高考物理 分项解析闯关密训 考点解析7.doc

2014高考物理分项解析闯关密训：考点解析7知识目标一合力与分力1、一个力如果它产生的效果跟几个力共同作用所产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，那几个力就叫做这个力的分力2、合力与它的分力是力的效果上的一种等效替代关系。二力的合成与分解1、求几个力的合力叫力的合成，求一个力的分力叫力的分解2、运算法则：（1）平行四边形法则：求两个互成角度的共点力f1，f2的合力，可以把f1，f2的线段作为邻边作平行四边形，它的对角线即表示合力的大小和方向；（2）三角形法则：求两个互成角度的共点力f1，f2的合力，可以把f1，f2首尾相接地画出来，把f1，f2的另外两端连接起来，则此连线就表示合力f的大小和方向；（3）共点的两个力f1，f2的合力f的大小，与它们的夹角有关，越大，合力越小；越小，合力越大，合力可能比分力大，也可能比分力小，f1与f2同向时合力最大，f1与f2反向时合力最小，合力大小的取值范围是 | f1f2|f（f1f2）（4）三个力或三个以上的力的合力范围在一定的条件下可以是：0f| f1+f2fn|三力的分解计算力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形法则，两个分力的合力是唯一确定的，而一个已知力可以分解为大小、方向不同的分力，即一个力的两个分力不是唯一的，要确定一个力的两个分力，应根据具体条件进行。1、 按力产生的效果进行分解2、 按问题的需要进行分解具体问题的条件有：已确定两个分力的大小，可求得分力的方向。已确定两个分力的方向，可求得分力的大小。已确定一个分力的大小和方向，可求得另上个分力的大小和方向。已确定一个分力的大小和另一个分力的方向，可求得一个分力的大小和另一个分力的方向。四、正交分解法物体受到多个力作用时求其合力，可将各个力沿两个相互垂直的方向直行正交分解，然后再分别沿这两个方向求出合力，正交分解法是处理多个力作用用问题的基本方法，步骤为：正确选择直角坐标系，一般选共点力的作用点为原点，水平方向或物体运动的加速度方向为x轴，使尽量多的力在坐标轴上。正交分解各力，即分别将各力投影在坐标轴上，分别求出坐标轴上各力投影的合力。fx=f1xf2xfnx fy=f1yf2yfny共点力合力的大小为f=，合力方向与x轴夹角规律方法1、基本规律与方法的应用【例1】两个力的合力与这两个力的关系，下列说法中正确的是：（ cd ）a、 合力比这两个力都大b、 合力至少比两个力中较小的力大c、 合力可能比这两个力都小d、 合力可能比这两个力都大解析：（1）公式法：由合力公式f=得 当=00时，f=f1f2；当=1800时，f=|f1f2|；当=900时，f=；当=1200且f1=f2时，f=f1=f2可见合力可能比任何一个分力都大，也可能比任何一个分力都小，也可能等于每一个分力（2）图象法：由三角形定则知，合力与分力的关系实际上是三角形的一个边与其它两个边的关系。由两边之和大于第三边，两边之差小于第三边，同时考虑到两个分力同向或反向的情况，合力的取值范围为| f1f2|f（f1f2），故答案为cd【例2】施用一动滑轮将一物体提起来，不计滑轮与绳的质量及其间的摩擦力，则（bcd） a总可以省力一半； b最大省力一半； c拉力可能大于被提物体的重量； d拉力可能等于被提物体的重量； 解析：如图121所示，当拉力沿竖直方向时省力一半，当沿2的方向上提时拉力肯定大于物体重力一半所以a错b对，当两绳间夹角等于1200时拉力等于物体重量，所以d对，当夹角大于1200时，拉力大于物体重量，所以c对abva说明：力是矢量，它的加减不是简单的代数加减；不共线的两个共点力与它们的合力构成三角形，利用正、余弦定理，三角形几何知识来分析相关问题，直观简捷！【例3】 a的质量是m，a、b始终相对静止，共同沿水平面向右运动。当a1=0时和a2=0.75g时，b对a的作用力fb各多大？ gfbf解：一定要审清题：b对a的作用力fb是b对a的支持力和摩擦力的合力。而a所受重力g=mg和fb的合力是f=ma。 当a1=0时，g与 fb二力平衡，所以fb大小为mg，方向竖直向上。 当a2=0.75g时，用平行四边形定则作图：先画出重力（包括大小和方向），再画出a所受合力f的大小和方向，再根据平行四边形定则画出fb。由已知可得fb的大小fb=1. 25mg，方向与竖直方向成37o角斜向右上方。2、 用图象法求合力与分力f1f2f3f4f5【例4】设有五个力同时作用在质点p，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，如图所示，这五个力中的最小力的大小为f，则这五个力的合力等于（）a、3f b、4f c、5f d、6f 解析：由正六边形的特点可知，当最小的力为f时，最大的力为2f，不难推出f1与f4合力大小为f3，即2f，方向也与f3相同，f2与f5的合力大小为f3，即2f，方向也与f3相同，故最后合力为6f。用力的三角形法则也可得出同样的结论。3、用三角形法则分析力的动态变化【例5】如图所示，将一个重物用两根等长的细绳oa、ob悬挂在半圆形的架子上，在保持重物位置不动的前提下，b点固定不动，悬点a由位置c向位置d移动，直至水平，在这个过程中，两绳的拉力如何变化？解析：根据力的作用效果，把f分解，其实质是合力的大小方向都不变，一个分力的方向不变，另一个分力的大小方向都在变化，由图中不不看出：ob绳子中的拉力不断增大，而oa绳中的拉力先减小后增大，当oa与ob垂直时，该力最小。【例6】如图所示，质量为m的球放在倾角为的光滑斜面上，试分析挡板ao与斜面间的倾角多大时，ao所受压力最小？ 解析：虽然题目问的是挡板ao的受力情况，但若直接以挡板为研究对象，因挡板所受力均为未知力，将无法得出结论 以球为研究对象，球所受重力对也产生的效果有两个：对斜面产生了压力n1，对挡板产生了压力n2根据重力产生的效果将重力分解，如图所示当挡板与斜面的夹角由图示位置变化时n1大小改变但方向不变始终与斜面垂直：n2的大小、方向均改变（图1一25中画出的一系列虚线表示变化的n2）由图可看出当n2与n1垂直即900时，挡板ao所受压力最小，最小压力n2min=mgsin也可用解析法进行分析，根据正弦定理有n2/sin=mg/sin，所以n2=mgsin/sin。而其中mgsin是定值，n2随的变化而变化当900时，sinn2；当=900时，n2有最小值n2min=mgsin；说明：（1）力的分解不是随意的，要根据力的实际作用效果确定力的分解方向（2）利用图解法来定性地分析一些动态变化问题，简单直观有效，是经常使用的方法，要熟练掌握4、正交分解和等效替代【例7】如图224（a）所示，a、b质量分别为ma和mb，叠放在倾角为的斜面上以相同的速度匀速下滑，则（ ） （a）ab间无摩擦力作用 （b）b受到的滑动摩擦力大小为（mamb）gsin （c）b受到的静摩擦力大小为magsin （d）取下a物体后，b物体仍能匀速下滑解析：隔离a、b，a受力和坐标轴如图（b）所示，由平衡条件得：magsinfa=0 na一magcos0 b受力和坐标轴如图（c）所示，由平衡条件得：mbgsinfa/fb=0 nb一mbgcosna/=0a、 b相对静止，fa为静摩擦力，b在斜面上滑动，fb为滑动摩擦力 fbnb 联立式式得： fa=magsin，fb=（ma十mb）gsin，=tg 取下a后，b受到的滑动磨擦力为fbmbgcos=mbgsin， b所受摩擦力仍等于重力沿斜面的下滑分力，所以b仍能作匀速直线运动 综上所述，本题应选择（b）、（c）、（d）。【例8】某压榨机的结构示意图如图,其中b为固定铰链,若在a处作用于壁的力f,则由于