高中物理讲义 受力分析、力的合成与分解

受力分析、力的合成与分解

【考纲要求】

1、理解重力产生的条件，清楚重心采用了等效的方法。

2、知道弹力与摩擦力产生的条件。理解弹力与摩擦力之间的关系。会求静摩擦力和滑动摩擦力。

3、理解力的合成满足平行四边形定则。知道两个力合力的范围，会求三个或多个力的合力。

4、理解力的分解是合成的逆运算，注意分解时力的作用点不能变。清楚合成与分解只是研究问题的方法，不能说物体同时受到合力与分力。 【考点梳理】

知识点一、力的概念

（1）力是物体之间的相互作用。力不能脱离物体而存在。“物体”同时指施力物体和受力物体。

（2）力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生变化。 （3）力的三要素：大小、方向、作用点。力的三要素决定了力的作用效果。 （4）力是矢量，既有大小，又有方向。力的单位：N （5）力的分类：

按力的性质分：可分为重力、弹力、摩擦力等。 按力的效果分：可分为压力、支持力、动力、阻力等。

知识点二、重力

（1）重力不是万有引力，重力是由于万有引力产生的。

（2）重力的大小G=mg ，在同一地点，物体的重力与质量成正比。

（3）重力的方向竖直向下或与水平面垂直。但不能说重力的方向一定指向地心。

（4）物体的重心位置与物体的形状以及质量分布有关。重心可以在物体上，也可以不在物体上。

知识点三、弹力

（1）产生条件：直接接触、弹性形变

（2）确定弹力的方向:在硬接触中（除绳子和弹簧外），一定先找接触面，弹力的方向一定与接触面是垂直的。

（3）绳子、弹簧的弹力的方向一定沿绳子或弹簧。轻杆所受力的方向不一定沿杆。 （4）胡克定律F ＝-kx ，指的是在弹性限度内，弹簧的弹力与形变量成正比。 （5）同一根张紧的轻绳上拉力处处相等。

知识点四、摩擦力

（1）产生条件：a ：相互接触且发生弹性形变b ：有相对运动或相对运动趋势c:接触面粗糙 （2）求摩擦力一定要首先清楚是静摩擦力还是滑动摩擦力。滑动摩擦力的大小才可以用

N F F μ=求解，N F 指正压力，不一定等于物体的重力；μ是动摩擦因数，与相互接触的两

个物体的材料有关，还跟粗糙程度有关。

（3）摩擦力的方向可以和运动方向相同也可以相反，但一定与相对运动或相对运动趋势的

方向相反。

（4）摩擦力的方向一定与接触面平行，一定与弹力的方向垂直。 （5）摩擦力可以作为动力，也可以作为阻力。 知识点五、力的合成

（1）力的合成满足平行四边形定则，不是代数加减。

（2）两个力合力的范围1212F F F F F -≤≤+，在这之间的所有的力都有可能，这是由这两个力的夹角大小来确定的。

（3）合力可以和分力一样大，可以比分力小，也可以比分力大。

（4）求三个力合力的范围，最大为三个力相加。最小值可以先将两个力合成，如果第三个力在这个范围，合力最小就是零。若不在这个范围，相减的最小值就为这三个力的最小值。 知识点六、力的分解

（1）力的分解是合成的逆运算，同样满足平行四边形定则。

（2）将一个力进行分解时，力的作用点不能变。一般依据力的作用效果分解。

【典型例题】

类型一、对弹力的理解 例1、在下图中，a 、b 两物体表面光滑，且a 、b 两物体均静止，a 、b 间一定有弹力的是（ ）

总结升华：确定两物体间是否有弹力，要从以下两方面分析：(1)两物体是否接触．(2)接触处是否有形变．判断是否发生形变用假设法比较方便． 举一反三

【变式】一辆拖拉机停放在水平地面上，下列说法正确的是（ ）

A ．拖拉机和地面之间有弹力作用，其原因是地面发生了形变，拖拉机并未发生形变

B ．地面受到向下的弹力，是由于拖拉机发生了形变

C ．地面受到向下的弹力，是由于地面发生了形变

D ．拖拉机受到向上的弹力，是由于拖拉机发生了形变 类型二、静摩擦力的理解

例2、如图所示，C 是水平地面，A 、B 是两长方体物块，F 是作用在物块B 上沿水平方向的力，物块A 和B 以相同的速度匀速运动，由此可知，A 、B 间摩擦力F 1和B 、C 间摩擦力F 2的值为（ ）

A ．F 1＝0，F 2＝0

B ．F 1＝F ，F 2＝0

C ．F 1＝0，F 2＝F

D ．F 1≠0，F 2≠0

总结升华：静摩擦力产生的条件：两物体相互接触、接触面粗糙、接触面有正压力、有相对运动趋势是静摩擦力产生的“四个条件”，此四个条件必须同时满足，缺一不可．

例3、如图所示，当货物与倾角为θ的传送带一起向上匀速运动时，(1)传送带受的是何种摩擦力？

(2)货、带间摩擦力对货物来说是动力还是阻力？

总结升华：部分学生受“研究物体机械运动时，参考系是可以任意选取的，一般选地面作参考系”的干扰，在判断相对运动时，参考系选错了，错误认为静摩擦力是物体相对地面处于静止状态时受到的摩擦力，错答(1)为传送带受的是滑动摩擦力，(2)货物受的摩擦力为阻力．

例4、如图所示，位于斜面上的物块M在沿斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静摩擦力的（）

A．方向可能沿斜面向上B．方向可能沿斜面向下

C．大小可能等于零D．大小可能等于F

总结升华：静摩擦力是个变力，它随外界约束条件的变化而变化．若物体受几个力（包括静摩擦力）作用下而处于平衡状态，则可根据平衡条件（合力为零）分析求解，静摩擦力的方向与其余外力的合力方向相反，而与其中某个力的方向无关．

举一反三

【变式】如图所示，用水平方向的力F将重为G的木块压在竖直的墙壁上，使木块保持静止，下列判断中哪一个是正确的（）

A．由木块已静止，可知F＜G

B．由木块已静止，可知F＝G

C．如果压力F增大，木块与墙壁之间的静摩擦力也增大

D．如果压力F增大，木块与墙壁之间的静摩擦力仍不变