2025届高考物理一轮复习学案：2.2 共点力的平衡

共点力的平衡
基础知识：
受力分析：一是明确研究对象（m）： 。
二是受力顺序： 。
三是物体的状态： 。
平衡状态：
二力平衡： 。
三力平衡：
四个力以上平衡：
1、静态平衡：整体法与隔离法
1.1(2019·全国卷Ⅲ·16)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°.重力加速度为g.当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则(　　 )
1.2如图所示，质量为2m、倾角为θ＝60°的斜面体A放在水平面上，质量为m的光滑球B放在斜面体和竖直墙壁之间，已知斜面体与地面之间的动摩擦因数为 ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则要使A和B都处于静止状态，作用在斜面体上的水平力F最小为(重力加速度为g)(　 　)
2、动态平衡：（受三个力）会有“缓慢移动”等字眼，重力（恒力）始终别动。
2.1如图， 一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为N1， 球对木板的压力大小为 N2，以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦，在此过程中( )
A.N1始终减小，N 始终增大
B. N1始终减小，N 始终减小
C. N1先增大后减小，N 始终减小
D. N1先增大后减小，N 先减小后增大
2.2 (多选)如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A，A的左端紧靠竖直墙，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，已知A的圆半径为球B的半径的3倍，球B所受的重力为G，整个装置处于静止状态．设墙壁对B的支持力为F1，A对B的支持力为F2，若把A向右移动少许后，它们仍处于静止状态，则F1、F2的变化情况分别是(　 　)
A．F1减小 B．F1增大
C．F2增大 D．F2减小
2.3 (多选)如图所示，在“共点力合成”的实验中，橡皮条一端固定于P点，另一端连接两个弹簧测力计，分别用力F1和F2拉两个弹簧测力计，将结点拉至O点．现让F1大小不变，方向在纸面内沿顺时针方向转动某一角度，且F1始终处于PO左侧，要使结点仍位于O点，则关于F2的大小和图中的θ角，下列说法中正确的是(　 　)
A．增大F2的同时增大θ角
B．增大F2的同时减小θ角
C．增大F2而保持θ角不变
D．减小F2的同时增大θ角
2.4 (2017·全国卷Ⅰ·21)如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N.初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α( )．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中(　 　)
A．MN上的张力逐渐增大
B．MN上的张力先增大后减小
C．OM上的张力逐渐增大
D．OM上的张力先增大后减小
2.5如图所示为一简易起重装置，(不计一切阻力)AC是上端带有滑轮的固定支架，BC为质量不计的轻杆，杆的一端C用铰链固定在支架上，另一端B悬挂一个质量为m的重物，并用钢丝绳跨过滑轮A连接在卷扬机上．开始时，杆BC与AC的夹角∠BCA>90°，现使∠BCA缓慢变小，直到∠BCA＝30°.在此过程中，杆BC所产生的弹力(　 　)
A．大小不变 B．逐渐增大
C．先增大后减小 D．先减小后增大
2.6如图所示，在竖直放置的穹形支架上，一根长度不变且不可伸长的轻绳通过轻质光滑滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)．则在此过程中绳中拉力大小(　 　)
A．先变大后不变 B．先变大后变小
C．先变小后不变 D．先变小后变大
2.7(2021·湖南卷·5)质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点．凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块．用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是(　　 )
A．推力F先增大后减小
B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大
C．墙面对凹槽的压力先增大后减小
D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大
2.8如图所示，在倾角θ=30°的光滑轨道上，质量m=0.1kg的AB杆放在轨道上，轨道间距l=0.2m，电流I=0.5A．当加上垂直于杆AB的某一方向的匀强磁场后，杆AB处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度可能为（　　）
A．1T B．5.5T C．4T D．7.5T
摩擦力和弹力的突变
1、轻杆、轻绳和接触面产生的弹力 发生突变，弹簧、橡皮筋产生的弹力 发生突变。
2、静摩擦力，相对运动的趋势发生改变，静摩擦力的方向发生改变。
3.1、(多选)(2019·全国卷Ⅰ·19)如图所示，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮．一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态．现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°.已知M始终保持静止，则在此过程中(　 　)
A．水平拉力的大小可能保持不变
B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
3.2、(多选)(2015·海南单科)如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O。整个系统处于静止状态。现将细线剪断。将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2，重力加速度大小为g。在剪断的瞬间 ( 　　)
A．a1＝3g B．a1＝0
C．Δl1＝2Δl2 D．Δl1＝Δl2
3.3、如图所示，水平轻绳和倾斜轻弹簧N的某一端均与小球a相连，另一端分别固定在竖直墙和天花板上，轻弹簧N与竖直方向的夹角为，小球a与轻弹簧M连接，小球b悬挂在弹簧M另一端上，两球均静止，若a、b两球完全相同，且质量均为m，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　 　）
A．水平轻绳的拉力大小为
B．剪断水平轻绳的瞬间，b球的加速度大小为g
C．剪断水平轻绳的瞬间，轻弹簧M对小球a的弹力大小为
D．剪断水平轻绳的瞬间，a球的加速度大小为