高考物理一轮复习 第2章 相互作用 第2讲 力的合成与分解课件 新人教版.pptVIP

相互作用 第二章 第2讲力的合成与分解 知识梳理自测 1 合力与分力 1 定义 如果一个力 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 原来那几个力叫做 2 关系 合力和分力是 的关系 2 共点力作用在物体的 或作用线的 交于一点的力 如下图所示均是共点力 力的合成与分解 产生的效果 合力 分力 等效替代 同一点 延长线 3 力的合成 1 定义 求几个力的 的过程 2 运算法则 平行四边形定则 求两个互成角度的 的合力 可以用表示这两个力的线段为邻边做平行四边形 这两个邻边之间的对角线就表示合力的 和 如图甲所示 三角形定则 把两个矢量 从而求出合矢量的方法 如图乙所示 合力 共点力 大小 方向 首尾相接 特别提醒 1 两个分力一定时 夹角 越大 合力越小 2 合力一定时 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 4 力的分解 1 定义 求一个已知力的 的过程 2 遵循原则 定则或 定则 3 分解方法 按力产生的 分解 正交分解 分力 平行四边形 三角形 效果 思考 如图所示 物体受到四个力作用 它们分别分布在两条互相垂直的直线上 且f1 5n f2 8n f3 7n f4 11n 1 f1和f2的合力是多少 f3和f4的合力又是多少 2 这四个力的合力是多大呢 总结该题求合力的最合理的方法 答案 1 3n 方向与力f2相同 4n 方向与f4方向相同 2 5n 先求f1和f2的合力f12 再求f3和f4的合力f34 再求f12和f34的合力 1 矢量既有大小又有 的量 相加时遵从 2 标量只有大小 方向的量 求和时按 相加 思维诊断 1 两个力的合力一定大于任何一个分力 2 共点力一定是作用点为同一个点的力 矢量和标量 方向 平行四边形定则 没有 代数法则 3 三个共点力的合力的最大值是 f1 f2 f3 4 不考虑力的实际效果时 一个力可以对应无数对分力 5 将一个力f分解为两个力f1 f2 f是物体实际受到的力 6 合力与分力可以同时作用在物体上 7 2n的力能够分解成6n和3n的两个分力 8 合力是阻力 它的每一个分力都是阻力 9 位移是矢量 相加时可以用算术法直接求和 b 解析 将拉力按照作用效果正交分解 如图所示 由于木块沿着水平地面向右做减速直线运动 所以f1 f 那么f1与f的合力方向水平向左 这个合力再与f2合成 可知合力方向向上偏左 b正确 b 解析 据题意 保持滑轮的位置不变 处于静止状态 其所受合力为零 重物也静止 则知绳子的拉力大小始终等于重物的重力大小 保持不变 两绳的夹角也不变 故两绳拉力的合力保持不变 使杆向下转动一个角度到虚线位置的过程中 根据平衡条件知 杆对滑轮p的作用力与两绳拉力的合力大小相等 方向相反 所以杆对滑轮p的作用力保持不变 故b正确 a ac 解析 由于保持f1 f2的方向不变 可知若f1 f2同时增大一倍 则合力f的方向不变 并且f也一定增大一倍 故a正确 若f1 f2同时增加10n 根据合力与分力之间的关系可知 只有两个分力的方向相同时 f才能增加20n 若二者方向相反 则f不变 故b错误 若f1 f2的方向相反 f1增加10n f2减少10n 则f可能增加20n 故c正确 若f1 f2的方向相反 f1 f2中一个不变 原来较小的一个力增大 则合力f可能减小 故d错误 核心考点突破 1 共点力合成的常用方法 1 作图法 从力的作用点起 按同一标度作出两个分力f1和f2的图示 再以f1和f2的图示为邻边作平行四边形 画出过作用点的对角线 量出对角线的长度 计算出合力的大小 量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向 如图所示 力的合成 2 计算法 几种特殊情况的共点力合成 3 三角形定则 将表示两个力的图示 或示意图 保持原来的方向依次首尾相接 从第一个力的作用点 到第二个力的箭头的有向线段为合力 平行四边形定则与三角形定则的关系如图甲 乙所示 2 合力大小的范围 1 两个共点力的合成 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 当两个力反向时 合力最小 为 f1 f2 当两力同向时 合力最大 为f1 f2 2 三个共点力的合成 三个力共线且同向时 其合力最大为f f1 f2 f3 以这三个力的大小为边 如果能组成封闭的三角形 则其合力最小值为零 若不能组成封闭的三角形 则合力最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和 b 解题导思 1 由于在坐标纸上画出了三个力的图示 因此采用什么方法求合力 2 三个力如何合成 答案 1 作图 2 应先合成其中两个力 再合成第三个力 根据本题的特点先合成f1和f2比较好 解析 用作图法先求出f1和f2的合力 其大小为2f3 方向与f3同向 然后再用f1和f2的合力与f3合成 可得出三个力的合力大小为3f3 方向沿f3方向 b正确 易错提醒 1 三个力的大小和方向确定 其合力唯一确定 没有最大值 易根据三个力的合力范围错选a 2 根据作图法画出f1 f2的合力与f3重合 求解三个力的合力易漏掉f3而错选c 类题演练1 abd 力的分解的两种常用方法1 按力的效果分解 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方向画出平行四边形 3 最后由三角形知识求出两分力的大小 如图所示 物体的重力g按产生的效果分解为两个分力 f1使物体下滑 f2使物体压紧斜面 力的分解 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 ad 解题导思 1 根据效果分解 分析结点o和灯的重力的作用效果 试画出该力的分解示意图 2 正交分解 请分析结点o与灯受到的力 根据受力特点应正交分解哪一个力更方便 请画出受力分析图 解析 解法一 效果分解法结点o和灯的重力产生了两个效果 一是沿ao向下的拉紧ao的分力f1 二是沿bo向左的拉紧bo的分力f2 画出平行四边形如图所示 规律总结 力的合成与分解方法的选择力的效果分解法 正交分解法 合成法都是常见的解题方法 一般情况下 物体只受三个力且合力为零的情形下 力的效果分解法 合成法解题较为简单 在三角形中找几何关系 利用几何关系或三角形相似求解 而物体受三个以上力的情况多用正交分解法 但也要视题目具体情况而定 类题演练2 c 解析 如图所示 斧头劈柴的力形成对木柴两端的挤压力 两力与斧头的ab ac边相互垂直 则可知当bc边缩短一些 ab边延长一些时两力之间的夹角更大