高考物理一轮总复习 第二章 相互作用 第5讲 力的合成与分解课件.ppt

相互作用 第二章 第5讲力的合成与分解 栏目导航 1 力的合成 1 合力与分力 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 关系 合力与分力是 关系 考点共点力的合成力的分解 合力 分力 等效替代 2 共点力作用在物体的 或作用线的 交于一点的几个力 3 力的合成 定义 求几个力的 的过程 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 同一点 延长线 合力 共点力 大小 方向 有向线段 2 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 定则 定则 3 分解方法 力的作用效果分解法 正交分解法 分力 力的合成 平行四边形 三角形 3 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 1 请判断下列表述是否正确 对不正确的表述 请说明原因 1 两个力的合力一定大于任何一个分力 解析 合力可以大于任何一个分力 也可以等于任何一个分力 还可以小于任何一个分力 2 共点力一定是作用点为同一点的力 解析 共点力是力作用于一点或力的作用线相交于一点 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 解析 合力与分力是一种等效代换的关系 合力与分力不能同时作用在物体上 7 2n的力能够分解成6n和3n的两个分力 解析 6n与3n的合力大于等于3n 小于等于9n 不可能是2n 8 合力是阻力 它的每一个分力都是阻力 解析 合力是阻力 其中一个分力可以是动力 9 位移是矢量 相加时可以用算术法直接求和 解析 位移是矢量 相加时用平行四边形定则计算 2 对合力与分力概念的理解 关于几个力及其合力 下列说法错误的是 a 合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同b 合力与原来那几个力同时作用在物体上c 合力的作用可以替代原来那几个力的作用d 求几个力的合力遵守平行四边形定则解析 合力与分力是等效替代的关系 即合力的作用效果与几个分力的共同作用效果相同 合力的作用效果可以替代这几个分力的作用效果 但不能认为合力与分力同时作用在物体上 选项a c正确而b错误 力是矢量 所以求合力时遵守平行四边形定则 选项d正确 b 1 共点力合成的常用方法 1 作图法从力的作用点沿两个分力的作用方向按同一标度作出两个分力f1 f2 以这两个力为邻边作一个平行四边形 这两个力所夹对角线表示这两个力的合力 通常可分别用刻度尺和量角器直接量出合力的大小和方向 一共点力的合成 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 作图法求合力的四点要求 分力 合力的作用点相同 切忌弄错表示合力的对角线 分力 合力的比例要一致 力的标度要适当 虚线 实线要分清 表示分力和合力的两条邻边和对角线画成实线 并加上箭头 平行四边形的另两条边画成虚线 求合力时既要求出合力的大小 又要求出合力的方向 b 解答共点力的合成问题时的三点注意 1 力合成时 要正确理解合力与分力的大小关系 合力与分力的大小关系要视情况而定 不能形成合力总大于分力的思维定式 2 合力与它的分力是等效替代关系 在进行有关力的计算时 如果已计入了合力 就不能再计入分力 如果已计入了分力 就不能再计入合力 二力的分解 例2 如图所示 光滑斜面的倾角为 有两个相同的小球 分别用光滑挡板a b挡住 挡板a沿竖直方向 挡板b垂直于斜面 则两挡板受到小球压力的大小之比为 斜面受到两个小球压力大小之比为 思维导引 既然求解的是档板和斜面实际受到的压力 就应按力的作用效果分解力 1 cos 1 cos2 1 死结 可理解为把绳子分成两段 且不可以沿绳子移动的结点 死结 两侧的绳因结而变成了两根独立的绳 因此由 死结 分开的两段绳子上的弹力不一定相等 2 活结 可理解为把绳子分成两段 且可以沿绳子移动的结点 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 所以由 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 三 死结 和 活结 模型 例3 如图甲所示 细绳ad跨过固定的水平轻杆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 细绳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 思维导引 1 图中杆上的力一定沿杆吗 2 两图中分别以谁为研究对象 解析 题图甲和乙中的两个物体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 根据平衡规律可求解 绳上的 死结 与 活结 模型的处理方法 1 无论 死结 还是 活结 一般均以结点为研究对象进行受力分析 2 一般情况下 插入墙中的杆属于固定杆 如钉子 弹力方向不一定沿杆 而用铰链相连的杆属于活动杆 弹力方向一定沿杆 1 2015 辽宁沈阳模拟 如图所示 某同学通过滑轮组将一重物缓慢吊起的过程中 该同学对绳的拉力将 滑轮与绳的重力及摩擦均不计 a 越来越小b 越来越大c 先变大后变小d 先变小后变大 b a a c 例1 多选 2017 江苏南京调研 6分 两个共点力的合力为f 如果它们之间的夹角 固定不变 使其中一个力增大 则 a 合力f的大小一定增大b 合力f的大小可能不变c 合力f的大小可能增大d 合力f的大小可能减小 答题送检 来自阅卷名师报