《（全国用）2018版高考物理大一轮复习第二章相互作用第2讲力的合成与分解课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（全国用）2018版高考物理大一轮复习第二章相互作用第2讲力的合成与分解课件（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2讲 力的合成与分解,第二章 相互作用,内容索引,基础 知识梳理,命题点一 共点力的合成,命题二 力分解的两种常用方法,命题三 合成与分解方法的实例分析,盘查拓展点,课时作业,基础知识梳理,1,一、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 ，那几个力叫做这一个力的 . (2)关系：合力与分力是 关系. 2.力的合成 (1)定义：求几个力的 的过程.,合力,分力,等效替代,合力,(2)运算法则 平行四边形定则：求两个互成角 度的分力的合力，可以用表示这两 个力的线段为 作平行四边形， 这两个邻边之间的 就表示 合力的大小
2、和方向.如图甲，F1、F2 为分力，F为合力. 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 为合矢量.如图乙，F1、F2为分力，F为合力.,邻边,对角线,有向线段,判断下列说法是否正确. (1)两个力的合力一定大于任一个分力.( ) (2)合力与分力是等效替代关系，因此受力分析时不能重复分析.( ) (3)1 N和2 N的合力一定等于3 N.( ) (4)合力可能大于每一个分力，也可能小于每一个分力，还可能大于一个分力而小于另一个分力.( ),二、力的分解 1.定义：求一个力的 的过程.力的分解是 的逆运算. 2.遵循的原则 (1) 定则.(2)三角形定则. 3
3、.分解方法 (1)效果分解法.如图所示，物体的重力G的两个 作用效果，一是使物体沿斜面下滑，二是使物体 压紧斜面，这两个分力与合力间遵循平行四边形 定则，其大小分别为G1Gsin ，G2Gcos . (2)正交分解法.,分力,力的合成,平行四边形,三、矢量和标量 1.矢量：既有大小又有 的物理量，叠加时遵循 定则，如速度、力等. 2.标量：只有大小没有 的物理量，求和时按 法则相加，如路程、速率等.,方向,平行四边形,方向,代数,1.下列各组物理量中全部是矢量的是 A.位移、速度、加速度、力 B.位移、时间、速度、路程 C.力、位移、速率、加速度 D.速度、加速度、力、路程,答案,2.(多选)
4、关于几个力及其合力，下列说法正确的是 A.合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同 B.合力与原来那几个力同时作用在物体上 C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D.求几个力的合力遵守平行四边形定则,答案,3.(粤教版必修1P66第2题)两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为90时，合力大小为F，它们的夹角变为120时，合力的大小为,答案,4.两个共点力F1与F2的合力大小为6 N，则F1与F2的大小可能是 A.F12 N，F29 N B.F14 N，F28 N C.F11 N，F28 N D.F12 N，F21 N,答案,5.(人教版必修1P64第4题改编)(多选)两个力
5、F1和F2间的夹角为，两力的合力为F.以下说法正确的是 A.若F1和F2大小不变，角越小，合力F就越大 B.合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大 C.如果夹角不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大 D.合力F的作用效果与两个分力F1和F2共同产生的作用效果是相同的,答案,命题一 共点力的合成,2,1.合力的大小范围 (1)两个共点力的合成：|F1F2|F合F1F2，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；当两力同向时，合力最大. (2)三个共点力的合成. 最大值：三个力共线且同向时，其合力最大，为F1F2F3. 最小值：任取两个力，求出其合力的范
6、围，如果第三个力在这个范围之内，则三个力的合力的最小值为零，如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的大小之和.,2.共点力合成的方法 (1)作图法. (2)计算法. 3.几种特殊情况的共点力的合成,(多选)一物体静止于水平桌面上，两者之间的最大静摩擦力为5 N，现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为 2 N、2 N、3 N.下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是 A.物体所受静摩擦力可能为2 N B.物体所受静摩擦力可能为4 N C.物体可能仍保持静止 D.物体一定被拉动,【例1】,答案,解析,分析,两个2 N力的合力范围为04
7、 N，然后与3 N的力合成，则三力的合力范围为07 N，由于最大静摩擦力为5 N，因此可判定A、B、C正确，D错误.,1.小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两个手臂间的夹角为，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是 A.当为120时，F B.不管为何值，F C.当0时，F D.越大时F越小,答案,解析,2.如图所示，体操吊环运动有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环(图甲)，然后身体下移，双臂缓慢张开到图乙位置，则在此过程中，吊环的两根绳的拉力FT(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为 A.FT减小，F不变 B.FT增大，F不变 C.
8、FT增大，F减小 D.FT增大，F增大,答案,解析,吊环的两根绳的拉力的合力与运动员重力大小相等，即两绳拉力的合力F不变.在合力不变的情况下，两分力之间夹角越大，分力就越大，由甲图到乙图的过程是两分力间夹角增大的过程，所以FT增大，选项B正确.,3.水平横梁一端插在墙壁内，另一端装小滑轮且一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m10 kg的重物，CBA30.如图所示，则滑轮受到绳子的作用力为(g取10 m/s2) A.50 N B.50 N C.100 N D.100 N,答案,FN,分析,命题二 力分解的两种常用方法,3,1.效果分解法 按力的作用效果分解(思路图),2.正交
9、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. (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(使尽量多的力在坐标轴上)；在动力学中，往往以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系. (3)方法：物体受到多个力F1、F2、F3、作用，求合力F时，可把各力向相互垂直的x轴、y轴分解. x轴上的合力FxFx1Fx2Fx3 y轴上的合力FyFy1Fy2Fy3,如图所示，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45，两者的高度差为l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物.在绳上 距
10、a端 的c点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m2 的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码 的质量比 为,【例2】,答案,解析,分析,m2,解法一(力的效果分解法)：,解法二(正交分解法)：,4.已知两个共点力的合力为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30角，分力F2的大小为30 N.则 A.F1的大小是唯一的 B.F2的方向是唯一的 C.F2有两个可能的方向 D.F2可取任意方向,答案,解析,由F1、F2和F的矢量三角形图可以看出： 因F230 NF2025 N且F2F，所以F1的大小有两 个，即F1和F1，F2的方向有两个，即F2的方向 和F2的方向，故选项A、B、D错误，选项
11、C正确.,5.如图所示，两轻弹簧a、b悬挂一小铁球处于平衡状态，a弹簧与竖直方向成30角，b弹簧水平，a、b的劲度系数分别为k1、k2，则a、b两弹簧的伸长量x1与x2之比为,如图所示，将弹簧a的弹力沿水平和竖直方向分解，则 FTacos 30mg，FTasin 30FTb，结合胡克定律可 求得a、b两弹簧的伸长量之比为 ，A正确.,答案,解析,6.如图所示，B和C两个小球均重为G，用轻绳悬挂 而分别静止于图示位置上，试求： (1)AB和CD两根细绳的拉力分别为多大？,对整体受力分析，正交分解得FABcos 30FCDcos 602G FABsin 30FCDsin 60 联立解得FAB G，
12、FCDG,答案,G G,解析,(2)绳BC与竖直方向的夹角是多少？,对C球受力分析，同理得FBCcos FCDcos 60G FBCsin FCDsin 60， 联立解得60.,答案,60,解析,命题三 合成与分解方法的实例分析,4,刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈，如图是斧头劈木柴的示意图.劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力F，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开.设劈背的宽度为d，劈的侧面长为l，不计斧头的自身重力，则劈 的侧面推压木柴的力约为,【例3】,答案,解析,分析,题眼,7.(多选)生活中拉链在很多衣服上得到应用，图是衣服上拉链的一部分
13、，当我们把拉链拉开的时候，拉头与拉链接触处呈三角形，使很难直接分开的拉链很容易地拉开，关于其中的物理原理，以下说法正确的是 A.拉开拉链的时候，三角形的物体增大了拉拉链的拉力 B.拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为两个较大的分力 C.拉开拉链的时候，三角形的物体将拉力分解为方向不同的两个 分力 D.以上说法都不正确,答案,解析,拉头与拉链的接触处呈三角形，拉力分解为两个分力，如图所示，分力的大小大于拉力，且两分力的方向不相同，所以选项B、C正确，A、D错误.,8.(多选)如图所示，在夜光风筝比赛现场，某段时间内某小赛手和风筝均保持静止状态，此时风筝平面与水平面夹角为30，风筝的质量为m1
14、 kg，轻质细线中的张力为FT10 N，该同学的质量为M29 kg，则以下说法正确的是(风对风筝的作用力认为与风筝垂直，g取10 m/s2) A.风对风筝的作用力为10 N B.细线与水平面的夹角为30 C.人对地面的摩擦力方向水平向左 D.人对地面的压力大小等于人和风筝整体的重力， 即300 N,答案,解析,对风筝进行受力分析如图所示，将所有的力沿 风筝和垂直于风筝进行正交分解，则FTcos mgcos 60，FTsin mgsin 60F，解得 60，F10 N，细线与风筝成60角，也就 是与水平成30角，A、B正确； 将风筝和人视为一个整体，由于受风力向右上方，因此地面对人的摩擦力水平向
15、左，根据牛顿第三定律，人对地面的摩擦力水平向右，C错误； 由于细线对人有向上的拉力，因此人对地面的压力小于人的重力290 N，D错误.,盘查拓展点,5,1.力学中有一类现象，当物体的某一物理量满足一定条件时，无论施以多大的力都不可能让它与另一个物体之间发生相对运动，物理上称这种现象为“自锁”.生活中存在大量的自锁现象，例如维修汽车时所用的千斤顶就是根据自锁原理设计的. 2.摩擦自锁现象是指当主动力合力的作用线位于摩擦角以内时，无论主动力合力多大，约束力都可与之平衡.摩擦自锁在生活中也大量的存在，并起着相当大的作用.,摩擦与自锁现象,3.最大静摩擦力Ffm与接触面的正压力FN之间的数量关系为FfmFN.其中，静摩擦系数取决于相互接触的两物体表面的材料性质及表面状况.如图，质量为m的物块静止于斜面上，逐渐增大斜面的倾角，直到等于某特定值时，物块达到“欲动未动”的临界状态，此时的摩擦力为最大静摩擦力，物块m的平衡方程为FNGcos 0，FfmGsin 0. 又FfmFN，解得tan
