套在杆上点的滑块相连。滑块从处静止自由释放后向右运动，过点时加速度为零，到达点（图中未标出）时速度为零。滑块（ ）
A．从到的过程中，弹簧弹力大小一直减小
B．从到的过程中，弹簧弹力大小一直增大
C．在处时弹簧弹力大小小于在处时弹簧弹力大小
D．在处时弹簧弹力大小大于在处时弹簧弹力大小
13．（2025·贵州遵义·一模）如图，在测试一款汽车减震系统的性能时，工程师用了一个简化模型进行研究：用质量为m的小球代替汽车的某一部件，通过轻质弹簧连接于支架上的O点。一个特殊装置对小球施加一个模拟来自路面的作用力F（未画出）。当小球静止时，弹簧伸长，弹力T与小球重力大小相等，此时弹簧与竖直方向的夹角，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）
A．F的大小为mg
B．F的大小为2mg
C．若保持T方向不变，将F顺时针缓慢旋转30°的过程中T逐渐减小
D．若保持T方向不变，将F顺时针缓慢旋转30°的过程中F逐渐增大
14．（2025·云南昆明·模拟预测）如图所示，质量为M、倾角为的斜面体置于粗糙水平地面上，质量为m的物块静止在斜面上。用平行于斜面的拉力F拉物块使其沿斜面运动，斜面体始终静止，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（ ）
A．若物块匀速向上运动，则地面对斜面体的摩擦力大小等于
B．若物块匀速向上运动，则地面对斜面体的支持力大小等于
C．若物块匀速向下运动，则地面对斜面体的摩擦力大小等于
D．若物块匀速向下运动，则地面对斜面体的支持力大小等于
15．（2025·河南南阳·模拟预测）如图所示，细杆两端固定，质量为m的物块穿在细杆上。初始时刻，物块在水平向右的力的作用下恰好能静止在细杆上。现以水平向左的力作用在物块上，物块开始下滑。滑动摩擦力等于最大静摩擦力。细杆足够长，重力加速度为g，θ＝30°。求：
(1)物块与细杆之间的动摩擦因数；
(2)t＝6s时，物块的速度大小。
联立解得
（建议用时：45分钟）
16．（2025·山东·高考真题）球心为O，半径为R的半球形光滑绝缘碗固定于水平地面上，带电量分别为和的小球甲、乙刚好静止于碗内壁A、B两点，过O、A、B的截面如图所示，C、D均为圆弧上的点，OC沿竖直方向，，，A、B两点间距离为，E、F为AB连线的三等分点。下列说法正确的是（ ）
A．甲的质量小于乙的质量B．C点电势高于D点电势
C．E、F两点电场强度大小相等，方向相同D．沿直线从O点到D点，电势先升高后降低
17．（2025·广东·高考真题）如图所示，无人机在空中作业时，受到一个方向不变、大小随时间变化的拉力。无人机经飞控系统实时调控，在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动。已知拉力与水平面成30°角，其大小F随时间t的变化关系为F = F0－kt（F ≠ 0，F0、k均为大于0的常量），无人机的质量为m，重力加速度为g。关于该无人机在0到T时间段内（T是满足F > 0的任一时刻），下列说法正确的有（ ）
A．受到空气作用力的方向会变化
B．受到拉力的冲量大小为
C．受到重力和拉力的合力的冲量大小为
D．T时刻受到空气作用力的大小为
18．（2025·陕西西安·模拟预测）如图甲，一名登山爱好者正沿着竖直崖壁向上攀爬，绳的一端固定在较高处的点，另一端拴在人的腰间点（重心处），在人向上攀爬的过程中可以把人简化为图乙的物理模型：脚与崖壁接触点为点（可自由转动），人的重力全部集中在点，到点可简化为轻杆，为轻绳，已知长度不变，人向上攀爬过程中到达某位置后保持点不动，缓慢转动来调整姿势，某时刻构成等边三角形，则（ ）
A．在此时刻，轻绳对人的拉力与人的重力的合力不一定沿杆
B．绳在虚线位置与实线位置承受的拉力大小相等
C．在虚线位置时，段承受的压力与在实线位置大小相等
D．在此时刻，轻绳承受的拉力大小为；当水平时，轻绳承受的拉力大小为，则
19．（2025·浙江·一模）如图所示，一同学在微风天气将一礼盒挂在光滑晾衣绳上做力学实验，晾衣绳的左端系在左竖直杆的A点，右端系在倾斜杆的B点，A、B两点等高。整个装置处于水平向左的风力中。保持A、B两点位置不变，则下列说法中错误的是（ ）
A．若风力，在将A、B端同时同步缓慢沿杆下移至、端过程中，绳子张力变大
B．若风力缓慢减小，礼盒到A点距离变大
C．若风力恒定，将倾斜杆向右平移少许后，绳上张力变小
D．若风力缓慢增大，则该过程风力对礼盒做正功
20．（2025·山东济南·一模）如图所示，倾角、质量的斜面体静止在水平地面上，质量的物块静止在斜面上时恰好不下滑。时刻起，用恒力（大小、方向均未知，图中未画出）作用在斜面体上，使物块与斜面体一起由静止开始向左做匀加速直线运动，物块恰好与斜面体间无摩擦力。已知斜面体与水平地面间的动摩擦因数，各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，。求：
(1)物块与斜面体间的动摩擦因数；
(2)物块末的速度和0-内位移大小；
(3)恒力的最小值。
高考指导方向标
近三年考查趋势分析
近三年高考中，“力与物体平衡”专题每年稳定考查1-2题，分值约6-15分。命题注重生活与科技情境，强调模型建构与受力分析。动态平衡与临界极值问题频出，涵盖图解法、相似三角形法、拉密定理等方法，且常与功能、动量等内容结合。
核心方法聚焦
复习时应以受力分析为基础，按“重→弹→摩”顺序作图，灵活运用整体法与隔离法。静态平衡侧重正交分解与几何关系；动态平衡重点掌握图解法，识别恒力与方向力；临界问题要抓住“恰好”状态，熟练运用拉密定理等极值分析方法。
备考指导建议
备考中需加强三类问题的分类训练，联系实际提升建模能力，注重数学工具的应用，并通过真题训练控制答题时间