2012届高三物理一轮复习 第一章《力 物体的平衡》专题四 力的合成和分解学案

用心 爱心 专心1 图 1 29 甲图 1 29 乙 20122012 届高三物理一轮复习学案 届高三物理一轮复习学案 第一章第一章 力力 物体的平衡物体的平衡 专题四专题四 力的合成和分解力的合成和分解 考点透析考点透析 一一 本专题考点 本专题考点 矢量 分力和合力 平行四边形法则 二二 理解和掌握的内容理解和掌握的内容 1 矢量 有大小有方向 同时遵从矢量合成法则的物理量 电流既有大小又有方向 但却是标量 标量 只有大小没有方向的物理量 标量运算遵从代数法则 请读者考虑 高中物理涉及到的物理量那些是矢量 那些是标量 分力和合力 如果一个力作用在物体上 它产生的效果跟几个力共同作用的效果 相同 这个力叫做那几个力的合力 而那几个力叫做这个力的分力 应用合力和分力的思想解题 要紧紧依据等效替换的原则 分力和合力不能同时考虑 分析物体的受力情况只分析物体实际受到的力 而不要分析它们的分力和合力 例如 图 1 27 示小木块沿斜面匀速下滑 小木块受几个力呢 它当然只受重力 支持力和摩擦力 三个作用 下滑力是重力的分力 不应作为物体受到的力 平行四边形法则 平行四边形法则是矢量运算的普适法则 为方便运算 我们通 常将解四边形的问题转化成解三角形 力的合成 已知F1 F2和它们的夹角 如图 1 28 则它们的合力 大小 F COSFFFF 21 2 2 2 1 2 方向 tg cos sin 21 2 FF F 由公式知 当 在 00到 1800之间变化时 F随 的增大而减 小 5 力的分解 分解原则 1 力的作用效果分解 2 方便性原则分解 即满足解题方便的原则 在复习时我们应当特别明确一个问题 力的合成和分解是由受力分析到建立力学方程 的过程所采取的一种手段 是处理复杂受力情况的一种方法 合成和分解不是机械的 死 板的 在有明确的目的前提下要灵活运用 在以后的例题中会有所说明 唯一分解条件 1 知两个分力的方向 2 知一个分力 请读者考虑 在已知两 个分力的大小 或已知一个分力的大小和另一个分力的 方向的条件下 将已知力分解 会有那些可能性 例题透析例题透析 例例 1 1 三段不可伸长的细绳OA OB OC能承受的最 大拉力相同 它们共同悬挂一重物 如图 1 29 甲所示 其中OB是水平的 A端 B端固定 若逐渐增加端所挂物 体的质量 则先断的绳子是 A 必定是 OA B 必定是 OB m v 图 1 27 F1 F2 F O 图 1 28 用心 爱心 专心2 图 1 30 C 必定是 OC D 可能是 OB 也可能是 OC 解析解析 结点O受力如图 1 29 乙 其中Tc等于物重 而Ta Tb的合力F和Tc构成平衡 力 显然当物重增加时 在Ta Tb Tc中总是Ta最大 故选A 思考拓宽思考拓宽 若已知OA与竖直方向的夹角为300 OA能承受的最 大拉力为N360 BO能承受的最大拉力为60N 而 的强度足够 大 则所挂重物的重力最大为多大 90N 例题二例题二 如图 1 30 在半径为 的光滑半球面上距地面高 处悬 挂一定滑轮 重力为G的小球用绕过滑轮的绳子被站在地上的人拉 住 人拉住绳子 在与球面相切的某点缓缓运动到接近顶点的过程 中 试分析小球对半球的压力和绳子拉力如何变化 解析解析 小球缓慢移动 认为处在平衡态 将重力分解 它的两个分力分别和N T构成 平衡力 由三角形相似 L T R N h mg 显然mg h一定 R不变则N不变 而L减小则 T 减小 思考拓宽思考拓宽 解此类问题关键是找力的三角形 找到三角形后 若不能利用三角函数求 解 一般可考虑三角形相似 能力提升能力提升 知识与技能 1 作用在物体上的两个共点力分别为 5N 和 4N 则它们的合力不可能为 A 9N B 5N C 2N D 10N 2 下面是一个直角支架挂住重物G的三种装置 其中水平棒AB 可绕 B 点自由转动 和绳AC所受重力不计 三种情况下绳AC与棒的夹角 如图 1 31 所示 则绳 AC上拉力依大小的顺序排列是 A Ta Tb Tc B Tc Tb TaC Tb Tc Ta D Tc Ta Tb 3 两个共点力的合力为F 保持它们的夹角不变 其中一个分力的大小也不变 而增大另 一个分力 则F A 一定变大B 可能变大 C 当它们的夹角小于 900时 不一定变大 D 当它们的夹角大于等于 900时 一定变大 4 用两根等长的绳子匀速向上提起重为G的钢板如图 1 32 若 绳子能承受的最大拉力也为G 则绳与钢板之间的夹角 应为 A 30 B 30 C 60 D 60 能力与素质 5 物体m恰好沿静止的斜面匀速下滑 现用一个力F作用在 m 上 力F过m的重心 且方向竖直向下 如图 1 33 所示 则错误的是 A 斜面对物体的压力增大了B 斜面对物体的摩擦力增大了 V 图 1 32 图 1 33 图 1 31 用心 爱心 专心3 C 物体将不能沿斜面匀速下滑D 物体仍保持匀速下滑 6 如图 1 34 所示 F1 F2 F3 F4 F5 F6六个力共点 它们的大小分别为 1N 2N 3N 4N 5N 6N 相邻两力的夹角均为 60 则六个力的合力大小为 N 方向 7 如图 1 35 所示 物体受 F1 F2和 F3而处于静止状态 其中 F3 10N 则 F1 F2的 大小各为多少 8 如图 1 36 所示 质量为m的小球置于固定圆环的中心 O 两等长细绳一端拴着一 球 另一端分别系在环上A B两点 绳OA与竖直方向夹角为 绳OB水平 当绳OB的 B端沿逆时针缓缓移动到C的过程中 绳OB在何处张力最小 最小值是多少 专题四 1 D 2