1、加试要求1重力、基本相互作用(c) 2.弹力(c) 3.摩擦力(c) 4.力的合成(c) 5.力的分解(c) 6.共点力平衡条件及应用(c)第 1 讲 重力 弹力 摩擦力考纲解读 (1)理解重力的大小、方向及重心的概念。(2)掌握弹力的有无、方向的判断及大小的计算的基本方法。(3)会运用胡克定律解决简单的问题。(4)会判断摩擦力的大小和方向。(5)会计算摩擦力的大小。考点一 重力 弹力知 识 梳 理1重力(1)产生：由于 地球的吸引而使物体受到的力。(2)大小：与物体的质量成正比，即 Gmg。可用弹簧测力计测量重力。(3)方向：总是 竖直向下的。(4)重力加速度 g 的特点：大小：在地球上同一
2、地点 g 值是一个不变的常数；g 值随着纬度的增大而增大；g 值随着高度的增大而减小。方向：竖直向下。(5)重心：其位置与物体的质量分布和形状有关。(6)重心位置的确定质量分布均匀的规则物体，重心在其几何中心；对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，重心可用悬挂法确定。【易错提醒】(1)误认为重力的大小与物体的运动状态有关。(2)误认为重力的方向指向地心，实际上重力的方向是竖直向下，不一定指向地心。2基本相互作用(1)万有引力 (2) 电磁相互作用(3)强相互作用 (4)弱相互作用3形变、弹性、胡克定律(1)形变物体在力的作用下形状或体积的变化叫形变。(2)弹性弹性形变：有些物体在形变后撤去作
3、用力时能够恢复原状的形变。弹性限度：当形变超过一定限度时，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的形状，这个限度叫弹性限度。(3)弹力定义：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力。产生条件物体相互接触且发生弹性形变。方向：弹力的方向总是与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。(4)胡克定律内容：弹簧发生弹性形变时，弹力的大小 F 跟弹簧伸长 (或缩短)的长度 x 成正比。 表达式：Fkx。ak 是弹簧的劲度系数，单位为 N/m；k 的大小由弹簧自身性质决定。bx 是形变量 ，但不是弹簧形变以后的长度。规 律 方 法1弹力有无的判断“三法”(1)条件法
4、：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力。此方法多用来判断形变较明显的情况。(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力；若运动状态改变，则此处一定有弹力。(3)状态法：根据物体的运动状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在。2弹力方向的判断方法(1)压力和支持力一定垂直于它们的接触面，且指向受力物体。(2)绳对物体的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向。(3)分析物体的运动状态(是平衡还是加速运动) ，结合平衡条件和牛顿第二定律，就容易分析出弹力的方向。3几种典型弹力的方向题 组 训 练1
5、(基础考点对重力、重心的理解)(2016 温岭市调研)下列关于重力和重心的说法正确的是( )A物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力B重力的方向总是指向地心C用细线将重物悬挂起来，静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上D重心就是物体所受重力的等效作用点，故重心一定在物体上解析 重力是由于地球的吸引而产生的，但不是地球的吸引力，A 错；重力的方向竖直向下，B 错；由平衡条件可知，细线拉力和重力平衡，重心在重力作用线上，C 对；重心位置跟物体的形状、质量分布有关，是重力的等效作用点，但不一定在物体上，如球壳，其重心就不在球壳上，D 错。答案 C2(基础考点对弹力的理解)(多选) 如图所示，物体
6、A 静置于水平桌面上，下列关于物体所受作用力的说法中正确的是( )A桌面受到的压力就是物体的重力B桌面受到的压力是由它本身发生了微小的形变而产生的C桌面由于发生了微小形变而对物体产生了垂直于桌面的支持力D物体由于发生了微小形变而对桌子产生了垂直于桌面的压力解析 在此，压力大小和方向都与重力相同，但不能说压力就是重力，它们的施力物体和受力物体都不同，性质也不同。桌面受到的压力是由物体下表面发生微小形变而产生的，同理，物体受到的支持力是桌面发生微小形变产生的，故C、D 正确。答案 CD3(高考必考点弹力的方向)(2016 兰溪市联考)在半球形光滑碗内斜搁一根筷子，如图所示，筷子与碗的接触点分别为
7、A、B，则碗对筷子 A、B 两点处的作用力方向分别为( )A均竖直向上B均指向球心 OCA 点处指向球心 O，B 点处竖直向上DA 点处指向球心 O，B 点处垂直于筷子斜向上解析 碗对筷子 A、B 两点处的作用力属于弹力，而接触的弹力总是垂直于接触面，因而寻找接触面便成为确定弹力方向的关键。在 A 点处，当筷子滑动时，筷子与碗的接触点在碗的内表面(半球面)上滑动，所以在 A 点处的接触面是球面在该点的切面，此处的弹力与切面垂直，即指向球心 O。在 B 点处，当筷子滑动时，筷子与碗的接触点在筷子的下表面上滑动，所以在 B 点处的接触面与筷子平行，此处的弹力垂直于筷子斜向上。故选项 D 正确。答案
8、 D4(高考常考点胡克定律的应用)(2016 奉化市联考)(多选) 弹簧的原长为 10 cm，当挂上一个 50 g 的钩码时，弹簧的长度变为 12 cm，当在原钩码下再挂一个同样的钩码时，弹簧仍处于弹性限度内，下列说法中正确的是(取 g10 m/s 2)( )A弹簧的长度变为 24 cmB弹簧的劲度系数为 25 N/mC弹簧共伸长了 4 cmD弹簧共伸长了 2 cm解析 由胡克定律 Fkx 可知，k N/m25 N/m，x 2 mgx1 0.05100.02 mgkm0.02 m2 cm，LL 0x 1x 214 cm， xx 1x 24 cm，所以0.051025选项 B、C 正确， A、D
9、 错误。答案 BC5(高考热点与弹力有关的平衡问题)如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为 30的斜面上，杆的另一端固定一个重为 2 N 的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力( )A大小为 2 N，方向平行于斜面向上B大小为 1 N，方向平行于斜面向上C大小为 2 N，方向垂直于斜面向上D大小为 2 N，方向竖直向上解析 小球受重力和杆的支持力(弹力)作用处于静止状态，由二力平衡知识可知，杆对小球的弹力与重力等大、反向。答案 D6(高考热点与胡克定律综合的平衡问题)(多选)如图所示，放在水平地面上的质量为 m 的物体，与地面间的动摩擦因数为 ，在劲度系数为 k 的轻弹簧作用下沿地面做
10、匀速直线运动。弹簧没有超出弹性限度，则( )A弹簧的伸长量为mgkB弹簧的伸长量为mgkC物体受到的支持力与它对地面的压力是一对平衡力D弹簧对物体的弹力与物体受到的摩擦力是一对平衡力解析 由平衡条件，kx mg，解得弹簧的伸长量为 x ，选项 A 错误，B 正mgk确；物体受到的支持力与它对地面的压力是一对作用力与反作用力，选项 C 错误；弹簧对物体的弹力与物体受到的摩擦力是一对平衡力，选项 D 正确。答案 BD考点二 摩擦力知 识 梳 理1静摩擦力与滑动摩擦力名称项目 静摩擦力 滑动摩擦力定义 两相对静止的物体间的摩擦力 两相对运动的物体间的摩擦力产生条件接触面粗糙接触处有压力两物体间有相对
11、运动趋势接触面粗糙接触处有压力两物体间有相对运动大小、方向大小：0FF fm方向：与受力物体相对运动趋势的方向相反大小：FF N方向：与受力物体相对运动的方向相反作用效果总是阻碍物体间的相对运动趋势总是阻碍物体间的相对运动2动摩擦因数(1)定义：彼此接触的物体发生相对运动时，摩擦力和正压力的比值。 。FFN(2)决定因素：接触面的材料和粗糙程度。3摩擦力的几个误区(1)误认为“运动的物体间一定有摩擦力，静止的物体间没有摩擦力”(2)误认为“只有运动的物体才会受到滑动摩擦力”(3)误认为“只有静止的物体才会受到静摩擦力”(4)误认为“摩擦力的方向总与物体的运动方向相反”(5)误认为“摩擦力的方向
12、与物体的运动方向一定在同一直线上”(6)误认为“摩擦力总是阻力，阻碍物体的运动”规 律 方 法1静摩擦力的有无及方向的判断方法(1)假设法(2)状态法根据平衡条件、牛顿第二定律，判断静摩擦力的方向。2摩擦力大小的计算方法(1)先要依据条件判断是滑动摩擦力还是静摩擦力；(2)滑动摩擦力的大小可以用 FF N 计算，也可以用平衡条件计算；(3)静摩擦力的大小要根据平衡条件计算。3计算摩擦力大小时的“三点注意”(1)公式 FF N 中的 FN 是两个物体接触面上的压力，称为正压力(垂直于接触面的力)，性质上属于弹力，它不一定等于物体的重力，许多情况下需结合物体的平衡条件等加以确定。(2)滑动摩擦力
13、F 的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小无关。(3)公式 FF N 适用于滑动摩擦力大小的计算，求静摩擦力的大小时，该公式不成立。题 组 训 练 1(基础考点对静摩擦力的理解)(多选) 下列关于物体受静摩擦力作用的叙述中，正确的是( )A静摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反B静摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同C静摩擦力的方向既可能与物体的运动方向相反，也可能与物体的运动方向相同D静止的物体所受静摩擦力一定为零解析 静摩擦力的方向总与物体间的相对运动趋势方向相反，与物体的运动方向没有必然的联系，两个静止的物体间也可能有相对运动趋势，可能有静摩擦力，故选项 B、C 正确。答案 BC2(
14、基础考点对公式 FF N 的理解)(2016温州市调研)关于由滑动摩擦力公式FF N 推出的 ，下列说法正确的是 ( )FFNA动摩擦因数 与摩擦力 F 成正比；F 越大， 越大B动摩擦因数 与正压力 FN 成反比；F N 越大， 越小C 与 F 成正比，与 FN 成反比D 的大小由两物体接触面的情况及其材料决定解析 动摩擦因数 的大小由接触面的粗糙情况及材料决定，与摩擦力 F 和压力FN 无关，一旦材料和接触面的情况确定了，动摩擦因数 也就确定了。答案 D3(高考必考点摩擦力方向的判断)(2016 台州市联考)如图所示，一平板小车在外力作用下由静止向右滑行了一段距离 x，同时车上的物体 A
15、相对车向左滑行L，此过程中物体 A 受到的摩擦力方向如何？该摩擦力是动力还是阻力( )A水平向左，阻力 B水平向左，动力C水平向右，阻力 D水平向右，动力解析 滑动摩擦力方向总是与物体相对运动方向相反，摩擦力可以是物体的阻力，也可以是物体的动力。若摩擦力的方向与物体的运动方向(相对参考系的运动，一般以地面为运动的参考系)相同，则摩擦力是动力；若与物体的运动方向相反，则是阻力。由于物体相对小车向左滑动，那么受到小车向右的滑动摩擦力的作用，但相对地面是向右运动的，即滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同，所以是动力。答案 D4(高考热点摩擦力大小的计算)用如图所示装置研究静摩擦力。弹簧测力计对物块的
16、拉力沿水平方向，逐渐增大拉力，当拉力小于 10 N 时，物块保持静止，等于 10 N 时，物块刚刚开始运动。由此可知( )A物块和桌面间的最大静摩擦力是 10 NB当弹簧测力计的示数为 5 N 时，物块受到的静摩擦力是 10 NC当弹簧测力计的示数为 15 N 时，物块受到的摩擦力是 15 ND当弹簧测力计的示数为 15 N 时，物块受到的摩擦力是 0 N解析 静摩擦力的取值范围是 0FF m，F m 为最大静摩擦力，当外力小于最大静摩擦力时，物体所受摩擦力等于物体所受其他外力的合力，物体受力平衡，处于静止状态。外力大于等于最大静摩擦力时物体处于运动状态，此时物体所受摩擦力为滑动摩擦力，可由公
17、式求得，一般来说，滑动摩擦力不大于最大静摩擦力，故 A 选项正确。答案 A5(高考热点摩擦力与受力平衡的综合考查)(多选)如图所示，放在水平桌面上的木块 A 处于静止状态，所挂的砝码和托盘的总质量为 0.6 kg，弹簧测力计的读数为 2 N，若轻轻取走盘中的部分砝码，使砝码和托盘的总质量减少到 0.3 kg 时，将会出现的情况是(g 取 10 N/kg，不计滑轮摩擦)( )A弹簧测力计的读数将变小 BA 仍静止不动CA 对桌面的摩擦力不变 DA 对桌面的摩擦力将变小解析 当砝码和托盘的总质量 m10.6 kg 时，A 处于静止状态，A 所受摩擦力为Ff1 m1gF 14 N，方向向左，则最大静
18、摩擦力 Fmax4 N，当 m1 减小到 0.3 kg时，m 2gF 11 NF max，故 A 仍静止不动，弹簧测力计读数不变，A 对桌面的摩擦力为 1 N，方向向左。答案 BD6(高考预测摩擦力的突变)(2016 余姚市联考)( 多选) 如图所示，用水平力 F 拉着一物体在水平地面上做匀速直线运动，从 t0 时刻起水平力 F 的大小随时间均匀减小，到 t1 时刻 F 减小为零。物体所受的摩擦力 Ff随时间 t 变化的图象可能是( )解析 物体开始做匀速直线运动，说明物体所受水平向右的拉力 F 与向左的滑动摩擦力等大反向。当 F 减小时，物体做减速运动。若 F 减小为零之前物体始终运动，则摩
19、擦力始终为滑动摩擦力，大小不变，选项 A 正确；若 F 减小为零之前物体已停止运动，则停止前摩擦力为滑动摩擦力，大小不变，停止后摩擦力为静摩擦力，大小随 F 的减小而减小，选项 D 正确。答案 AD课时作业 一、选择题1下列关于重力的说法中正确的是( )A物体只有静止时才受重力作用B重力的方向总是指向地心C地面上的物体在赤道上受的重力最小D物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力解析 物体是否受重力作用与其运动状态无关，故 A 错；重力的方向总是竖直向下，不一定指向地心，故 B 错；根据 Gmg 和重力加速度 g 随纬度的升高而增大可知，物体在赤道上受的重力最小，C 正确；在弹
20、簧测力计和物体都静止或匀速运动时，测力计的示数才等于物体的重力，若弹簧测力计拉着物体加速上升或下降，则弹簧测力计的示数不等于重力，故 D 错。答案 C2(2016金华十校调研 )体育课上一学生将足球踢向墙壁，如图所示，下列关于足球与墙壁作用时墙壁给足球的弹力方向的说法中，正确的是( )A沿 v1 的方向B沿 v2 的方向C先沿 v1 的方向后沿 v2 的方向D沿垂直于墙壁(斜向左上方)的方向解析 足球与墙壁的作用是球面与平面接触，足球所受弹力方向垂直于墙壁指向足球球心，即斜向左上方的方向，故选项 D 正确。答案 D3(2016嘉兴市联考 )一块质量均匀分布的长方体木块按图中甲、乙、丙所示的三种
21、方式在同一水平面上运动，其中甲图中木块做匀速运动，乙图中木块做匀加速运动，丙图中木块侧立在水平面上做与甲图相同的运动。则下列关于甲、乙、丙三图中木块所受滑动摩擦力大小关系的判断正确的是( )AF f 甲 F f 乙 Ff 丙 BF f 甲 F f 丙 Ff 乙CF f 甲 F f 乙 F f 丙 D Ff 丙 Ff 甲 Ff 乙解析 根据公式 FfF N 知，滑动摩擦力的大小与接触面的大小无关，也与相对速度或加速度无关。答案 C4(2016江苏南京模拟 )如图所示，物体 A 和 B 处于静止状态，重力分别为 9 N和 4 N，不计弹簧测力计和细线的重力，不考虑摩擦，弹簧测力计的读数是 ( )A
22、9 N B4 N C5 N D13 N解析 由题图可知细线中拉力大小等于 B 的重力，而弹簧两侧受力相等，弹簧测力计的读数等于弹簧测力计受到的拉力，所以读数为 4 N。答案 B5如图球 A 在光滑斜面上，被竖直挡板挡住而处于静止状态，关于球 A 所受的弹力，以下说法正确的是( )AA 物体仅受一个弹力作用，弹力的方向垂直斜面向上BA 物体受两个弹力作用，一个水平向左，一个垂直斜面向下CA 物体受两个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上DA 物体受三个弹力作用，一个水平向右，一个垂直斜面向上，一个竖直向下解析 球 A 受重力竖直向下，与竖直挡板和斜面都有挤压，斜面给它一个支持力，垂直斜面向上
23、；挡板给它一个弹力，水平向右，故选项 C 正确。答案 C6(2016宁波市调研 )如图所示，质量为 m 的木块放在粗糙的水平地面上，木块与水平地面间的动摩擦因数为 0.5，水平推力 F 作用于木块上，但未把木块推动，则下列选项中能正确反映木块受到的摩擦力 Ff与水平推力关系的是 ( )解析 用推力 F 后，物体没有滑动，说明物体受到静摩擦力的作用，由受力平衡知 Ff 静 F ，故选项 A 正确。答案 A7如图所示，物体受到与水平方向成 30角的拉力 F 作用处于静止状态，则物体受到的摩擦力( )A大小为 Fcos 30，方向水平向左B大小为 Fsin 30，方向水平向左C大小为 Fcos 30
24、，方向水平向右D大小为 Fsin 30，方向水平向右解析 因为物体处于静止状态，合力为零，所以物体受到的摩擦力与拉力的水平分力大小相等，方向相反。故摩擦力大小为 Fcos 30，方向水平向右。答案 C8(2016金华市联考 )如图甲所示，小孩用 80 N 的水平力推木箱不动，木箱此时受到的摩擦力大小为 F1；乙图中，小孩用 100 N 的水平力恰能推动木箱，此时木箱与地面间的摩擦力大小为 F2；丙图中，小孩把木箱推动了，此时木箱与地面间摩擦力大小为 F3。若木箱对地面的压力大小为 200 N，木箱与地面间动摩擦因数为 0.45，则 F1、F 2、F 3 的大小分别为( )A80 N、100 N
25、、90 N B80 N、100 N、45 NC80 N、80 N、90 N D0、80 N、45 N解析 小孩用 80 N 的水平力推不动木箱，则木箱此时受到的是静摩擦力，所以F180 N。小孩用 100 N 的力恰好推动木箱，此时的推力的大小等于最大静摩擦力的大小，所以 F2100 N。木箱被推动后受滑动摩擦力，由公式 FfF N 来计算大小，所以 F30.45200 N90 N，故 A 项对。答案 A9(2016台州市联考 )如图所示，两个物体 A、B 的质量均为 1 kg，各接触面间的动摩擦因数均为 0.3，同时用 F1 N 的两个水平力分别作用在 A、B 上，则地面对物体 B，B 对物
26、体 A 的摩擦力分别为 (取 g10 m/s 2)( )A6 N 3 N B1 N 1 NC0 1 N D0 2 N解析 以 A、B 整体为研究对象进行受力分析，可知地面对 B 的摩擦力为零；再以 A 为研究对象进行受力分析，F fmg 3 N1 N，可知 B 对 A 的摩擦力与力F 大小相等、方向相反，大小为 1 N，所以选项 C 正确。答案 C10如图所示，水平传送带上放一物块，当传送带向右以速度 v 匀速传动时，物体在轻弹簧水平拉力的作用下处于静止状态，此时弹簧的伸长量为 x；现令传送带向右加速到 2v，这时的弹簧的伸长量为 x。则关于弹簧前、后的伸长量，下列说法中正确的是( )A弹簧伸
27、长量将减小，即 xxB弹簧伸长量将增加，即 x xC弹簧伸长量在传送带向右加速时将有所变化，最终 xxD弹簧伸长量在整个过程中始终保持不变，即始终 x x解析 弹簧弹力与传送带的滑动摩擦力是一对平衡力，而滑动摩擦力的大小始终与相对速度大小无关。答案 D11(多选 )如图所示，一重为 10 N 的球固定在支杆 AB 的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为 7.5 N，则 AB 杆对球的作用力( )A大小为 7.5 NB大小为 12.5 NC方向与水平方向成 53角斜向右下方D方向与水平方向成 53角斜向左上方解析 对小球进行受力分析可得，AB 杆对球的作用力 F 和绳的拉力的
28、合力与小球的重力等大反向，可得 F 方向斜向左上方，其大小 F N12.5 102 7.52N，故选项 B 正确；令 AB 杆对小球的作用力与水平方向夹角为 ，可得：tan ，53 ，故选项 D 正确。GF拉 43答案 BD12(2016黑龙江哈尔滨师范大学附属中学高三上学期第一次月考)(多选)某同学用传感器来探究摩擦力，他将力传感器接入数据采集器，再连接到计算机上：将一质量 m3.75 kg 的木块置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来进行数据采集，然后沿水平方向缓慢地拉动传感器，至木块运动一段时间后停止拉动。获得的数据在计算机上显示出如图所示的图象。下列有关这个实验的几个说法，其中正
29、确的是(g 取 10 m/s2)( )A06 s 内木块一直受到静摩擦力的作用B最大静摩擦力比滑动摩擦力大C木块与桌面间的动摩擦因数约为 0.08D木块与桌面间的动摩擦因数约为 0.11解析 在 02 s 内，木块不受外力，此时没有摩擦力，A 错误；由图象可知，用力沿水平方向拉长木块，拉力从零开始逐渐增大。刚开始木块处于静止状态，木块受拉力和水平桌面对木块间的静摩擦力，当拉力达到 4 N 时，开始发生相对滑动，木块与水平桌面间产生了滑动摩擦力。由图可知木块与水平桌面间的最大静摩擦力 Ffm 为 4 N，滑动摩擦力 Ff为 3 N，B 正确；根据滑动摩擦力公式变形得 0.08，故 C 正确，D
30、错误。FfFN 337.5答案 BC二、非选择题13(2016余姚市调研 )一根轻弹簧，当它受到 10 N 拉力时，长度为 12 cm，当它受到 25 N 拉力时，长度为 15 cm，问弹簧不受力时的自然长度是多少？该弹簧的劲度系数是多少？解析 设弹簧原长为 l0。由胡克定律：弹簧产生的弹力与形变量成正比，有 F1F2，代入数据解得 l0 cm10 cm0.1 m。l1 l0l2 l0 F1l2 F2l1F1 F2 1015 251210 25由 F1k (l1l 0)得 k N/m500 N/m 。F1l1 l0 1012 1010 2答案 0.1 m 500 N/m14如图所示，一质量不计
31、的弹簧原长为 10 cm，一端固定于质量 m2 kg 的物体上，另一端施一水平拉力 F。(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内，g10 m/s 2)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为 0.2，当弹簧拉长至 12 cm 时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数多大？(2)若将弹簧拉长至 11 cm，物体受到的摩擦力大小为多少？(3)若将弹簧拉长至 13 cm，物体受到的摩擦力大小为多少？解析 (1)物体匀速运动时，k (xx 0)mg则 k N/m200 N/m。mgx x0 0.22100.12 0.1(2)弹簧的弹力 F1k (x1x 0)200(0.11 0.1) N2 N最
32、大静摩擦力等于滑动摩擦力 Ffm0.2210 N 4 N物体没动，故所受的静摩擦力为 Ff1F 12 N。(3)弹簧的弹力 F2k (x2x 0)200(0.13 0.1) N6 N物体将运动，此时所受到的滑动摩擦力为Ff2 FNmg0.2210 N4 N。答案 (1)200 N/m (2)2 N (3)4 N第 2 讲 力的合成与分解 共点力的平衡考纲解读 (1)会用平行四边形定则进行力的合成与分解。(2)会用正交分解法进行力的合成与分解。(3)会进行简单受力分析。(4) 会利用共点力的平衡条件及推论解决简单的问题。考点一 力的合成与分解知 识 梳 理知识点一、力的合成和分解1合力与分力(1
33、)定义：如果一个力产生的效果跟几个共点力共同作用产生的效果相同，这一个力就叫做那几个力的合力，原来那几个力叫做分力。(2)关系：合力和分力是等效替代的关系。2共点力作用在物体的同一点，或作用线的延长线交于一点的力。如图所示均是共点力。3力的合成(1)定义：求几个力的合力的过程。(2)运算法则平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。如图所示。知识点二、力的分解1定义已知一个力求它的分力的过程叫做力的分解。2力的分解法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。把一个已知力 F 作为平行四边形
34、的对角线，那么，与力 F 共点的平行四边形的 两个邻边就表示力 F 的两个分力。3力的分解依据(1)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。(2)在实际问题中，要依据力的实际作用效果分解。规 律 方 法1两个共点力的合力范围|F1F 2|FF 1F 2。2重要结论(1)二个分力一定时，夹角 越大，合力越小。(2)合力一定，二等大分力的夹角越大，二分力越大。(3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力。3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，是解题的常用方法。4力的分解方法(1)按
35、力的效果分解(2)正交分解法：定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。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。方法：物体受到多个力作用 F1、F 2、F 3，求合力 F 时，可把各力沿相互垂直的 x 轴、y 轴分解。x 轴上的合力： FxF x1F x2F x3y 轴上的合力： FyF y1F y2F y3合力大小：F F2x F2y合力方向：与 x 轴夹角为 ，则 tan 。FyFx【易错提醒】(1)合力不一定大于分力。(2)合力与分力的作用效果相同
36、，但它们并不是同时作用在物体上。(3)合力与分力是等效替代关系。题 组 训 练1(基础考点对合力和分力的理解)(多选) 关于几个力及其合力，下列说法正确的是( )A合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同B合力与原来那几个力同时作用在物体上C合力的作用可以替代原来那几个力的作用D求几个力的合力遵守平行四边形定则解析 合力与分力是等效替代的关系，即合力的作用效果与那几个分力的共同作用效果相同，合力可以替代那几个分力，但不能认为合力与分力同时作用在物体上，选项 A、C 正确，B 错误；力是矢量，所以求合力时遵守平行四边形定则，选项 D 正确。答案 ACD2(基础考点对效果分解的理解)(2
37、016 临海市调研)如图所示，重力为 G 的物体静止在倾角为 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( )AF 1 就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 CF 2 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 共五个力的作用解析 重力 G 是物体受的力，其两个分力 F1 和 F2 作用在物体上，故 A 错误；F 2与物体受到的静摩擦力等大反向，并不是物体受到的静摩擦力，C 错误；F 1、F 2不能与物体的重力 G 同时作为物体受到的力，D 错误；物体对斜面的压力的大小等
38、于重力 G 的分力 F1Gcos ，方向与 F1 方向相同，B 正确。答案 B 3(高考必考点力的合成)(2016 东阳市调研)有两个大小相等的共点力 F1 和F2，当它们的夹角为 90时，合力为 F，则当它们的夹角为 60时，合力的大小为( )A2F B. F C. F D. F62 32 22解析 当它们的夹角为 90时，合力 F F1，当它们的夹角为 60时，合力2F F1，所以可求得 F F，故选项 B 正确。362答案 B4(高考必考点正交分解法)(2016 北京海淀区模拟)如图所示，质量为 m 的物体放在水平桌面上，在与水平方向成 角的拉力 F 作用下加速往前运动。已知物体与桌面间
39、的动摩擦因数为 ，则下列判断正确的是( )A物体受到的摩擦力为 Fcos B物体受到的摩擦力为 mgC物体对地面的压力为 mgD物体受到地面的支持力为 mgFsin 解析 对物体受力分析，如图所示。物体对地面的压力 FN 与地面对物体的支持力 FN是一对作用力与反作用力，则 FNF NmgFsin ，故选项 C 错误，D 正确；物体受到的摩擦力为 Ff FN(mgFsin ) ，故选项 A、B 错误。答案 D5(高考预测用力的分解解释生活现象)(2016 四川绵阳南山中学高三月考)(多选)如图甲所示是为我们生活中斧子劈开树桩的实例，树桩容易被劈开是因为楔形斧锋在砍进木桩时会产生很大的侧向压力。
40、为了分析斧子对木桩的侧向压力，可简化成如图乙所示的示意图，已知斧子竖直向下且对木桩施加一个竖直向下的力 F，斧子楔形的夹角为 ，不计斧子的重力，则 ( )A斧子对木桩的侧向压力大小为F2sin/2B斧子对木桩的侧向压力大小为F2sin C当斧锋夹角 越大时，斧子对木桩的侧向压力越大D当斧锋夹角 越小时，斧子对木桩的侧向压力越大解析 画出力 F 的分解示意图，如图所示。由图可知：2 F1sin F ，即斧子对木桩的侧2向压力大小为 F1 ，故 A 正确，B 错误；根据 F1 可知，当斧锋间夹F2sin 2F2sin 2角 越小时，斧子对木桩的侧向力就越大，故 C 错误，D 正确。答案 AD考点二
41、 受力分析知 识 梳 理1受力分析把指定物体(研究对象) 在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力示意图的过程。2受力分析的四个易错点(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)对于分析出的物体受到的每一个力，都必须明确其来源，即每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有。(3)合力和分力不能重复考虑。(4)区分性质力与效果力：研究对象的受力图，通常只画出按性质命名的力，不要把按效果命名的分力或合力分析进去，受力图完成后再进行力的合成或分解。规 律 方 法1受力分析的一般顺序一重、二弹、三摩擦、四其他。2受力分析的一般步骤3整体法与隔离法(1)整体法：研究外力
42、对物体系统的作用时，一般选用整体法。因为不用考虑系统内力，所以这种方法更简便，总之，能用整体法解决的问题不用隔离法。(2)隔离法：分析系统内各物体(各部分) 间的相互作用时，需要选用隔离法，一般情况下隔离受力较少的物体。(3)实际问题通常需要交叉应用整体法和隔离法。题 组 训 练 1(基础考点受力分析)如图所示，物体 A 在光滑的斜面上沿斜面下滑，则 A 受到的作用力有( )A重力、弹力和下滑力 B重力和弹力C重力和下滑力 D重力、压力和下滑力解析 物体 A 受到重力以及斜面对它的支持力作用。答案 B2(高考热点根据平衡条件确定物体的受力)(2016诸暨市期末)如图所示，左侧为“新雄风商场”中
43、的阶梯电梯，右侧为“大润发超市”中的斜面电梯，某位顾客分别乘两种电梯，而且均随电梯匀速上行，则以下分析正确的是( )A顾客在阶梯电梯有摩擦，在斜面电梯没有摩擦B顾客在两种电梯中均有摩擦力，但是方向不同C两种电梯对该顾客支持力的大小和方向均相同D两种电梯对该顾客作用力的大小和方向均相同答案 D3(高考热点整体法和隔离法的应用)(2016 东阳市调研)如图所示，在水平力 F的作用下，木块 A、B 保持静止。若木块 A 与 B 的接触面是水平的，且 F0。则关于木块 B 的受力个数，可能是( )A3 个或 4 个 B3 个或 5 个C4 个或 5 个 D4 个或 6 个解析 木块 B 一定受重力和
44、A 对它的压力；将 A、B 看作整体，因整体保持静止，所以 B 一定受斜面的支持力；隔离木块 A 并对其受力分析，因 A 静止，故 A 一定受 B 的静摩擦力，从而 B 也一定受 A 的静摩擦力；斜面对木块 B 可能有静摩擦力的作用。综上所述，选 C。答案 C4(高考预测与受力分析相关知识的综合考查)如图所示，放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力 F 作用而物体始终保持静止。当力 F 逐渐减小，则物体受到斜面的摩擦力( )A保持不变 B逐渐减小C逐渐增大 D以上三种均有可能解析 本题考查物体受力平衡、静摩擦力的特点。物体静止在斜面上，受四个力的作用：重力、斜面的支持力 FN、力 F 及静摩擦
45、力 Ff，由受力平衡得 Ffmg sin ，因此 F 变化，F f不变，A 项正确。答案 A考点三 共点力作用下物体的平衡知 识 梳 理1平衡状态：物体处于静止状态或匀速直线运动状态。2共点力的平衡条件F 合 0 或者Error!3平衡条件的推论(1)二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等，方向相反。(2)三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余两个力的合力大小相等，方向相反；并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量三角形。(3)多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余几个力的合力大小相等，方向相
46、反。4动态平衡是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡。规 律 方 法1平衡中的研究对象选取(1)单个物体；(2)能看成一个物体的系统；(3)一个结点。2处理静态平衡问题常用的“三种”方法方法 内容合成法物体受三个共点力的作用而平衡，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，方向相反分解法物体受三个共点力的作用而平衡，将某一个力按力的效果分解，则其分力和其他两个力满足平衡条件正交分解法物体受到三个或三个以上力的作用时，将物体所受的力分解为相互垂直的两组，每组力都满足平衡条件3解决动态平衡问题两种方法4解决平衡问题的基本思路题 组 训 练1(基础考点单
47、个物体的平衡)(2016 诸暨市期末)如图所示，静止在水平地面上装满水的纯净水桶总质量为 16 kg，现有某同学用 60 N 的力竖直向上提水桶，则下列说法正确的是( )A此时水桶的重力为 100 NB此时水桶对地面的压力为 60 NC此时水桶受到合力大小为 100 ND此时水桶受到的合力一定为零答案 D2(基础考点多个物体的平衡)(2016 奉化市调研)斜面的倾角为 30，物块A、B 通过轻绳连接在弹簧测力计的两端，A、B 重力分别为 10 N、6 N，整个装置处于静止状态，不计一切摩擦，则弹簧测力计的读数为( )A1 N B5 N C6 N D11 N解析 对物体 A 由共点力平衡条件有 FTG Asin 300，由牛顿第三定律可知，弹簧测力计的读数为 FT 5 N。选项 B 正确。答案 B3(高考热点物体的动态平衡)如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为 FN1，球对木板的压力大小为 FN2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中( )AF N1 始终减小， FN2 始终增大BF N1 始终减小，F N2 始终减小CF N1 先增大后减小，F N2 始终减小DF N1 先增大后减小，
