（课标版）2021高考物理一轮复习 第二章 相互作用 第2讲 力的合成与分解课件

第2讲力的合成与分解,基础过关,一、力的合成1.合力与分力(1)定义:如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这一个力就叫那几个力的合力,那几个力就叫这个力的分力。(2)关系:合力和分力是一种等效替代关系。2.力的合成:求几个力的合力的过程。,3.力的运算法则(1)三角形定则:把两个矢量首尾相连从而求出合矢量的方法。(如图所示)(2)平行四边形定则:求互成角度的两个力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。,二、力的分解1.力的分解(1)定义:求一个力的分力的过程。力的分解是力的合成的逆运算。(2)遵循的原则:平行四边形定则或三角形定则。,2.力的效果分解法(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向;(2)再根据两个实际分力的方向画出平行四边形;(3)最后由数学知识求出两分力的大小。,3.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。(2)建立坐标轴的原则: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)。,1.判断下列说法对错。(1)合力与它的分力的作用对象为同一个物体。()(2)合力及其分力可以同时作用在物体上。()(3)几个力的共同作用效果可以用一个力来代替。()(4)在进行力的合成与分解时,都要应用平行四边形定则或三角形定则。()(5)两个力的合力一定比其分力大。()(6)既有大小又有方向的物理量一定是矢量。(),2.(多选)将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中正确的是(abd),3.两个力f1和f2间的夹角为,两力的合力为f。以下说法正确的是(d)a.若f1和f2大小不变,角越小,合力f就越小b.合力f总比分力f1和f2中的任何一个力都大c.如果夹角不变,f1大小不变,只要f2增大,合力f一定增大d.合力f的作用效果与两个分力f1和f2共同作用产生的效果是相同的,4.(多选)(2019广东深圳联考)一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进,则对小孩和车的下列说法正确的是(cd)a.拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力b.拉力与摩擦力的合力大小等于车和小孩重力大小c.拉力与摩擦力的合力方向竖直向上d.小孩和车所受的合力为零,考点一力的合成,考点突破,1.共点力合成的常用方法(1)作图法:从力的作用点起,按同一标度作出两个分力f1和f2的图示,再以f1和f2的图示为邻边作平行四边形,画出过作用点的对角线,量出对角线的长度,计算出合力的大小,量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。,(2)计算法:几种特殊情况的共点力的合成。,(3)力的三角形定则:将表示两个力的线段保持原来的方向依次首尾相接,从第一个力的起点,到第二个力的箭头的有向线段为合力。平行四边形定则与三角形定则的关系如图所示。,2.重要结论(1)两个分力大小一定时,夹角越大,合力越小。(2)合力一定,两等大分力的夹角越大,两分力越大。(3)合力可以大于分力,等于分力,也可以小于分力。,1.如图所示为两个大小不变、夹角变化的力的合力的大小f与角之间的关系图像(02),下列说法中正确的是(c),a.合力大小的变化范围是0f14nb.合力大小的变化范围是2nf10nc.这两个分力的大小分别为6n和8nd.这两个分力的大小分别为2n和8n,解析由题图可知:当两力夹角为180时,两力的合力为2n,而当两力夹角为90时,两力的合力为10n。则这两个力的大小分别为6n、8n,故c项正确,d项错误;当两个力方向相同时,合力大小等于两个力大小之和,为14n,当两个力方向相反时,合力大小等于两个力大小之差,为2n,由此可见合力大小的变化范围是2nf14n,故a、b项错误。,2.2018年10月23日,港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是(c)a.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力b.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度c.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下d.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布,解析每根钢索对索塔的拉力可分解为水平分力和竖直向下的分力,竖直方向上,索塔受到的向下的压力大小等于钢索和桥面的总重力,故增加钢索数量不能减小索塔受到的向下的压力,a错;降低索塔高度,钢索的水平倾角减小,钢索所受拉力反而会增大,b错;不论两侧钢索是否对称分布,只要两侧钢索的水平分力相互抵消,钢索对索塔的合力就会竖直向下,c对,d错。,3.(多选)一物体位于光滑水平面上,同时受到三个水平共点力f1、f2和f3的作用,其大小分别为f1=42n、f2=28n、f3=20n,且f1的方向指向正北,下列说法中正确的是(abd)a.这三个力的合力可能为零b.f1、f2两个力的合力大小可能为20nc.若物体处于匀速直线运动状态,则f2、f3的合力大小为48n,方向指向正南d.若物体处于静止状态,则f2、f3的合力大小为42n,方向指向正南,解析f1、f2的合力范围是|f1-f2|ff1+f2,即14nf70n,选项b正确;f3的大小处于此范围之内,所以这三个力的合力可能为零,选项a正确。若物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态),则某两个力的合力必定与第三个力等大反向,故选项c错误,d正确。,考点二力的分解,1.力的分解常用的方法,2.力的分解方法选取原则(1)选用哪一种方法进行力的分解要视情况而定,一般来说,当物体受到三个或三个以下的力时,常按实际效果进行分解,若这三个力中,有两个力互相垂直,可选用正交分解法。(2)当物体受到三个以上的力时,常用正交分解法。,例(多选)明朝谢肇淛的五杂组中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为,现在木楔背上加一力f,方向如图所示,木楔两侧产生推力fn,则(bc)a.若f一定,大时fn大b.若f一定,小时fn大c.若一定,f大时fn大d.若一定,f小时fn大,解析本题考查力的分解。如图所示,把力f分解在垂直于木楔两侧的方向上,根据力的作用效果可知,f1=f2=fn=,由此式可见,b、c项正确,a、d项错。,考向1力的分解中的多解性讨论1.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(c)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,解析由f1、f2和f的矢量三角形图可以看出:因f2=30nf20=25n且f2f2,a错误,b正确。,2.(多选)(2019山东潍坊青州检测)如图所示(俯视),完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上处于静止状态,每个足球的质量都是m,不考虑转动情况,重力加速度为g,下列说法正确的是(ad),a.下面每个球对地面的压力均为mgb.下面的球不受地面给的摩擦力c.下面每个球受地面给的摩擦力均为mgd.上面球对下面每个球的压力均为mg,解析以四个球整体为研究对象,受力分析可得3fn