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1、物 理 人 教 版 精精 准准 高高 考考 第二章 相互作用 必 修 一 第2讲 力的合成与分解 1 知识识梳理自测测 2 核心考点突破 3 阶阶段培优优微专专 题题 4 2年高考模拟拟 5 课课后限时训练时训练 知识识梳理自测测 1 合力与分力 1 定义义 如果一个力 跟几个共点力共同作用产产生的效果相 同 这这一个力就叫做那几个力的 原来那几个力叫做 2 关系 合力和分力是 的关系 力的合成与分解 产产生的效果 合力 分力 等效替代 2 共点力 作用在物体的 或作用线线的 交于一点的力 如下图图 所示均是共点力 同一点 延长线长线 3 力的合成 1 定义义 求几个力的 的过过程 2 运算法
2、则则 平行四边边形定则则 求两个互成角度的 的合力 可以用表示这这 两个力的线线段为邻边为邻边 的平行四边边形 这这两个邻边邻边 之间间的对对角线线就表示合力的 和 如图图甲所示 三角形定则则 把两个矢量 从而求出合矢量的方法 如 图图乙所示 合力 共点力 大小 方向 首尾相接 特别别提醒 1 两个分力一定时 夹角 越大 合力越小 2 合力一定时 两等大分力的夹角 越大 两分力越大 3 合力可以大于分力 等于分力 也可以小于分力 4 力的分解 1 定义义 求一个已知力的 的过过程 2 遵循原则则 定则则或 定则则 3 分解方法 按力产产生的 分解 正交分解 分力 平行四边边形 三角形 效果 思
3、考 如图图所示 物体受到四个力作用 它们们分别别分布在两条互相垂直的 直线线上 且F1 5N F2 8N F3 7N F4 11N 1 F1和F2的合力是多少 F3和F4的合力又是多少 2 这这四个力的合力是多大呢 总结该题总结该题 求合力的最合理的方法 答案 1 3N 方向与力F2相同 4N 方向与F4方向 相同 2 5N 先求F1和F2的合力F12 再求F3和F4的合力F34 再求F12和F34的合力 1 矢量 既有大小又有 的量 相加时时遵从 2 标标量 只有大小 方向的量 求和时时按 相加 矢量和标标量 方向 平行四边边形定则则 没有 代数法则则 思维维辨析 1 两个力的合力一定大于任
4、何一个分力 2 共点力一定是作用点为为同一个点的力 3 三个共点力的合力的最大值值是 F1 F2 F3 4 不考虑虑力的实际实际 效果时时 一个力可以对应对应 无数对对分力 5 将一个力F分解为为两个力F1 F2 F是物体实际实际 受到的力 6 合力与分力可以同时时作用在物体上 7 2N的力能够够分解成6N和3N的两个分力 8 合力是阻力 它的每一个分力都是阻力 9 位移是矢量 相加时时可以用算术术法直接求和 答案 1 合力可以大于任何一个分力 也可以等于任何一个分力 还还 可以小于任何一个分力 2 共点力是力作用于一点或力的作用线线相交于 一点 3 4 5 6 合力与分力是一种等效代换换的关
5、系 合力与分力不能同时时作用 在物体上 7 6N与3N的合力大于等于3N 小于等于9N 不可能是2N 8 合力是阻力 其中一个分力可以是动动力 9 位移是矢量 相加时时用 平行四边边形定则计则计 算 C 解析 本题关键记住 将一个力分解为等大的两个分力时 两个分力的夹 角越大 分力越大 的结论 物体受三个力 重力和两个拉力 重物C缓慢竖直 上升时三力平衡 合力为零 则知两个拉力的合力与重力大小相等 两个拉力 合力一定 而两个拉力的夹角不断增大 故拉力不断增大 故选C 解析 据题意 保持滑轮的位置不变 处于静止状态 其所受合力为零 重物也静止 则知绳子的拉力大小始终等于重物的重力大小 保持不变
6、两绳 的夹角也不变 故两绳拉力的合力保持不变 使杆向下转动一个角度到虚线位 置的过程中 根据平衡条件知 杆对滑轮P的作用力与两绳拉力的合力大小相等 方向相反 所以杆对滑轮P的作用力保持不变 故B正确 B A C 解析 对小滑块进行受力分析 如图所示 受重力mg 容器的支持力FN 和摩擦力Ff 由平衡条件得知 摩擦力Ff mgcos 对整体进行受力分析 水 平方向没有其他外力 则由平衡条件得知Ff 0 故C正确 核心考点突破 1 几种特殊情况的共点力的合成 力的合成 2 合力大小的范围围 1 两个共点力的合成 F1 F2 F F1 F2 即两个力的大小不变时变时 其合力随夹夹角的增大而减小 当两
7、个力反向时时 合力最小 为为 F1 F2 当两力同向时时 合力最大 为为F1 F2 2 三个共点力的合成 三个力共线线且同向时时 其合力最大为为F F1 F2 F3 以这这三个力的大小为边为边 如果能组组成封闭闭的三角形 则则其合力最小值值 为为零 若不能组组成封闭闭的三角形 则则合力最小值值的大小等于最大的一个力减去 另外两个力的大小之和 3 共点力合成的方法 1 作图图法 2 计计算法 B 解题题探究 1 由于在坐标纸标纸 上画出了三个力的图图示 因此采用什么方法求 合力 2 三个力如何合成 答案 1 作图 2 应先合成其中两个力 再合成第三个力 根据本题的特点先合成F1和F2 比较好 解
8、析 用作图法先求出F1和F2的合力 其大小为2F3 方向与F3同向 然 后再用F1和F2的合力与F3合成 可得出三个力的合力大小为3F3 方向沿F3方向 B正确 易错错提醒 1 三个力的大小和方向确定 其合力唯一确定 没有最大值 易根据三个力的合力范围错选A 2 根据作图法画出F1 F2的合力与F3重合 求解三个力的合力易漏掉F3而 错选C 名师归纳师归纳 两种求解合力的方法的比较较 1 作图法求合力 需严格用同一标度作出力的图示 作出规范的平行四边 形 才能较精确地求出合力的大小和方向 2 计算法求合力 只需作出力的示意图 对平行四边形的作图要求也不太 严格 重点是利用数学方法求解 往往适用
9、于两力的夹角是特殊角的情况 解析 由力的三角形定则可知 图中F2与F4的合力等于F1 F3与F5的合力 也等于F1 故这5个力的合力为3F1 30N 类题类题 演练练 1 B 力的分解的两种常用方法 1 按力的效果分解 1 根据力的实际实际 作用效果确定两个实际实际 分力的方向 2 再根据两个实际实际 分力方向画出平行四边边形 3 最后由三角形知识识求出两分力的大小 如图图所示 物体的重力G按产产生 的效果分解为为两个分力 F1使物体下滑 F2使物体压紧压紧 斜面 力的分解 2 正交分解法 1 定义义 将已知力按互相垂直的两个方向进进行分解的方法 2 建立坐标轴标轴 的原则则 一般选选共点力的
10、作用点为为原点 在静力学中 以少 分解力和容易分解力为为原则则 即尽量多的力在坐标轴标轴 上 在动动力学中 以加速 度方向和垂直加速度方向为为坐标轴标轴 建立坐标标系 AD 解题题探究 1 根据效果分解 分析结结点O和灯的重力的作用效果 试试画出 该该力的分解示意图图 2 正交分解 请请分析结结点O与灯受到的力 根据受力特点应应正交分解哪一 个力更方便 请请画出受力分析图图 答案 1 结点O和灯的重力产生了两个效果 一是沿AO向下的拉紧AO的 分力F1 二是沿BO向左的拉紧BO绳的分力F2 分解示意图如图所示 2 结点O与灯受力如图所示 考虑到灯的重力与OB垂直 正交分解OA的 拉力更为方便 其分解如图所示 名师归纳师归纳 关于力的分解的两点说说明 1 在实际问题中进行力的分解时 有实际意义的分解方法是按力的实际效 果进行分解 其他的分解方法都是为解题方便而设的 2 力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力作用下求合力的一种 方法 分解的目的是更方便地求合力 将矢量运算转化为代数运算 类题类题 演练练 2 D 阶阶段培优优微专题专题 利用图图解法分析最小力的方法 判断物体所受某个力的最小力利用图图解法方便 直观观 特别别是动态动态 平衡问问 题题中常用图图解法求解 B 类题类题 演练练 3 2年高考模拟拟 课课后限时训练时训练
