重难点01 力与物体的平衡-2025年高考物理 热点 重点 难点 专练（广东专用）（解析版）.docx

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重难点1力与物体的平衡

考点

三年考情分析

2025考向预测

(1)物体的受力分析、静态平衡、动态平衡；

(2)静电力、安培力、洛伦兹力作用下的平衡；

(3)利用平衡条件解决实际问题．

3年3考

2024,T5

2023,T2

2022,T1

相互作用及共点力作用下物体的平衡是高考考查的重点,试题以选择题为主,知识方面的考查集中在受力分析、力的合成与分解、平衡条件的运用等知识上,能力考查主要表现在物理方法(整体与隔离法、假设法、等效法等)的运用能力、空间想象能力和建模能力等。

【情境解读】

【高分技巧】

内容

重要的规律、公式和二级结论

1.弹力、胡克定律

(1)在弹性限度内，弹力与形变量成正比，即F＝kx。

(2)由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线，由“死结”分开的两段绳子上的弹力大小不一定相等。

(3)“动杆”弹力方向一定沿杆方向，“定杆”弹力方向不一定沿杆方向。

2.摩擦力

(4)摩擦力的方向与物体间的相对运动或相对运动趋势方向相反。

(5)静摩擦力的大小0Ff≤Ffmax；滑动摩擦力的大小Ff＝μFN。

3.力的合成和分解

(6)两个分力大小不变，方向夹角越大，合力越小。

(7)两个力的合力范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。

(8)若三个力大小相等、方向互成120°角，则其合力为零。

4.共点力的平衡

(9)平衡条件：F合＝0(或Fx＝0，Fy＝0)。

5.静电力

(10)方向：正电荷所受静电力方向与电场强度方向一致，负电荷所受静电力方向与电场强度方向相反。

(11)大小：F＝qE，点电荷间的静电力F＝keq\f(q1q2,r2)。

6.安培力

(12)方向：左手定则判断，安培力垂直于B、I决定的平面。

(13)大小：当B⊥I时，F＝IlB，当B与I的夹角为θ时，F＝IlBsinθ。

7.洛伦兹力

(14)方向：左手定则判断，洛伦兹力垂直于B、v决定的平面，洛伦兹力不做功。

(15)大小：F＝qvB(B⊥v)。

解答平衡问题四种常用方法

情境

注意事项

特点

合

成

法

物体受三个力作用而平衡

(1)表示三个力大小的线段长度不可随意画

(2)两个力的合力与第三个力等大反向

对于物体所受的三个力，有两个力相互垂直或两个力大小相等的平衡问题求解较简单

作用

效果

分解

法

物体受三个力作用而平衡

将一个力分解为两个分力，而两个分力分别与物体受到的另外两个力等大反向

正交

分解

法

物体受三个或三个以上的力作用而平衡

选坐标轴时应使尽量多的力与坐标轴重合

对于物体受三个以上的力处于平衡状态的问题求解较方便

力的

三角

形法

物体受三个力作用而平衡

将三个力的矢量图平移，构成一个首尾依次相连接的矢量三角形

常用于求解一般矢量三角形中未知力的大小和方向

【考向一：受力分析及静态平衡问题】

1．静态平衡问题的解题脉络

2．静态平衡问题的四种求解方法

合成法

物体受三个共点力的作用而平衡时，任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反

分解法

物体受三个共点力的作用而平衡时，将某一个力按作用效果分解，则分力与其他两个力分别平衡

正交分解法

物体受到三个或三个以上力的作用时，将所有力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件

矢量三角形法

对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力

1．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OM、ON与竖直方向夹角分别为α、β(αβ)。用F1、F2分别表示OM、ON的拉力,则()。

A.F1的竖直分力大于F2的竖直分力

B.F1的竖直分力大小等于F2的竖直分力

C.F1的水平分力大于F2的水平分力

D.F1的水平分力大小等于F2的水平分力

答案D

解析对结点O受力分析可得,水平方向有F1sinα=F2sinβ,即F1的水平分力大小等于F2的水平分力,C项错误,D项正确;对结点O受力分析可得,竖直方向有F1cosα+F2cosβ=mg,解得,,则F1的竖直分量,F2的竖直分量,因sinαcosβ-cosαsinβ=sin(α-β)0,可知F2yF1y,A、B两项错误。

2．(2024佛山质检)据考古记载，我国在春秋战国时期就开始利用杆秤来称量物体的质量．如图所示，悬挂秤盘的三根细绳等长，当将秤提起，杆秤平衡时(B)

A.手提杆秤的力等于秤盘及盘中物体的总重力

B.每根细绳的拉力一定大于秤盘及盘中物体总重力的eq\f(1,3)

C.每根细绳的拉力一定等于秤盘及盘中物体总重力的eq\f(1,3)

D.每根细绳的拉力一定小于秤