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1、2012正禾辅导高一物理（五）力的合成与分解 力的平衡 姓名： 【考点突破】考点1、力的合成1、合力与分力的逻辑关系：合力与分力的关系是 关系。2、力的运算法则：平行四边形定则、三角形定则求两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段为 作平行四边形，两邻边间的 就表示合力的大小和方向这叫做力的平行四边形定则。3、共点力合成的方法及合力范围的确定(1)作图法 (2)计算法：根据平行四边形定则作出示意图，然后利用解三角形的方法求出合力.几种特殊情况： (2)两个共点力的合力范围： F ，即两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而 .当两个力反向时，合力最小，为 ；当两力同向时，合力最大，为
2、.考点2、力的分解： 的逆运算。1、分解的方法：（1）按力产生的效果进行分解 （2）正交分解将已知力按互相 的两个方向进行分解的方法.力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力作用下求合力的一种方法，分解的目的是为了更方便地求合力，将矢量运算转化为 运算.考点3、共点力的平衡1、共点力物体同时受几个力的作用，如果这几个力都作用于物体的 或者它们的作用线交于 ，这几个力叫共点力。2、平衡状态：一个物体在共点力作用下，如果保持 或 运动，则该物体处于平衡状态3、平衡条件：物体所受合外力 其数学表达式为：F合 或Fx合= Fy合= ，其中Fx合为物体在x轴方向上所受的合外力，Fy合为物体在y轴方向
3、上所受的合外力平衡条件的推论(1)物体在多个共点力作用下处于平衡状态，则其中的一个力与余下的力的合力等大反向.(2)物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，这三个力的有向线段必构成封闭三角形，即表示这三个力的矢量首尾相接，恰能组成一个封闭三角形.典例分析：类型一：合力和分力的关系【例1】一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是()A三力的合力有最大值F1F2F3，方向不确定 B三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向C三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向 D由题给条件无法求出合力大小甲乙丙丁F1 F2 F3 F1 F2 F3
4、 F1 F2 F3 F1 F2 F3 【变式】（2010鞍山模拟）某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中（坐标纸中每格边长表示1N的大小的力），该物体所受的合外力大小正确的是（ ）A.甲图中物体所受的合外力大小等于4N B.乙图中物体所受的合外力大小等于2NC.丙图中物体所受的合外力大小等于0 D丁图中物体所受的合外力大小等于0【例2】在力的分解中，唯一解的条件是 （） A、已知两个分力的方向 B、已知两个分力的大小 C、已知一个分力的大小和方向 D、已知一个分力的大小和另一个分力的方向【变式】（2012上海卷）已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方
5、向成30角，分力F2的大小为30N。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可取任意方向类型二：平衡条件及其特征【例3】关于平衡状态，下列说法中正确的是（） A、当物体速度等于零时，物体处于平衡状态 B、当物体处于平衡状态时，一定不受外力作用 C、运动的物体一定不是处于平衡状态 D、若物体的运动状态保持不变，则物体处于平衡状态【变式】春天有许多游客放风筝，会放风筝的人，可使风筝静止在空中，以下四幅图中AB代表风筝截面，OL代表风筝线，风向水平，风筝可能静止的是 （ ）类型三：三力平衡【例4】如图所示，轻绳AC与天花板夹角=300，轻绳BC与天花板夹
6、角=600.设AC、BC绳能承受的最大拉力均不能超过100N，CD绳强度足够大，求CD绳下端悬挂的物重G不能超过多少？【变式】（2011江苏）如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为,重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，旵石块侧面所受弹力的大小为AB C D 【例5】如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是( ) A、只增加绳的长度 B、只增加重物的质量 C、只将病人的脚向左移动 D、只将两定滑轮的间距增大【变式
7、】(2012全国新课标).如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中A.N1始终减小，N2始终增大 B.N1始终减小，N2始终减小C.N1先增大后减小，N2始终减小 D.N1先增大后减小，N2先减小后增大类型三：多力平衡【例6】（2012浙江卷）.如图所示，与水平面夹角为300的固定斜面上有一质量m=1.0kg的物体。细绳的一端与物体相连。另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9N。关于物体受力的判断（取g
8、=9.8m/s2）.下列说法正确的是（ ）A.斜面对物体的摩擦力大小为零B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9N,方向沿斜面向上FC.斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向竖直向上D.斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向垂直斜面向上【变式】（2011安徽）一质量为m的物块恰好静止在倾角为的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图所示。则物块 A仍处于静止状态 B沿斜面加速下滑 C受到的摩擦力不不变 D受到的合外力增大类型四：连接体平衡【例7】Om1m2如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上，线的两端分别细有质量为m1和m2的小球，当它们处
9、于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为=600.两小球的质量比m2:m1为( )A. B. C. D.【变式】（2012山东卷）.如图所示，两相同轻质硬杆OO1、002可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则A变小 B不变 C变小 D变大【跟踪训练】1.F1、F2是力F的两个分力若F10 N，则下列不可能是F的两个分力的是()AF110 NF210 NBF120 NF2
10、20 NCF12 NF26 N DF120 NF230 N2.（09年山东卷）如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN。OF与水平方向的夹角为。下列关系正确的是ABFmgtan CDFN=mgtan3.（广东卷）图2为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA 、FB，灯笼受到的重力为 G下列表述正确的是 AFA一定小于G BFA与FB大小相等 CFA与FB是一对平衡力 DFA与FB大小之和等于G4.如图所示,晾晒衣服的绳子轻且光滑,悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的,轻绳
11、两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点,衣服处于静止状态.如果保持绳子A端位置不变,将B端分别移动到不同的位置时，下列判断正确的是( )A.B端移到B1位置时,绳子张力不变B.B端移到B2位置时,绳子张力变小C.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变大D.B端在杆上位置不动,将杆移动到虚线位置时,绳子张力变小5.（山东卷）如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成角。则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是A BC D6.（2011海南）.如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方
12、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。在绳子距a端得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A. B. 2 C. D.7.为了向同学展示自己神奇的“魔力”，小明将一小块条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来，同学们都惊呆了！假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C,QCS30时，金属小球偏离竖直方向的夹角也是30，如右图所示，已知小球的质量为m，小明含磁铁的质量为M，求：(1)此时悬挂小球的细线的拉力大小为多少？(2)小明受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？1
