高中物理 第三章 相互作用 第二讲 力的合成与分解破题致胜复习检测 新人教版必修1.doc

第二讲 力的合成与分解自主复习知识点1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，这一个力就叫做那几个力的_，那几个力叫做这一个力的_.(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_.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.知识点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:(1) _定则(2) _定则 3.分解方法: (1)力的效果分解法 (2)正交分解法.知识点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、动能等考点1共点力的合成1共点力合成的常用方法(1)作图法(2)几种特殊情况的共点力的合成类型作图合力的计算互相垂直ftan两力等大，夹角f2f1cosf与f1夹角为两力等大且夹角120合力与分力等大2. 合力的大小范围(1)两个共点力的合成:|f1f2|f合f1f2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|f1f2|，当两力同向时，合力最大，为f1f2.(2)三个共点力的合成:三个力共线且同向时，其合力最大，为f1f2f3.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力的合成的常用方法(1)图解法根据两个分力的大小和方向，再利用平行四边形定则作出对角线，根据表示分力的标度去度量该对角线，对角线的长度就代表了合力的大小，对角线与某一分力的夹角就可以代表合力的方向(2)计算法根据力的平行四边形定则作出力的合成的图示，如图所示 大小：f.方向：设f与f2的夹角为，则有：tan.(3)力的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如图所示，三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的，但有时三角形定则比平行四边形定则画图要简单例题：一物块在拉力f的作用下沿着水平方向做匀速运动,则拉力f与摩擦力f的合力方向( )a.可能向上偏右 b.可能向上偏左c.一定竖直向上 d.无法确定 【答案】c 考点2力的分解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x轴上的合力：fxfx1fx2fx3y轴上的合力：fyfy1fy2fy3合力大小：f合力方向：与x轴夹角为，则tan.例题：门锁的结构示意图如图所示,锁舌的斜面倾角为45,锁舌右侧弹簧的劲度系数为k.在关门时,锁舌的斜面与锁槽挤压,进而向右缩进,最后又弹回锁槽内.锁舌与锁槽接触的起始点为a,此时弹簧处于原长状态.某次缓慢关门时(忽略门的转动和一切摩擦)锁舌与锁槽接触点移动到b点,测得此时锁舌向右缩进的距离为x,则此时锁槽与锁舌间弹力大小为( )a.kx b. c. d.2kx 【答案】c 考点3力的分解的唯一性与多解性考点解读：(1)已知两个不平行分力的方向，可以唯一地作出力的平行四边形，对力进行分解，其解是唯一的(2)已知一个分力的大小和方向，力的分解也是唯一的(3)已知一个分力f1的方向和另一个分力f2的大小，对力f进行分解，如图所示，有三种可能：(f1与f的夹角为)f2fsin时无解；f2fsin或f2f时有一组解；fsinf2fsin时，一定有两解b当f1fsin时，有唯一解c当f1fsin时，无解d当fsinf1f时，一定有两解【解析】将一个力分解为两个分力，由三角形定则知分力与合力可构成封闭三角形当f1fsin时，三个力不能构成封闭三角形，故不可能分解为这样的一对分力f1和f2，选项c正确；当f1fsin时，可构成唯一一个直角三角形，选项b正确；当fsinf1f时，f1、f2与f可构成两个矢量三角形，即有两解，选项d正确；对于选项a，由于不能确定f1是否小于f，结合前面的分析知，选项a错误【答案】bcd巩固练习1. 2013大连市期末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f1f2f3，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由题给条件无法求出合力大小2. (多选)如图所示，把光滑斜面上物体的重力mg分解为f1、f2两个力，下列说法正确的是() a. f1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，f2是物体对斜面的压力b. 物体受到mg、fn、f1、f2共4个力作用c. 物体受到的合力为mgsin，方向沿斜面向下d. 力fn、f1、f2这3个力的作用效果和mg与fn两个力的作用效果相同3. 2014皖南八校高三联考一一轻绳一端系在竖直墙m上，另一端系一质量为m的物体a，用一轻质光滑圆环o穿过轻绳，并用力f拉住轻环上一点，如图所示，现使物体a从图中实线位置缓慢下降到虚线位置，则在这一过程中，力f、绳中张力ft和力f与水平方向夹角的变化情况是 ()af保持不变，ft逐渐增大，夹角逐渐减小bf逐渐增大，ft保持不变，夹角逐渐增大cf逐渐减小，ft保持不变，夹角逐渐减小df保持不变，ft逐渐减小，夹角逐渐增大4. (多选)两个质量相等的物块通过轻绳绕过两个光滑的定滑轮处于如图所示的静止状态，ab与水平方向成45角，过a的水平线与过b的竖直线交于c点，现给ab的中点o施加一外力f，使o点缓慢地向c点做直线运动，则运动过程中下列说法正确的是()af的方向总是指向cbf的方向在不断地变化cf在不断地增大 df先增大后减小5. 2014长春二调(多选)如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上o点，跨过滑轮的细绳连接物块a、b，a、b都处于静止状态，现将物块b移至c点后，a、b仍保持静止，下列说法中正确的是()ab与水平面间的摩擦力减小b地面对b的弹力增大c悬于墙上的绳所受拉力不变da、b静止时，图中、三角始终相等参考答案与解析：1.b【解析】考查力的平行四边形定则对于给定的三个共点力，其大小、方向均确定，则合力的大小唯一、方向确定排除a、c；根据图表，可先作出f1、f2的合力，不难发现f1、f2的合力方向与f3同向，根据几何关系可求出合力大小等于3f3，b对2. cd【解析】f1、f2两个力是mg的两个正交分力，其作用效果与重力mg等效，f1的作用是使物体沿斜面下滑，f2的作用是使物体压紧斜面物体只受重力mg和斜面对物体的支持力fn的作用综上所述，选项c、d正确3. c【解析】物体a处于平衡状态，受力分析知，绳的张力ft总和物重相等，f的作用线一定平分两