高考一轮复习考点一遍过高考一轮考点一遍过分项解析逐一击破考点05 力的合成与分解 受力分析专题知识内容考试要求必考加试力的合成与分解 受力分析力的合成cc力的分解cc1.从题型上看，有选择题、实验填空题，试题新颖，难度中等偏下.2.考查知识点主要有：力的合成与分解的方法在物体的受力分析、共点力平衡问题中的应用等.3.从整体命题趋势上看，本部分内容在高考命题中有两大趋势：一是向着选择题单独考查的方向发展；二是选择题单独考查与电学综合考查并存 考向一 力的合成问题一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是()A三力的合力有最大值F1F2F3，方向不确定B三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向C三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向D由题给条件无法求合力大小【参考答案】B【详细解析】应先合成其中两个力，再合成第三个力，根据本题特点先合成F1和F2，如图所示，再求F12与F3的合力由图可知F合3F3，方向与F3同向，故选项B正确【名师点睛】(1)合力与分力大小关系的“3个”重要结论两个分力的大小一定时，夹角越大，合力越小合力一定，两等大分力的夹角越大，两分力越大合力的大小可以大于分力的大小，等于分力的大小，也可以小于分力的大小(2)在求合力时，注意充分利用已知条件，构建带直角的平行四边形或三角形，利用几何知识和三角函数知识进行分析计算1(2020山东省临沂市一模) 如图所示，一物块在斜向下的拉力F的作用下沿光滑的水平地面向右运动，那么物体受到的地面的支持力FN与拉力F的合力方向是()A水平向右B向上偏右C向下偏左 D竖直向下【答案】B【解析】对物体受力分析可知，其受重力、支持力、拉力若拉力F与水平方向夹角为，在竖直方向，FNmgFsin ，支持力FN与F在竖直方向的分力之和Fymg，方向向上，F在水平方向的分力FxFcos ，故合力F合，方向向上偏右，故B正确2如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为L，两根相同的橡皮条自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内)，则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为()A.kL B.2kL C.kL D.kL【答案】D【解析】根据胡克定律知，每根橡皮条的弹力F弹k(2LL)kL。设此时两橡皮条的夹角为，如图所示，根据几何关系知sin。根据平行四边形定则知，弹丸被发射过程中所受的最大作用力F2F弹cos2F弹F弹kL。选项D正确。考向二 力的分解(2018天津卷)(多选)明朝谢肇淛的五杂组中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可一游僧见之曰：无烦也，我能正之”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则()A若F一定，大时FN大B若F一定，小时FN大C若一定，F大时FN大D若一定，F小时FN大【参考答案】BC【详细解析】木楔两侧面产生的推力合力大小等于F，由力的平行四边形定则可知，FN，由表达式可知，若F一定，越小，FN越大，A项错误，B项正确；若一定，F越大，FN越大，C项正确，D项错误【名师点睛】力的分解要根据实际效果分解。在结合平行四边形定则运算1.将物体所受重力按力的作用效果进行分解，下列图中错误的是()【答案】C 【解析】A图中，重力产生了使物体下滑的效果及挤压斜面的效果，故A作图正确；B图中，重力产生了向两边拉绳的效果，故B作图正确；C图中，重力产生了挤压两墙壁的效果，两分力分别垂直于墙面，故C作图错误；D图中，重力产生了拉绳及挤压墙面的效果，故D作图正确。故C符合题意。2 (2019天津卷，2)2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是()A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B.为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布【答案】C 【解析】索塔对钢索和桥体竖直向上的作用力跟钢索和桥体整体的重力平衡。增加钢索数量，其整体重力变大，故索塔受到的压力变大，A错误；若索塔高度降低，则钢索与竖直方向夹角将变大，由FTcos G可知，钢索拉力FT将变大，B错误；两侧拉力对称，合力一定在夹角平分线上，即竖直向下，C正确；索塔受到钢索的拉力合力竖直向下，当两侧钢索的拉力大小不等时，由图可知，两侧的钢索不一定对称，D错误。考向三 动杆和定杆与活结和死结问题 如图1所示，细绳AD跨过固定的水平轻杆BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体，ACB30；图2中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上，另一端G通过细绳EG拉住，EG与水平方向也成30，在轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体，求：(1)细绳AC段的张力FTAC与细绳EG的张力FTEG之比；(2)轻杆BC对C端的支持力；(3)轻杆HG对G端的支持力。【参考答案】(1)M12M2(2)M1g，方向与水平方向成30角指向右上方(3)M2g，方向水平向右【详细解析】题图1和图2中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所示，根据平衡规律可求解。(1)图甲中细绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于平衡状态，细绳AC段的拉力FTACFTCDM1g图乙中由FTEGsin 30M2g，得FTEG2M2g。所以。(2)图甲中，三个力之间的夹角都为120，根据平衡规律有FNCFTACM1g，方向与水平方向成30角，指向右上方。(3)图乙中，根据平衡规律有FTEGsin 30M2g，FTEGcos 30FNG，所以FNGM2gcot 30M2g，方向水平向右。【名师点睛】(1)轻绳中的“活结”两侧实际是同一根轻绳，“死结”两侧是两根不同的轻绳(2)轻杆模型中，杆顶端所受的各力中，除杆的弹力外，如果其他力的合力沿着杆的方向，则杆的弹力也必然沿着杆，如果其他力的合力不沿着杆，则杆的弹力也不会沿着杆如图为两种形式的吊车的示意图，OA为可绕O点转动的轻杆，重量不计，AB为缆绳，当它们吊起相同重物时，杆OA在图(a)、(b)中的受力分别为Fa、 Fb，则下列关系正确的是()AFaFbBFaFbCFaFb D大小不确定【答案】A 【解析】对题图中的A点受力分析，则由图(a)可得FaFa2mgcos 30mg，由图(b)可得tan 30，则FbFbmg，故FaFb，A正确2如图所示，杆BC的B端用铰链连接在竖直墙上，另一端C为一滑轮。重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处，杆恰好平衡。若将绳的A端沿墙缓慢向下移(BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计)，则下列说法正确的是()A绳的拉力增大，BC杆受绳的压力增大B绳的拉力大小不变，BC杆受绳的压力增大C绳的拉力大小不变，BC杆受绳的压力减小D绳的拉力大小不变，BC杆受绳的压力大小不变【答案】B【解析】由于绳通过滑轮连接到物体G上，属于“活结”模型，绳上各处张力大小相等且大小等于物体的重力G；根据平行四边形定则，合力在角平分线上，由于两拉力的夹角减小，故两拉力的合力不断变大，因此BC杆受到绳的压力不断变大，选项B正确。考向四 物体的受力分析 (多选)如图所示，在水平力F作用下，A、B保持静止。若A与B的接触面是水平的，且F0，则B的受力个数可能为 ()A.3个 B.4个C.5个 D.6个【参考答案】BC【详细解析】先对A、B整体受力分析，受重力、水平力F、支持力；当水平力F平行斜面向上的分力大于重力沿斜面向下的分力时，有上滑趋势；当水平力F平行斜面向上的分力小于重力沿斜面向下的分力时，有下滑趋势；当水平力F平行斜面向上的分力等于重力沿斜面向下的分力时，无滑动趋势；再对A受力分析，受水平力F、重力、支持力和向左的静摩擦力，共4个力；最后对B受力分析，受重力、A对B的压力和向右的静摩擦力，斜面对B的支持力，若B物体相对斜面有滑动趋势，则还要受到斜面的静摩擦力，若相对斜面无滑动趋势，则不受斜面的静摩擦力，即物体B可能受4个力，也可能受5个力，故选项B、C正确。【名师点睛】受力分析要根据物体的运动状态进行分析，再运用平衡条件或牛顿运动定律判定未知力，再结合其反作用力是否存在来判定该力是否存在。1（2020浙江省温州市求知中学月考）如图所示，M、N两物体叠放在一起，在竖直向上的恒力F作用下，沿竖直墙壁一起向上做匀速直线运动，则关于两物体受力情况的说法正确的是()A.物体M可能受到6个力 B.物体N可能受到4个力C.物体M与墙之间一定有摩擦力 D.物体M与N之间一定有摩擦力【答案】D【解析】物体N受到重力、支持力和静摩擦力三个力作用，M和N整体受到重力和外力F两个力作用，竖直墙对物体M没有作用力，所以物体M受到外力F、重力、N对M的压力和摩擦力四个力作用，选项A、B、C错误，D正确。2.(2020浙江建人高复第五次月考)如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止。现用力F沿斜面向上推A，但AB并未运动。下列说法正确的是()AA、B之间的摩擦力可能大小不变 BA、B之间的摩擦力一定变小CB与墙之间可能没有摩擦力 D弹簧弹力一定不变【答案】AD【解析】开始时A受重力、B对A的支持力和静摩擦力平衡，当施加F后，仍然处于静止，开始时A所受的静摩擦力大小为mAgsin ，若F2mAgsin ，则A、B之间的摩擦力大小可能不变，故A正确，B错误。对整体分析，由于A、B不动，弹簧的形变量不变，故弹簧的弹力不变，开始时弹簧的弹力等于A、B的总重力，施加F后，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，B与墙之间一定有摩擦力，故C错误，D正确。考向五 对称法解决非共面力问题(多选)如图所示(俯视图)，完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上，每个足球的质量都是m，不考虑转动情况，下列说法正确的是()A下面每个球对地面的压力均为mgB下面的球不受地面给的摩擦力C下面每个球受地面给的摩擦力均为mgD上面球对下面每个球的压力均为mg【参考答案】AD【详细解析】以四个球整体为研究对象，受力分析可得，3FN4mg，可知下面每个球对地面的压力均为FNFNmg，A项正确；单独分析上面球，设上面球对下面球的压力大小均为F，由对称性和几何关系可知，F与竖直方向的夹角均满足cos ，由