高考物理新一轮复习（热点视角+对点自测+讲练互动）第二章第二节 力的合成与分解课件 新人教版.ppt

第二节力的合成与分解 第二章相互作用 一 力的合成1 合力与分力 1 定义 如果一个力 跟几个力共同作用的效果相同 这一个力就叫那几个力的 那几个力就叫这个力的 2 关系 合力和分力是一种 关系 2 共点力 作用在物体的 或作用线的 交于一点的力 产生的效果 合力 分力 等效替代 同一点 延长线 3 力的合成 求几个力的 的过程 合力 4 力的运算法则 1 三角形定则 把两个矢量 从而求出合矢量的方法 如图所示 2 平行四边形定则 求互成角度的 的合力 可以用表示这两个力的线段为邻边作 这两个邻边之间的对角线就表示合力的 和 首尾相连 两个力 平行四边形 大小 方向 二 力的分解1 概念 求一个力的 的过程 2 遵循的法则 定则或 定则 3 分解的方法 1 按力产生的 进行分解 2 分解 三 矢量和标量1 矢量既有大小又有 的物理量 相加时遵循 定则 2 标量只有大小没有 的物理量 求和时按算术法则相加 方向 分力 平行四边形 三角形 实际效果 正交 方向 平行四边形 1 1 多选 2013 高考上海卷 两个共点力f1 f2大小不同 它们的合力大小为f 则 a f1 f2同时增大一倍 f也增大一倍b f1 f2同时增加10n f也增加10nc f1增加10n f2减少10n f一定不变d 若f1 f2中的一个增大 f不一定增大 ad 1 2 单选 如图所示 f1 f2 f3恰好构成封闭的直角三角形 这三个力的合力最大的是 c 2 单选 将物体所受重力按力的效果进行分解 下列图中错误的是 c 3 单选 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 长度 速度 电流c 力 位移 速率 加速度d 速度 加速度 力 电流 a 力的合成方法及合力范围的确定 1 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 2 合力范围的确定 1 两个共点力的合力范围 f1 f2 f f1 f2 即两个力的大小不变时 其合力随夹角的增大而减小 当两力反向时 合力最小 为 f1 f2 当两力同向时 合力最大 为f1 f2 2 三个共面共点力的合力范围 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 如不能 则合力的最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力和的绝对值 fmin f1 f2 f3 f1为三个力中最大的力 特别提醒 1 两个分力一定时 夹角 越大 合力越小 2 合力一定 两等大分力的夹角越大 两分力越大 3 合力可以大于分力 等于分力 也可以小于分力的大小 单选 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 坐标纸中每格的边长表示1n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4nb 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0d 丁图中物体所受的合外力等于0 d 思路点拨 解答本题时应把握以下两点 1 各分力之间关系特殊的 可直接根据特殊关系求合力 2 各分力之间关系不明显的 可采用正交分解法求合力 尝试解答 解析 甲图中 先将f1与f3合成 然后再由勾股定理求得合力大小等于5n 选项a错误 乙图中 先将f1与f3正交分解 再合成 求得合力大小等于5n 选项b错误 丙图中 可将f3正交分解 求得合力大小等于6n 选项c错误 根据三角形定则 丁图中合力等于0 选项d正确 1 单选 如图 用相同的弹簧秤将同一个重物m 分别按甲 乙 丙三种方式悬挂起来 读数分别是f1 f2 f3 f4 已知 30 则有 a f4最大b f3 f2c f2最大d f1比其他各读数都小 解析 由平衡条件可知 f2cos mg 2f3cos mg f4 mg f1 mgtan 因此可知选项a b d错误 正确选项为c c 力的两种分解方法 1 力的效果分解法 1 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的方向画出平行四边形 3 最后由平行四边形和数学知识求出两分力的大小 2 正交分解法 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 即尽量多的力在坐标轴上 在动力学中 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 物体受到多个力作用f1 f2 f3 求合力f时 可把各力沿相互垂直的x轴 y轴分解 如图所示 用绳ac和bc吊起一重100n的物体 两绳ac bc与竖直方向的夹角分别为30 和45 求 绳ac和bc对物体的拉力的大小 思路点拨 用实际效果分解法和正交分解法均可 课堂随笔 题后感悟 一般情况下 应用正交分解法建立坐标系时 应尽量使所求量 或未知量 落 在坐标轴上 这样解方程较简单 但在本题中 由于两个未知量fac和fbc与竖直方向夹角已知 所以坐标轴选取了沿水平和竖直两个方向 答案 见解析 2 单选 2014 郑州模拟 将四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱 其中第3 4块固定在地基上 第1 2块间的接触面是竖直的 每块石块的两个侧面间所夹的圆心角为30 假定石块间的摩擦力可以忽略不计 则第1 2块石块间的作用力和第1 3块石块间的作用力的大小之比为 b 辅助图法求解力的合成 分解问题 c 解析 作合力的图示如图 然后以合力f的末端为圆心 以f2的大小 30n 为半径画圆弧 因为f2 30n fsin30 所以圆弧与分力f1的作用线有两个交点 所以f2的方向和f1的大小就有两种可能 因此c正确 总结提升 对力分解的唯一性判断 分力最小值的计算以及合力与分力夹角最大值的计算 当力的大小不变方向改变时 通常采取作图法 优点是直观 简捷 3 两个共点力大小分别为f1 10n f2 5n 两力方向夹角可在0 180 连续变化 求 合力与f1的最大夹角和此时合力的大小 答案 30 5n 对称法解决非