《2023届浙江省高三物理高考复习101微专题模型精讲精练》第3讲 共点力下的动态平衡问题（原卷版）

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第 3 讲 共点力下的动态平衡问题
1．（2022·辽宁）如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝 OM、ON
与竖直方向夹角分别为 α、β（α＞β）。用 F1、F2分别表示 OM、ON 的拉力，则（　　）
A．F1的竖直分力大于 F2的竖直分力
B．F1的竖直分力等于 F2的竖直分力
C．F1的水平分力大于 F2的水平分力
D．F1的水平分力等于 F2的水平分力
2．（2022·浙江）如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，
两斜杆夹角 θ＝60°。一重为 G的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（　　）
A．作用力为
√
3
3
G B．作用力为
√
3
6
G
C．摩擦力为
√
3
4
G D．摩擦力为
√
3
8
G
3．（2022·浙江）如图所示，水平放置的电子秤上有一磁性玩具，玩具由哑铃状物件 P和左端有玻
璃挡板的凹形底座 Q构成，其重量分别为 GP和GQ。用手使 P的左端与玻璃挡板靠近时，感受到
P对手有靠向玻璃挡板的力，P与挡板接触后放开手，P处于“磁悬浮”状态（即 P和Q的其余
部分均不接触），P与Q间的磁力大小为 F。下列说法正确的是（　　）
A．Q对P的磁力大小等于 GP
B．P对Q的磁力方向竖直向下
C．Q对电子秤的压力大小等于 GQ+F
D．电子秤对 Q的支持力大小等于 GP+GQ
4．（2022·浙江）如图所示，学校门口水平地面上有一质量为 m的石墩，石墩与水平地面间的动摩
擦因数为 μ，工作人员用轻绳按图示方式匀速移动石墩时，两平行轻绳与水平面间的夹角均为
θ，则下列说法正确的是（　　）
A．轻绳的合拉力大小为
μmg
cosθ
B．轻绳的合拉力大小为
μmg
cosθ+μsinθ
C．减小夹角 θ，轻绳的合拉力一定减小
D．轻绳的合拉力最小时，地面对石墩的摩擦力也最小
一.知识总结
1．共点力
作用于物体的同一点或作用线相交于一点的几个力。
2．平衡状态
物体保持静止或匀速直线运动的状态。
3．共点力的平衡条件
(1)
F
合＝0 或者
(2)平衡条件的推论
① 二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相
反。
② 三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余两个力的
合力大小相等，方向相反；并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形。
③ 多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余几个力的
合力大小相等，方向相反。
4.静态平衡与动态平衡：
（1）静态平衡模型
物体保持静止或匀速直线运动的状态，物体受到的各个力不变。
（2）动态平衡模型
① 物体受到的力在发生动态变化，但物体保持静止或匀速直线运动的状态
② 物体“缓慢”运动时，可把物体看作平衡状态处理，物体所受合力为 0.
动态平衡问题较难！
二.解决动态平衡问题的思路与法：
1.解决问题切入思路
（1）解析法
对研究对象进行受力分析，先画出受力示意图，再根据物体的平衡条件列式求解，得到因变量
与自变量的函数表达式(通常为三角函数关系)，最后根据自变量的变化确定因变量的变化。
(2)图解法
不需要列式计算，通过画图分析求解。对于三个力作用下的平衡问题，通常
① 一个力大小、方向均不变，另一个力方向不变，通常画闭合三角形。
② 一个力是恒力，另两个力方向的夹角保持不变的情况，可构造圆，来解决。恒力对应的圆心
角不变。
③ 当一个力是恒力，另一个力大小不变时，也可画圆来分析处理。
2.常用的物理方法
方 法 基本思路 求解方法 条 件
力的合
成法
通过平行四边形
定则，构建矢量
三角形，利用几
何知识求解
物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个
力的合力一定与第三个力大小相等，方向相
反。可以应用三角函数、相似三角形等知识求
解
三力平衡
正交分
解法
变矢量运算为代
数运算 将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组
力都满足平衡条件，即各力分解到
x
轴和
y
轴
上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件列方
程求解，即∑
Fx
＝0，∑
Fy
＝0
三 个 或 三 个
以 上 共 点 力
作 用 下 物 体
的平衡
力的三
角形法
构建矢量三角
形，利用几何知
对受三力作用而平衡的物体，将力的矢量图平
移，使三力组成一个首尾依次相接的闭合的矢
三力平衡
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