高中物理受力分析讲解

【知识补给】

力的合成

1．共点力合成的方法 （1）作图法

（2）计算法：根据平行四边形定则作出示意图，然后利用解三角形的方法求出合力。 平行四边形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以用表示F1、F2的有向线段为邻边作平行四边形，平行四边形的对角线就表示合力的大小和方向。

三角形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的线段首尾顺次相接地画出，把F1、F2的另外两端连接起来，则此连线就表示合力的大小和方向。三角形定则可以拓展到多边形上。 2．合力范围的确定

（1）两个共点力的合力范围：|F1–F2|≤F≤F1+F2，即两个力的大小不变时，其合力随夹角的增 大而减小。当两个力反向时，合力最小，为|F1－F2|；当两个力同向时，合力最大，为F1＋F2。（2）三个共点力的合成范围

①最大值：三个力同向时，其合力最大，为Fmax=F1＋F2＋F3

②最小值：以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力的最小值为零，即F

min=0；如果不能，则合力的最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力之和的绝对值，

即Fmin=F1–|F2+F3|（F1为三个力中最大的力）。 3．解答共点力的合成问题时的两点注意

（1）合成力时，要正确理解合力与分力的大小关系。合力与分力的大小关系要视情况而定，不能形成合力总大于分力的思维定势。

（2）三个共点力合成时，其合力的最小值不一定等于两个较小力的和与第三个较大的力之差。要先看能否构成三角形，解题时注意矢量的性质，同时要有空间想象能力。

力的分解

1．定义：求一个已知力的分力。

2．力的分解原则：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则。

3．一个力可以分解为两个力，如果没有限制，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。

4．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。 5．有限条件下力的分解

（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的分解是唯一的。

（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的分解有三种可能（F1与F的夹角为θ）。

①F2②F2=Fsin θ或F2≥F时有一组解。 ③Fsin θ（4）已知一个分力F1所在的直线和另一个分力F2的大小，对力F的分解有三种可能（F1与F所在直线的夹角为θ）。 ①F2②F2=Fsin θ或F2=F时有一组解。 ③Fsin θF时有两组解。

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（使尽量多的力在坐标轴上）；在动力学中，常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+… 合力的大小：F=Fx2Fy2

合力的方向：与x轴夹角为θ，tan θ=

FyFx

受力分析

1．定义：把指定物体（研究对象）在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力示意图，这个过程就是受力分析。 2．受力分析的基本步骤

（1）确定研究对象——即确定分析受力的物体，研究对象可以是一个点、单个物体，也可以是多个物体组成的系统。

（2）隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来，进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用。一般分析的顺序是：先分析场力（重力、电场力、磁场力），再分析接触力（先弹力后摩擦力），最后分析其他力。

（3）画受力示意图——边分析边将力画在受力示意图上，准确标出力的方向，标明各力的符号，画好受力图后，要检查，避免多力和少力。 3．受力分析的常用方法

（1）整体法：研究系统外的物体对系统整体的作用力。 （2）隔离法：研究系统内部各物体之间的相互作用力。

（2）假设法：在受力分析时，若不能确定某力是否存在，可先对其作出存在或不存在的假设，结合具体情境得到成立或矛盾的结论后，再判断该力是否存在。 4．受力分析的基本思路

合力与分力下列说法中正确的是 A．合力的大小一定大于每一个分力的大小 B．合力的大小至少大于其中一个分力的大小

C．合力的大小可能比每一个分力都大也有可能比每一个分力都小 D．合力和分力一定同时作用在同一物体上

如图所示，加在同一物体上的两个力F1、F2。F1=18 N，方向向右；F2=24 N，方向向左。现加第三个力F3，使三个力的合力为零，则第三个力F3的大小和方向是

A．6 N，方向向左 B．6 N，方向向右 C．42 N，方向向左 D．42 N，方向向右

已知力F的一个分力F1跟F成30角，大小未知，F100N，则另一个分力F2的大小可能是

A．30 N B．60 N C．100 N D．500 N

已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为未知。则F1的大小可能是 A．3F，方向33323F B．F C．F D．3F 323如图所示，重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上，将重力G分解为垂直斜面向下的

力F1和平行斜面向下的力F2，那么下列说法正确的是

A．F1不是物体对斜面的压力

B．物体对斜面的压力方向与F1方向相同，大小为Gcos α C．F2就是物体受到的静摩擦力

D．物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用

一、单项选择题(

1．有三个力，一个力是12 N，一个力是6 N，一个力是7 N，则关于这三个力的合力，下列说法正确的是( )

A．合力的最小值为1 N B．合力的最小值为0 C．合力不可能为20 N D．合力可能为30 N

2．在同一平面内有n个力作用在一个物体上，其合力为零．现在将其中的一个力F1在该平面内顺时针转过60°，其余的力均不变，则此时物体受的合力大小为( )

A.2F1 B．F1 C．2F1 D．22F1

3．如图所示，一只质量为m的蚂蚁在半径为R的半球形碗内爬行，在距碗底R

高2的P点停下来，若重力加速度为g，则它在P点受到的摩擦力大小为( )

123

A.2mg B.2mg C.2mg D．mg 4.

如图所示，一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮，两端系在高度相等的A、B两点，滑轮下挂一物体，不计轻绳和轻滑轮之间的摩擦．现让B缓慢向右移动，则下列说法正确的是( )

A．随着B向右缓慢移动，绳子的张力减小 B．随着B向右缓慢移动，绳子的张力不变

C．随着B向右缓慢移动，滑轮受绳AB的合力变小 D．随着B向右缓慢移动，滑轮受绳AB的合力不变

5．学习了力学知识之后，某小组举行了一次悬挂重物的比赛，以下四种悬挂方案中，OA绳均足够结实，OB绳所能承受的最大拉力为T，其中所能悬挂重物最重的是( )

6.

如图所示，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30°角．若把球O的重力按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为( )

1332223A.2G，2G B.3G，3G C.3G，2G D.2G，2G 7.

如图所示的屋顶为半球形，因特殊原因要执行维修任务，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从C点(C点与A点等高)沿支架缓慢地向B点靠近．则下列说法正确的是( )

A．绳中拉力大小先不变后变大 B．绳中拉力大小先不变后变小 C．重物对轻质滑轮的拉力先不变后变大 D．重物对轻质滑轮的拉力先不变后变小

8.如图所示，物体A、B、C叠放在水平桌面上，水平力F作用于C物体上，使A、B、C以共同速度向右匀速运动，那么关于物体受几个力的说法中正确的是( )

A．A受6个，B受2个，C受4个 B．A受5个，B受3个，C受3个 C．A受5个，B受2个，C受4个 D．A受6个，B受3个，C受4个