人教高考物理一轮复习学案 2.3受力分析 共点力平衡 有解析.doc

【备考2022】高考物理一轮复****学案
2.3—受力分析&
共点力平衡
知识框架
一 受力分析的步骤

1、明确研究对象。
你要分析的是甲的受到乙、丙、丁。。。的作用力，那么甲就是受力物体，有些同学在
对甲做受力的分析时往往也把甲对其他物体的力分析进来了，那是错误的。
研究对象可以是一个单个的物体（隔离法），也可以是几个物体组成的整体。（整体法）。在
受力分析不熟练时，如果问题的分析中涉及两个以上的物体就要有意识的试着用整体法分
析。整体法分析受力的时候，整体内部各物体间的相互作用就是内力，而你要分析的是外力，
这样就可以少分析很多力。使问题的求解变的简单。
2、先分析重力
重力是由于地球的吸引而使物体受到的作用力。任何物体都受重力，重力的作用点在重心，
重力的方向竖直向下，重力的大小等于mg。问题的分析中先解决简单问题再解决复杂问题，
先把容易的弄清楚，这也是解决问题的一种方法。
3、接着分析弹力
因为弹力的产生原因是形变，也就是说必须接触才能产生弹力，所以这一步先找研究对象与
那些物体相接处，再分析他们之间是否有弹力。 注意产生弹力必须接触，但接触未必有弹
力。弹力的作用点在接触面，弹力的大小与形变量有关，与形变物体本身的物理性质有关。
在弹性限度内弹簧的弹力f=kx 。弹力的方向一般是垂直于接触面或沿着绳子或弹簧。
4、最后分析摩擦力
弹力存在是摩擦力存在的前提，因此摩擦力的分析应该放在弹力之后。这一步先要明确被研
究的对象与那些物体相挤压，它们之间有否相对运动或有否相对运动趋势，从而分析有否摩
擦力。摩擦力的方向沿着接触面与相对运动或相对运动趋势方向相反。静摩擦力大于零小于
等于最大静摩擦力，是由其它力决定的。最大静摩擦力和滑动摩擦力取决于接触面的性质和
接触面间的弹力。滑动摩擦力的大小等于接触面间的弹力乘以摩擦因数。即F=μF
一 共点力平衡
多力平衡问题
解法：正交分解法，力的合成法，效果分解法，三角形法则，
2动态平衡问题
解法：解析法，图解法，隔离法，整体法
核心素养
核心素养一　力的分解方法
1．力的效果分解法
(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向；
(2)再根据两个实际分力的方向画出平行四边形；
(3)最后由平行四边形和数学知识求出两分力的大小．
下表是高中阶段常见的按效果分解力的情形.
实例
分解思路
拉力F可分解为水平分力F1＝Fcos α和竖直分力F2＝Fsin α
重力分解为沿斜面向下的力F1＝mgsin α和垂直斜面向下的力F2＝mgcos α
重力分解为使球压紧挡板的分力F1＝mgtan α和使球压紧斜面的分力F2＝
重力分解为使球压紧竖直墙壁的分力F1＝mgtan α和使球拉紧悬线的分力F2＝mg/cos α
小球重力分解为使物体拉紧AO线的分力F2和使物体拉紧BO线的分力F1，大小都为F1＝F2＝
拉力分解为拉伸AB的分力F1＝mgtan α和压缩BC的分力F2＝
2．按问题的需要进行分解
(1)已知合力F和两个分力的方向，可以唯一地作出力的平行四边形，对力F进行分解，其解是唯一的．
(2)已知合力F和一个分力的大小与方向，力F的分解也是唯一的．
(3)已知一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小，对力F进行分解，
则有三种可能(F1与F的夹角为θ)．如图所示：
①F2<Fsin θ时无解．
②F2＝Fsin θ或F2≥F时有一组解． 图5
③Fsin θ<F2<F时有两组解．
核心素养二　正交分解法
1．定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法．
2．建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点，在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上)；在动力学中，以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系．
3．分解方法：物体受到多个作用力F1、F2、F3…，求合力F时，
可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解，如图所示．
x轴上的合力：Fx＝Fx1＋Fx2＋Fx3＋…
y轴上的合力：Fy＝Fy1＋Fy2＋Fy3＋…
合力大小：F＝
合力方向：与x轴夹角为θ，则tan θ＝.
　典例精讲
1.如图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平向右的拉力F拉乙，甲、乙保持静止状态，甲、乙间的接触面水平，则乙受力的个数为(　　)
A．3个　　　　　　　 B．4个
C．5个 D．6个
解析：对甲受力分析可知，甲仅受到