专题2.2 受力分析、力的合成与分解-2021年高考物理一轮复习考点扫描

2021年一轮考点扫描微专题 专题2.2 受力分析、力的合成与分解 目录 【考点扫描】 1 一、受力分析 1 二、共点力的合成 2 三、力的分解 2 【典例分析】 3 【专题精练】 8 【考点扫描】 一、受力分析 1．受力分析的三个常用判据 (1)条件判据：根据不同性质力的产生条件判断． (2)效果判据 ①物体平衡时合外力必定为零． ②物体做变速运动时合力方向必定沿加速度方向，合力大小满足F＝ma. ③物体做匀速圆周运动时合外力大小必定恒定，满足F＝m，方向始终指向圆心． (3)特征判据：力的作用是相互的，通过判定其反作用力来判定该力． 2．受力分析的四个步骤 3． 受力分析的四种方法 整体法：将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析 隔离法：将所研究的对象从周围的物体中分离出来，单独进行受力分析 假设法：在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在的假设，然后分析该力存在对物体运动状态的影响来判断该力是否存在 动力学分析法：对加速运动的物体进行受力分析时，应用牛顿运动定律进行分析求解 二、共点力的合成 1.两个共点力的合成 |F1－F2|≤F合≤F1＋F2，即两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时，合力最小；当两力同向时，合力最大． 2．三个共点力的合成 (1)最大值：三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3. (2)最小值：任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，则三个力的合力的最小值为零，如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的大小之和． 3．几种特殊情况的共点力的合成 类型 作图 合力的计算 互相垂直 F＝ tan θ＝ 两力等大，夹角为θ F＝2F1cos F与F1夹角为 两力等大，夹角为120° 合力与分力等大 F′与F夹角为60° 4.力合成的方法 (1)作图法 (2)计算法 若两个力F1、F2的夹角为θ，如图所示，合力的大小可由余弦定理得到： F＝ tan α＝. 三、力的分解 1.定义：求一个力的分力的过程，是力的合成的逆运算。 2.遵循法则：平行四边形定则、三角形定则。 3.分解的方法 ①按力的实际作用效果进行分解。 ②正交分解法。 4.力的分解的常见情况 已知F1和F2的方向 已知F1的大小和F2方向 已知F1和F2的大小 已知分力F1的方向和F2的大小 F F1 F2 F F1 F2 唯一解 唯一解 两组解、一组解、无解 F2＝Fsinθ或F2>F时，一组解 Fsin θ<F2<F时，两组解 F2<Fsin θ时，无解 5.把力按实际效果分解的一般思路 6.实际问题的分解——按力的作用效果分解，常见效果如下： 实例 分解思路 拉力F可分解为水平方向分力F1＝Fcos α和竖直方向分力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＝ 重力分解为拉紧AO线的分力F2和拉紧BO线的分力F1，大小都为F1＝F2＝ 【典例分析】 【例1】(2020·天津南开中学月考)如图所示，固定的斜面上叠放着A、B两木块，木块A与B的接触面水平，水平力F作用于木块A，使木块A、B保持静止，且F≠0。则下列描述正确的是(　　) A．B可能受到3个或4个力作用 B．斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下 C．A对B的摩擦力可能为零 D．A、B整体不可能受三个力作用 【例2】(多选)如图所示，固定斜面上有一光滑小球，与一竖直轻弹簧P和一平行斜面的轻弹簧Q连接着，小球处于静止状态，则关于小球所受力的个数可能的是(　　) A．1 B．2 C．3 D．4 【例3】(多选)如图所示，两个相似的斜面体A、B在竖直向上的力F的作用下静止靠在竖直粗糙墙壁上，关于斜面体A和B的受力情况，下列说法正确的是(　　) A．A一定受到四个力 B．B可能受到四个力 C．B与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D．A与B之间一定有摩擦力 【技巧方法点拨】1.受力分析的四个步骤 2.受力分析时应注意的问题 (1)不要把研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆． (2)要分清内力和外力． (3)画受力示意图时，物体受的各个力应画成共点力，力的作用点可平移 【例3】(2020·湖北武汉高三上学期期末调研)两个力F1和F2间的夹角为θ，两力的合力为F.以下说法