簡潔實(shí)用高效學(xué)科素養(yǎng)聚焦科學(xué)思維方法指導(dǎo)：立體空間中的平衡問題物理在平衡條件應(yīng)用相關(guān)的實(shí)際問題中，經(jīng)常遇到物體受三維空間多個(gè)非共面力作用處于平衡狀態(tài)的情況，而在這類平衡問題中，又常有圖形結(jié)構(gòu)對稱的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)的對稱性往往對應(yīng)著物體受力的對稱性。解決這類問題的方法是根據(jù)物體受力的對稱性，結(jié)合力的合成與分解知識及平衡條件列出方程，求解結(jié)果。方法1三維空間接觸面模型的彈力【例1】四個(gè)半徑均為r的勻質(zhì)球在光滑的水平面上堆成錐形，如圖所示，下面的三個(gè)球A、B、C用繩縛住，繩與三個(gè)球的球心在同一水平面內(nèi)，D球放在三球上方處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果四個(gè)球的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，則D球?qū)、B、C三球的壓力均為(

)D方法2三維空間輕繩模型的彈力【例2】

(2024·安徽合肥質(zhì)檢)如圖甲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輕繩系在掛鉤上。晾衣籃的有關(guān)尺寸如圖乙所示，則圖甲中上、下各一根輕繩中的張力大小之比為(

)A．1∶1 B．2∶1C．5∶2 D．5∶4C方法3三維空間輕桿模型的彈力【例3】如圖所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機(jī)，三腳架的三根輕質(zhì)支架等長，與豎直方向均成30°角，則每根支架中承受的壓力大小為(

)D【跟蹤訓(xùn)練1】

(多選)如圖所示(俯視圖)，完全相同的四個(gè)足球彼此相互接觸疊放在水平面上，每個(gè)足球的質(zhì)量都是m，不考慮轉(zhuǎn)動情況，下列說法正確的是(

)AD【跟蹤訓(xùn)練2】如圖甲所示，解放軍戰(zhàn)士在水平地面上拉著輪胎做勻速直線運(yùn)動進(jìn)行負(fù)荷訓(xùn)練，運(yùn)動過程中保持雙肩及兩繩的端點(diǎn)A、B等高。如圖乙所示，兩繩間的夾角為θ＝60°，所構(gòu)成的平面與水平面間的夾角恒為α＝53°，輪胎重為G，地面對輪胎的摩擦阻力大小恒為Ff，則每根繩的拉力大小為(

)C【跟蹤訓(xùn)練3】

(2022·浙江6月選考)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θ＝60°。一重力為G的物體懸掛在橫桿中點(diǎn)，則每根斜桿受到地面的(

)B【跟蹤訓(xùn)練4】

(多選)張鵬同學(xué)在家?guī)蛬寢屜赐暌路?，掛在如圖所示的晾衣架上晾曬，A、B為豎直墻壁上等高的兩點(diǎn)，AO、BO為長度相等的兩根輕繩，CO為一根輕桿。轉(zhuǎn)軸C在AB中點(diǎn)D的正下方，AOB在同一水平面上?！螦OB＝60°，∠DOC＝30°，衣服質(zhì)量為m，重