第二章相互作用專(zhuān)題三受力分析共點(diǎn)力的平衡課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情命題分析預(yù)測(cè)能用共點(diǎn)力的平衡條件分析生產(chǎn)生活中的問(wèn)題.受力分析2023：浙江1月T2；2022：浙江6月T10；2020：海南T2，浙江7月T3；2019：江蘇T2靜力學(xué)中的平衡問(wèn)題高考中經(jīng)?？疾?，一般會(huì)在受力分析中融合對(duì)平衡條件的考查，要注意關(guān)注斜面模型和輕繩模型這兩個(gè)熱點(diǎn)模型.共點(diǎn)力的平衡條件及應(yīng)用2023：山東T2，江蘇T7，廣東T2，浙江6月T6；2022：遼寧T4，湖南T5，重慶T1，浙江1月T7；2020：海南T2，浙江7月T10；2019：江蘇T2，浙江4月T11空間力的平衡問(wèn)題2022：浙江6月T10題型1受力分析1.受力分析的步驟2.整體法和隔離法的應(yīng)用方法整體法隔離法概念將加速度相同的幾個(gè)相關(guān)聯(lián)物體作為一個(gè)整體來(lái)分析的方法將研究對(duì)象與周?chē)矬w分隔開(kāi)來(lái)分析的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力注意問(wèn)題受力分析時(shí)不要再考慮系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用，不能求內(nèi)力一般隔離分析受力較少的物體3.受力分析的技巧假設(shè)法在受力分析時(shí)，若不能確定某力是否存在，可先對(duì)其作出存在的假設(shè)，然后分析該力存在對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響來(lái)判斷該力是否存在狀態(tài)法受力分析時(shí)，若一時(shí)不能確定某力是否存在，可先分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和除此力外物體所受的其他力，根據(jù)其他力與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否相符判斷該力是否存在轉(zhuǎn)換法在受力分析時(shí)，若不能確定某力是否存在，則：（1）可以轉(zhuǎn)換為分析該力的反作用力，根據(jù)其反作用力是否存在，判斷該力是否存在；（2）可以轉(zhuǎn)換為分析與該力相關(guān)的其他研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)其他研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，判斷該力是否存在1.[2024江西名校聯(lián)考/多選]如圖所示，兩個(gè)相似的斜面體A、B在豎直向上的力F的作用下靜止靠在豎直粗糙墻壁上.關(guān)于斜面體A和B的受力情況，下列說(shuō)法正確的是（AD）A.A一定受到四個(gè)力B.B可能受到四個(gè)力C.B與墻壁之間一定有彈力和摩擦力D.A與B之間一定有摩擦力解析由題意可知，A、B均處于平衡狀態(tài)，對(duì)A、B整體受力分析，如圖甲所示，受到向下的重力和向上的推力F，由平衡條件可知B與墻壁之間不可能有彈力，因此也不可能有摩擦力，C錯(cuò)誤；對(duì)B受力分析，如圖乙所示，受到重力、A對(duì)B的彈力及摩擦力，故B受到三個(gè)力，B錯(cuò)誤；對(duì)A受力分析，如圖丙所示，受到重力、推力、B對(duì)A的彈力和摩擦力，共四個(gè)力，A、D正確.2.[2020浙江7月]矢量發(fā)動(dòng)機(jī)是噴口可向不同方向偏轉(zhuǎn)以產(chǎn)生不同方向推力的一種發(fā)動(dòng)機(jī).當(dāng)殲20隱形戰(zhàn)斗機(jī)以速度v斜向上飛行時(shí)，其矢量發(fā)動(dòng)機(jī)的噴口如圖所示.已知飛機(jī)受到重力G、發(fā)動(dòng)機(jī)推力F1、與速度方向垂直的升力F2和與速度方向相反的空氣阻力Ff.下列受力分析示意圖可能正確的是（A）ABCD解析由題意可知所受重力G豎直向下，空氣阻力Ff與速度方向相反，升力F2與速度方向垂直，發(fā)動(dòng)機(jī)推力F1的方向沿噴口的反方向，對(duì)比圖中選項(xiàng)可知只有A選項(xiàng)符合題意.3.[2023江蘇]如圖所示，“嫦娥五號(hào)”探測(cè)器靜止在月球平坦表面處.已知探測(cè)器質(zhì)量為m，四條腿與豎直方向的夾角均為θ，月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度g的16.每條腿對(duì)月球表面壓力的大小為（D）A.mg4 B.mg4cosθ C.mg解析由于探測(cè)器靜止在月球平坦表面處，故月球表面對(duì)每條腿的支持力都豎直向上，則4FN＝m·16g，解得FN＝mg24，根據(jù)牛頓第三定律可知每條腿對(duì)月球表面的壓力大小為mg24，D對(duì)，A、B、題型2共點(diǎn)力的平衡條件及應(yīng)用1.共點(diǎn)力的平衡物理學(xué)中的“緩慢運(yùn)動(dòng)”可視為速度很小，接近于0，從而把“緩慢運(yùn)動(dòng)”作為平衡狀態(tài)來(lái)處理.靜止與某時(shí)刻速度v＝0不是一回事.物體保持靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明v＝0、a＝0兩者同時(shí)成立.若僅是某時(shí)刻v＝0，而a≠0，物體處于非平衡狀態(tài).如豎直向上拋出到最高點(diǎn)的物體，此時(shí)v＝0，但由于重力的作用，物體不可能停在空中，它會(huì)豎直向下運(yùn)動(dòng)，所以物體并不能處于平衡狀態(tài).2.共點(diǎn)力平衡條件的推論（1）如果物體所受的多個(gè)共點(diǎn)力可以構(gòu)成首尾相連的封閉矢量三角形或多邊形，則物體一定處于平衡狀態(tài).（2）物體受多個(gè)力處于平衡狀態(tài)時(shí)可通過(guò)合成幾個(gè)力，將多個(gè)力的平衡轉(zhuǎn)化為二力平衡.3.解決物體靜態(tài)平衡的四種常用方法方法適用條件注意事項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)合成法物體受三個(gè)力作用而平衡（1）表示三個(gè)力大小的線段長(zhǎng)度不可隨意畫(huà)（2）兩力的合力與第三個(gè)力等大反向?qū)τ谖矬w所受的三個(gè)力，有兩個(gè)力相互垂直或兩個(gè)力大小相等的平衡問(wèn)題求解較簡(jiǎn)單分解法物體受三個(gè)力作用而平衡某個(gè)力的兩個(gè)分力分別與物體受到的另兩個(gè)力等大反向正交分解法物體受三個(gè)或三個(gè)以上的力作用而平衡選坐標(biāo)軸時(shí)應(yīng)使盡量多的力與坐標(biāo)軸重合或以受力分析方便為原則對(duì)于物體受三個(gè)以上的力處于平衡狀態(tài)的問(wèn)題求解較方便矢量三角形法物體受三個(gè)力作用而平衡將三個(gè)力的矢量圖平移，構(gòu)成一個(gè)依次首尾相連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命題點(diǎn)1合成法與分解法的應(yīng)用4.[2023天津耀華中學(xué)階段練習(xí)/多選]如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心.一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止于P點(diǎn).設(shè)滑塊所受支持力為FN，OP與水平方向的夾角為θ，重力加速度為g，下列關(guān)系正確的是（AC）A.F＝mgtanθ B.F＝mgC.FN＝mgsinθ D.FN＝mgta解析解法1：合成法滑塊受力如圖甲所示，由平衡條件知mgF＝tanθ，mgFN＝sinθ，解得F＝mgtan解法2：分解法將滑塊所受重力按產(chǎn)生的效果分解，如圖乙所示，F(xiàn)＝G2＝mgtanθ，F(xiàn)N＝G命題點(diǎn)2正交分解法的應(yīng)用5.[2022遼寧]如圖所示，蜘蛛用蛛絲將其自身懸掛在水管上并處于靜止?fàn)顟B(tài).蛛絲OM、ON與豎直方向夾角分別為α、β（α＞β）.用F1、F2分別表示OM、ON的拉力，則（D）A.F1的豎直分力大于F2的豎直分力B.F1的豎直分力等于F2的豎直分力C.F1的水平分力大于F2的水平分力D.F1的水平分力等于F2的水平分力解析以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，受力分析如圖所示，以O(shè)為原點(diǎn)沿水平和豎直方向建立坐標(biāo)系，由力的平衡條件可知水平方向有F1sinα＝F2sinβ，C錯(cuò)誤，D正確；又α＞β，即sinα＞sinβ，cosα＜cosβ，所以有F1＜F2，F(xiàn)1、F2在豎直方向上的分量大小分別為F1y＝F1cosα、F2y＝F2cosβ，整理得F1y＜F2y，A、B錯(cuò)誤.一題多解由力的平衡條件可知，F(xiàn)1、F2的合力一定與蜘蛛的重力等大反向，由于α＞β，顯然F1、F2在水平方向上的投影相同，F(xiàn)2在豎直方向的投影較大，D正確.命題點(diǎn)3矢量三角形法的應(yīng)用6.[2024西安高新一中階段練習(xí)/多選]如圖，懸掛甲物體的細(xì)線拴牢在一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩上O點(diǎn)處；繩的一端通過(guò)光滑的定滑輪與物體丙相連，另一端通過(guò)光滑定滑輪與物體乙相連.甲、乙兩物體質(zhì)量相等，系統(tǒng)平衡時(shí)，O點(diǎn)兩側(cè)繩與豎直方向的夾角分別為α和β.若β＝55°，則（AD）A.α＞βB.α＜βC.丙的質(zhì)量小于甲的質(zhì)量D.丙的質(zhì)量大于甲的質(zhì)量解析設(shè)甲、乙的質(zhì)量均為m，丙的質(zhì)量為M.對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析如圖甲所示，根據(jù)平衡條件可知OC繩的拉力與OA、OB兩繩拉力的合力平衡，而OA和OB兩繩的拉力大小相等，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知OC的反向延長(zhǎng)線過(guò)∠AOB的角平分線，根據(jù)幾何關(guān)系可知α＋2β＝180°，解得α＝70°＞β，結(jié)點(diǎn)O受到的三個(gè)拉力構(gòu)成一封閉的矢量三角形，如圖乙所示，根據(jù)正弦定理有Mgsinα＝mgsinβ，所以M＞m，故A、D正確，B題型3空間力的平衡問(wèn)題空間力是指物體所受的力不在同一平面內(nèi)，物體受空間力平衡時(shí)，在任一平面內(nèi)、任一直線上受力都是平衡的.處理此類(lèi)問(wèn)題常見(jiàn)方法如下：（1）對(duì)稱(chēng)法當(dāng)研究對(duì)象所受的力具有對(duì)稱(chēng)性時(shí)，可利用物體的受力具有對(duì)稱(chēng)性的特點(diǎn)，如某些力大小相等、方向相反，把復(fù)雜的運(yùn)算（或圖形）轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的運(yùn)算（或圖形）來(lái)處理.（2）轉(zhuǎn)化法空間力作用下物體處于平衡狀態(tài)，要利用平衡條件將物體受到的力分解轉(zhuǎn)化為同一平面上的力來(lái)分析處理問(wèn)題.7.[多選]中國(guó)“天眼”（如圖甲）——500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（簡(jiǎn)稱(chēng)FAST）是當(dāng)今世界最大、最靈敏的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡，它可以在無(wú)線電波段搜索來(lái)自百億光年之外的微弱信號(hào).截至2023年7月25日，F(xiàn)AST已發(fā)現(xiàn)超過(guò)800顆新脈沖星，饋源支撐系統(tǒng)是FAST的重要組成之一.如圖乙所示，質(zhì)量為3×104kg的饋源艙用對(duì)稱(chēng)的“六索六塔”裝置懸吊在球面鏡正上方，相鄰塔頂?shù)乃骄嚯x為300m，每根連接塔頂和饋源艙的繩索長(zhǎng)600m.重力加速度g取10m/s2，不計(jì)繩索重力.下列說(shuō)法正確的是（BC）A.每根繩索承受的拉力約為2.9×104NB.每根繩索承受的拉力約為5.8×104NC.若同樣縮短每根繩索的長(zhǎng)度，則每根繩索承受的拉力變大D.若同樣縮短每根繩索的長(zhǎng)度，則每根繩索承受的拉力變小解析將各塔頂連接起來(lái)，得到正六邊形，由幾何關(guān)系可得饋源艙到塔頂?shù)乃骄嚯x等于相鄰塔頂?shù)乃骄嚯x，為300m，則可知每根繩索與豎直方向的夾角為30°，由平衡條件可得6Fcos30°＝mg，解得F＝mg6cos30°≈5.8×104N，A錯(cuò)誤，B正確；若同樣縮短每根繩索長(zhǎng)度，每根繩索與豎直方向的夾角θ變大，根據(jù)F＝mg68.[2024山東青島模擬]如圖所示，“V”形槽兩側(cè)面的夾角為60°，槽的兩側(cè)面與水平面的夾角相同.質(zhì)量為m的圓柱形工件放在“V”形槽中，當(dāng)槽的棱與水平面的夾角為37°時(shí)，工件恰好能勻速下滑.已知重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.則（D）A.工件對(duì)槽每個(gè)側(cè)面的壓力均為mgB.工件對(duì)槽每個(gè)側(cè)面的壓力均為25C.工件與槽間的動(dòng)摩擦因數(shù)為3D.工件與槽間的動(dòng)摩擦因數(shù)為3解析工件勻速下滑，在任意方向上合力都為零，將工件的重力分解到沿槽的棱向下和垂直槽的棱向下，作出工件受力側(cè)視平面圖如圖甲所示，根據(jù)平衡條件知Ff＝mgsin37°，F(xiàn)N＝mgcos37°，作出垂直于“V”形槽方向的受力平面圖如圖乙所示，“V”形槽兩側(cè)面的夾角為60°，所以兩側(cè)面對(duì)工件的彈力夾角為120°，則合力FN＝F1＝mgcos37°＝45mg，故A、B錯(cuò)誤；“V”形槽兩側(cè)面對(duì)工件的摩擦力Ff1、Ff2方向相同，大小都為μF1，則Ff1＋Ff2＝2μF1＝Ff，代入可解得μ＝38，故C錯(cuò)誤，D整體法與隔離法的應(yīng)用1.合理選擇研究對(duì)象：在分析兩個(gè)或兩個(gè)以上物體間的相互作用時(shí)，一般采用整體法與隔離法進(jìn)行分析，在使用時(shí)有時(shí)需要先整體再隔離，有時(shí)需要先隔離再整體，有時(shí)也需要整體與隔離多次交替使用.2.轉(zhuǎn)換研究對(duì)象：用隔離法直接分析一個(gè)物體的受力情況不方便時(shí)，可轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，先隔離分析相互作用的另一個(gè)物體的受力情況，再根據(jù)牛頓第三定律分析該物體的受力情況.1.[2022海南]我國(guó)的石橋世界聞名，如圖，某橋由六塊形狀完全相同的石塊組成，其中石塊1、6固定，2、5質(zhì)量相同為m，3、4質(zhì)量相同為m'，不計(jì)石塊間的摩擦，則m：m'為（D）A.32 B.3 C.1 解析六塊形狀完全相同的石塊圍成的半圓對(duì)應(yīng)的圓心角為180°，每塊石塊對(duì)應(yīng)的圓心角為30°，對(duì)第3塊石塊受力分析如圖甲所示，結(jié)合力的合成可知tan60°＝F4m'g，對(duì)第2塊和第3塊石塊整體受力分析如圖乙所示，可知tan30°＝F4（圖甲圖乙2.如圖所示，一輕繩跨過(guò)光滑的定滑輪，一端與質(zhì)量為10kg的吊籃相連，另一端被站在吊籃里質(zhì)量為50kg的人握住，整個(gè)系統(tǒng)懸于空中并處于靜止?fàn)顟B(tài).重力加速度g＝10m/s2，滑輪兩側(cè)的輕繩均處于豎直方向，則該人對(duì)吊籃的壓力大小為（B）A.150N B.200NC.300N D.350N解析設(shè)輕繩的拉力為F，以人與吊籃組成的整體為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件有2F＝（m＋M）g，將m＝10kg、M＝50kg代入，解得F＝300N；再對(duì)人進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件有F＋FN＝Mg，解得FN＝200N，根據(jù)牛頓第三定律，可知該人對(duì)吊籃的壓力大小為200N，B正確.3.[2024湖南長(zhǎng)沙高三聯(lián)考/多選]如圖所示，斜面c上放有兩個(gè)完全相同的物體a、b，兩物體間用一根細(xì)線連接，在細(xì)線的中點(diǎn)加一與斜面垂直的拉力F，使兩物體及斜面均處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說(shuō)法正確的是（AC）A.c受到地面的摩擦力向右B.a、b兩物體的受力個(gè)數(shù)一定相同C.斜面對(duì)a、b兩物體的支持力一定相同D.逐漸增大拉力F，b物體先滑動(dòng)解析以a、b、c整體為研究對(duì)象，受力分析，可知有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，則c受到地面的摩擦力向右，故選項(xiàng)A正確.a物體受重力、細(xì)線拉力、支持力、摩擦力；b物體受重力、支持力、拉力，不一定有摩擦力，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤.對(duì)a、b分別受力分析，如圖所示，正交分解可知N＝mgcosα－Tsinθ，支持力相等，故選項(xiàng)C正確；對(duì)a沿斜面方向有Tcosθ＋mgsinθ＝fa，對(duì)b沿斜面方向有Tcosθ－mgsinθ＝fb，又正壓力N相等，所以最大靜摩擦力相等，則a先達(dá)到最大靜摩擦力，先滑動(dòng)，D錯(cuò)誤.斜面模型中的平衡問(wèn)題1.斜面上滑塊的受力分析滑塊運(yùn)動(dòng)情況在斜面上靜止沿斜面勻速下滑在外力作用下勻速上滑示意圖受力分析沿斜面方向：f靜＝mgsinθ.垂直斜面方向：N＝mgcosθ.沿斜面方向：f＝mgsinθ.垂直斜面方向：N＝mgcosθ.μ＝tanθ.沿斜面方向：f＋mgsinθ＝Fcosα.垂直斜面方向：N＋Fsinα＝mgcosθ.μ＝fN2.水平面上的斜面體的受力分析隔離法分析滑塊（靜止或勻速下滑）斜面體（靜止）沿斜面方向：f＝mgsinθ垂直斜面方向：N＝mgcosθ豎直方向：FN＝f'sinθ＋N'cosθ＋Mg＝F'＋Mg水平方向：f'cosθ＝N'sinθ其中f'＝f，N'＝N，F(xiàn)'＝F整體法分析以斜面體和滑塊整體為研究對(duì)象，F(xiàn)N＝（M＋m）g.1.如圖所示，傾角為α、質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平桌面上，質(zhì)量為m的木塊靜止在斜面體上.下列結(jié)論正確的是（D）A.木塊受到的摩擦力大小是mgcosαB.木塊對(duì)斜面體的壓力大小是mgsinαC.桌面對(duì)斜面體的摩擦力大小是mgsinαcosαD.桌面對(duì)斜面體的支持力大小是（M＋m）g解析對(duì)木塊進(jìn)行受力分析，其受重力mg、支持力N和靜摩擦力f作用，如圖所示，根據(jù)力的平衡條件，可知木塊受到的靜摩擦力大小為mgsinα，斜面體對(duì)木塊的支持力大小為mgcosα，根據(jù)牛頓第三定律可知木塊對(duì)斜面體的壓力大小為mgcosα，則A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)木塊和斜面體整體進(jìn)行受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面對(duì)斜面體的摩擦力為0，支持力大小為（M＋m）g，則C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確.2.[多選]如圖所示，傾角為θ的斜面體C置于地面上，A、B兩物體上下疊放并一起沿著C的上表面勻速下滑，B上表面保持水平，斜面體C始終保持靜止，則（AC）A.斜面體C與物體B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)大小為tanθB.物體A受到B施加的摩擦力水平向右C.斜面體C對(duì)B施加的作用力豎直向上D.地面對(duì)斜面體C的摩擦力水平向左解析依題意，把A、B看成一個(gè)整體，則有Mgsinθ＝μMgcosθ，可得斜面體C與物體B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)大小為μ＝tanθ，故A正確；物體A勻速運(yùn)動(dòng)，所受合力為零，可知A只受重力及B的支持力的作用，受到B施加的摩擦力為零，故B錯(cuò)誤；把A、B看成一個(gè)整體，由平衡條件可知，斜面體C對(duì)B施加的作用力與整體的重力等大、反向，即方向豎直向上，故C正確；由選項(xiàng)C分析可知，C對(duì)A、B整體的作用力方向豎直向上，結(jié)合牛頓第三定律可知A、B對(duì)C的作用力方向豎直向下，由平衡條件可知，地面對(duì)斜面體C的摩擦力為零，故D錯(cuò)誤.3.[多選]如圖所示，斜面體P放在水平面上，斜面的傾角為θ，物體Q放在斜面上，Q受到一個(gè)水平向右的作用力F，P和Q都保持靜止，這時(shí)Q受到的靜摩擦力大小為f1，P受到水平面的靜摩擦力的大小為f2，現(xiàn)增大F，若P、Q仍靜止，則（BC）A.f1一定變大 B.f1不一定變大C.f2一定變大 D.f2不一定變大解析對(duì)物體Q受力分析，Q受推力F、重力、支持力，也可能受摩擦力，當(dāng)mgsinθ＞Fcosθ時(shí)，摩擦力沿著斜面向上，大小為f1＝mgsinθ－Fcosθ，F(xiàn)增大時(shí)，f1變?。划?dāng)mgsinθ＝Fcosθ時(shí)，摩擦力為零，F(xiàn)繼續(xù)增大時(shí)，f1變大，方向沿斜面向下，A錯(cuò)誤，B正確.對(duì)P、Q整體受力分析，則有f2＝F，F(xiàn)增大時(shí)，f2一定變大，C正確，D錯(cuò)誤.1.[2024江蘇南京學(xué)情調(diào)研]2023年春晚舞蹈《錦繡》，選自舞劇《五星出東方》.圖（a）是一個(gè)優(yōu)美且難度大的動(dòng)作.人后仰平衡時(shí)，可簡(jiǎn)化為圖（b），頭部受到重力G、肌肉拉力F2和頸椎支持力F1.下列頭部受力示意圖可能正確的是（D） 圖（a）圖（b） AB CD解析由題意可知頭部在重力G、肌肉拉力F2和頸椎支持力F1的作用下處于平衡狀態(tài)，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可知，其中任意兩個(gè)力的合力需與第三個(gè)力等大反向【點(diǎn)撥：此處只需將其中的任意兩個(gè)力合成，看合力是否與第三個(gè)力共線即可】，由力的平行四邊形定則可知，A、B、C中G和F2的合力均不可能與F1在同一直線上，D中G和F2的合力可能與F1在同一直線上，故A、B、C錯(cuò)誤，D可能正確.2.[2023浙江6月]如圖所示，水平面上固定兩排平行的半圓柱體，重為G的光滑圓柱體靜置其上，a、b為相切點(diǎn)，∠aOb＝90°，半徑Ob與重力的夾角為37°.已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，則圓柱體受到的支持力Fa、Fb大小為（D）A.Fa＝0.6G，F(xiàn)b＝0.4GB.Fa＝0.4G，F(xiàn)b＝0.6GC.Fa＝0.8G，F(xiàn)b＝0.6GD.Fa＝0.6G，F(xiàn)b＝0.8G解析以圓柱體為研究對(duì)象，受力分析如圖所示，兩側(cè)半圓柱體對(duì)圓柱體的支持力的合力與重力等大反向，結(jié)合幾何關(guān)系可知Fa＝Gsin37°＝0.6G，F(xiàn)b＝Gcos37°＝0.8G，D對(duì).3.[受力分析＋平衡條件/2022重慶]如圖所示，吸附在豎直玻璃上質(zhì)量為m的擦窗工具，在豎直平面內(nèi)受重力、拉力和摩擦力（圖中未畫(huà)出摩擦力）的共同作用做勻速直線運(yùn)動(dòng).若拉力大小與重力大小相等，方向水平向右，重力加速度為g，則擦窗工具所受摩擦力（B）A.大小等于mgB.大小等于2mgC.方向豎直向上D.方向水平向左解析受力分析f上＝↓f＝2mg，方向斜向左上，B對(duì)4.[受力分析/2020浙江7月]如圖是“中國(guó)天眼”500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡維護(hù)時(shí)的照片.為不損傷望遠(yuǎn)鏡球面，質(zhì)量為m的工作人員被懸在空中的氦氣球拉著，當(dāng)他在離底部有一定高度的望遠(yuǎn)鏡球面上緩慢移動(dòng)時(shí)，氦氣球?qū)ζ溆写笮?6mg、方向豎直向上的拉力作用，使其有“人類(lèi)在月球上行走”的感覺(jué)，若將人視為質(zhì)點(diǎn)，此時(shí)工作人員（DA.受到的重力大小為16mgB.受到的合力大小為16C.對(duì)球面的壓力大小為16D.對(duì)球面的作用力大小為16解析工作人員受到的重力大小仍為mg，A錯(cuò)誤.因工作人員在球面上緩慢移動(dòng)，且有“在月球上行走”的感覺(jué)，故其受力平衡，工作人員所受合力為零，B錯(cuò)誤；工作人員所在的球面位置不水平，對(duì)球面的壓力不等于16mg，C錯(cuò)誤；由平衡條件和牛頓第三定律可得工作人員對(duì)球面的作用力大小為16mg，D1.[2024江蘇泰州中學(xué)階段練習(xí)]泰州一中運(yùn)動(dòng)會(huì)中，某同學(xué)立定跳遠(yuǎn)腳蹬地起跳瞬間的受力示意圖正確的是（A）解析依據(jù)受力分析，該同學(xué)受到豎直向下的重力，垂直地面向上的彈力，還受到水平向右的靜摩擦力，因?yàn)樵撏瑢W(xué)立定跳遠(yuǎn)腳蹬地起跳瞬間，有相對(duì)地面向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，故A正確.2.[2024青海西寧開(kāi)學(xué)考試]幾種矢量運(yùn)算框架圖像如下圖所示，線段的長(zhǎng)短代表矢量的大小，箭頭的指向代表矢量的方向，下列說(shuō)法正確的是（C）A.甲圖說(shuō)明物體做加速運(yùn)動(dòng)，速度的變化量由初速度的箭頭端指向末速度的箭頭端B.乙圖說(shuō)明物體的合位移為0C.丙圖說(shuō)明兩個(gè)變力的合力的大小改變，方向不變D.丁圖說(shuō)明物體處于三力平衡狀態(tài)解析題圖甲說(shuō)明物體做減速運(yùn)動(dòng)，速度的變化量由初速度的箭頭端指向末速度的箭頭端，故A錯(cuò)誤：題圖乙x1、x2的合位移與分位移x3相同，物體的合位移為2x3，故B錯(cuò)誤；題圖丙的兩個(gè)變力矢量線段首尾相連，其合力由一個(gè)分力的箭尾端指向另一個(gè)分力的箭頭端，合力的方向向右，都在同一條虛線上，即合力的大小改變，方向不變，故C正確；若物體處于三力平衡狀態(tài)，三個(gè)分力的合力一定為零，三個(gè)分力的矢量線段一定是首尾相連的，組成封閉的矢量三角形，而題圖丁中不滿足，故D錯(cuò)誤.3.[情境創(chuàng)新/2024廣東廣州執(zhí)信中學(xué)校考]如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的機(jī)器人通過(guò)磁鐵吸附在船舷外壁面檢測(cè)船體.壁面可視為斜面，與豎直方向夾角為θ.船和機(jī)器人保持靜止時(shí)，機(jī)器人受重力G、支持力FN、摩擦力Ff和磁力F的作用，磁力垂直壁面.下列關(guān)系式正確的是（D）A.Ff＝G B.F＝FNC.Ff＝Gsinθ D.F＝FN＋Gsinθ解析對(duì)機(jī)器人的受力分析如圖所示，將重力沿垂直斜面方向和斜面方向分解，則沿斜面方向，由平衡條件得Ff＝Gcosθ，故A、C錯(cuò)誤；沿垂直斜面方向，由平衡條件得F＝FN＋Gsinθ，故D正確，B錯(cuò)誤.4.如圖所示，A、B、C、D是四個(gè)完全相同的球，重力皆為G，A、B、C放置在水平面上用細(xì)線扎緊，D球疊放在A、B、C三球上面，則球A對(duì)地面的壓力為（A）A.43G B.32G C.34G 解析由“對(duì)稱(chēng)性”知，地面對(duì)A、B、C每個(gè)球的支持力相等，設(shè)為FN，對(duì)整體受力分析，據(jù)平衡條件可得3FN＝4G，可知地面對(duì)每個(gè)球的支持力FN＝43G.據(jù)牛頓第三定律可得，球A對(duì)地面的壓力F壓＝FN＝43G，故A5.如圖所示，一玩偶與塑料吸盤(pán)通過(guò)細(xì)繩AB連接，吸盤(pán)吸附在墻壁上，玩偶靜止懸掛，忽略玩偶與墻壁之間的靜摩擦力，細(xì)繩AB長(zhǎng)度增長(zhǎng).玩偶重新靜止后，下列說(shuō)法正確的是（B）A.繩子拉力變大B.墻壁對(duì)玩偶的支持力變小C.玩偶所受的合力變小D.墻壁對(duì)吸盤(pán)的作用力在豎直方向上的分力變大解析6.[多選]如圖所示，甲、乙兩球（均視為質(zhì)點(diǎn)）用輕質(zhì)細(xì)直桿連接，再用輕細(xì)線懸掛在O點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中甲的質(zhì)量為m，桿對(duì)小球的彈力沿桿方向，兩球分別位于a、b兩點(diǎn)，過(guò)O點(diǎn)的豎直線與a、b的連線的交點(diǎn)為c，已知ac＝L、Oc＝bc＝2L，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（AC）A.乙的質(zhì)量為0.5mB.桿對(duì)小球的彈力大小為mgC.若Oa＝Ob，連接甲、乙的細(xì)線的拉力之比為2：1D.若Oa＝Ob，連接甲的細(xì)線的拉力大小為mg解析設(shè)乙的質(zhì)量為M，桿對(duì)甲、乙彈力大小相等且設(shè)為F，分別對(duì)兩球進(jìn)行受力分析，構(gòu)建力的合成矢量圖如圖所示，根據(jù)力的矢量三角形與幾何三角形的相似可得Fac＝mgOc，F(xiàn)bc＝MgOc，結(jié)合ac＝L，Oc＝bc＝2L，解得M＝0.5m，F(xiàn)＝mg2，A正確、B錯(cuò)誤；由mgOc＝TOaOa，MgOc＝TObOb，結(jié)合M＝0.5m，Oa＝Ob7.[2024浙江名校聯(lián)考]在豎直墻壁的左側(cè)水平地面上，放置一個(gè)質(zhì)量為M的正方體ABCD，在墻壁和正方體之間放置一個(gè)質(zhì)量為m的光滑球，正方體和球均保持靜止，球的球心為O，此時(shí)OB與豎直方向的夾角為θ，如圖所示.正方體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，則（B）A.正方體對(duì)球的支持力FN1＝mgB.墻壁對(duì)球的彈力FN2＝mgtanθC.地面對(duì)正方體的摩擦力Ff一定等于μ（M＋m）gD.若光滑球下移一小段重新靜止，地面對(duì)正方體的支持力增大解析球的受力分析如圖所示，根據(jù)受力平衡可得FN1cosθ＝mg、FN1sinθ＝FN2，解得FN1＝mgcosθ、FN2＝mgtanθ，故A錯(cuò)誤，B正確；將球與正方體看作整體，受力分析易知正方體所受摩擦力大小等于墻壁對(duì)球的彈力FN2，故C錯(cuò)誤；將二者看作整體，由豎直方向平衡可知，地面對(duì)正方體的支持力不變，故D錯(cuò)誤8.[2024湖南師大附中階段練習(xí)]如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻桿AB的A端靠在墻壁上，用細(xì)繩CD拴桿于D點(diǎn)，圖中AD等于13L，α＝37°，β＝53°，此時(shí)桿處于平衡狀態(tài).已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，下列說(shuō)法正確的是（BA.在圖中桿A端所受摩擦力的方向可能沿墻壁向下B.在圖中桿與墻壁間的最小動(dòng)摩擦因數(shù)μmin＝1C.在圖中桿A端所受墻壁對(duì)桿的力一定沿桿方向D.如果改變細(xì)繩的位置而不改變夾角α和β，桿A端所受的摩擦力不可能為零解析將墻壁對(duì)桿A端的摩擦力f（桿有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，f的方向沿墻壁向上）與墻壁對(duì)桿的支持力N合成一個(gè)力T，對(duì)桿受力分析，受重力G、墻壁對(duì)桿的力T、細(xì)繩的拉力F，根據(jù)三力平衡匯交定理及幾何知識(shí)作出桿的受力分析圖，如圖所示.設(shè)T和水平方向的夾角為θ，若桿恰好要發(fā)生滑動(dòng)，則桿與墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)最小，有f＝μmin·N，即Tsinθ＝μminTcosθ，則μmin＝tanθ，對(duì)三角形ADE和三角形DOE運(yùn)用正弦定理有DEsin（90°－β－θ）＝13Lsin（90°－α＋θ）、DEsinβ＝16Lsinα，解得DE＝29L、t9.[2024福建廈門(mén)三中階段練習(xí)/多選]如圖所示，用一根細(xì)繩將12盞燈籠（燈籠上標(biāo)有序號(hào)）按如圖所示的形式依次懸掛起來(lái)，為了追求美感，平衡時(shí)左、右兩側(cè)細(xì)繩與豎直方向的夾角均為45°，相鄰兩燈籠間的水平距離均為x0，“1”與“12”兩盞燈籠結(jié)點(diǎn)的高度均為h，每盞燈籠的質(zhì)量均為m，重力加速度大小為g，下列說(shuō)法正確的是（AC）A.“6”與“7”兩燈籠間細(xì)繩中的張力大小為6mgB.“9”與“10”兩燈籠間細(xì)繩中的張力大小為7mgC.“4”燈籠的結(jié)點(diǎn)距地面的高度為h－2x0D.“7”燈籠的結(jié)點(diǎn)距地面的高度為h－3x0解析對(duì)“6”燈籠右側(cè)的6盞燈籠整體進(jìn)行受力分析，如圖甲所示，因平衡時(shí)左、右兩側(cè)細(xì)繩與豎直方向的夾角均為45°，所以T＝6mg，選項(xiàng)A正確；將“7”“8”“9”3盞燈籠看作整體進(jìn)行受力分析，如圖乙所示，由于T＝6mg，易知“9”與“10”兩燈籠之間細(xì)繩與水平方向的夾角滿足tanθ3＝36，所以T'＝3mgsinθ3＝35mg，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)單盞燈籠受力分析，如圖丙所示，結(jié)合幾何關(guān)系可知tanθ1＝16，tanθ2＝26，…，tanθ5＝56，由于相鄰兩燈籠之間的水平距離均為x0，所以“4”燈籠的結(jié)點(diǎn)距地面的高度為h－x0（tanθ3＋tanθ4＋tanθ5）＝h－2x0，選項(xiàng)C正確；“7”燈籠的結(jié)點(diǎn)距