浙江省严州中学新安江校区高考物理 力的合成与分解复习课件.ppt

2014高三物理新课标 严州中学新校区 06力的合成与分解 2012 广州二模 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f1 f2 f3 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zxx k b 一 共点力的合成及合力范围的确定 1 两力合成的几种特殊情况zxx k 2 合力范围的确定 1 两个共点力的合力范围 f1 f2 f f1 f2 2 三个共点力的合成范围 最大值 三个力同向时 其合力最大 为fmax f1 f2 f3 最小值 以这三个力的大小为边 如果能组成封闭的三角形 则其合力的最小值为零 即fmin 0 如果不能 则合力的最小值为fmin f1 f2 f3 f1为三个力中最大的力 例1 一物体位于光滑水平面上 同时受到三个水平共点力f1 f2和f3作用 其大小分别为f1 42n f2 28n f3 20n 且f1的方向指向正北 下列说法中正确的是 a 这三个力的合力可能为零b f1 f2两个力的合力大小可能为20nc 若物体处于匀速直线运动状态 则f2 f3的合力大小为48n 方向指向正南d 若物体处于静止状态 则f2 f3的合力大小一定为42n 方向与f1相反 为正南 abd 三个共点力大小分别是f1 f2 f3 关于它们的合力f的大小 下列说法中正确的是 a f大小的取值范围一定是0 f f1 f2 f3b f至少比f1 f2 f3中的某一个大c 若f1 f2 f3 3 6 8 只要适当调整它们之间的夹角 一定能使合力为零zxx kd 若f1 f2 f3 3 6 2 只要适当调整它们之间的夹角 一定能使合力为零 c 共点力合成的方法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 二 力的分解 力的效果分解的实例分析 例2 如图所示 斜劈静止在水平地面上 有一物体沿斜劈表面向下运动 重力做的功与克服力f做的功相等 则下列判断中正确的是 a 物体可能加速下滑b 物体可能受三个力作用 且合力为零c 斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左d 撤去f后斜劈一定受到地面的摩擦力 b 解析对物体受力分析如图 由重力做的功与克服力f做的功相等可知 重力的分力g1 f1 若斜劈表面光滑 则物体匀速运动 若斜劈表面粗糙 则物体减速运动 故a错误 b正确 若fn与ff的合力方向竖直向上 则斜劈与地面间无摩擦力 c错误 撤去f后 若fn与ff的合力方向竖直向上 则斜劈与地面间无摩擦力 故d错误 答案b 如图所示 力f垂直作用在倾角为 的三角滑块上 滑块没被推动 则滑块受到地面的静摩擦力的大小为 a 0b fcos c fsin d ftan c 力的分解方法1 效果分解把力按实际效果分解的一般思路 三受力分析1 定义 把指定物体 研究对象 在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来 并画出受力图 这个过程就是受力分析 2 受力分析的一般顺序 先分析场力 重力 电场力 磁场力 再分析接触力 弹力 摩擦力 最后分析其他力 例3 如图所示 在恒力f作用下 a b两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动 则关于它们受力情况的说法正确的是 a a一定受到4个力b b可能受到4个力c a与墙壁之间一定有弹力和摩擦力d a与b之间一定有摩擦力 ad 如图所示 光滑斜面固定于水平面 滑块a b叠放后一起冲上斜面 且始终保持相对静止 a上表面水平 则在斜面上运动时 b受力的示意图为 b 1 受力分析的顺序和方法 2 对于受力分析的三点提醒 1 只分析研究对象所受的力 不分析研究对象对其他物体所施的力 2 只分析性质力 不分析效果力 3 每分析一个力 都应找出施力物体 物理模型是一种理想化的物理形态 所谓 建模 就是将较复杂的研究对象或物理过程 通过用理想化 简单化 抽象化 类比化等手段 突出事物的本质特征和规律形成样板式的概念 实物体系或情境过程 即物理建模 实际问题模型化是高中阶段处理物理问题的基本思路和方法 当我们遇到实际的运动问题时 要建立我们高中阶段学习过的熟知的物理模型 下面介绍的是绳上的 死结 和 活结 模型 物理建模 绳上的 死结 和 活结 模型 1 死结 模型 1 死结 可理解为把绳子分成两段 2 死结 是不可以沿绳子移动的结 3 死结 两侧的绳因结住而变成了两根独立的绳 4 死结 分开的两段绳子上的弹力不一定相等 2 活结 模型 1 活结 可理解为把绳子分成两段 2 活结 是可以沿绳子移动的结点 3 活结 一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的 绳子虽然因 活结 而弯曲 但实际上是同一根绳 4 活结 分开的两段绳子上弹力的大小一定相等 两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线 典例1 如图所示 一根细线两端分别固定在a b点 质量为m的物体上面带一个小夹子 开始时用夹子将物体固定在图示位置 oa段细线水平 ob段细线与水平方向的夹角为 45 现将夹子向左移动一小段距离 移动后物体仍处于静止状态 关于oa ob两段细线中的拉力大小 下列说法正确的是 a 移动前 oa段细线中的拉力等于物体所受的重力大小b 移动前 oa段细线中的拉力小于物体所受的重力大小c 移动后 ob段细线中拉力的竖直分量不变d 移动后 ob段细线中拉力的竖直分量变小 ad 典例2 如图所示 杆bc的b端用铰链接在竖直墙上 另一端c为一滑轮 重物g上系一绳经过滑轮固定于墙上a点处 杆恰好平衡 若将绳的a端沿墙缓慢向下移 bc杆 滑轮 绳的质量及摩擦均不计 则 a 绳的拉力增大 bc杆受绳的压力增大b 绳的拉力不变 bc杆受绳的压力增大c 绳的拉力不变 bc杆受绳的压力减小d 绳的拉力不变 bc杆受绳的压力不变 b 2 如图所示 两个质量均为m的物体分别挂在支架上的b点 如图甲所示 和跨过滑轮的轻绳bc上 如图乙所示 图甲中轻杆ab可绕a点转动 图乙中水平轻杆一端a插在墙壁内 已知 30 则图甲中轻杆ab受到绳子的作用力f1和图乙中滑轮受到绳子的作用力f2分别为 d 3 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 c 4 如图所示 固定斜面上有一光滑小球 分别与一竖直轻弹簧p和一平行斜面的轻弹簧q连接着 小球处于静止状态 则关于小球所受力的个数可能的是 a 1b 2c 3d 4 bcd 5 如图所示 两个等大 反向的水平力f分别作用在物体a和b上 a b两物体均处于静止状态 若各接触面与水平地面平行 则a b两物体各受几个力 a 3个 4个b 4个 4个c 4个 5个d 4个 6个 c 变式题 如图所示 相隔一定距离的两个相同的圆柱体a b固定在等高的水平线上 一根细绳套在两圆柱体上 细绳下端悬挂一个重物 绳和圆柱体之间无摩擦 当重物一定时 绳越长 则 a 绳对圆柱体a的作用力越小 作用力与竖直方向的夹角越小b 绳对圆柱体a的作用力越小 作用力与竖直方向的夹角越大c 绳对圆柱体a的作用力越大 作用力与竖直方向的夹角越小d 绳对圆柱体a的作用力越大 作用力与竖直方向的夹角越大 a 变式题 两个可视为质点的小球a和b用质量可忽略的刚性细杆相连 放置在一个光滑的半球面内 如图所示 已知小球a和b的质量之比为 细杆长度是球面半径的倍 两球处于平衡状态时 细杆与水平面的夹角 是 a