新课标2023版高考物理一轮总复习第二章相互作用第3讲力的合成和分解课件

1、第3讲力的合成和分解一、共点力合力和分力1共点力几个力如果都作用在物体的_，或它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力。2合力和分力(1)定义：假设一个力单独作用的_跟某几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫作那几个力的_，那几个力叫作这一个力的_。(2)关系：合力和分力是_的关系。同一点效果合力分力等效替代二、力的合成1定义：求几个力的合力的过程。2运算法则(1)平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力时，以表示这两个力的有向线段为_作平行四边形，这两个邻边之间的_就代表合力的大小和方向。如图甲所示。(2)三角形定则：把两个矢量_，从而求出合矢量的方法。如图乙所示。邻边对角线首尾相接三

2、、力的分解1定义：求一个已知力的_的过程。2运算法则：_定则或_定则。3两种分解方法：_分解法和_分解法。四、矢量和标量1矢量：既有大小又有_的量，运算时遵从_定则。2标量：只有大小没有方向的量，运算时按_相加减。分力平行四边形三角形正交效果方向平行四边形算术法则情境创设如图甲所示，两个小孩分别用F1、F2提着一桶水，水桶静止；如图乙所示，一个大人单独用力F提着同一桶水，水桶静止。微点判断(1)F1和F2是共点力。( )(2)F1和F2的共同作用效果与F的作用效果相同。( )(3)合力F与分力F1、F2之间满足平行四边形定则。( )(4)水桶的重力就是F1、F2两个力的合力。( )(5)几个力

3、的共同作用效果可以用一个力代替。( )(6)在进行力的合成与分解时，要应用平行四边形定则或三角形定则。( )(7)两个力的合力一定比任一分力大。( )(8)合力与分力是等效替代关系，因此受力分析时不要重复分析。( )(一) 力的合成(固基点) 题点全练通1两个力的合力范围有两个共点力，一个力的大小是10 N，另一个力的大小是4 N，它们合力的大小可能是( )A40 N B25 N C15 N D8 N解析：6 NF合14 N，只有8 N在此范围内，D项正确。答案：D2三个力的合力范围(多选)一物体静止于水平桌面上，两者之间的最大静摩擦力为5 N，现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点，三个力

4、的大小分别为2 N、2 N、3 N。下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是 ( )A物体所受静摩擦力可能为2 NB物体所受静摩擦力可能为4 NC物体可能仍保持静止D物体一定被拉动解析：两个2 N的力的合力范围为04 N，然后与3 N的力合成，则三力的合力范围为07 N，由于最大静摩擦力为5 N，因此可判定A、B、C正确，D错误。答案：ABC3作图法求合力某物体同时受到2个共点力作用，在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格的边长均表示1 N大小的力)，物体所受合外力最大的是 ( )答案：C4计算法求合力 (2022邯郸模拟)在平面内有作用于同一点的四个力，以力的作用点为坐标原点O，四个力的方

5、向如图所示，其中F16 N，F28 N，F34 N，F42 N。这四个力的合力方向指向( )A第一象限 B第二象限C第三象限 D第四象限答案：A要点自悟明1合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围：|F1F2|FF1F2。(2)三个共点力的合力范围最大值：三个力同向时，其合力最大，为FmaxF1F2F3。最小值：以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形(三个力首尾相接)，则其合力的最小值为零，即Fmin0；如果不能，则合力的最小值为FminF1|F2F3|(F1为三个力中最大的力)。2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

6、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。(二) 力的分解(精研点)方法1力的效果分解法1力的分解的原则(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，若受到三个力中，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。2力的效果分解法的步骤例1 某压榨机的结构示意图如图所示，其中B为固定铰链，若在A铰链处作用一垂直于墙壁的力F，则由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，

7、设C与D光滑接触，杆的重力及滑块C的重力不计，图中a0.6 m，b0.1 m，则物体D所受压力的大小与力F的比值为 ( )A3 B4 C5 D6答案A方法2力的正交分解法(1)定义：将已知量按相互垂直的两个方向进行分解的方法。(2)建轴原则：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(使尽量多的力分布在坐标轴上)；在动力学中，往往以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系。(3)解题方法：首先把各力向相互垂直的x轴、y轴上分解，然后分别对x轴方向和y轴方向列式分析。答案B答案C模型建构“活结”模型分析模型结构模型解读模型特点“活结”把绳子分为两段，且可沿绳移动，“

8、活结”一般由绳跨过滑轮或绳上挂一光滑挂钩而形成，绳子因“活结”而弯曲，但实际为同一根绳“活结”两侧的绳子上的张力大小处处相等例2“死结”模型 如图所示，一物体在三根不可伸长的轻绳的作用下处于静止状态，ac轻绳与竖直方向成37角，bc轻绳与竖直方向成53角，已知ac轻绳与bc轻绳能够承受的最大拉力均为20 N，cd轻绳能够承受足够大的拉力，g取10 m/s2，sin 370.6，sin 530.8。则所挂物体的最大质量为( )A1.6 kg B2.4 kg C2.5 kg D2.8 kg答案C二、“动杆”与“定杆”模型例3“动杆”模型如图为两种形式的吊车的示意图，OA为可绕O点转动的轻杆，重量不

9、计，AB为缆绳，当它们吊起相同重物时，杆OA在图(a)、(b)中的受力分别为Fa、Fb，则下列关系正确的是 ( )AFaFb BFaFbCFaFb D大小不确定答案A模型建构“动杆”模型分析模型结构模型解读模型特点轻杆用光滑的转轴或铰链连接，轻杆可围绕转轴或铰链自由转动当杆处于平衡时，杆所受的弹力方向一定沿杆例4“定杆”模型 如图所示，水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B。一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m10 kg的重物，CBA30，则滑轮受到绳子的作用力大小为(g取10 m/s2)( )A50 N B60 NC120 N D100 N答案D模型建构“定杆”模型分析模型结构模型解读模型特点轻杆被固定在接触面上，不发生转动杆所受的弹力方