第二章相互作用

第8課時(shí)牛頓第三定律共點(diǎn)力的平衡

目錄

考點(diǎn)一牛頓第三定律............................................................1

1.牛頓第三定律的內(nèi)容：.........................................................1

2.表達(dá)式：......................................................................1

3.一對(duì)平衡力和作用力與反作用力的比較..........................................2

考點(diǎn)二物體的受力分析..........................................................2

考點(diǎn)三共點(diǎn)力的平衡............................................................3

1.共點(diǎn)力的平衡.................................................................3

2.求解共點(diǎn)力平衡問題的常用方法................................................3

【限時(shí)訓(xùn)練】（限時(shí)：60分鐘）....................................................6

【考情分析?探規(guī)律】

知識(shí)點(diǎn)年份試卷及題號(hào)

2024山東卷T2、黑吉遼T3、新課標(biāo)卷T24、湖北卷T6

考

浙江1月選考T6、河北卷T5、貴州卷T4廣東卷T2

情

共點(diǎn)力的平衡2023浙江6月選考T6、江蘇卷T7、海南卷T3

分

浙江1月選考T2

析

2022河北卷T7、浙江6月選考T10、重慶卷T1

2021湖南卷T5

試生活實(shí)踐類生活中的摩擦力的應(yīng)用，索橋、千斤頂、刀、木楔的工作原理。

題

探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系，探究?jī)蓚€(gè)互成角度的力的合成規(guī)

情

學(xué)習(xí)探究類

律，共點(diǎn)力平衡條件及應(yīng)用，平衡中的臨界問題。

境

【知識(shí)梳理】

考點(diǎn)一牛頓第三定律

L牛頓第三定律的內(nèi)容：

兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向—，作用在

2.表達(dá)式：

3.一對(duì)平衡力和作用力與反作用力的比較

平衡力作用力與反作用力

相同點(diǎn)大小相等，方向相反，作用在同一條直線上

作用對(duì)象同一物體兩個(gè)相互作用的不同物體

作用時(shí)間不一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失一定同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失

不同點(diǎn)力的性質(zhì)不一定相同一定相同

作用效果可相互抵消不可抵消

【小試牛刀】

【典例】1.（多選）（2025?山東威海市質(zhì)檢）物體靜止在固定的斜面上，如圖所示，則下

述說法中正確的是（）

A.物體對(duì)斜面的壓力和斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力

B.物體所受的重力和斜面對(duì)物體的作用力是一對(duì)平衡力

C.物體對(duì)斜面的摩擦力和斜面對(duì)物體的摩擦力是一對(duì)作用力和反作用力

D.物體所受的重力可以分解為沿斜面向下的力和對(duì)斜面的壓力

考點(diǎn)二物體的受力分析

受力分析的一般步驟

；7示自本云f:

；【典例】?jī)上嗤男ㄐ文緣KA、B疊放后分別以圖甲、乙兩種方式在水平外力尸1和豎;

I直外力乃作用下，挨著豎直墻面保持靜止?fàn)顟B(tài)，則在此兩種方式中，木塊B受力個(gè)I

I數(shù)之比為（）I

■【名師點(diǎn)撥】

整體法和隔離法的選擇

1.當(dāng)分析相互作用的兩個(gè)或兩個(gè)以上物體整體的受力情況及分析外力對(duì)系統(tǒng)的作用時(shí)，宜!

?用整體法。

12.在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(或一個(gè)物體各部分)間的相互作用時(shí)，宜用隔離法。i

|3.整體法和隔離法不是獨(dú)立的，對(duì)一些較復(fù)雜問題，通常需要多次選取研究對(duì)象，交替使|

|用整體法和隔離法。

考點(diǎn)三共點(diǎn)力的平衡

1.共點(diǎn)力的平衡

(1)平衡狀態(tài)：物體—或做0

(2)平衡條件：尸合=_或尸￡=_,Fy=_。

(3)常用推論

①若物體受〃個(gè)作用力而處于平衡狀態(tài)，則其中任意一個(gè)力與其余5—1)個(gè)力的合力

②若三個(gè)共點(diǎn)力的合力為零，則表示這三個(gè)力的有向線段首尾相接組成一個(gè)—三角形。

2.求解共點(diǎn)力平衡問題的常用方法

(1)合成法：一個(gè)力與其余所有力的合力等大反向，常用于非共線三力平衡。

(2)正交分解法：E舍=0,不仔=0,常用于多力平衡。

(3)矢量三角形法：把表示三個(gè)力的有向線段構(gòu)成一個(gè)閉合的三角形，常用于非特殊角的

一般三角形。

「而霹亓］1

II

\【典例】1.(2024?貴州卷4)如圖(a),一質(zhì)量為m的勻質(zhì)球置于固定鋼質(zhì)支架的水平橫\

桿和豎直墻之間，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中一個(gè)視圖如圖（b）所示。測(cè)得球與橫桿接觸

點(diǎn)到墻面的距離為球半徑的L8倍，已知重力加速度大小為g,不計(jì)所有摩擦，則球

)

33

gBg

/4-

-m加

細(xì)D5

g3-g

【典例】2.如圖所示，質(zhì)量為加的木箱在大小為廠的水平外力作用下，沿傾角為。的斜

面勻速向上運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g,下列說法正確的是（）

A.木箱所受合力大小為mgsind+FcosO

B.斜面對(duì)木箱的支持力大小為mgcosd

C.斜面對(duì)木箱的摩擦力大小為FcosO-mgsind

D.斜面對(duì)木箱作用力的合力大小為F+mg

【名師點(diǎn)撥】

處理平衡問題的三個(gè)技巧

,利用力的分解法或合成法比較簡(jiǎn)單。非特殊角時(shí),

,一般要采用正交分解法。

,需要分解的力盡可能少。

【典例】3.如圖所示，一農(nóng)民用三根相同的細(xì)線a、b、c將收獲的甲、乙兩袋玉米懸掛

起來。已知甲的質(zhì)量為2加、乙的質(zhì)量為相。細(xì)線a與豎直方向的夾角為30。，細(xì)線c

水平，重力加速度為g,下列說法正確的是（）

1

|A.細(xì)線a與b間的夾角。為150°

B.細(xì)線a中的拉力大小為3y/7mg

C.三條細(xì)線中b所受拉力最大

D.若保持c水平，減小a與豎直方向的夾角，線c中的拉力不變

\【變式訓(xùn)練】若有6個(gè)相同的質(zhì)量均為m的小球用等長(zhǎng)輕繩連接后，一端懸掛在天\

\花板上另一端系在豎直墻上如圖所示。其中球1上方細(xì)繩與豎直方向夾角為。=30°J

'球6右方的細(xì)繩水平，重力加速度大小為go求：

|⑴球4與球5間繩子的張力大??；

|⑵球2與球3間繩子的張力大小。

?【典例】4.如圖所示，是常見的桿秤的工作示意圖。三根長(zhǎng)度均為北的輕質(zhì)細(xì)繩上端!

!連在一起，并固定在桿秤的左端，另一端與質(zhì)量為相、直徑為質(zhì)量分布均勻的!

I秤盤相連，連接點(diǎn)將秤盤邊緣三等分。當(dāng)在盤中放置質(zhì)量為2冽的物體，秤桿水平且I

I處于平衡狀態(tài)時(shí)，秤盤靜止在水平位置，重力加速度為g,sin37°=0.6,這時(shí)每根細(xì)I

i繩的拉力大小為（）

【限時(shí)訓(xùn)練】（限時(shí)：60分鐘）

【基礎(chǔ)必刷題】1?7題每小題7分，共49分

1.（2024-黑吉遼?3）利用硯臺(tái)將墨條研磨成墨汁時(shí)講究“圓、緩、勻”，如圖，在研磨過程

中，硯臺(tái)始終靜止在水平桌面上。當(dāng)墨條的速度方向水平向左時(shí)，（）

A.硯臺(tái)對(duì)墨條的摩擦力方向水平向左

B.桌面對(duì)硯臺(tái)的摩擦力方向水平向左

C.桌面和墨條對(duì)硯臺(tái)的摩擦力是一對(duì)平衡力

D.桌面對(duì)硯臺(tái)的支持力與墨條對(duì)硯臺(tái)的壓力是一對(duì)平衡力

2.（2023?廣東卷—2）如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的機(jī)器人通過磁鐵吸附在船舷外壁面檢測(cè)船體。

壁面可視為斜面，與豎直方向夾角為亂船和機(jī)器人保持靜止時(shí)，機(jī)器人僅受重力G、

支持力八、摩擦力尺和磁力廠的作用，磁力垂直壁面。下列關(guān)系式正確的是（）

A.Ff=GB.F=F^

C.Ff=Gcos9D.F=GsinO

3.物體A、B疊放在固定的光滑斜面上，如圖所示。當(dāng)沿斜面向上的力尸作用在物體B

上時(shí)，可使A、B整體以共同的速度v緩慢沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，已知兩物體接觸面均是粗

糙的，在緩慢移動(dòng)過程中，關(guān)于各物體的受力個(gè)數(shù)的說法正確的是（）

A.A受4個(gè)、B受3個(gè)B.A受5個(gè)、B受4個(gè)

C.A受4個(gè)、B受4個(gè)D.A受5個(gè)、B受3個(gè)

4.（2023?河北卷4）如圖，輕質(zhì)細(xì)桿上穿有一個(gè)質(zhì)量為的小球C,將桿水平置于相

互垂直的固定光滑斜面上，系統(tǒng)恰好處于平衡狀態(tài)。已知左側(cè)斜面與水平面成30。角,

重力加速度為g,則左側(cè)斜面對(duì)桿支持力的大小為（）

A.mgB.y777gC.爭(zhēng)"gD.jwg

5.如圖所示，光滑的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，圓心為O,三個(gè)完全相同的小圓環(huán)a、b、

c穿在大環(huán)上，小環(huán)c上穿過一根輕質(zhì)細(xì)繩，細(xì)繩的兩端分別固定著小環(huán)a、b,通過不

斷調(diào)整三個(gè)小環(huán)的位置，最終三個(gè)小環(huán)恰好處于平衡狀態(tài)，平衡時(shí)a、b間的距離等于

細(xì)繩長(zhǎng)度的一半。已知小環(huán)的質(zhì)量為相，重力加速度為g,細(xì)繩與c的摩擦不計(jì)。則

()

A.細(xì)繩的拉力大小為爭(zhēng)7g

B.a與大環(huán)間的彈力大小為遙加g

C.c受到細(xì)繩的拉力大小為3mg

D.c與大環(huán)間的彈力大小為3mg

6.如圖為掛在架子上的雙層晾衣籃。上、下籃子完全相同且保持水平，每個(gè)籃子由兩個(gè)

質(zhì)地均勻的圓形鋼圈穿進(jìn)網(wǎng)布構(gòu)成，兩籃通過四根等長(zhǎng)的輕繩與鋼圈的四等分點(diǎn)相連，

上籃鋼圈用另外四根等長(zhǎng)輕繩系在掛鉤上。晾衣籃的有關(guān)尺寸如圖所示，則圖中上、下

7.如圖所示，傾角為a的斜面固定在水平面上，在斜面和固定的豎直擋板之間有兩個(gè)勻

質(zhì)球P、Q,P球的質(zhì)量是Q球質(zhì)量的三倍，各接觸面均光滑，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，若

P、Q兩球的球心連線與豎直方向的夾角為或，下列說法正確的是（）

A.4tana=tan^B.3tana=tan^

C.2tana=tan^D.tana=tan^

【鞏固必刷題】8?10題每小題8分，11題12分，共36分

8.（2022?浙江6月選考?10）如圖所示，一輕質(zhì)曬衣架靜置于水平地面上，水平橫桿與四根

相同的斜桿垂直,兩斜桿夾角歸60。。一重為G的物體懸掛在橫桿中點(diǎn)，則每根斜桿受

到地面的（）

A.作用力為日GB.作用力為用G

6

C?摩擦力羽GD.摩擦力為噂G

O

9.（2022?海南卷⑻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)量相同為加，3、4質(zhì)量相同為“，不計(jì)石塊間的摩擦，則

m”為（