2020版高考物理总复习冲A方案第5讲力合成与分解教案新人教版

第5讲力的合成与分解【知识总览】【考点研究】考点1力的合成(c)·条目分析1.协力与分力的定义:假如一个力F产生的成效与几个力共同作用时产生的成效同样,我们就称这个力F为那几个力的协力,那几个力是这个力F的分力.2.协力与分力的关系:(1)等效性(协力与分力产生的成效同样,能够等效代替);(2)同体性(各个分力要作用在同一个物体上才能求协力).3.力的合成恪守平行四边形定章.4.协力与分力的大小关系两分力的大小不变时,协力F随两分力的夹角增大而减小,也能够说,协力F随两分力的夹角减小而增大.F1、F2两力合成时,协力F的取值范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2.·典型例题图51-例1如图5-1所示,小英同学用两根同样长的绳索拴住一只钩码,拉住绳索两端使钩码悬停在空中,保持两手处于同一高度,开端时两绳间的夹角为150°.现将两绳间的夹角慢慢减小到30°,则( )A两绳拉力渐渐减小.B.两绳拉力渐渐增大C.两绳拉力先减小后增大D两绳拉力的协力渐渐增大.,图5-2中沿每个手变式[2019·义乌中学月考]一位体操运动员在水平川面上做倒立动作臂方向的力最大的是()图5-2[重点总结]几种特别状况的共点力的合成状况两力相互垂两力等大,两力等大且夹直夹角为θ角为120°图示22F=2Fcos2F=112F与F1的夹角为协力与结论分力等大tanθ=122考点2力的分解(c)·条目分析1.力的分解:已知一个力争分力的过程叫作力的分解.2.力的分解是力的合成的逆运算,恪守平行四边形定章.3力的分解原则是依据力的成效进行分解..4.力的分解的几种常有实例实例剖析地面上物体受斜向上的拉力,拉力F一方面使物体沿水平川眼行进,另一F方面向上提物体,所以拉力F可分解为水平向前的力1和竖直向上的力2FF质量为m的物体静止在斜面上,其重力产生两个成效:一是使物体拥有沿斜面下滑趋向的分力F1;二是使物体压紧斜面的分力F2.F1=mgsinα,F2=mgcosα质量为m的圆滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时,其重力产生两个成效:一是使球压紧挡板的分力F1;二是使球压紧斜面的分力F2.F1=mgtan,F2=质量为m的圆滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上,其重力产生两个成效:一是使球压紧竖直墙壁的分力F1;二是使球拉紧悬线的分力F2.F1=mgtan,F2=(续表)实例剖析A、B两点位于同一平面上,质量为m的物体被AO、BO两线拉住,其重力产生两个成效:一是使物体拉紧AO线的分力F1;二是使物体拉紧BO线的分力F2.F1=F2=2质量为m的物体被支架悬挂而静止,其重力产生两个成效:一是拉伸AB的分力F1;二是压缩BC的分力F2.F1=mgtanα,F2=·典型例题图5-3例2刀、斧、凿等切削工具的刃部叫作劈.如图5-3所示是用斧头劈木柴的表示图.劈的纵截面是一个等腰三角形,使用劈的时候,垂直于劈背加一个力F,这个力产生两个作用成效,使劈的两个侧面推压木柴,把木柴劈开.设劈背的宽度为d,劈的侧面长为l,不计斧头的自己重力,则劈的侧面推压木柴的力为( )A.FB.FC.2FD.2F图5-4变式1如图54所示,圆弧形货架上放着四个完整同样的圆滑小球,O为圆心,则对圆弧面的-压力最小的是( )A.a球B.b球C.c球D.d球图5-5变式

2

为了行车的方便与安全

,上山的公路都是很长的

“之”字形盘山公路

,这样做的主要目的是

(

)A.减小上山车辆遇到的摩擦力B.减小上山车辆的重力C.减小上山车辆对路面的压力D.减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力[重点总结]一个力按力的作用成效能够分解为两个确立的分力

,分解的思路为

:确立要分解的力;按实质作用成效确立两分力的方向;沿两分力的方向作平行四边形;依据数学知识求分力.考点3正交分解法(d)·条目分析1.正交分解法的基本步骤选用正交方向:正交的两个方向能够随意选用,不会影响研究的结果,但假如选择合理,则解题较为方便.选用正交方向的一般原则:①使尽量多的力落在座标轴上;②平行和垂直于接触面;③平行和垂直于运动方向.分别将各力沿正交的两个方向(x轴和y轴)分解,如图5-6所示.图5-6求各力在x轴和y轴上的分力的协力Fx和Fy,则有Fx=F1x+F2x+F3x+,Fy=F1y+F2y+F3y+2.结论假如物体处于均衡状态,则Fx=0,Fy=0.假如物体在x轴方向做匀加快直线运动,则Fx=ma,Fy=0;假如物体在y轴方向做匀加快直线运动,则Fx=0,Fy=ma.·典型例题例3如图5-7所示,坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m,在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下,沿水平川面向右挪动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ,重力加快度为g,雪橇遇到的

(

)图5-7A.支持力等于mgB.滑动摩擦力等于μmgC.滑动摩擦力小于μmgD.滑动摩擦力的方向与F方向相反图5-8变式[2019·桐乡一中期中]如图5-8所示,建筑装饰中工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石施加竖直向上、大小为F的力时,磨石恰巧沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁间的动摩擦因数为μ,重力加快度为g,则磨石遇到的摩擦力为( )A.(F-mg)cos

θ

B.(F-mg)sin

θC.μ(F-mg)cos[重点总结](1)

θD.μ(F-mg)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协力的一种方法

,分解的目的是更方便地求协力

,将矢量运算转变为代数运算

.一般解决物体的均衡问题,应用正交分解法成立坐标系时,应尽量使所求量(或未知量)“落”在座标轴上,这样解方程较简单.考点

4共点力均衡条件及应用

(c)·条目分析1.共点力:假如几个力共同作用在同一点上,或许虽不作用在同一点上,但它们的延伸线交于同一点,这样的一组力就叫作共点力.力的合成与分解的平行四边形定章只合用于共点力.2.均衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态.物体处于均衡状态时,F合=0.·典型例题例

4

如图

图5-95-9所示,一个家用台灯静止放在水平桌面上

,以下描绘中正确的选项是

(

)A.台灯对桌子的作使劲和桌子对台灯的作使劲是一对均衡力B.台灯遇到向左的摩擦力C.旋转点O对灯头的作使劲沿AB方向D.台灯底座所受协力为零变式[2019·金丽衢联考]在班级的晚会中,物理老师表演了一个节目,用地面上叠放成如图5-10所示的形状,过后同学们运用所学物理知识进行了剖析是( )

4个可乐瓶在水平,此中不正确的图5-10A.应同学以为2号瓶对1号瓶的作使劲方向斜向右上方B.陈同学以为1号瓶的重心正幸亏与2号瓶接触点的正上方C.吕同学以为地面对4号瓶的支持力等于4个瓶子(包含里面可乐D.刘同学以为假如地面是圆滑的,物理老师表演同样会成功[重点总结]共点力均衡的几条重要推论:

)的总重力二力均衡:假如物体在两个共点力作用下处于均衡状态,则这两个力必定大小相等、方向相反.三力均衡:物体在三个共点力作用下处于均衡状态时,此中随意两个力的协力与第三个力大小相等、方向相反.(3)多力均衡:物体在N个共点力作用下处于均衡状态时,此中随意一个力与节余的(N-1)个力的协力必定等大反向.第5讲

力的合成与分解【考点研究】考点1力的合成(c)典型例题例1A[分析]两绳间的夹角不论为多少,两绳拉力的协力总等于钩码的重力,选项D错误.因为两绳拉力的协力不变,所以依据平行四边形定章,两绳间的夹角越小,则两绳拉力越小,选项A正确,选项B、C错误.变式D[分析]以运动员为研究对象,运动员遇到重力和沿两手臂方向的力作用,沿两手臂方向的力的协力与重力大小相等.在协力一准时,两分力的夹角越大,两分力越大,故D正确.考点2力的分解(c)典型例题例2B[分析]将力F分解为F1、F2两个分力,这两个分力分别与劈的两个侧面垂直,依据对称性,两分力1、2大小相等,这样以1、2为邻边的平行四边形就是一个菱形,因为菱形的对FFFF角线相互垂直且均分,依据三角形相像得2=2,所以F1=F2=F,故B正确,A、C、D错误.1变式1A[分析]小球对圆弧面的压力等于小球的重力沿斜面向下的分力mgsinθ,θ为斜面与水平面的夹角,所以a球对圆弧面的压力最小.F和使物体压变式2D[分析]如下图,将重力G按产生的成效分解成使物体下滑的分力1紧斜面的分力2,有1sinθ,2cosθ,倾角θ减小,则1减小,2增大,同一座山,高度一FF=GF=GFF定,把公路修成盘山公路时,使长度增添,则路面的倾角减小,即减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力,可使行车安全,故D正确,A、B、C错误.考点3正交分解法(d)典型例题例3C[分析]对雪橇受力剖析,有FN+Fsinθ=mg,则FN=mg-Fsinθ<mg,选项A错误;滑动摩擦力f=μFN=μ(mg-Fsinθ)<μmg,滑动摩擦力方向沿水平川面向左,选项B、D错误,C正确.变式A[分析]磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力而处于均衡状态,可知F必定大于重力;先将重力及向上的推力合成,再将两者的协力向垂直于斜壁方向及沿斜壁方向分解,在沿斜壁方向有f=(F-mg)cosθ,在垂直于斜壁方向上有FN=(F-mg)sinθ,则f=(F-mg)cos=μ(F-mg)sinθ,应选项A正确,选项B、C、D错误.考点4共点力均衡条件及应用(c)典型例题例4D[分析]依据相互作使劲的特色,台灯对桌子的作使劲和桌子对台灯的作使劲是一对相互作使劲,故A错误;台灯静止在水平桌面上,对台灯受力剖析,台灯遇到重力和桌面的支持力,如有摩擦力,则不行能处于均衡状态,故B错误;对灯头受力剖析,灯头遇到重