《高考物理大一轮复习 第二章 相互作用 第2课时 力的合成与分解创新课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理大一轮复习 第二章 相互作用 第2课时 力的合成与分解创新课件（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第2课时力的合成与分解课时力的合成与分解1.合力与分力合力与分力(1)定义：如果一个力定义：如果一个力_跟几个共点力共同作用产跟几个共点力共同作用产生的效果相同，这一个力就叫做那几个力的生的效果相同，这一个力就叫做那几个力的_，原来的，原来的几个力叫做几个力叫做_。(2)关系：合力和分力是关系：合力和分力是_的关系。的关系。2.共点力共点力作用在物体的作用在物体的_，或作用线的，或作用线的_交于一点的交于一点的力。力。产生的效果产生的效果合力合力分力分力等效替代等效替代同一点同一点延长线延长线3.力的合成力的合成(1)定义：求几个力的定义：求几个力的_的过程。的过程。平行四边形定则：求两个互
2、成角度的平行四边形定则：求两个互成角度的_的合力，可以的合力，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的对角线就表示合力的_和和_。 合力合力共点力共点力大小大小方向方向4.力的分解力的分解(1)定义：已知一个力求它的分力的过程叫做力的分解。定义：已知一个力求它的分力的过程叫做力的分解。(2)力的分解是力的合成的力的分解是力的合成的_，同样遵守，同样遵守_定则。把一个已知力定则。把一个已知力F作为平行四边形的作为平行四边形的_，那么，与，那么，与力力F共点的平行四边形的共点的平行四边形的_就表示力就表示
3、力F的两个分力。的两个分力。(3)一个力可以分解为两个力，如果没有限制，同一个力可以一个力可以分解为两个力，如果没有限制，同一个力可以分解为分解为_对大小、方向不同的分力。在实际问题中，要依对大小、方向不同的分力。在实际问题中，要依据力的实际作用效果分解。据力的实际作用效果分解。 逆运算逆运算平行四边形平行四边形对角线对角线两个邻边两个邻边无数无数5.矢量和标量矢量和标量(1)矢量：既有大小又有矢量：既有大小又有_的物理量，叠加时遵循的物理量，叠加时遵循_定则，如位移、速度等。定则，如位移、速度等。(2)标量：只有大小没有标量：只有大小没有_的物理量，计算时按的物理量，计算时按_法则相加，如时
4、间、路程等。法则相加，如时间、路程等。 方向方向平行四边形平行四边形方向方向算术算术【思考判断】【思考判断】1.两个力的合力一定大于任一个分力两个力的合力一定大于任一个分力( ) 2.两个力的合力至少比其中一个分力大两个力的合力至少比其中一个分力大( ) 3.4 N的力能够分解成的力能够分解成3 N和和6 N的两个分力的两个分力( ) 4.一个力只能向两个相互垂直的方向进行分解一个力只能向两个相互垂直的方向进行分解( )5.分力和合力都是物体实际受到的力分力和合力都是物体实际受到的力( )考点一力的合成考点一力的合成(c/c)要点突破要点突破1.合力和分力关系合力和分力关系(1) 两个分力的大
5、小一定时，两分力的夹角越大，合力越小；两个分力的大小一定时，两分力的夹角越大，合力越小；合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力。合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力。(2)合力与分力的作用效果相同，但它们并不是同时作用在物合力与分力的作用效果相同，但它们并不是同时作用在物体上。体上。(3)合力与分力是等效替代关系。合力与分力是等效替代关系。 2.合力大小的范围合力大小的范围(1)两个力的合成：两个力的合成：|F1F2|FF1F2。(2)三个力的合成：以三个力的大小为邻边，看能否组成三角三个力的合成：以三个力的大小为邻边，看能否组成三角形，若能，则形，若能，则0 F合合 F1F2F3；
6、若不能，则合力的最；若不能，则合力的最大值仍为三力之和，最小值为三力中最大力减去两个较小力大值仍为三力之和，最小值为三力中最大力减去两个较小力之和。之和。 典例剖析典例剖析【例【例1】 在研究共点力的合成实验中，得到如图所示的合力与两在研究共点力的合成实验中，得到如图所示的合力与两分力夹角分力夹角的关系曲线，关于合成的关系曲线，关于合成F的范围及两个分力的大小，的范围及两个分力的大小，下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.2 N F14 N B.2 N F 10 NC.两力大小分别为两力大小分别为2 N、8 N D.两力大小分别为两力大小分别为6 N、10 N 答案答案A 【例例2】 如
7、如图图所所示示，光光滑滑半半球球形形容容器器固固定定在在水水平平面面上上，O为为球球心心。一一质质量量为为m的的小小滑滑块块，在在水水平平力力F的的作作用用下下静静止止于于P点点。设设滑滑块块所所受受支支持持力力为为FN，OP与与水水平平方方向向的的夹夹角角为为。下下列列关关系系正正确确的的是是()答案答案A【方法总结】【方法总结】1.记牢几个重要结论记牢几个重要结论(1)两个分力一定时两个分力一定时，夹角夹角越大越大，合力越小。合力越小。(2)合力一定合力一定，两等大分力的夹角越大两等大分力的夹角越大，两分力越大。两分力越大。(3)合力可以大于分力合力可以大于分力，等于分力等于分力，也可以小
8、于分力。也可以小于分力。 2.共点力合成的方法共点力合成的方法(1)作图法作图法(2)计算法：根据平行四边形定则作出示意图计算法：根据平行四边形定则作出示意图，然后利用解三然后利用解三角形的方法求出合力角形的方法求出合力，是解题的常用方法。是解题的常用方法。 针对训练针对训练1.关于合力的下列说法，正确的是关于合力的下列说法，正确的是()A.几个力的合力就是这几个力的代数和几个力的合力就是这几个力的代数和B.几个力的合力一定大于这几个力中的任何一个力几个力的合力一定大于这几个力中的任何一个力C.几个力的合力可能小于这几个力中最小的力几个力的合力可能小于这几个力中最小的力D.几个力的合力一定大于
9、这几个力中最大的力几个力的合力一定大于这几个力中最大的力解析力是矢量解析力是矢量，力的合成不能简单地进行代数加减力的合成不能简单地进行代数加减，故故A是是错误的；合力可以大于分力错误的；合力可以大于分力，可以等于分力可以等于分力，也可以小于分力也可以小于分力，故故B、D是错误的是错误的，C正确。正确。答案答案C 2.(2017沈沈阳阳市市质质量量检检测测)将将四四块块相相同同的的坚坚固固石石块块垒垒成成圆圆弧弧形形的的石石拱拱，其其中中第第3、4块块固固定定在在地地基基上上，第第1、2块块间间的的接接触触面面是是竖竖直直的的，每每块块石石块块的的两两个个侧侧面面间间所所夹夹的的圆圆心心角角为为
10、30，如如图图所所示示。假假定定石石块块间间的的摩摩擦擦力力可可以以忽忽略略不不计计，则则第第1、2块块石石块块间间的的作作用用力力和第和第1、3块石块间的作用力的大小之比为块石块间的作用力的大小之比为()答案答案B3.一一物物体体受受到到三三个个共共面面共共点点力力F1、F2、F3的的作作用用，三三力力的的矢矢量量关关系如图所示系如图所示(小方格边长相等小方格边长相等)，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()A.三力的合力有最大值三力的合力有最大值F1F2F3，方向不确定，方向不确定B.三力的合力有唯一值三力的合力有唯一值3F3，方向与，方向与F3同向同向C.三力的合力有唯一值三力的合力
11、有唯一值2F3，方向与，方向与F3同向同向D.由题给条件无法求合力大小由题给条件无法求合力大小 解解析析沿沿F3方方向向和和垂垂直直于于F3方方向向建建立立x轴轴、y轴轴，将将不不在在坐坐标标轴轴上上的的力力F1、F2沿沿坐坐标标轴轴正正交交分分解解，然然后后再再合合成成。如如图图所所示示，假假设设图图中中的的方方格格边边长长代代表表1 N，则则F34 N，沿沿x轴轴方方向向有有：FxF1xF2xF3x(624) N12 N，沿沿y轴轴方方向向有有：FyF1yF2yF3y(33)N0，F合合3F3。答案答案B考点二力的分解考点二力的分解(c/c)要点突破要点突破1.力的效果分解法力的效果分解法
12、(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向。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。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。最后由平行四边形知识求出两分力的大小。 2.力的正交分解法力的正交分解法典例剖析典例剖析【例【例1】 小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也推不动，小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也推不动，他便想了个妙招，如图所示，用他便想了个妙招，如图所示，用A、B两块木板，搭成一个底角两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列较小的人字形架，然
13、后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法中正确的是说法中正确的是()A.这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱B.这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没有那么大这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没有那么大C.这有可能，这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D.这有可能，但这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力板对衣橱的推力不可能大于小明的重力 解析衣橱被推动是由小明所受重力产生的效果解析衣橱被推动是由小明所受重力产生的效果，小明的重力小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力可分解为沿两个木板方
14、向的分力，由于两个木板夹角接近由于两个木板夹角接近180，根据平行四边形定则根据平行四边形定则，可知分力可远大于小明的重力可知分力可远大于小明的重力，选项选项C正确。正确。答案答案C【例例2】 如如图图所所示示，与与水水平平面面夹夹角角为为30的的固固定定斜斜面面上上有有一一质质量量m1.0 kg的的物物体体。细细绳绳的的一一端端与与物物体体相相连连，另另一一端端经经摩摩擦擦不不计计的的定定滑滑轮轮与与固固定定的的弹弹簧簧测测力力计计相相连连。物物体体静静止止在在斜斜面面上上，弹弹簧簧测测力力计计的的示示数数为为4.9 N。关关于于物物体体受受力力的的判判断断(g取取9.8 m/s2)，下下列
15、说法正确的是列说法正确的是()答案答案A【方法总结】【方法总结】把力按实际效果分解的一般思路把力按实际效果分解的一般思路针对训练针对训练1.如图所示，质量为如图所示，质量为m的物体在推力的物体在推力F的作用下，在水平地面上做的作用下，在水平地面上做匀速直线运动。已知物体与地面间动摩擦因数为匀速直线运动。已知物体与地面间动摩擦因数为，则物体受，则物体受到的摩擦力的大小为到的摩擦力的大小为()A.mg B.(mgFsin ) C.(Fcos mg) D.Fsin 解解析析先先对对物物体体进进行行受受力力分分析析，如如图图所所示示，然然后后对对力力F进进行行正正交交分分解解，F产产生生两两个个效效果
16、果：使使物物体体水水平平向向前前的的F1Fcos ，同同时时使使物物体体压压紧紧水水平平地地面面的的F2Fsin 。由由力力的的平平衡衡可可得得F1Ff，F2mgFN，又滑动摩擦力又滑动摩擦力FfFN，即可得即可得Ff(Fsin mg)。答案答案B2.如如图图所所示示，细细绳绳MO与与NO所所能能承承受受的的最最大大拉拉力力相相同同，长长度度MONO，则在不断增加重物，则在不断增加重物G的重力过程中的重力过程中(绳绳OC不会断不会断)()A.ON绳先被拉断绳先被拉断B.OM绳先被拉断绳先被拉断C.ON绳和绳和OM绳同时被拉断绳同时被拉断D.因无具体数据，故无法判断哪条绳先被拉断因无具体数据，故
17、无法判断哪条绳先被拉断 解解析析由由于于MONO，所所以以，则则作作出出力力分分解解的的平平行行四四边边形形如如图图所所示示，由由四四边边形形的的两两个个邻邻边边的的长长短短可可以以知知道道FONFOM，所所以以在在G增大的过程中增大的过程中，绳绳ON先断。先断。答案答案A1.(2015浙浙江江1月月学学考考)小小刘刘同同学学用用轻轻质质圆圆规规做做了了如如图图所所示示的的小小实实验验，其其中中圆圆规规两两脚脚A与与B分分别别模模拟拟横横梁梁与与斜斜梁梁，钥钥匙匙模模拟拟重重物物。通通过过实实验验能能说说明明：O点点受受到到向向下下的的力力F产产生生的的对对横横梁梁A与与斜斜梁梁B的的作作用效
18、果分别是用效果分别是()A.压力、拉力压力、拉力 B.压力、压力压力、压力C.拉力、拉力拉力、拉力 D.拉力、压力拉力、压力答案答案D 2.如如图图所所示示，重重物物挂挂在在弹弹性性很很好好的的橡橡皮皮筋筋的的中中点点，在在橡橡皮皮筋筋的的两两端点端点N和和P相互缓慢靠近的过程中，其长度相互缓慢靠近的过程中，其长度()A.先增加再缩短先增加再缩短 B.逐渐增加逐渐增加C.逐渐缩短逐渐缩短 D.保持不变保持不变 解解析析因因为为两两边边橡橡皮皮筋筋对对悬悬挂挂点点的的张张力力相相等等，它它们们的的合合力力等等于于重重力力不不变变，根根据据平平行行四四边边形形定定则则(如如图图所所示示)，随随着着
19、夹夹角角的的减减小小，张力减小张力减小，根据胡克定律可知根据胡克定律可知，长度缩短长度缩短，故故C选项正确。选项正确。 答案答案C3.物物体体同同时时受受到到同同一一平平面面内内的的三三个个力力的的作作用用，下下列列几几组组力力的的合合力力不可能为零的是不可能为零的是()A.5 N、7 N、8 N B.5 N、2 N、3 NC.1 N、5 N、10 N D.10 N、10 N、10 N解析解析三个力合成三个力合成，若前两个力的合力可与第三个力大小相等若前两个力的合力可与第三个力大小相等，方向相反方向相反，就可以使这三个力合力为零。只要使第三个力的大就可以使这三个力合力为零。只要使第三个力的大小
20、在其他两个力的合力范围之内小在其他两个力的合力范围之内，就可能使合力为零就可能使合力为零，即第三即第三个力个力F3满足：满足：|F1F2|F3F1F2。 答案答案C 4.如如图图所所示示，重重力力为为G的的物物体体静静止止在在倾倾角角为为的的斜斜面面上上，将将重重力力G分分解解为为垂垂直直斜斜面面向向下下的的力力F1和和平平行行斜斜面面向向下下的的力力F2，那那么么()A.F1就是物体对斜面的压力就是物体对斜面的压力B.物体对斜面的压力方向与物体对斜面的压力方向与F1方向相同，大小为方向相同，大小为Gcos C.F2就是物体受到的静摩擦力就是物体受到的静摩擦力D.物体受到重力、斜面对物体的支持
21、力、静摩擦力、物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和和F2共共五个力的作用五个力的作用 解析重力解析重力G是物体受的力是物体受的力，其两个分力其两个分力F1和和F2作用在物体上作用在物体上，故故A错误；错误；F2与物体受到的静摩擦力等大反向与物体受到的静摩擦力等大反向，并不是物体受到并不是物体受到的静摩擦力的静摩擦力，C错误；错误；F1、F2不能与物体的重力不能与物体的重力G同时作为物体同时作为物体受到的力受到的力，D错误；物体对斜面的压力的大小等于重力错误；物体对斜面的压力的大小等于重力G的分力的分力F1Gcos ，方向与方向与F1方向相同方向相同，B正确。正确。答案答案B解析物体在力解析物体在力F1作用下和力作用下和力F2作用下运动时的受力如图所示。作用下运动时的受力如图所示。答案答案B
