备考高考物理专题1.4共点力的静态平衡精准突破（含解析）

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1、专题1.4共点力的静态平衡【专题诠释】1.平衡状态物体处于静止状态或匀速直线运动状态.2.共点力的平衡条件F合＝0或者3.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.处理静态平衡问题的常用方法方法内容合成法物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个

2、力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反分解法物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用而平衡，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力的三角形法对受三个力作用而平衡的物体，将力的矢量图平移使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力5..静态平衡问题的解题“四步骤”【高考引领】【2019·新课标全国Ⅱ卷】物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速

3、度取10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1500N，则物块的质量最大为(　　)A．150kgB．100kgC．200kgD．200kg【答案】　A【解析】　物块沿斜面向上匀速运动，受力如图，根据平衡条件F＝Ff＋mgsinθ①Ff＝μFN②FN＝mgcosθ③由①②③式得F＝mgsinθ＋μmgcosθ所以m＝故当Fmax＝1500N时，有mmax＝150kg，A正确。【2019·新课标全国Ⅲ卷】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

4、驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则(　　)A．F1＝mg，F2＝mgB．F1＝mg，F2＝mgC．F1＝mg，F2＝mgD．F1＝mg，F2＝mg【答案】　D【解析】　如图所示，卡车匀速行驶，圆筒受力平衡，由题意知，力F1′与F2′相互垂直。由牛顿第三定律知F1＝F1′，F2＝F2′，则F1＝mgsin60°＝mg，F2＝mgsin30°＝mg，D正确。【2019·江苏高考】如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右。细绳与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为(　　)A.B.C．TsinαD．Tcosα【答案】　

5、C【解析】　对气球受力分析，如图所示，将绳的拉力T分解，在水平方向：风对气球的作用力大小F＝Tsinα，C正确。【2016·高考全国卷Ⅲ】如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上；一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球．在a和b之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦．小物块的质量为(　　)A.B.mC．mD．2m【答案】C【解析】根据题意设悬挂小物块的点为O′，圆弧的圆心为O，由于ab＝R，所以三角形Oab为等边三角形，根据几何知识可得∠aO′b＝120°，而一条绳子上的拉力相等，故T＝mg，小物块受到两条绳子的

6、拉力作用且两力大小相等，夹角为120°，故受到的拉力的合力等于mg，故T′＝mg，小物块受到两条绳子的作用，处于静止状态，故拉力的合力等于小物块的重力，为mg，所以小物块的质量为m，C正确．【技巧方法】(1)物体受三力平衡时，利用力的效果分解法或合成法比较简单．(2)物体受四个或四个以上的力作用时，一般采用正交分解法．(3)物体只受三个力的作用且三力构成普通三角形，可考虑使用相似三角形法．【最新考向解码】【例1】(2019·广东佛山普通高中教学质量检测)在港珠澳大桥建设中，将直径22米、高40.5米的钢筒，打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的世界记录。如图所示，钢筒质量为

7、M，用起重机由8根对称分布的、长为22米的钢索将其吊起，整个装置处于静止状态。则每根钢索受到的拉力大小为(　　)A.MgB.MgC.MgD.Mg【答案】　B【解析】　分析题意可知，每根钢索与竖直方向的夹角为30°，则由平衡条件可知：8Tcos30°＝Mg，解得T＝Mg，由牛顿第三定律知，B正确。【例2】．(2019·南昌第十中学高三上学期期末)为了把陷在泥坑里的汽车拉出来，司机用一条结实的绳子把汽车拴在一棵大树上，开始时相距12m，然后在绳的中点用400N的力F沿垂直于绳的方向拉绳，结果中点被拉过0.6m，如图所示。假设绳子的