高考物理一轮复习 第二章 相互作用 2.2 力的合成与分解课件.ppt

必考部分力学 1 7章 第二章相互作用 第2节力的合成与分解 栏目导航 1 2 3 4 抓知识点 抓重难点 课时跟踪检测 抓易错点 一 力的合成1 合力与分力 1 定义 如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同 这一个力就叫作那几个力的 那几个力叫作这一个力的 2 关系 合力与分力是 关系 2 共点力作用在物体的 或作用线的 交于一点的几个力 如图均为共点力 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作平行四边形 这两个邻边之间的对角线就表示合力的 和 图甲 三角形定则 把两个矢量的首尾顺次连接起来 第一个矢量的首到第二个矢量的尾的 为合矢量 图乙 合力 共点力 大小 方向 有向线段 加深理解合力与分力是一种 等效替代 的关系 一个物体不能同时受到合力和分力 也就是说合力和分力不能同时作用在物体上 合力和分力的大小关系是合力可能比两个分力都大 也可能比两个分力都小 还可能比一个分力大 比另一个分力小 还可能和某一个分力相等 甚至和两个分力相等 多选 关于两个分力f1 f2及它们的合力f 下列说法正确的是 a 合力f一定与f1 f2共同作用产生的效果相同b 两力f1 f2一定是同种性质的力c 两个f1 f2一定是同一个物体所受的力d 两力f1 f2与f是物体同时受到的三个力解析 只有同一物体受到的作用力才能合成 分别作用在不同物体上的力不能合成 c项正确 合力是对原来几个力的等效替换 故a项正确 分力可以是不同性质的力 但受力分析时 分力与合力不能同时存在 b d两项错误 答案 ac 即时突破 二 力的分解1 定义求一个力的 的过程 力的分解是 的逆运算 2 遵循的原则 1 定则 2 定则 3 分解方法 1 力的作用效果分解法 2 正交分解法 分力 力的合成 平行四边形 三角形 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 如速度 力等 2 标量只有大小没有 的物理量 求和时按算术法则相加 如路程 动能等 方向 平行四边形 方向 请写出下图中各分力的大小 即时突破 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 1 几种特殊情况的共点力的合成 2 合力的大小范围 1 两个共点力的合成 f1 f2 f合 f1 f2即两个力大小不变时 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 三个共点力的合成 三个力共线且同向时 其合力最大 为f1 f2 f3 任取两个力 求出其合力的范围 如果第三个力在这个范围之内 则三个力的合力的最小值为零 如果第三个力不在这个范围内 则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的和的绝对值 3 共点力合成的方法 1 作图法 2 计算法 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 由题给条件无法求合力大小 例1 解析 应先合成其中两个力 再合成第三个力 根据本题特点先合成f1和f2 如图所示 再求f12与f3的合力 由图可知f合 3f3 方向与f3同向 故选项b正确 答案 b 如图所示 光滑斜面倾角为30 轻绳一端通过两个滑轮与a相连 另一端固定于天花板上 不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量 已知物块a的质量为m 连接a的轻绳与斜面平行 挂上物块b后 滑轮两边轻绳的夹角为90 a b恰保持静止 则物块b的质量为 例2 答案 a 两种求解合力方法的比较1 作图法求合力 需严格用同一标度作出力的图示 作出规范的平行四边形 才能较精确地求出合力的大小和方向 2 计算法求合力 只需作出力的示意图 对平行四边形的作图要求也不太严格 重点是利用数学方法求解 往往适用于两力的夹角是特殊角的情况 提分秘笈 1 多选 二力合成 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 2 多选 三力合成 一个物体同时受到同一平面内的三个力的作用 这三个力的合力可能为零的是 a 5n 7n 8nb 5n 2n 3nc 1n 5n 10nd 1n 10n 10n 跟踪训练1 解析 1 f1 f2同时增大一倍 f也增大一倍 选项a正确 f1 f2同时增加10n f不一定增加10n 选项b错误 f1增加10n f2减少10n f可能变化 选项c错误 若f1 f2中的一个增大 f不一定增大 选项d正确 2 5n和7n合成最大12n 最小2n 当取8n时和第三个力合成 合力为0n 故a正确 5n和2n合成最大7n 最小3n 当取3n时和第三个力合成 合力为0n 故b正确 1n和5n合成最大6n 最小4n 与第三个力合成时 合力不能为0n 故c错误 10n和10n合成最大20n 最小0n 当取1n时和第三个力合成 合力为0n 故d正确 答案 1 ad 2 abd 力的分解常用的方法 例3 解析 解法一 效果分解法 在结点o 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绳的分力f2 分解示意图如图所示 答案 ad 1 力的分解问题选取原则 1 选用哪一种方法进行力的分解要视情况而定 一般来说 当物体受到三个或三个以下的力时 常利用三角形法或按实际效果进行分解 若这三个力中 有两个力互相垂直 可选用正交分解法 2 当物体受到三个以上的力时 常用正交分解法 2 按实际效果分解力的一般思路 提分秘笈 在例3中 若将电灯换为重物 且ao bo两根绳能够承受的最大拉力相等 当逐渐增大重物的重力时 则哪根绳先断裂 解析 在结点o和重物的重力按效果分解如图所示 由图可知 f1 f2 又因为fa f1 fb f2 故当逐渐增大重物的重力时 ao绳先断裂 跟踪训练2 答案 ao绳先断裂 如图所示 用相同的弹簧测力计将同一个重物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 跟踪训练3 答案 c 如图甲所示 轻绳ad跨过固定的水平横梁bc右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体 acb 30 图乙中轻杆hg一端用铰链固定在竖直墙上 另一端g通过细绳eg拉住 eg与水平方向也成30 轻杆的g点用细绳gf拉住一个质量为m2的物体 求 1 轻绳ac段的张力ftac与细绳eg的张力fteg之比 2 轻杆bc对c端的支持力 3 轻杆hg对g端的支持力 例 解析 题图中的两个物体m1 m2都处于平衡状态 根据平衡的条件 首先判断与物体相连的细绳 其拉力大小等于物体的重力 分别取c点和g点为研究对象 进行受力分析如图甲和乙所示 根据平衡条件可求解 多选 如图所示装置中 轻质滑轮悬挂在绳间 两物体质量分别为m1 m2 悬点a b间的距离远大于滑轮的直径 不计一切摩擦 整个装置处于静止状态 则 a 一定等于 b m1一定大于m2c m1一定小于m2d m1可能等于m2 跟踪训练1 解析 绳子上的弹力处处相等 滑轮在绳子上可以自由滑动 因此绳子必然关于竖直方向对称 角度必然相等 选项a正确 斜着的绳子上的弹力等于物体2的重力