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学案

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目录
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc22111" 【考点扫描】 PAGEREF _Tc22111 1
\l "_Tc16235" 一、受力分析 PAGEREF _Tc16235 1
\l "_Tc22575" 二、共点力的合成 PAGEREF _Tc22575 2
\l "_Tc97" 三、力的分解 PAGEREF _Tc97 2
\l "_Tc9661" 【典例分析】 PAGEREF _Tc9661 3
\l "_Tc15229" 【专题精练】 PAGEREF _Tc15229 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＝meq \f(v2,R)，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
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
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＝eq \r(Feq \\al(2,1)＋Feq \\al(2,2)＋2F1F2csθ)
tan α＝eq \f(F2·sinθ,F1＋F2csθ).
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
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：
【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
【答案】B
【解析】对B受力分析，木块B受重力、A对B的压力、A对B水平向左的静摩擦力、斜面对B垂直于斜面向上的支持力、斜面对B可能有静摩擦力(当A对B向左的静摩擦力平行斜面方向的分力与木块A对B的压力与木块B重力的合力沿斜面方向的分力平衡时，斜面对B没有静摩擦力)作用，故B受4个力或者5个力作用，故A错误；当A对B向左的静摩擦力平行斜面方向的分力大于木块A对B的压力与木块B重力的合力沿斜面方向的分力时，木块B有上滑趋势，此时木块B受到平行斜面向下的静摩擦力，故B正确；对木块A受力分析，受水平力、重力、B对A的支持力和静摩擦力，根据平衡条件，B对A的静摩擦力与水平力F平衡，根据牛顿第三定律，A对B的摩擦力水平向左，大小为F，故C错误；对A、B整体受力分析，受重力、斜面对整体的支持力、水平力，可能有静摩擦力(当推力沿斜面方向的分力与A、B整体重力沿斜面方向的分力平衡时，斜面对A、B整体的静摩擦力为零)，所以A、B整体可能受三个力作用，故D错误。
【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．1B．2
C．3D．4
【答案】BCD
【解析】设小球质量为m，若FP＝mg，则小球只受拉力FP和重力mg两个力作用；若FPF时，一组解
Fsin θ