专题02 受力分析 共点力的平衡—备战2022年高考物理母题题源解密（全国通用）（原卷版）

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专题 02 受力分析 共点力的平衡
【母题来源一】2021 年高考广东卷
【母题题文】（2021·广东高考真题）唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设
牛用大小相等的拉力 F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为 和 ， ，如图所示，
忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（ ）
A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大
B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大
C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力
D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
【母题来源二】2021 年高考湖南卷
【母题题文】（2021·湖南高考真题）质量为 的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所
示， 为半圆的最低点， 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 的小滑块。
用推力 推动小滑块由 A点向 点缓慢移动，力 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 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
【母题来源三】2021 年高考河北卷
【母题题文】（2021·河北高考真题）（多选）如图，矩形金属框 竖直放置，其中 、 足够长，
且 杆光滑，一根轻弹簧一端固定在 M点，另一端连接一个质量为 m的小球，小球穿过 杆，金属框
绕 轴分别以角速度 和 匀速转动时，小球均相对 杆静止，若 ，则与以 匀速转动时相比，
以 匀速转动时（　　）
A．小球的高度一定降低 B．弹簧弹力的大小一定不变
C．小球对杆压力的大小一定变大 D．小球所受合外力的大小一定变大
【命题意图】 本题结合生活实际考查受力分析、共点力的平衡条件，涉及正交分解法的简单应用，
意在考查考生对力学基本知识的掌握情况，以及运用物理知识解决实际问题的能力。学/科-+网
【考试方向】 受力分析和共点力的平衡问题是高中物理的基础，也是高考考查的重点。受力分析是
解决动力学问题的关键，单独命题时往往和实际问题结合在一起。共点力的平衡问题，单独命题时往往和
实际问题结合在一起，但是考查更多的是融入到其他物理模型中间接考查，如， 结合运动学命题，或者出
现在导轨模型中等。
【得分要点】受力分析，要按照一定的顺序进行，特别注意弹力和摩擦力有无以及它们方向的判断。
对于共点力的平衡问题，常用方法有：[来源:学科网 ZXXK]
（1）正交分解法：适用于三力或三力以上平衡问题，可用于求解大小、方向确定的力的问题。
（2）矢量三角形法：适用于三力平衡问题，该方法有时涉及正弦定理的运用，有时利用矢量三角形
和几何三角形的相似性来求解力。
（3）三力平衡的动态分析：三个力中重力大小方向不变、一个力的方向不变大小可以改变、一个大
小方向都改变。常常把三个力放置在一个矢量三角形中，有时涉及相似三角形的知识。
注意：涉及滑动摩擦力的四力平衡问题中，可以把滑动摩擦力 Ff和正压力 FN合成为一个力 F，只要 Ff
和FN方向不变，则 F的方向不变。这样就可以把四力平衡转化为三力平衡问题。
1．中学物理中的各种性质的力
种类大小 方向 说明
重力
G＝mg （ 不 同高
度 、 纬度 、 星
球，g不同）
竖直向下[来源:学,科,网Z,X,X,K]
微观粒子的重力一般可
忽略，带电小球、微粒
的重力一般不能忽略
弹簧的弹力 F＝kx （x为 形 变
量） 沿弹簧轴线 大小、方向都能够发生
变化
静摩擦力 0＜Ff静≤Fmax
与 相 对 运 动 趋势
方向相反
没有公式，只能由牛顿
运动定律求解
滑动摩擦力 Ff滑＝μFN
与 相 对 运 动 方 向
相反一般情况下 FN ≠mg
万有引力F＝G沿质点间的连线
适用于质点之间、质量
均匀分布的球体之间引
力的求解
库仑力F＝k沿 点 电 荷 间 的 连
线
适用于真空中点电荷间
库仑力的求解
电场力F电＝qE
正 （ 负）电 荷 与
电 场 强 度 方 向 相
同（相反）
带电体处于电场中一定
受电场力
安培力F＝BIL
当B∥I时，F＝0
左 手 定 则 ， 安 培
力 （ 洛 伦 兹 力 ）
的 方 向 总是垂直
于B与I（或 B与
v）决定的平面
电流或电荷处于磁场中
不一定受磁场力
洛伦兹力
F洛＝qvB
当B∥v时，
F洛＝0
2．受力分析的常用方法
（1）整体法与隔离法
整体法隔离法
概
念
将加速度相同的几个物体作为
一个整体来分析的方法
将研究对象与周围物体分隔开的方
法
选
用原
则
研究系统外的物体对系统整体
的作用力或系统整体的加速度 研究系统内物体之间的相互作用力
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