《高考风向标》高考物理一轮复习 专题二 第2讲 力的合成与分解课件.pptVIP

第2讲力的合成与分解 考点1 力的合成 1 合力与分力 合 分 1 定义 如果一个力单独作用的效果与几个力同时作用的共同效果相同 这个力就叫那几个力的 力 而那几个力就 叫这个力的 力 等效替代 2 关系 合力与分力之间在效果上是 的关系 3 力的合成与分解 求几个力的合力的过程叫力的 求一个力的分力的过程叫力的 合成 分解 2 平行四边形定则 对角线 矢量 如果用表示两个共点力的线段为邻边作平行四边形 则合力的大小和方向就可以用这两个邻边之间的 来表示 这就是力的平行四边形定则 如图2 1 1 平行四边形定则是 运算的普遍法则 图2 2 1 3 两个力的合力 1 f1与f2大小不变 夹角 变化时 合力f的变化 0 时 合力f最大 90 时 合力f可由勾股定理计算 180 时 合力f最小 f1 f2 f f1 f2 因此两个力的合力f满足 当两 力夹角变大时 合力f变 小 2 f1与f2夹角 不变 使其中一个力增大时 合力f的变化 从图2 2 2中可以看出 当 90 时 若f2增大 其 合力的大小变化无规律 图2 2 2 当0 90 时 合力随着其中一个力的增大而增大 3 两个大小为f的力 夹角为 时 其合力大小为f合 1 双选 下列关于合力与分力的说法中 正确的是 a 分力与合力同时作用在物体上b 分力同时作用在物体上时产生的效果与合力单独作用在物体上产生的效果相同c 几个力的合力就是这几个力的代数和d 合力可能大于 等于或小于任一分力 bd 4 三个力的合力若f3满足 f1 f2 f3 f1 f2 则三个力合力的最小值等于0 或者说 表示三个力的线段如果能围成一个三角形 则这三个力的合力最小值为0 解析 合力与分力是等效替代关系 合力产生的作用效果与分力共同作用的效果相同 因而合力与分力不是同时作用在物体上 故a项错 b项正确 力是矢量 力的合成遵循矢量运算法则 即平行四边形定则 故c项错 由平行四边形定则可知 合力与分力的大小没有必然的联系 合力可能大于 小于或等于任一分力 故d项正确 2 单选 大小为6n与8n的两个共点力 关于它们的合 力下列说法中正确的是 b a 可以等于1nb 可以等于6nc 一定大于6nd 一定小于14n解析 两个分力的大小是确定的 f1 6n f2 8n 当它们之间的夹角变化时 其合力的范围为 2n f 14n 故正确选项为b 3 单选 一个物体受三个共点力平衡 如图2 2 3所示 a 已知 关于三个力的大小 下列说法中正确的是 f2f3 f1 f2 f3 f3 f1 f2a b c d 图2 2 3 解析 从垂直于f1方向的平衡 结合 可知 f2f3 f1 f2 f3 f3 f1 f2 4 单选 2011年汕头检测 体操吊环运动有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环 图2 2 4甲 然后身体下移 双臂缓慢张开到图乙位置 则在此过程中 吊环的两根绳的拉力t 两 d 个拉力大小相等 及它们的合力f的大小变化情况为 图2 2 4a t减小 f增大b t增大 f增大c t增大 f减小d t增大 f不变 考点2 力的分解 1 力的分解 是力的合成的逆运算 力的合成与分解都遵循 定则 把一个已知力分解为两个互成角度的分力 如果没有条件限制 可以分解为 对分力 在力的分解过程中 常常要考虑到力实际产生的 这样才能使力的分 解具有唯一性 平行四边形 无数 效果 2 分解某个力时 既可以按照这个力产生的效果分解 也 可以进行 分解 分解某个已知力时 正交 1 已知两个分力的方向 求两个力的大小 有一组解 2 已知一个分力的大小和方向 求另一个分力的大小和方向 有一组解 3 已知一个分力的大小和另一个分力的方向 有一组或两组解 4 已知两个分力的大小 求两个力的方向时 有一组或两 组解 垂直 3 力的正交分解 在物体受多个力作用时 常把各力都分解在两个互相 的方向 通常把这两个方向分别称为x轴和y轴 但这并不一定是水平和竖直方向 然后分别求每个方向上的力的代数和 这样就可把复杂的矢量运算转化为互相垂直方向上的简单的代数运算 5 单选 把一个力分解为两个力时 c a 一个分力变大时 另一个分力一定要变小b 两个分力不能同时变大c 无论如何分解 两个分力不能同时小于这个力的一半d 无论如何分解 两个分力不能同时等于这个力 解析 这种选择题每个选项必须逐一讨论 看是否与有关规律相符合 如a项 当两个分力在同一方向上时才成立 一般情况下 由于分力的方向未知 当一个分力变大时 另一分力有可能变大 也有可能变小 故a b均错 对于c选项 假设f1 f2同时小于合力的一半 则它们合力的最大值在f1 f2同向时 fm f1 f2 f 2 f 2 f 所以fm f 不可能 c项正确 对d项 当两个等大的力之间夹角为120 时 分力的大小与合力的大小相等 d错 6 单选 如图2 2 5所示 把球夹在竖直墙ac和木板bc之间 不计摩擦 球对墙的压力为fn1 球对板的压力为fn2 在将板bc逐渐放至水平的过程中 下列说法中 正确的是 图2 2 5 b a fn1和fn2都增大c fn1增大 fn2减小 b fn1和fn2都减小d fn1减小 fn2增大 解析 球所受的重力g产生的效果有两个 对墙的压力fn1和对板的压力fn2 对球受力分析 如图2所示 则f1 fn1 f2 fn2 从图中不难看出 当板bc逐渐被放平的过程中 f1的方向保持不变而大小逐渐减小 f2与竖直方向的夹角逐渐变小 其大小也逐渐减小 因此本题的正确答案为b 图2 热点 力的合成与分解 例1 单选 如图2 2 6所示 用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上 已知绳能承受的最大张力为10n 为使绳不断裂 画框上两个挂钉的间距最 大为 g取10m s2 a 图2 2 6 1 单选 2010年茂名二模 两个大小相等的共点力 当它们间的夹角为120 时 合力为f 则当它们间夹角为90 时 合力 大小为 b 图3 2 单选 2010年广东卷 图2 2 7为节日里悬挂灯笼的一种方式 a b点等高 o为结点 轻绳ao bo长度相等 拉力分别为fa fb灯笼受到的重力为g 下列表述正确的是 b 图2 2 7 a fa一定小于g b fa与fb大小相等 c fa与fb是一对平衡力d fa与fb大小之和等于g 解析 两端轻绳拉力的合力方向与灯笼的重力平衡 故合力方向为竖直方向 根据对称性作平行四边形可知两端轻绳的拉力相等 易错点 力的合成与分解中的多解问题 例1 双选 将一个已知力分解为两个分力时 下列情况 得到唯一解的是 cd a 已知一个分力的大小和另一个分力的方向 求第一个分力的方向和另一个分力的大小b 已知两个分力的大小 求两个分力的方向c 已知一分力的大小和方向 求另一个分力的大小和方向d 已知两个分力的方向 求这两个分力的大小 错解分析 已知一个分力的大小和另一个分力的方向时 能够构成力的平行四边形 故a正确 b选项中亦可以构成平行四边形 故b正确 正确解析 一个已知力分解为两个互成角度的分力 如果没有条件限制 可分解为无数对分力 即分解不唯一 如果知道了力有两个方向的作用效果 即知道了两个分力的方向 或知道了一个分力 即一个分力的大小和方向确定 时 只能画出一个平行四边形 求出一组唯一解 处理时可画平行四边形解决 c d正确 力的合成与分解是互为逆运算的 要清楚 在平行 四边形定则中 对角线为合力 两条边为分力 根据平行四边形的性质 对应合力与分力进行解题 1 单选 如图2 2 8所示 小车水平向右做匀加速运动 bc杆对小球的作用力方向为 d 图2 2 8 a 一定沿杆斜向上b 一定竖直向上c 一定水平向右d 条件不足 无法判断 解析 本题用到力的分解与合成 由于杆的弹力方向可以朝任意的方向 但可以确定小球所受合力的方向水平向右 由正交分解法可以知道杆对球的力一定斜向右上 但具体方向无法确定 本题易错选项为a 容易误解为杆的弹力一定沿杆的方向 2 双选 若两个分力f1 f2夹角为 90 180 且 保持不变 则下列说法正确的是 cd