共點力平衡試題的解答，可以說都是通過平行四邊形定則或者三角形定則轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題來進行的，要用到的數(shù)學(xué)知識主要有直角三角形邊角關(guān)系、正弦定理（包含余弦定理）、相似三角形對應(yīng)邊成比例、三角函數(shù)的變換、圓的知識（有人稱之為輔助圓法，實際還是圖解法）等等。解題思路主要是列出解析式定量推導(dǎo)和圖解法定性分析結(jié)合定量推導(dǎo)，即解析法和圖解法，兩種方法我們都要熟悉，具體解題需要綜合運用。

動力學(xué)試題的解答，同樣需要在正確分析受力情況的基礎(chǔ)上運用平四邊形定則或者正交分解法以及牛頓運動定律列出正確的表達(dá)式。但要想順利解題，還需要進行一定的訓(xùn)練，以熟練領(lǐng)會解決問題的思路方法并提高解決問題的能力。

今天，我們將分享一道競賽試題引領(lǐng)下的幾道力學(xué)試題。

例題一、由青島大學(xué)學(xué)生自主設(shè)計研發(fā)的墻壁清潔機器人，利用8只“爪子”上的吸盤吸附在接觸面上，通過這8只“爪子”的交替伸縮吸附，就能在豎直墻壁和玻璃上行走并完成清潔任務(wù)．如圖所示，假設(shè)這個機器人在豎直玻璃墻面上由A點沿直線“爬行”到右上方B點，在這一過程中，若此機器人8只“爪子”所受玻璃墻對它的摩擦力的合力為F，則下列受力分析圖中可能正確的是（

）

A．

B．

C．

D．【答案】AD【難度】0.4【來源】2018年第13屆全國高中應(yīng)用物理競賽試題【知識點】共點力作用下的物體平衡【詳解】略例題二、某同學(xué)自主設(shè)計了墻壁清潔機器人的模型，利用4個吸盤吸附在接觸面上，通過吸盤的交替伸縮吸附，在豎直表面上行走并完成清潔任務(wù)，如圖所示。假設(shè)這個機器人在豎直玻璃墻面上由A點沿直線“爬行”到右上方B點，設(shè)墻面對吸盤摩擦力的合力為F，下列分析正確的是（）

A．若機器人勻速運動，則F的方向可能沿AB方向B．若機器人勻速運動，則F的方向一定豎直向上C．若機器人加速運動，則F的方向可能沿AB方向D．若機器人加速運動，則F的方向一定豎直向上【答案】B【難度】0.85【來源】2021屆天津市和平區(qū)高三下學(xué)期第二次質(zhì)量調(diào)研物理試題、四川省樂山沫若中學(xué)2023-2024學(xué)年高三上學(xué)期第一次月考理綜物理試題?！局R點】牛頓第二定律的簡單應(yīng)用、平衡狀態(tài)的定義及條件【詳解】AB．若機器人勻速運動，則F與重力相平衡，其方向一定豎直向上，選項A錯誤，B正確；CD．若機器人加速運動，由于是由A點沿直線“爬行”到右上方B點，則F與重力合力的方向一定沿AB方向，重力豎直向下，所以F的方向不會沿AB方向，也不會豎直向上，選項CD錯誤。故選B。例題三、我國首臺新型墻壁清潔機器人“蜘蛛俠”是由青島大學(xué)學(xué)生自主研制開發(fā)的，“蜘蛛俠”利用8只“爪子”上的吸盤吸附在接觸面上，通過“爪子”交替伸縮，就能在墻壁或玻璃上自由移動。如圖所示，假設(shè)“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由A點沿直線勻速“爬行”到右上方B點，在這一過程中，關(guān)于“蜘蛛俠”在豎直面內(nèi)的受力分析正確的是（）

A．B．C．D．【答案】B【難度】0.85【來源】廣東省廣州市第二中學(xué)2022-2023學(xué)年高一上學(xué)期期末物理試題【知識點】牛頓定律與直線運動-簡單過程【詳解】“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由A點沿直線勻速“爬行”到右上方B點，“蜘蛛俠”處于平衡狀態(tài)，故在豎直面內(nèi)受力平衡。故選B。例題四、義烏市場上熱銷的擦窗機器人能利用內(nèi)置吸盤吸附在接觸面上，同時驅(qū)動系統(tǒng)又能保證機器人在豎直墻壁或玻璃面上自如行走，執(zhí)行用戶設(shè)定的清潔任務(wù)。假設(shè)現(xiàn)在擦窗機器人正在豎直玻璃墻面上由A點沿直線加速運行到右上方的B點，在這一過程中，機器人與玻璃墻之間的摩擦力為F，則下列關(guān)于力的分析圖中正確的是（）

A．B．C．D．【答案】D【難度】0.65【來源】2021屆浙江省金華市義烏市高三下學(xué)期適應(yīng)性考試物理試題【知識點】牛頓第二定律的簡單應(yīng)用【詳解】機器人正在豎直玻璃墻面上由A點沿直線加速運行到右上方的B點，則其合外力方向沿AB方向由A指向B，垂直玻璃面的方向的大氣壓力與彈力相互平衡，則重力與摩擦力所合力就是機器人的合外力，所以摩擦力指向斜上方，則D正確；ABC錯誤；

故選D。例題四、國內(nèi)首臺新型墻壁清潔機器人——“蜘蛛俠”是由青島大學(xué)學(xué)生自主設(shè)計研發(fā)的，“蜘蛛俠”利用8只“爪子”上的吸盤吸附在接觸面上，通過“爪子”交替伸縮，就能在墻壁和玻璃上自由移動。如圖所示，“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由A點沿直線勻減速爬行到右上方B點，在這一過程中，設(shè)“蜘蛛俠”除重力外所受其他各個力的合力為F，下列各圖中表示該合力F的方向可能正確的是（）A．B．C．

D．【答案】D【難度】0.85【來源】浙江省杭州市富陽區(qū)第二中學(xué)2020-2021學(xué)年高二下學(xué)期4月物理試題【知識點】牛頓第二定律的同向性【詳解】由題意知，“蜘蛛俠”由A點沿直線勻減速爬行到右上方B點，即加速度方向和速度方向相反