2、第2讲 力的合成与分解 (3)(2020年整理)

上传人:摩西的****12 文档编号:131474908 上传时间:2020-05-08 格式:PDF 页数:8 大小:523.06KB
返回 下载 相关 举报
2、第2讲 力的合成与分解 (3)(2020年整理)_第1页
第1页 / 共8页
2、第2讲 力的合成与分解 (3)(2020年整理)_第2页
第2页 / 共8页
2、第2讲 力的合成与分解 (3)(2020年整理)_第3页
第3页 / 共8页
2、第2讲 力的合成与分解 (3)(2020年整理)_第4页
第4页 / 共8页
2、第2讲 力的合成与分解 (3)(2020年整理)_第5页
第5页 / 共8页
点击查看更多>>
资源描述

《2、第2讲 力的合成与分解 (3)(2020年整理)》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2、第2讲 力的合成与分解 (3)(2020年整理)(8页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。

1、学 海 无 涯 力 的 合 成 1 合力与分力 1 定义 如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同 这一个力就叫做 那几个力的合力 那几个力叫做这一个力的分力 2 关系 合力与分力是等效替代关系 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几个力 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 三角形定则 把两个矢量的首尾顺次连接起来 第一个矢量的首到第二个矢量的尾的 有向线段为合矢量 1 合力范围的确定 1 两个共点力的

2、合力范围 F1 F2 F F1 F2 即两个力的大小不变时 其合力随夹 角的增大而减小 当两力反向时 合力最小 为 F1 F2 当两力同向时 合力最大 为 F1 F2 2 三个共面共点力的合力范围 三个力共线且方向相同时 其合力最大为 F F1 F2 F3 以这三个力的大小为边 如果能组成封闭的三角形 则其合力最小为零 若不能组成 封闭的三角形 则合力最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力的和 2 几种特殊情况的共点力合成 类 型 作 图 合力的计算 学 海 无 涯 互相垂直 F F 21 F 22 tan F1 F2 两力等大 夹角 F 2F1cos 2 F 与 F1夹角为 2 两力等大

3、且夹角 120 合力与分力等大 1 两个共点力 F1与 F2的合力大小为 6 N 则 F1与 F2的大小可能是 A F1 2 N F2 9 N B F1 4 N F2 8 N C F1 1 N F2 8 N D F1 2 N F2 1 N 解析 选 B 由于合力大小为 F1 F2 F F1 F2 可通过以下表格对选项进行分析 选项 诊断 结论 A 7 N F 11 N B 4 N F 12 N C 7 N F 9 N D 1 N F 3 N 力 的 分 解 1 力的分解 1 定义 求一个力的分力的过程 是力的合成的逆运算 2 遵循法则 平行四边形定则 三角形定则 3 分解的方法 按力的实际作用

4、效果进行分解 力的正交分解 2 矢量和标量 1 矢量 既有大小又有方向的量 运算时遵从平行四边形定则 2 标量 只有大小没有方向的量 运算时按算术法则进行 学 海 无 涯 1 效果分解法的解题步骤 1 根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向 2 根据两个实际分力的方向画出平行四边形 3 由平行四边形和数学知识求出两分力的大小 2 正交分解法 1 定义 将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法 图 2 2 1 2 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 3

5、 方法 物体受到多个力作用 F1 F2 F3 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 Fx Fx1 Fx2 Fx3 y 轴上的合力 Fy Fy1 Fy2 Fy3 合力大小 F F2x F2y 合力方向 与 x 轴夹角为 则 tan Fy Fx 2 如图 2 2 2 所示 质量为 m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上 已知三棱柱与 斜面之间的动摩擦因数为 斜面的倾角为 30 则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小 分别为 图 2 2 2 A 3 2 mg 和1 2mg B 1 2mg 和 3 2 mg C 1 2mg 和 1 2 mg 学 海 无 涯 D 3 2

6、 mg 和 3 2 mg 解析 选 A 三棱柱受到重力 支持力和摩擦力三个力的作用而平衡 故 FN mgcos 30 3 2 mg Ff mgsin 30 1 2mg A 正确 共点力的合成问题 命题分析 共点力的合成是高考常考的知识点 单独考查的机会不多 常与其他的知 识综合起来考查 考查的方式有选择题 计算题等 例 1 2011 广东高考 如图 2 2 3 所示的水平面上 橡皮绳一端固定 另一端连接 两根弹簧 连接点 P 在 F1 F2和 F3三力作用下保持静止 下列判断正确的是 图 2 2 3 A F1 F2 F3 B F3 F1 F2 C F2 F3 F1 D F3 F2 F1 解析

7、P 点受力如图所示 由几何知识得 F3 F1 F2 故 B 正确 A C D 错误 答案 B 学 海 无 涯 1 解答共点力合成问题的一般解题步骤 1 明确研究对象 分析其受力情况 2 根据平行四边形定则准确画出两个共点力的合力 3 若为多个共点力 可依次合成 4 用三角形知识进行求解或比较 2 应注意的问题 1 合力与分力是一种等效替代关系 合力不一定大于分力 2 三个共点力合成时 其合力的最小值不一定等于两个较小的力的和减去第三个较大的力 互动探究 若 F1 F2的大小保持不变 使 F1 F2的夹角减小 再次平衡时 橡皮绳的拉力 F3 A 变大 B 变小 C 不变 D 无法确定 解析 选

8、A F1 F2的合力与 F3等大 反向 F1 F2的大小保持不变 其合力随夹角 的减小而增大 故 F3变大 A 正确 力的分解问题 命题分析 力的分解是高考中的重要考点 常以选择题的形式考查 或在大题中与其 他知识综合考查 例 2 2012 全国新课标 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具 如图 2 2 4 设 拖把头的质量为 m 拖杆质量可忽略 拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数 重力加速 度为 g 某同学用该拖把在水平地板上拖地时 沿拖杆方向推拖把 拖杆与竖直方向的夹角 为 图 2 2 4 1 若拖把头在地板上匀速移动 求推拖把的力的大小 2 设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力

9、与此时地板对拖把的正压力 的比值为 已知存在一临界角 0 若 0 则不管沿拖杆方向的推力多大 都不可能使 拖把从静止开始运动 求这一临界角的正切 tan 0 学 海 无 涯 思维流程 第一步 抓信息关键点 关键点 信息获取 1 该拖把在水平地板上拖地 竖直方向上拖把所受合力为零 2 沿拖杆方向推拖把 拖杆对拖把头的作用力沿拖杆的方向 3 拖把头在地板上匀速移动 拖把头处于平衡状态 4 已知存在一临界角 0 若 0 则不管沿 拖杆方向的推力多大 都不可能使拖把从静 止开始运动 拖把头必须克服它与地板间的最大静摩擦力 才能使拖把运动 第二步 找解题突破口 1 要求拖把头匀速运动时推拖把的力 应先对

10、拖把受力分析 利用正交分解的方法列 方程求解 2 拖把头与地板间存在最大静摩擦力 它的大小与正压力成正比 故若 角太小时 增大推力 最大静摩擦力随之增大 拖把头不会运动 第三步 条理作答 解析 1 设该同学沿拖杆方向用大小为 F 的力推拖把 将推拖把的力沿竖直和水平方 向分解 按平衡条件有 Fcos mg FN Fsin Ff 式中 FN和 Ff分别为地板对拖把的正压力和摩擦力 二者的关系为 Ff FN 联立 得 F sin cos mg 2 若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动 应有 Fsin FN 这时 式仍满足 联立 得 sin cos mg F 现考查使上式成立的 角的

11、取值范围 注意到上式右边总是大于零 且当 F 无限大时 极限为零 有 sin cos 0 学 海 无 涯 使上式成立的 角满足 0 这里 0是题中所定义的临界角 即当 0时 不管沿 拖杆方向用多大的力都推不动拖把 临界角的正切为 tan 0 答案 1 mg sin cos 2 变式训练 2013 宝鸡模拟 如图 2 2 5 所示 30 装置的重力和摩擦力均不计 若用 F 100 N 的水平推力使滑块 B 保持静止 则工件上受到的向上的弹力多大 图 2 2 5 解析 将推力 F 分解如图甲所示 将杆上的推力 F1分解如图乙所示 则 FN F1cos F sin cos 100 3 N 答案 10

12、0 3 N 纠错蓝本 有关摩擦力问题的几个典型错误 示例 如图 2 2 6 所示 在粗糙水平面上放一斜面体 a 有一物体 b 在斜面上刚好 匀速下滑 现在 b 上施加沿斜面向下的力 F 使 b 沿斜面加速下滑 则 图 2 2 6 A a 保持静止 且没有相对水平面运动的趋势 B a 保持静止 但有相对水平面向右运动的趋势 学 海 无 涯 C a 保持静止 但有相对水平面向左运动的趋势 D 因未给出所需数据 无法对 a 是否运动或有无运动趋势作出判断 尝试解答 选 A 若以 b 为对象 由平衡条件知 b 受支持力和摩擦力的合力方向竖直 向上 大小等于 b 的重力 因此 b 对 a 的压力和摩擦力的合力方向竖直向下 a 没有相对地 面运动的趋势 当施加沿斜面向下的力 F 后 斜面体所受各力均未发生变化 故 a 仍保持 静止状态 即选 A 失误探因 1 审题方面 1 由于没有正确判断出加上力 F 后 b 的运动状态而错选 C 2 加上力 F 后 错误地认为 b 对 a 的作用力指向右下方 从而错选 B 2 知识应用方面 在对 a 进行受力分析时 b 对 a 的摩擦力在加上力 F 前后没有变化 如果认识不到这一 点 会造成错解 名师点评 滑动摩擦力的大小由公式 Ff FN计算 当物体受到的其他力发生变化时 关 键要判断出压力 FN是否变化 如果不变 则滑动摩擦力的大小不会变

展开阅读全文
相关资源
相关搜索

当前位置:首页 > 中学教育 > 试题/考题 > 高中试题/考题

电脑版 |金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号