《2020高考物理大一轮复习第5讲力的合成与分解课件新人教版》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讲力的合成与分解课件新人教版（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5讲 PART 05 力的合成与分解 教材知识梳理 考点互动探究 教师备用习题 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 教材知识梳理 合力 分力 共同效果 平行四边形 代数 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 教材知识梳理 分力 逆过程 实际效果 平行四边形 教材知识梳理 辨别明理 1 合力作用在一个物体
2、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 F2的合力的大小随它们的夹角的增大而减小 答案 1 2 3 4 考点一 力的合成 考点互动探究 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 考点互动探究 考点互动探究 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
3、 C 若F1 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 考点互动探究 答案 C 解析 合力不一定大于分力 选项B错误 三个共点力的合力的最小值能否为零 取 决于任意一个力是否都在其余两个力的合力范围内 由于三个力大小未知 所以 三个力的合力的最小值不一定为零 选项A错误 当三个力的大小分别为3F0 6F0 8F0时 其中任意一个力都在其余两个力的合力范围内 选项C正确 当三个力的 大小分别为3F0 6F0 2F0时 不满足上述情况 选项D错误 考点互动探究 2 二力合成 人教版必修1改
4、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 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 图5 1 考点互动探究 答案 B 考点互动探究 3 三角形定则的应用 大小分别为F1 F2 F3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 图5 2 考点
5、互动探究 答案 C 考点互动探究 图5 3 考点互动探究 答案 AD 考点互动探究 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 考点互动探究 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 考点互动探究 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
6、与两 个分力的大小 在同一平面内有两 解或无解 当FF1 F2时无解 考点互动探究 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 Fsin 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 考点互动探究 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 的顶角为 现在木楔背上加一力F 方向如图
7、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 图5 4 考点互动探究 答案 BC 考点互动探究 考点互动探究 答案 AC 考点互动探究 图5 5 考点互动探究 答案 B 考点互动探究 要点总结 考点三 正交分解法的应用 考点互动探究 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
8、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 考点互动探究 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 F2y F3y 图5 6 考点互动探究 图5 7 考点互动探究 答案 C 考点互动探究 图5 8 考点互动探究 答案 B 考点互动探究 图5 9 考点互动探究 答案 C 考点互动探究 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
9、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 教师备用习题 1 某同学做引体向上 开始两手紧握单杠 双臂竖直 身体悬垂 接着用力向上拉使下 颌超过单杠 身体无摆动 然后使身体下降 最终悬垂在单杠上
10、 下列说法正确的是 A 在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力 B 在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力 C 若增加两手间的距离 最终悬垂时单臂的拉力变大 D 若增加两手间的距离 最终悬垂时单臂的拉力不变 教师备用习题 答案 C 教师备用习题 2 在如图所示的四个图中 滑轮本身的重力忽略不计 滑轮的轴O安装在一根轻木杆 P上 一根轻绳ab绕过滑轮 a端固定在墙上 b端下面挂一个质量均为m的重物 当滑轮 和重物都静止不动时 甲 丙 丁图中杆P与竖直方向的夹角均为 图乙中杆P在竖 直方向上 假设甲 乙 丙 丁四图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为F甲 F乙 F 丙 F丁 则以下判断中正确
11、的是 A F甲 F乙 F丙 F丁 B F丁 F甲 F乙 F丙 C F甲 F丙 F丁 F乙 D F丙 F甲 F乙 F丁 教师备用习题 答案 B 教师备用习题 3 如图所示 菜刀横截面为等腰三角形 刀刃前部的横截面顶角较小 后部的顶角较 大 他先后做出过几个猜想 其中合理的是 A 刀刃前部和后部厚薄不均 仅是为了打造方便 外形美观 跟使用功能无关 B 在刀背上加上同样的压力时 分开其他物体的力 跟刀刃厚薄无关 C 在刀背上加上同样的压力时 顶角越大 分开其他 物体的力越大 D 在刀背上加上同样的压力时 顶角越小 分开其他物体的力越大 教师备用习题 答案 D 教师备用习题 教师备用习题 教师备用习题
12、 答案 A 教师备用习题 教师备用习题 答案 C 教师备用习题 6 多选 如图所示 一根绳子一端固定于竖直墙上的A点 另一端绕过动滑轮P悬挂一重 物B 其中绳子的PA段处于水平状态 另一根绳子一端与动滑轮P的轴相连 另一端绕过 光滑的定滑轮Q 在其端点O施加一水平向左的外力F 使整个系统处于平衡状态 滑轮 均为光滑 轻质 且均可看作质点 现拉动绳 子的端点O使其向左缓慢移动一小段距离 在此过程 中 A 拉力F增大B 拉力F减小 C 角 不变D 角 减小 教师备用习题 答案 AD 解析 以动滑轮P为研究对象 AP BP段绳子的拉力大小始终等于B的重力 两绳 子拉力的合力在 APB的角平分线上 拉动绳子后 动滑轮向上运动 两段绳子夹角 减小 两拉力的合力增大 故F增大 选项A正确 B错误 PQ与竖直方向的夹角等于 APB的一半 故拉动绳子后 角 减小 选项C错误 D正确 教师备用习题 7 如图所示 a b间是一根沿水平方向拉直的琴弦 长为L 现用一只弹簧测力计从琴弦 的中点竖直向上拉 使琴弦的中点向上发生侧移量d d L 此时弹簧测力计的示数为 F 已知弹簧测力计的量程为F0 全部刻度的长度为x0 求 琴弦重力不计 1 弹簧测力计中弹簧的劲度系数 2 此时琴弦中张力的大小 教师备用习题
