高考物理大一轮复习 第二章 第3讲 力的合成和分解课件.ppt

物体间的相互作用 第二章 第3讲力的合成和分解 一 力的合成1 合力与分力 1 定义 如果一个力 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 力的合成 求几个力的 的过程或方法 产生的效果 合力 分力 等效替代 合力 3 遵循的原则 1 平行四边形定则 求互成角度的共点力f1 f2的合力时 以表示f1 f2的有向线段为 作平行四边形 平行四边形的 f1 f2之间 就表示合力的 和 如图2 3 1甲所示 邻边 对角线 大小 方向 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 则此线段就表示 的大小和方向 如图2 3 1乙所示 首尾 合力 答案 b 解析 由矢量合成法则可知a图的合力为2f3 b图的合力为0 c图的合力为2f2 d图的合力为2f3 因f2为直角三角形的斜边 故这三个力的合力最大的为c图 二 力的分解1 概念 求一个力的 的过程 2 遵循的原则 定则 3 分解的方法 1 按力产生的 进行分解 2 分解 分力 平行四边形 效果 正交 跟踪训练 2 单选 如图2 3 2所示 重力为g的物体静止在倾角为 的斜面上 将重力g分解为垂直于斜面向下的力f1和平行于斜面向下的力f2 那么 a f1就是物体对斜面的压力b 物体对斜面的压力方向与f1方向相同 大小为gcos c f2就是物体受到的静摩擦力d 物体受到重力 斜面对物体的支持力 静摩擦力 f1和f2共五个力的作用 答案 b 1 共点力合成的方法 1 作图法的注意点 分力 合力的作用点相同 切忌弄错表示合力的对角线 分力 合力的比例要一致 力的标度要适当 虚线 实线要分清 表示分力和合力的两条邻边和对角线画实线 并加上箭头 平行四边形的另两条边画虚线 求合力时既要求出合力的大小 又要求出合力的方向 共点力的合成及合力范围的确定 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 几种特殊情况 如图2 3 3所示 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 2 三个共点力的合成 三个力共线且同向时 其合力最大 为f1 f2 f3 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 单选 两个大小相等的共点力f1 f2 当它们间的夹角为90 时 合力大小为20n 当它们间的夹角为120 时 合力的大小为 答案b 单选 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2 3 5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f1 f2 f3 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 答案 b 解析 用作图法先求出f1和f2的合力 其大小为2f3 方向与f3同向 然后再用f1和f2的合力与f3合成 可得出三个力的合力大小为3f3 方向沿f3方向 故b正确 题后反思 1 力的大小和方向一定时 其合力也一定 2 作图法求合力 需严格用同一标度作出力的图示 作出规范的平行四边形 3 解析法求合力 只需作出力的示意图 对平行四边形的作图要求也不太严格 重点是利用数学方法求解 1 按力的实际效果分解按力的实际效果求分力的方法 先根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向 再根据两个实际分力的方向画出平行四边形 并由平行四边形定则求出两个分力的大小 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 力的分解 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 多选 如图2 3 7所示 用轻绳oa ob和oc将重为g的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静止状态 ao绳水平 ob绳与竖直方向的夹角为 则ao绳的拉力fa ob绳的拉力fb的大小与g之间的关系为 答案ac 2015年黑龙江模拟 如图2 3 9所示 斜面倾角为 37 一质量为m 7kg的木块恰能沿斜面匀速下滑 若用一水平恒力f作用于木块上 使之沿斜面向上做匀速运动 求此恒力f的大小 sin37 0 6 g 10m s2 答案 f 240n 1 死结 可理解为把绳子分成两段 且不可以沿绳子移动的结点 死结 两侧的绳因结而变成了两根独立的绳 因此由 死结 分开的两段绳子上的弹力不一定相等 2 活结 可理解为把绳子分成两段 且可以沿绳子移动的结点 活结 一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的 绳子虽然因 活结 而弯曲 但实际上是同一根绳 所以由 活结 分开的两段绳子上弹力的大小一定相等 两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线 绳上的结之 死结 与 活结 如图2 3 10甲所示 轻绳ad跨过固定的水平横梁bc右端的定滑轮挂住一个质量为m1的物体 acb 30 图乙中轻杆hg一端用铰链固定在竖直墙上 另一端g通过细绳eg拉住 eg与水平方向也成30 轻杆的g点用细绳gf拉住一个质量为m2的物体 求 1 轻绳ac段的张力ftac与细绳eg的张力fteg之比 2 轻杆bc对c端的支持力 3 轻杆hg对g端的支持力 题后反思 1 对轻质杆 若与墙壁通过转轴相连 则杆产生的弹力方向一定沿杆 2 对轻质杆 若一端固定 则杆产生的弹力有可能沿杆 也有可能不沿杆 杆的弹力方向 可根据共点力的平衡作用判断