2026高考物理一轮复习配套课件 第二章 增分微点3 立体空间共点力的平衡问题.pdfVIP

类型竖直分力与重力平衡

例1(2023·江苏卷，7)如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在

月球平坦表面处。已知探测器质量为m，四条腿与竖直方

向的夹角均为θ，月球表面的重力加速度为地球表面重力加

D

速度g的。每条腿对月球表面压力的大小为()

A.B.C.D.

解析由于探测器静止在月球平坦表面处，月球表面对每条腿的支持力都竖直向

上，则4F＝m·g，解得F＝，根据牛顿第三定律可知每条腿对月球表面的压

NN

力大小为，D正确，A、B、C错误。

跟踪训练

1.(2025·八省联考内蒙古卷，4)2024年9月，国内起重能力最大的双臂架变幅式起

重船“二航卓越”号交付使用。若起重船的钢缆和缆绳通过图示两种方式连接:

图(a)中直接连接，钢缆不平行;图(b)中通过矩形钢架连接，钢缆始终平行。通

过改变钢缆长度(缆绳长度不变)，匀速吊起构件的过程中，每根缆绳承受的拉

A

力()

A.图(a)中变大B.图(a)中变小

C.图(b)中变大D.图(b)中变小

解析设缆绳与竖直方向的夹角为θ，假设缆绳根数为n，构件的质量为m，对构

件受力分析由平衡条件有nFcosθ＝mg，解得每根缆绳承受的拉力为F＝，

TT

图(a)匀速吊起构件的过程中，缆绳与竖直方向的夹角θ变大，则每根缆绳承受的

拉力变大;图(b)匀速吊起构件的过程中，缆绳与竖直方向的夹角不变，则每根缆

绳承受的拉力不变，故A正确。

2.(2024·山东烟台模拟)如图所示，一水晶球支架放置在水平桌面上，支架由水平

底托和三根金属支杆构成。一质量为m、半径为l的水晶球静置于支架上，水晶

球与三根金属支杆的三个接触点等高，接触点的连线构成边长为l的等边三角

形。已知水晶球质量分布均匀，不计支杆与水晶球间的摩擦，重力加速度为g，

则每根支杆对水晶球的作用力大小为()

B

A.B.C.D.mg

解析设支杆对水晶球的作用力与竖直方向的夹角为θ，根据几何

关系有sinθ＝＝，水晶球静止，根据平衡条件可得3Fcosθ＝

mg，解得每根支杆对水晶球的作用力大小为F＝，故B正确。

类型立体空间变平面

例2如图所示，解放军战士在水平地面上拉着轮胎做匀速直线运动进行负荷训练，

运动过程中保持双肩及两绳的端点A、B等高。两绳间的夹角为θ＝60°，所构成

的平面与水平面间的夹角恒为α＝53°，轮胎重为G，地面对轮胎的摩擦阻力大

C

小恒为F，则每根绳的拉力大小为()

f

A.FfB.Ff