2014步步高大一轮复习(人教版)第二章__第3课时力的合成与分解.ppt

第二章相互作用 物理人教版浙江专用 1 对矢量和标量的理解 下列各组物理量中全部是矢量的 a 位移 速度 加速度 力b 位移 长度 速度 电流c 力 位移 速率 加速度d 速度 加速度 力 电流 位移 速度 加速度 力既有大小又有方向 遵循平行四边形定则 长度只有大小没有方向是标量 电流运算不遵循平行四边形定则 速率是速度的大小 没有方向 电流虽然有大小也有方向 但运算不遵循平行四边形定则 a 题组扣点 深度思考 第3课时力的合成和分解 2 对合力与分力关系的理解 两个共点力f1与f2的合力大小为6n 则f1与f2的大小可能是 a f1 2n f2 9nb f1 4n f2 8nc f1 1n f2 8nd f1 2n f2 1n b 两个合力的范围是多少 f1 f2 f f1 f2 7n f 11n 4n f 12n 7n f 9n 1n f 3n 题组扣点 深度思考 图1 b g f ft ft ft ft g 两个ft的合力f与重力g大小相等 方向相反 题组扣点 深度思考 4 力的分解方法 将物体所受重力按力的效果进行分解 下列图中错误的是 c g1 题组扣点 深度思考 1 合力与分力 1 定义 如果一个力的跟几个力共同作用的效果相同 这一个力就叫那几个力的 那几个力就叫这个力的 2 逻辑关系 合力和分力是一种关系 2 共点力 作用在物体上的力的作用线或作用线的交于一点的力 3 力的合成的运算法则 1 平行四边形定则 求两个互成角度的共点力f1 f2的合力 可以用表示f1 f2的有向线段为作平行四边形 平行四边形的 在两个有向线段f1 f2之间 就表示合力的和 如图2甲所示 2 三角形定则 求两个互成角度的共点力f1 f2的合力 可以把表示f1 f2的线段顺次相接地画出 把f1 f2的另外两端连接起来 则此连线就表示的大小和方向 如图乙所示 作用效果 合力 分力 等效替代 反向延长线 邻边 对角线 方向 大小 首尾 合力 题组扣点 深度思考 图2 4 矢量和标量 1 矢量 既有大小又有的量 相加时遵循 2 标量 只有大小方向的量 求和时按相加 5 力的分解 1 概念 求一个力的的过程 2 遵循的原则 定则或定则 3 分解的方法 按力产生的进行分解 正交分解法 方向 平行四边形定则 没有 算术法则 分力 平行四边形 三角形 实际效果 思考 合力一定大于分力吗 合力可能大于分力 也可能等于或小于分力 题组扣点 深度思考 5 利用三角形法求合力 如图所示 f1 f2 f3恰好构成封闭的直角三角形 这三个力的合力最大的是 c 应用平行四边形定则逐个对二力合成 题组扣点 深度思考 mg ft f1 f3 1 力的三角形法则 c 2 合力一定 一分力f1的方向一定时 当另一分力f2的方向与f1垂直时 f2取得最小值 1 如三个力首尾相连组成一个闭合的三角形 则三个力的合力为零 2 两个力首尾相接作为三角形的两个边 则第三边就是二力的合力 题组扣点 深度思考 图3 考点一力的合成方法及合力范围的确定 2 计算法 根据平行四边形定则作出示意图 然后利用解三角形的方法求出合力 2 三个共点力的合成范围 最大值 三个力同向时 其合力最大 为fmax f1 f2 f3 最小值 以这三个力的大小为边 如果能组成封闭的三角形 则其合力的最小值为零 即fmin 0 如果不能 则合力的最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力和的绝对值 即fmin f1 f2 f3 f1为三个力中最大的力 1 共点力合成的方法 1 作图法 2 合力范围的确定 1 两个共点力的合力范围 f1 f2 f f1 f2 即两个力的大小不变时 其合力随夹角的增大而减小 当两个力反向时 合力最小 为 f1 f2 当两个力同向时 合力最大 为f1 f2 课堂探究 考点突破 f1 g f2 人的飞行方向 最终的飞行状态 匀速 平衡 注意两个力的方向 画好受力分析图 b 课堂探究 考点突破 图4 g fb fa ac 课堂探究 考点突破 课堂探究 考点突破 c f1 f2 f 拉力f可分解为 水平分力f1 fcos 竖直分力f2 fsin f1 f2 mg 重力分解为沿斜面向下的力f1 mgsin 垂直斜面向下的力f2 mgcos f2 f1 mg 考点二力的分解方法 课堂探究 考点突破 f1 f2 mg f2 f1 mg f1 f2 f 课堂探究 考点突破 2 按问题的需要进行分解 1 已知合力f和两个分力的方向 可以唯一地作出力的平行四边形 对力f进行分解 其解是唯一的 2 已知合力f和一个分力的大小与方向 力f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 则有三种可能 f1与f的夹角为 如图5所示 f2 f2 f2 f fsin f2 f2 f2 f2 fsin 时无解 f2 fsin 或f2 f时有一组解 fsin f2 f时有两组解 课堂探究 考点突破 例2 2012 课标全国 16 如图6 一小球放置在木板与竖直墙面之间 设墙面对球的压力大小为n1 球对木板的压力大小为n2 以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴 将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置 不计摩擦 在此过程中 a n1始终减小 n2始终增大b n1始终减小 n2始终减小c n1先增大后减小 n2始终减小d n1先增大后减小 n2先减小后增大 b 课堂探究 考点突破 图6 n1 n2 n1 n2 n1 n2 课堂探究 考点突破 突破训练3 如图7所示 有一质量不计的杆ao 长为r 可绕a自由转动 用绳在o点悬挂一个重为g的物体 另一根绳一端系在o点 另一端系在以o点为圆心的圆弧形墙壁上的c点 当点c由图示位置逐渐向上沿圆弧cb移动过程中 保持oa与地面夹角 不变 oc绳所受拉力的大小变化情况是 a 逐渐减小b 逐渐增大c 先减小后增大d 先增大后减小 c g 杆的支持力方向 课堂探究 考点突破 图7 考点三正交分解法 f fy fx 课堂探究 考点突破 g1 f f1 课堂探究 考点突破 图9 例3 所受重力g1 8n的砝码悬挂在绳pa和pb的结点上 pa偏离竖直方向37 角 pb在水平方向 且连在所受重力为g2 100n的木块上 木块静止于倾角为 37 的斜面上 如图9所示 求 木块与斜面间的摩擦力大小和木块所受斜面的弹力大小 x y g2 f fn ff 课堂探究 考点突破 图9 乙 例3 所受重力g1 8n的砝码悬挂在绳pa和pb的结点上 pa偏离竖直方向37 角 pb在水平方向 且连在所受重力为g2 100n的木块上 木块静止于倾角为 37 的斜面上 如图9所示 求 木块与斜面间的摩擦力大小和木块所受斜面的弹力大小 1 力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力作用下求合力的一种方法 分解的目的是为了更方便地求合力 将矢量运算转化为代数运算 2 一般情况下 应用正交分解法建立坐标系时 应尽量使所求量 或未知量 落 在坐标轴上 这样解方程较简单 课堂探究 考点突破 如图10所示 斜劈静止在水平地面上 有一物体沿斜劈表面向下运动 重力做的功与克服力f做的功相等 则下列判断中正确的是 a 物体可能加速下滑b 物体可能受三个力作用 且合力为零c 斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左d 撤去f后斜劈一定受到地面的摩擦力 图10 b 对物体受力分析如图 由重力做的功与克服力f做的功相等可知 重力的分力g1 f1 若斜劈表面光滑 则物体匀速运动 若斜劈表面粗糙 则物体减速运动 故a错误 b正确 课堂探究 考点突破 突破训练4 例4 某压榨机的结构示意图如图11所示 其中b为固定铰链 若在a铰链处作用一垂直于壁的力f 则由于力f的作用 使滑块c压紧物体d 设c与d光滑接触 杆的重力及滑块c的重力不计 图中a 0 5m b 0 05m 则物体d所受压力的大小与力f的比值为 a 4b 5c 10d 1 图11 b f1 f2 f f3 f4 学科素养培养 a ft1 ft2 mg 图12 学科素养培养 高考题组 1 2 模拟题组 3 4 5 高考模拟 提能训练 1 2011 上海单科 6 已知两个共点力的合力为50n 分力f1的方向与合力f的方向成30 角 分力f2的大小为30n 则 a f1的大小是唯一的b f2的方向是唯一的c f2有两个可能的方向d f2可取任意方向 高考模拟 提能训练 高考题组 1 2 模拟题组 3 4 5 1 2011 上海单科 6 已知两个共点力的合力为50n 分力f1的方向与合力f的方向成30 角 分力f2的大小为30n 则 a f1的大小是唯一的b f2的方向是唯一的c f2有两个可能的方向d f2可取任意方向 c f2 f2 fsin 25n 高考模拟 提能训练 高考题组 1 2 模拟题组 3 4 5 高考模拟 提能训练 高考题组 1 2 模拟题组 3 4 5 图13 b mg 高考模拟 提能训练 图13 高考题组 1 2 模拟题组 3 4 5 3 我国选手陈一冰多次勇夺吊环冠军 是世锦赛四冠王 图14为一次比赛中他先用双手撑住吊环 如图甲所示 然后身体下移 双臂缓慢张开到图乙位置 则每条绳索的张力 a 保持不变b 逐渐变小c 逐渐变大d 先变大后变小 图14 高考模拟 提能训练 高考题组 1 2 模拟题组 3 4 5 c g f ft ft ft ft g 高考模拟 提能训练 高考题组 1 2 模拟题组 3 4 5 3 我国选手陈一冰多次勇夺吊环冠军 是世锦赛四冠王 图14为一次比赛中他先用双手撑住吊环 如图甲所示 然后身体下移 双臂缓慢张开到图乙位置 则每条绳索的张力 a 保持不变b 逐渐变小c 逐渐变大d 先变大后变小 图14 高考模拟 提能训练 高考题组 1 2 模拟题组 3 4 5 图15 bd 高考模拟 提能训练 高考题组 1 2 模拟题组 3 4 5 图15 高考模拟 提能训练 高考题组 1 2 模拟题组 3 4 5 图16 a ft ft ft mag mbg fn 高考模拟 提能训练 高考题组 1 2 模拟题组 3 4 5 f合 练出高分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 解析 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 练出高分 解析 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 练出高分 解析 ac 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 练出高分 图1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 练出高分 解析 答案 a 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 练出高分 图2 解析 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 练出高分 图2 解析 a 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 练出高分 解析 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 练出高分 解析 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 练出高分 解析 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 图3 练出高分 解析 b 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 图3 练出高分 图4 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 练出高分 解析 答案 d 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 练出高分 图5 解析 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 练出高分 图5 解析 bcd 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 练出高分 解析 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 图6 练出高分 解析 bc 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 图6 练出高分 图7 解析 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 练出高分 图7 解析 bc 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 练出高分 图8 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 练出高分 解析 答案 ad 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 练出高分 解析 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 图9 练出高分 解析 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 练出高分 图9 d 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 图10 练出高分 解析 答案 c 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 练出高分 图11 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 练出高分 解析 答案 a 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 练出高分 图12