人教版课标高中物理必修一力的合成与分解部分

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1、物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1第二单单元 力的合成与分解物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11合力与分力：如果几个力共同作用产产生的与某一个力单单独作用时时的相同，则这则这 一个力为为那几个力的 ，那几个力为这为这 一个力的2共点力：几个力都作用在物体的，或者它们们的相交于一点，这这几个力叫做共点力效果效果分力同一点作用线合力物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修13力的合成：求几个力的的过过程4平行四边边形定则则：求互成角度的两个共点力的合力，可以用表示这这两个力的线线段为为作平行四边边形，这这两个相邻边邻边 之间间的就表示合力的 和合力邻边对角线大小方向物理高考总复习人

2、教版新课标第一模块 必修11力的分解：求一个力的的过过程，力的分解与力的合成互为为2遵从原则则：定则则3矢量运算法则则(1)平行四边边形定则则(2)三角形定则则：把两个矢量的顺顺次连结连结起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的为为合矢量逆运算分力平行四边形首尾有向线段物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1特别别提醒：(1)合力不一定大于分力；(2)合力与它的分力是力的效果上的一种等效替代关系，而不是力的本质质上的替代物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11两个共点力的合力范围围：|F1F2|FF1F2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力反向时时，合力最小，为为|

3、F1F2|；当两力同向时时，合力最大，为为F1F2.物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修12三个共面共点力的合力范围围(1)三个力共线线且方向相同时时，其合力最大为为FF1F2F3.(2)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，则则其合力最小值为值为 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代数和的绝对值绝对值 物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1两个大小均为为F的力合成，夹夹角越小(大)，合力越大(小)，当夹夹角为为120时时，合力大小也为为F.三个大小为为F的力夹夹角互为为120时时，合力为为零物理高考总复习人教版新

4、课标第一模块 必修11已知力F的大小与方向以及两个力的方向，则则两个分力的大小有惟一确定解，如图图1.图图1物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修12已知F的大小与方向以及一个分力的大小和方向，则则另一分力的大小和方向有惟一确定解，如图图2.图图2物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修13已知力F的大小和方向以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小，如图图3.图图3物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1当F2Fsin时时，有惟一解；当F2F2Fsin时时，有两解；当F2F时时，一解具体做法是以F的末端为圆为圆 心，以F2的大小为为半径画圆圆弧，与F1相切，惟一解，如图图(a)；相交

5、，两解，如图图(b)；不相交，无解，如图图(c)；F2F时时，相交于一点，有一解，如图图(d)物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11将一个力分解为为相互垂直的两个分力的分解方法叫做力的正交分解法，如图图4所示2多个共点力合成的正交分解法，把各力沿相互垂直的x轴轴、y轴轴分解，F1分解为为F1x和F1y，F2分解为为F2x和F2y，F3分解为为F3x和F3y则则图4物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修13正交分解时时建立坐标轴标轴 的原则则(1)在静力学中，以少分解力和容易分解力为为原则则；(2)在动动力学中，以加速度方向和垂直加速度方向为为坐

6、标轴标轴 建立坐标标系，这样这样 使牛顿顿第二定律表达式变为变为 (3)尽量不分解未知力或少分解未知力物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时时，另一个分力F2最小的条件是：两个分力垂直，如图图5(a)所示，最小的力F2Fsin，其中为为F1与F的夹夹角物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修12当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时时，另一个分力F2最小的条件是：所求分力F2与合力F垂直，如图图5(b)所示，最小的力F2F1sin，其中是F1与F的夹夹角图图5物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修13当已知合力F的大小及一个分力F1

7、的大小时时，另一个分力F2最小的条件是：已知大小的分力F1与合力F同方向，最小值为值为 F2FF1.物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1【例1】 (2009年江苏苏卷)用一根长长1 m的轻质细绳轻质细绳将一幅质质量为为1 kg的画框对对称悬悬挂在墙墙壁上已知绳绳能承受的最大张张力为为10 N为为使绳绳不断裂，画框上两个挂钉钉的间间距最大为为(g取10 m/s2)( )图6物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解析：将画框重力沿两绳绳方向分解如图图7，根据牛顿顿第三定律可知，每根绳绳上拉力的大小必和两重力的每个分力大小相等，即G1G210 N由力的平行四边边形定则则可知G1与G2夹夹角

8、为为120所以两挂钉间钉间 距物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1图7答案：A物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1高分通道本题主要考查力的合成与分解这一知识点，解题的关键是掌握好力的平行四边形定则(1)选用哪一种方法进行力的分解要视情况而定，一般来说，当物体受到三个或三个以下的力时，常利用三角形法或按实际效果进行分解，若这三个力中，有两个力互相垂直，可选用正交分解法(2)当物体受到三个以上的力时，常用正交分解法物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1变变式1：如图图8所示，在倾倾角为为的固定光滑斜面上，质质量为为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖竖直向上

9、若物体静止在斜面上，则则下列关系正确的是( )图8物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1AF1sinF2cosmgsin，F2mgBF1cosF2sinmgsin，F2mgCF1sinF2cosmgsin，F2mgDF1cosF2sinmgsin，F2mg解析：将物体所受的各个力进进行正交分解，则则沿斜面方向上：F1cosF2sinmgsin由于斜面对对物体的支持力沿竖竖直方向的分力是向上的，因此F2mg，应选应选 B.答案：B物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1【例2】 如图图9所示，用一个轻质轻质 三角支架悬悬挂重物，已知AB杆所能承受的最大压压力2000 NAC绳绳所能承受最大

10、拉力1000 N，30，为为不使支架断裂，求悬悬挂的重物应满应满 足的条件图9物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解析：先分析绳绳子拉力的实际实际 效果，确定两个分力的方向，再作出力的平行四边边形，根据边边角关系及临临界条件确定解题结题结 果图图10物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1悬绳悬绳 受到竖竖直向下的拉力FG，在这这个拉力作用下，它将压紧压紧 水平杆AB并拉紧绳紧绳 索AC，所以应应把拉力F沿AB、CA两个方向分解，设设两分力为为F1、F2，画出平行四边边形如图图10所示由图图可知：F1F2cos物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1当悬悬挂物重力增加时时，对对AC绳

11、绳的拉力将先达到最大值值，所以为为不使三角架断裂，计计算中应应以AC绳绳中拉力达最大值为值为 依据，即取F2F2m1000 N，于是得悬悬挂物的重力应满应满 足的条件为为GmF2sin30500 N.答案：Gm500 N物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1高分通道(1)解答此类题的关键是找到临界条件，由于AC绳和AB杆均有各自的最大承受能力，所以在重物质量增加时，分析出AC绳和AB杆的弹力哪一个先达到最大承受力就成了解题的关键(2)除了本题中用到的按实际效果分解的方法外，还可应用正交分解法或三角形法求解物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1变变式2：如图图11所示，轻绳轻绳 AC与水

12、平面夹夹角30，BC与水平面夹夹角60，若AC、BC能承受的最大拉力不能超过过100 N，那么重物G不能超过过多少？(设悬设悬 挂重物G的绳绳CD强度足够够大)图11物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解析：选结选结 点C为为研究对对象，因为为C点受AC、BC的拉力与重物G的拉力由于C点只受三个力且合力为为零，所以最简单简单 的求解方法就是力的合成或图图12物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1【例3】 如图图13所示，物体静止于光滑水平面M上，力F作用于物体O点，现现要使物体沿着OO方向做直线线运动动(F与OO方向都在M平面内)，必须须同时

13、时再加一个力F，这这个力的最小值值是( )图13物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1AFtan BFcosCFsin DFcot解析：合力与两分力可构成一闭闭合三角形，物体沿OO运动动，合力沿OO，过过F的矢量末端作OO的垂线线，垂线线最短，即为为F的最小值值答案：C物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1高分通道用图解法分析、求解所加力的最小值时要分清条件物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1变变式3：如图图14所示，用长为长为 L的轻绳悬轻绳悬 挂一质质量为为m的小球，对对小球再施加一个力，使绳绳与竖竖直方向成角并绷紧绷紧 ，小球处处于静止状态态，此力最小为为( )Amgsin

14、 BmgcosCmgtan Dmgcot物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解析：以小球为为研究对对象，则则小球受重力mg，绳绳拉力FT，施加外力F，应应有F与FT合力与mg等大反向即F与FT的合力为为Gmg.如图图15所示，在合力G一定，其一分力FT方向一定的前提下，另一分力的最小值值由三角形定则则可知F应应垂直绳绳所在直线线，故Fmgsin.答案：A物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1图14 图15物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11一个物体受同一平面的四个共点力作用而处处于静止状态态，如图图16，若将F4大图16物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1物理高考总复习

15、人教版新课标第一模块 必修1解析：由平衡条件可知，F1、F2、F3三力的合力必与F4等大反向，若保持F1、F2、F3三力不变变即三力合力不变变，当F4大小不变变逆时针时针 方向转过转过 90时时，此时时等效于两个大小均为为F4、夹夹角为为90的二力合成，其大小应为应为 F4，故C项项正确答案：C物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修12用两条细绳细绳 把一个镜镜框悬悬挂在墙墙上，在如下图图所示的四种挂法中，细绳对镜细绳对镜 框拉力最小的是( )物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解析：由力的合成与分解知，合力一定时夹时夹 角越大时时分力越大，夹夹角越小时时分力越小，故答案B正确答案：B物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修13手握轻轻杆，杆的另一端安装有一个小滑轮轮C，支持着悬悬挂重物的绳绳子，如图图17所示，现现保持滑轮轮C的位置不变变，使杆向下转动转动 一个角度，则则杆对对滑轮轮C的作用力将( )图17物理高考总复习人教版新课标第一模