高考物理总复习 第二章 第一单元 第3课 共点力的合成与分解课件.ppt

第一单元力的相互作用第3课共点力的合成与分解 第二章研究物体间的相互作用 知能要求与高考展望 1 理解力的合成与分解的概念 2 能够运用力的平行四边形定则 三角形定则进行力的合成与分解 3 直接考查往往是选择题 但综合计算中经常用到此方法 课前自修 1 力的合成 1 合力与分力 如果一个力产生的 跟其他几个力同时作用产生的 相同 这个力叫做那几个力的 那几个力叫做这个力的 合力与分力为 关系 2 力的合成 求几个力的 叫做力的合成 合力 效果 效果 合力 分力 等效 3 共点力 多个力都作用在同一个物体上 且它们的作用线或其延长线交于 则这几个力称为共点力 4 平行四边形定则 用表示二力f1和f2的有向线段为邻边作 它的对角线就表示 的大小和方向 如下图所示 合力 一点 平行四边形 2 力的分解 1 力的分解 求一个力的 叫做力的分解 力的分解是力的合成的 运算 2 力的分解也遵循 定则 力的分解相当于已知对角线求邻边 平行四边形 分力 逆 重难突破 1 共点力合成的方法 1 作图法 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 几种特殊情况 f f 2f1cosf f1 f2 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 当两力同向时 合力最大 为f1 f2 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 3 力的分解方法 1 效果分解 常见的按力产生的效果进行分解的情形 2 正交分解 将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法 正交分解法是高考的热点 分解原则 以少分解力和容易分解力为原则 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fx fx1 fx2 fx3 y轴上的合力fy fy1 fy2 fy3 合力大小 f 合力方向 与x轴夹角为 则tan 题型探究 题型一 理解概念 正确推理 例1 大小为4n 7n 9n的三个共点力 a 它们的最大合力等于9nb 它们的最大合力等于20nc 它们的最小合力等于0d 它们的最小合力等于2n 审题突破 本题考查力的合成的理解及应用 要注意力的合成遵循的法则以及极限值的理解与讨论 从而解答问题 解析 无论有多少个力 当它们的方向都相同时 则它们的合力最大 故fmax 4 7 9 20 n 求这3个力的合力的最小值时 看能否把它们画成一个封闭的三角形 如果能画成 则它的合力等于0 因为9 7 4 0 故它们可画成一个封闭的三角形 如下图所示 故它们的最小合力等于0 答案 bc 方法点窍 求三个力的合力时 其最大值等于三个力之和 最小值则先检验 若用一个大的力减去两个小的力的和 其差大于0 则这个差值为最小值 其差小于0 则可把这三个力画成一个封闭的三角形 三个力的合力的最小值等于0 题型二 如何进行力的实际作用效果分解 例2 如图所示 在倾角为 的斜面上 放一质量为m的光滑小球 球被竖直的木板挡住 则斜面对球的支持力和挡板对球的弹力分别是 a mgsin mgcos b mgcos mgsin c mg sin mgtan d mg cos mgtan 审题突破 本题考查力的分解的处理能力 在生产和生活中 力的分解一定要按照力产生的作用效果进行 做到具体问题具体分析 本题对于重力的分解 不能一味把它往沿斜面向下的方向及垂直于斜面向下的方向分解而得到b的错误结论 解析 小球受到重力mg 斜面的支持力n1 竖直木板的弹力n2的作用 将重力mg沿n1 n2反方向进行分解 分解为n1 n2 如图所示 由平衡条件得n1 n1 mg cos n2 n2 mgtan 答案 d 方法点窍 力的分解要根据实际要求进行分解 而不能用定势思维进行 本题如果挡板垂直于斜面 则重力就要按沿斜面向下及垂直斜面向下分解 题型三 多数问题可采用 正交分解法 解答 例3 如图所示 一物块置于水平地面上 当用与水平方向成60 角的力f1拉物块时 物块做匀速直线运动 当改用与水平方向成30 角的力f2推物块时 物块仍做匀速直线运动 若f1和f2的大小相等 则物块与地面之间的动摩擦因数为 审题突破 本题对物体作受力分析 物体都受到四个力 用正交分解法比较容易 解析 当用f1拉物块时 由匀速直线运动的受力特点知f1cos60 fn1 fn1 f1sin60 mg 当用f2推物块时 由匀速直线运动的受力特点知f2cos30 fn2 mg f2sin30 fn2 又由题意知f1 f2 解 得 2 答案 b 方法点窍 采用合成法还是正交分解法的目的都是为了有效解题 一旦一种方法做起来不易操作 就要换另一种方法 随堂训练 1 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 错解 因不懂矢量三角形箭头箭尾对接的物理意义而乱选 答案 c 2 关于力的分解 下列说法中正确的是 a 力的分解要按照已知力产生的实际效果进行分解b 斜面上的物体 其重力一定要分解为沿斜面向下的下滑力和垂直斜面向下的正压力c 平行四边形定则限制了力只能分解为两个分力d 力分解为分力后 分力和合力要同时列入式中计算 错解 错选b 不注意物理量的本质所致 重力为引力类 正压力为弹力类 且作用点在斜面上 若这样说 重力 就 变性 了 答案 ac 3 如图 水平横梁的一端a插在墙壁内 另一端装有一小滑轮 一轻绳的一端c固定于墙壁上 另一端跨过滑