《高考物理创新设计一轮复习精品课件（人教版）1-2-3力的合成与分解物体的平衡》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理创新设计一轮复习精品课件（人教版）1-2-3力的合成与分解物体的平衡（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 1 力的合成 (1)合力：如果几个力同时作用于一个物体 ， 我们可以求出这样一个 力 ， 这个力产生的 跟原来几个力共同产生的 相同 ， 这 个力就叫做那几个力的合力 (2)力的合成： 叫做力的合成 效果 效果 求几个力的合力 第 3讲 力的合成与分解 物体的平衡 力的合成必须遵循 “ 同物性 ” 和 “ 同时性 ” 的原则 “ 同物性 ” 是指待合成的诸力是作用在同一物体上的力 “ 同时性 ” 是指待合成的诸力是同时出现的力 (3)共点力：特征是作用线 “ ” ， 而不一定是力的作用点 “ 共点 ” 共点 2 平行四边形定则 (1)求两个互成角度的共点力 可以用表示 作平行四边形 ， 它的
2、 (在两个有向线段 就表示合力的大小和方向 ， 如图 2 3 1所示 (2)二个共点力的合力范围 | 即两个力大小不变时 ， 其合力随夹角的增大而减小 ， 当两力反向时 ， 合力最小 ， 为 | 当两力同向时 ， 合力最大 ， 为 邻边 对角线 图 2 3 1 三角形定则 根 据平行四边形定则，合力和两个分力必构成一个封闭的矢量三角形， 叫做力的三角形定则如图 2 3 2所示 图 2 3 2 1. 如 图 2 3 3是某同学对颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根 绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎 (图中是用手指代替颈椎做实验 )，整个装置在
3、同一竖直平面内如果要增大手指所受的拉力，可采取的办法是 ( ) A 只增加绳的长度 B 只增加重物的重量 C 只将手指向下移动 D 只将手指向上移动 图 2 3 3 解析： 本 题考查力的合成与分解 、 共点力的平衡条件 根据共点力的平衡条件 ， 两个绳子拉力的合力大小等于手指的拉力 绳子的拉力等于重物的重力 ， 增加绳的长度 ， 不会改变绳子的拉力大小 ， 也不会改变二者的合力 ，加重物的重力 ， 绳子的拉力也会变大 ， 两根绳子拉力的合力变大 ， 手指向下移动 ， 绳子上的拉力不变 ， 但是两根绳子的夹角变小 ， 两根绳子上拉力的合力变大 ， 理 ， 将手指向上移动 ， 两根绳子的夹角变大
4、 ， 两根绳子上拉力的合力变小 ， 答案： 1 分力： 如果 一个力作用在物体上产生的效果与其他 共同作用在 该物体上产生的效果 ， 这几个力就叫做那个力的分力 显然 ， 这几 个力与那个力也是 关系 2 力的分解： 求 一个已知力的 叫做力的分解 几个力 相同 等效替代 分力 一 、 合力和分力具有 “ 等效性 ” 和 “ 替代性 ” 1 等效性是指力的相互代替要保证力的作用效果不变 ， 替代性是指力被各分力或合力代替之后 ， 不能再进行计算 ， 否则将造成重复 ， 不能得出正确的结论 2 合力是一种 “ 等效力 ” 从力对物体的作用效果上看 ， 合力 1和 解题的角度来看 ， 有时要用合力
5、 1和 有时又需要用分力 2来代替合力 F. 二 、 力有哪些分解方法 ？ 1 按 力的效果分解法 (1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向； (2)再根据两个实际分力方向画出平行四边形； (3)最后由平行四边形知识求出两分力的大小 2 正交分解法 (1)定义 ：把一个力分解为相互垂直的分力的方法 (2)优点：把物体所受的不同方向的各个力都分解到相互垂直的两个方向上去 ， 然后再求每个方向上的分力的代数和 ， 这样就把复杂的矢量运算转化成了简单的代数运算 ， 最后再求两个互成90 角的力的合力就简便多了 (3)运 用正交分解法解题的步骤 正确选择直角坐标系 ， 通常选择共点力的作用点为
6、坐标原点 ， 直角坐标 x、 尽可能使更多的力落在坐标轴上 沿物体运动方向或加速度方向设置一个坐标轴 若各种设置效果一样 ， 则沿水平方向 、 竖直方向设置两坐标轴 正 交分解各力 ， 即分别将各力投影到坐标轴上 ，分别求 y， 其中 1x ； 求 如图 2 3 4) 合力大小： F 合力的方向与 图 2 3 4 于 设其中一个力大小为 力 与 如图 2 3 5所示 ， 下列关于第三个力 ) A 力 B 力 2夹角越小 ， 则 3的合力越小 C 力 2 D 力 答案： C 图 2 3 5 1 平 衡状态：物体处于 或 状态 2 共点力的平衡条件： 或者 静止 匀速直线运动 0 1 物体的速度为
7、零和物体处于静止状态是一回事吗 ？ 物 体处于静止状态 ， 不但速度为零 ， 而且加速度 (或合外力 )为零 有时 ， 物体速度为零 ， 但加速度不一定为零 ， 如竖直上抛的物体到达最高点时；摆球摆到最高点时 ， 加速度都不为零 ， 都不属于平衡状态 因此 ，物体的速度为零与静止状态不是一回事 2 共点力作用下物体的平衡条件有哪些推论 ？ (1)若 处于平衡状态的物体仅受两个力作用 ， 则这两个力一定大小相等 、 方向相反 、 作用在同一条直线上 ，即二力平衡 (2)若 处于平衡状态的物体受三个力作用 ， 则这三个力中的任意两个力的合力一定与第三个力大小相等 、 方向相反 、 作用在同一条直线
8、上 (3)当物体受到三个力作用而达到平衡时 ， 这三个力必在同一平面内 ， 且三个力的作用线或作用线的延长线必相交于一点 (4)当物体受到几个力达到平衡时 ， 顺次平移这些力的作用线 ， 使其首尾相接 ， 则必构成一个封闭的多边形 3 力的分解图与物体的受力图的区别 力的分解图的研究对象是某个力 ， 此力可分解成怎样的力 ， 由合力 、 分力一定组成平行四边形 ，物体受力分析图的研究对象是某个物体 ， 如图 23 6中示意出该物体受到了怎样的外力 ， 它们不存在合力 、 分力的关系 例如 ， 如图 2 3 6中所示 ， 在 1和压 2， G/， . 图 2 3 6 对 绳的拉力大小等于 G，点
9、的拉力 点的支持力 点平衡，G、 中某个力必定与余下的两个力的合力等值反向，如图 等大反向，故 G/ 3. 如 图 2 3 7所示 ， 2009年 10月 19日 ， 在第十一届全国运动会举重女子 75公斤级比赛中 ， 曹磊以275公斤的总成绩获得冠军 赛前曹磊在一次训练中举起 125 两臂成 120 ， 此时曹磊沿手臂向上撑的力 假设她的体重为 75 0 m/ ) A F 1 250 N 2 000 N B F 1 250 N 3 250 N C F 325 N 2 000 N D F722 N 2 194 N 解析： 本 题考查受力分析 对杠铃受力分析如图所示 ，可知 F 1 250 N，
10、 对曹磊和杠铃整体受力分析知 ， 地面对曹磊的支持力 N 2 000 N， 根据 牛顿第三定律可知曹磊对地面的压力 2 000 N， 所以本题应选 度较低 答案： A 【 例 1】 刀 、斧、凿、刨等切削工具的刃部叫做劈，劈的纵切面是一个三角形，如图 2 3 8所示，使用劈的时候，在劈背上加力 F，这个力产生两个效果，这就是使劈的两个侧面挤压物体的力 而将物体劈开设劈的纵截面为一个等腰三角形，劈背的宽度是 d，劈的侧面长度为 l，试证明 图 2 3 8 解析： 的两个效果分力 由于劈的纵截面 为等腰三角形 ， 则 如上图所示 ， 则 的值越大 ， 表明刀具越锋利 ， 即越锋利的刀具越容易将物体
11、劈开 答案： 见解析 把力按实际效果分解的一般思路 1 1在 去年 512汶川大地震的救援行动中，千斤顶发挥了很大作用，如图 2 3 9所示是剪式千斤顶，当摇动手把时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为 120 ，则下列判断正确的是 ( ) A此时两臂受到的压力大小均为 104 N B此时千斤顶对汽车的支持力为 105 N C若继续摇动手把，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大 D若继续摇动手把，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小 解析： 把 压力分解 ， 得到此时两臂受到的压力大小均为 105 N， 由牛顿第三定律 ， 千斤顶对汽车的支持力为 105 N， 若继续摇动手把 ， 两臂间的夹角减小 ， 而在合力不变时 ， 两分力减小 答案： D 图 2 3 9 【 例 2】 如图 2 3 10所示，在倾角为 的
