2025年高考物理复习专题02 三种力及静态平衡（解析版）.docxVIP

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命题解读

考向

考查统计

本类试题主要考查三种力，力的运算以及各种静态平衡问题。要求能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。要求体会等效替代思想，体会物理学知识的实际应用价值。

考向一一对平衡力与一对相互作用力的对比及重心的考查

2024·辽宁卷，3

2023·浙江6月，2

2022·浙江1月，4

2021·广东卷，3

考向二胡克定律与力的合成

2024·浙江1月，21

2023·全国乙卷，9

2022·湖南卷，11

2021·广东卷，11

考向三三力作用下的静态平衡问题

2024·新课标卷，11

2023·浙江1月，2

2023·浙江6月，6

2023·河北卷，3

2022·广东卷，1

考向四三力以上作用下的静态平衡问题

2024·河北卷，5

2023·江苏卷，7

2022·浙江6月，10

2022·湖南卷，5

考向五连接体静态平衡问题

2024·浙江1月，6

2024·湖北卷，6

2023·湖北卷，11

2022·浙江1月，7

命题分析

2024年高考各卷区物理试题均考查了三种力，力的运算以及各种静态平衡问题。预测2025年高考将一如既往地进行考查。

试题精讲

考向一一对平衡力与一对相互作用力的对比及重心的考查

1．（2024年辽宁卷第3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

【答案】C

【解析】A．当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误；

B．根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误；

C．由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确；

D．桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。

故选C。

考向二胡克定律与力的合成

2．（2024年1月浙江卷第21题第（1）问）如图1所示，扫描隧道显微镜减振装置由绝缘减振平台和磁阻尼减振器组成。平台通过三根关于轴对称分布的相同轻杆悬挂在轻质弹簧的下端O，弹簧上端固定悬挂在点，三个相同的关于轴对称放置的减振器位于平台下方。如图2所示，每个减振器由通过绝缘轻杆固定在平台下表面的线圈和固定在桌面上能产生辐向磁场的铁磁体组成，辐向磁场分布关于线圈中心竖直轴对称，线圈所在处磁感应强度大小均为B。处于静止状态的平台受到外界微小扰动，线圈在磁场中做竖直方向的阻尼运动，其位移随时间变化的图像如图3所示。已知时速度为，方向向下，、时刻的振幅分别为，。平台和三个线圈的总质量为m，弹簧的劲度系数为k，每个线圈半径为r、电阻为R。当弹簧形变量为时，其弹性势能为。不计空气阻力，求

（1）平台静止时弹簧的伸长量；

【答案】（1）

【解析】（1）平台静止时，穿过三个线圈的的磁通量不变，线圈中不产生感应电流，线圈不受到安培力作用，O点受力平衡，因此由胡克定律可知此时弹簧的伸长量

考向三三力作用下的静态平衡问题

3．（2024年新课标卷第11题第（1）问）将重物从高层楼房的窗外运到地面时，为安全起见，要求下降过程中重物与楼墙保持一定的距离。如图，一种简单的操作方法是一人在高处控制一端系在重物上的绳子P，另一人在地面控制另一根一端系在重物上的绳子Q，二人配合可使重物缓慢竖直下降。若重物的质量，重力加速度大小，当P绳与竖直方向的夹角时，Q绳与竖直方向的夹角

（1）求此时P、Q绳中拉力的大小；

【答案】（1），

【解析】（1）重物下降的过程中受力平衡，设此时P、Q绳中拉力的大小分别为和，竖直方向

水平方向

联立代入数值得

，

考向四三力以上作用下的静态平衡问题

4．（2024年河北卷第5题）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（）

A. B. C. D.

【答案】A

【解析】对小球受力分析如图所示

由几何关系易得力与力与竖直方向的夹角均为，因此由正交分解方程可得

，

解得

故选