《2020高考物理大一轮复习第5讲力的合成与分解学案（无答案）新人教版 (1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020高考物理大一轮复习第5讲力的合成与分解学案（无答案）新人教版 (1)（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 第第 5 5 讲讲 力的合成与分解力的合成与分解 一 力的合成 1 力的合成 求几个力的 的过程 1 合力既可能大于也可能小于任一 2 合力的效果与其所有分力作用的 相同 2 运算法则 力的合成遵循 定则 一条直线上的两个力的合成 在规定了正 方向后 可利用 法直接运算 二 力的分解 1 力的分解 求一个力的 的过程 1 力的分解是力的合成的 2 力的分解原则是按照力的 进行分解 2 运算法则 力的分解遵循 定则 辨别明理 1 合力作用在一个物体上 分力作用在两个物体上 2 一个力只能分解为一对分力 3 在进行力的合成与分解时 都要应用平行四边形定则或三角形定则 4 两个大小恒定的力F1
2、F2的合力的大小随它们的夹角的增大而减小 考点一 力的合成 1 力的合成方法 平行四边形定则或三角形定则 2 几种特殊情况的共点力的合成 情况 两分力互相 垂直 两力等大 夹 角为 两力等大且夹角为120 图示 2 续表 情 况 两分力互相 垂直 两力等大 夹 角为 两力等大且夹角为120 结 论 F F21 F22 tan F1 F2 F 2F1cos 2 F与F1夹角为 2 合力与分力等大 1 三力合成 三个共点力大小分别是F1 F2 F3 关于它们的合力的大小F 下列说法中正确 的是 A F的取值范围一定是 0 F F1 F2 F3 B F至少比F1 F2 F3中的某一个大 C 若F1
3、F2 F3 3 6 8 只要适当调整它们之间的夹角 一定能使合力为零 D 若F1 F2 F3 3 6 2 只要适当调整它们之间的夹角 一定能使合力为零 2 二力合成 人教版必修 1 改编 如图 5 1 所示 两位同学用同样大小的力共同提起一桶水 桶和水的总重力为G 下列说法正确的是 图 5 1 A 当两人对水桶的作用力都竖直向上时 每人的作用力大小等于G B 当两人对水桶的作用力都竖直向上时 每人的作用力大小等于 G 2 C 当两人对水桶的作用力之间的夹角变大时 每人的作用力大小变小 D 当两人对水桶的作用力之间的夹角变大时 每人的作用力大小不变 3 三角形定则的应用 大小分别为F1 F2 F
4、3的三个力恰好围成一个封闭的三角形 且这三 个力的大小关系是F1 F2 F3 则如图 5 2 所示的四个图中 这三个力的合力最大的是 3 图 5 2 图 5 3 4 多力合成 多选 5 个共点力的情况如图 5 3 所示 已知F1 F2 F3 F4 F 且这 4 个力恰好围 成一个正方形 F5是其对角线 下列说法正确的是 A F1和F5的合力与F3大小相等 方向相反 B F5 2F 2 C 除F5以外的 4 个力的合力的大小为F 2 D 这 5 个力的合力大小为F 方向与F1和F3的合力方向相同 2 要点总结 在力的合成的实际问题中 经常遇到物体受四个以上的非共面力作用处于平衡状态的情况 解 决
5、此类问题时要注意图形结构的对称性特点 结构的对称性往往对应着物体受力的对称性 即 某些力大小相等 方向相同等 考点二 力的分解 1 力的分解 力的分解是力的合成的逆过程 实际力的分解过程是按照力的实际效果进行的 必须根据题 意分析力的作用效果 确定分力的方向 然后再根据平行四边形定则进行分解 2 力的分解中的多解问题 已知条件 示意图 解的情况 已知合力与两个 分力的方向 有唯一解 已知合力与两个 分力的大小 在同一平面内有两解或无解 当FF1 F2 4 时无解 已知合力与一个 分力的大小和方 向 有唯一解 已知合力与一个 分力的大小及另 一个分力的方向 在0 F 时 有一组解 2 当F1 F
6、sin 时 无解 3 当 Fsin F1 F时 有两组解 若 90 F时有一组解 其余情况无 解 例 1 多选 2018 天津卷 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 图 5 4 楔的顶角为 现在木楔背上加一力F 方向如图 5 4 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 变式题 1 多选 已知力F的一个分力F1跟F成 30 角 大小
7、未知 另一个分力F2的大小为 3 3 F 方向未知 则F1的大小可能是 A F B F C F D F 3 3 3 2 23 3 3 图 5 5 5 变式题2某压榨机的结构示意图如图5 5所示 其中B为固定铰链 现在A铰链处作用一垂直 于墙壁的力F 由于力F的作用 使滑块C压紧物体D 若C与D的接触面光滑 杆的重力及滑 块C的重力不计 图中a 0 5m b 0 05m 则物体D所受的压力大小与力F的比值为 A 4 B 5C 10 D 1 要点总结 对于力的分解问题 首先要明确基本分解思路并注意多解问题 在实际问题中要善于发现其 本质 构建合理模型进行处理 尤其要认准合力的实际效果方向 考点三
8、正交分解法的应用 1 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 常以加速度方向和垂直于加速度方向为坐标轴建立坐标系 2 正交分解法的基本步骤 1 选取正交方向 正交的两个方向可以任意选取 不会影响研究的结果 但如果选择合理 则 解题较为方便 选取正交方向的一般原则 使 图 5 6 尽量多的矢量落在坐标轴上 平行和垂直于接触面 平行和垂直于运动方向 2 分别将各力沿正交的两个方向 x轴和y轴 分解 如图 5 6 所示 3 求分解在x轴和y轴上的各分力的合力Fx和Fy 则有Fx F1x F2x F3x Fy F1y
9、 F2y F3y 图 5 7 例 2 2017 全国卷 如图 5 7 所示 一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线 运动 若保持F的大小不变 而方向与水平面成 60 角 物块也恰好做匀速直线运动 物块与 桌面间的动摩擦因数为 A 2 B C D 3 3 6 3 3 3 2 6 变式题 1 如图 5 8 所示 一物块置于水平地面上 当用与水平方向成 60 角的力F1拉物块时 物块做匀速直线运动 当改用与水平方向成 30 角的力F2推物块时 物块仍做匀 速直线运动 若F1和F2的大小相等 则物块与地面之间的动摩擦因数为 图 5 8 A 1 B 2 33 C D 1 3 2 1 2 3 2
10、图 5 9 变式题 2 2017 浙江 11 月选考 叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图 5 9 所示 质 量均为m 相互接触 球与地面间的动摩擦因数均为 重力加速度为g 则 A 上方球与下方三个球间均没有弹力 B 下方三个球与水平地面间均没有摩擦力 C 水平地面对下方三个球的支持力均为mg 4 3 D 水平地面对下方三个球的摩擦力均为 mg 4 3 要点总结 力的合成 分解方法的选取 力的效果分解法 正交分解法 合成法都是常见的解题方法 在物体只受三个力的情况下 一 般用力的效果分解法 合成法解题较为简单 在三角形中找几何关系 利用几何关系或三角形 相似求解 在以下三种情况下 一般选用正交分解法解题 1 物体受三个以上力的情况下 需 要多次合成 比较麻烦 2 对某两个垂直方向比较敏感 3 将立体受力转化为平面内的受力 采用正交分解法时 应注意建立适当的直角坐标系 要使尽可能多的力落在坐标轴上 再将没 有落在轴上的力进行分解 求出x轴和y轴上的合力 再利用平衡条件或牛顿第二定律列式求 解 7
