高三一轮复习受力分析

梳理知识网络和考点要求——知识是这样联系的：力的概念，产生条件及其特征（知道） 受力分析的基本知识 几种中学物理常见的力（知道） 力与运动之间的一些基本规律（二力平衡等）（理解）受力分析 受力分析的基本方法及注意点（理解）物体平衡 作受力分析图，应用对物理进行受力分析解决问题（会）力的合成与分解 平行四边形定则（会）一、对力的几点认识1、关于力的概念力是物体对物体的相互作用。

这一定义体现了力的物质性和相互性。

2、力的效果1) 力能改变物体的运动状态；2）力能使物体发生形变。

3、力的分类4、力的图示法和示意图二、中学物理中常见的几种力1、重力1）产生原因：地球吸引2）大小：G=mg3）方向特点：竖直向下4）重心：2、弹力1）产生原因：弹性形变2）大小：①由力和运动的关系求解；②弹簧的弹力F=kx3) 方向特点：①过接触点垂直接触面；②指向受力物体（沿绳收缩的方向）3、摩擦力1）产生原因：接触面粗糙、物体相互接触且发生弹性形变（有弹力）、物体间有相对运动或相对运动趋势2）大小：①滑动摩擦力：N f μ=；②静摩擦力：max 0f f ≤≤，根据物体所处的状态（平衡或加速），由平衡条件或牛顿定律求解3）方向特点：与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势相反。

（1）摩擦力的方向总是跟相对运动或相对运动的趋势方向相反，不能理解成跟物体的运动方向相反。

（2）相对运动趋势不如相对运动直观，具有很强的隐蔽性，所以，静摩擦力方向的判断比动摩擦力方向的判断困难。

常用方法有“假设法”和“反推法”。

①“假设法”：先假定静摩擦力沿某方向，再分析物体的运动状态是否出现跟已知条件相矛盾的结果，从而对假设方向做出取舍。

②“反推法”：从研究物体表现出的运动状态这个结果反推它必须具有的条件，再分析组成条件的相关因素中摩擦力所起的作用，就很容易判断出摩擦力的方向了。

4）摩擦力大小的计算（1）首先分清摩擦的性质：是静摩擦还是滑动摩擦。

（2）滑动摩擦由公式N f μ=计算，f 跟接触面的大小无关，跟运动状态无关。

式中动摩擦因数μ由两接触面的状况决定，跟N 无关。

计算中最关键的是对相互挤压力N 的分析，它跟研究物在垂直于接触面方向的受力的组成密切相关，跟研究物在该方向上的运动状态有关，特别是后者最易被人所忽视。

注意N 变引起f 变的动态关系。

（3）对于静摩擦力，首先要区分最大值与非最大值。

①最大静摩擦力：它是对应物体将发生相对运动这一临界状态时的摩擦力，只在这一状态下才表现出来，它的数值跟相互挤压力N 成正比变化。

②非最大静摩擦力：它的大小、方向都跟产生相对运动趋势的外力密切相关，但跟接触面相互挤压力N 无直接关系。

因而有大小、方向的可变性。

对具体问题，要具体分析研究物的运动状态。

【例1】如图所示，A 、B 两物体叠放在水平面上，水平力F 作用在A 上，使两者一起向右做匀速直线运动，下列判断正确的是（ ）（A ）由于A 、B 一起做匀速直线运动，故A 、B 间无摩擦力（B ）A 对B 的静摩擦力大小为F ，方向向右（C ）B 对地面的滑动摩擦力的大小为F ，方向向右（D ）B 物体受到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力三、力的合成与分解1. 力的合成与分解的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用或几个力代替一个力的作用。

2. 力的合成与分解遵循力的平行四边形定则，是通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。

3. 平行四边形定则可简化成三角形定则。

推论：如果n 个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n 个力的合力为零。

(1) 力的合成：共点的两个力合力的大小范围：|F 1－F 2| ≤ F 合≤ F 1＋F 2 ；共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零。

（2）力的分解：力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边。

两个力的合力惟一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为无数组分力。

（3）几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。

②已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。

③已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解方法不惟一。

④已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小时，其分解方法可能惟一，也可能不惟一。

（4）用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律：①当已知合力F 的大小、方向及一个分力F 1的方向时，另一个分力F 2取最小值的条件是两分力垂直。

如图所示，F 2的最小值为：F 2min =F sinα②当已知合力F 的方向及一个分力F 1的大小、方向时，另一个分力F 2取最小值的条件是：所求分力F 2与合力F 垂直，如图所示，F 2的最小值为：F 2min = F 1sin α③当已知合力F 的大小及一个分力F1的大小时，另一个分力F2取最小值的条件是：已知大小的分力F1与合力F 同方向，F2的最小值为｜F －F1｜（5）正交分解法：把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法。

用正交分解法求合力的步骤：①首先建立平面直角坐标系，并确定正方向②把各个力向x 轴、y 轴上投影。

方向：与确定的正方向相同为正，与确定的正方向相反为负。

③求在x 轴上的各分力的代数和F x 合和在y 轴上的各分力的代数和F y 合 ④求合力的大小，方向：合合x y F F =αtan （α为合力F 与x 轴的夹角）【例6】如图所示，物体静止在光滑水平面上，水平力F 作用于0点，现要使物体在水平面上沿OO’方向作加速运动，必须在F 和OO’所决定的水平面内再加一个力F’，那么F’的最小值应为（ ）（A ）Fcosθ （B ）Fsinθ （C ）Ftanθ （D ）Fcotθ试一试：1. 如图所示，水平横梁的一端A 在竖直墙内，另一端装有一只定滑轮。

轻绳的一端固定在墙壁上，另一端跨过定滑轮后悬挂一个质量为10 kg 的重物，∠CBA=30。

，则绳子对滑轮的压力为（ ）（A ）50 N （B ）503 N （C ）100 N （D ）1003N2. 竖直墙壁用轻杆OA、OB把质量m的物体悬挂在O点（如图）。

现保持O点位置不动，改变OB的长而使B点缓慢沿墙上移，在B点上移的过程中，OA、OB的作用力F A和F B的大小变化为（）（A）F A一直增大，F B一直增大（B）F A一直减小，F B一直减小（C）F A先减小后增大，F B一直减小（D）F A一直减小，F B先减小后增大【例7】如图所示，均匀细杆AB质量为M，A端装有转轴，B端连接细线通过滑轮和质量为m的重物C相连，若杆AB呈水平，细线与水平方向夹角为θ时恰能保持平衡，则杆对轴A 的作用力大小在下面表达式中正确的是（）（A）mg （B）Mg 2 sin θ（C）M2－2Mm sin θ＋m2g （D）Mg－mg sinθ四、方法点拨―――我们应该具有的知识和能力（一）受力分析的基本方法：1. 明确研究对象进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体（整体）。

在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。

研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（即研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。

2. 隔离研究对象，按顺序找力把研究对象从实际情景中分离出来，按先已知力，再重力，再弹力，然后摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力），最后其它力的顺序逐一分析研究对象所受的力，并画出各力的示意图。

3. 只画性质力，不画效果力画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、向心力等）画力，否则将出现重复。

4. 结合物体的运动状态：是静止还是运动，是直线运动还是曲线运动。

1）若物体作曲线运动时，在某点所受合外力的方向一定指向轨迹弧线内侧的某个方向。

2）物体处于平衡状态，即静止或匀速直线运动。

①其根本的力学特点是处于平衡状态的物体所受的合外力为零。

但也有一种特殊的状态也可以作为平衡来处理：即物体在力的作用下缓慢变化。

②处理平衡问题的基本思路是：选择研究对象——>对研究的对象进行受力分析——>利用F合＝０求解。

③解答平衡问题的基本方法有：正交分解法、正弦定理（适应三力平衡）、相似三角形法（适应三力平衡）、图解法（适应三力动态平衡，一般是缓慢问题）等。

【例2】试画出图中的小球所受力的示意图以及挡板与斜面垂直的情况。

（斜面和挡板均光滑）试分析挡板由竖直变为与水平的过程中，各个力的变化情况。

【例3】如图所示，一根均质木棒，靠在固定的光滑圆球上处于静止状态，则木棒所受到的作用力是（ ）（A ）重力、地面和球给它的弹力（B ）重力、地面给它的静摩擦力（C ）重力、地面给它的静摩擦力和球给它的支持力（D ）重力、地面和球给它的支持力以及地面给它的静摩擦力试一试：1. 如图所示，在水平力F 作用下，重为G 的物体保持沿竖直墙壁匀速下滑，试画出物体的受力示意图。

若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ，则物体所受摩擦力大小等于（ ）（A ）μF （B ）μF+G （C ）μF-G （D ）G2. 如图所示，小车A 上放木块B ，在下列情况下，A 、B 均相对静止，试分析A 对B 的摩擦力。

(1)小车A 在水平面上匀速运动(2)小车A 突然启动3. 如图所示，细绳竖直拉紧，小球和光滑斜面接触，则小球受到的力是( )(A )重力、绳的拉力 (B )重力、绳的拉力、斜面的弹力(C )重力、斜面的弹力 (D )绳的拉力、斜面的弹力4. 若3题中小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上，设小球质量m =1kg ，斜面倾角︒=30α，悬线与竖直方向夹角︒=30θ，光滑斜面的质量为3kg ，置于粗糙水平面上．g =10m /s 2。

求：（1）悬线对小球拉力大小。

（2）地面对斜面的摩擦力的大小和方向。

（二）受力分析的几点注意1. 牢记力不能脱离物体而存在，每一个力都有一个明确的施力者，如指不出施力者，意味着这个力不存在．2. 区分力的性质和力的命名，通常受力分析是根据力的性质确定研究对象所受到的力，不能根据力的性质指出某个力后又从力的命名重复这个力。

3. 结合物理规律的应用，受力分析不能孤立地进行，在许多情况下要根据研究对象的运动状态，结合相应的物理规律，才能最后做出正确的判断。

【例4】如图所示，皮带平面可当作是一个与水平方向夹角为a的斜面，皮带足够长并作逆时针方向的匀速转动，一个质量为m的小物块轻轻放在斜面上后，物块受到的摩擦力（）（A）一直沿斜面向下（B）一直沿斜面向上（C）可能先沿斜面向下后沿斜面向上（D）可能先沿斜面向下后来无摩擦力【例5】如图所示，重50 N的斜面体A放在动摩擦因数为0.2的水平面上，斜面上放有重10 N的物块B。