2024年高考物理一轮总复习第二章相互作用-力第2讲力的合成与分解课件

第2讲力的合成与分解课

程

标

准通过实验，了解力的合成与分解，知道矢量和标量．

素

养

目

标物理观念：知道合力、分力的概念，掌握平行四边形定则．科学思维：能应用力的合成与分解的知识，分析实际问题．必备知识·自主落实关键能力·精准突破必备知识·自主落实一、力的合成1．合力与分力

合力不一定大于分力(1)定义：如果一个力单独作用的________跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，那几个力叫作这一个力的分力．(2)关系：合力和分力是________的关系．效果等效替代2．共点力作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力．如图所示均是共点力．3．力的合成(1)定义：求几个力的合力的过程．(2)运算法则

所有矢量的运算法则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________就表示合力的大小和方向．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．邻边对角线首尾相连二、力的分解1．定义求一个力的________的过程．力的分解是_________的逆运算．2．遵循的法则(1)____________定则．(2)________定则．3．力的正交分解把力沿两个互相________的方向分解，叫力的正交分解．

让尽量多的力在坐标轴上分力力的合成平行四边形三角形垂直走进生活生活中，经常会遇到：一个人提起一个水桶；两个人共同提一个水桶，如下图．由此思考并判断(1)一个人提起水桶时施加的力与两个人共同提起水桶施加的两个力的作用效果相同．(

)(2)人提起稍重的箱子时，人会倾斜，对箱子的拉力可分解为向上提起箱子的力和使箱子压紧右腿的力．(

)(3)在对力进行合成或分解时，一定要遵守平行四边形定则或三角形定则．(

)(4)合力一定大于它的两个分力．(

)(5)原则上，一个力可以分解为无数对分力．(

)(6)在两个分力大小一定时，其夹角θ(0°≤θ≤180°)越大，合力越小．(

)√√√×

√√关键能力·精准突破考点一共点力的合成1．合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.(2)三个共点力的合力范围①三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3.②若任意两个力的大小之和大于或等于第三力，且大小之差小于第三力，则三个力的合力最小值为零，否则合力最小值等于最大的力减去另外两个力．2．计算法确定合力大小时常用的数学知识(1)三角函数的定义．(2)勾股定理．(3)特殊三角形的知识．例如：等边三角形、等腰三角形……(4)相似三角形的规律．(5)正弦定理、余弦定理．注意：合力可以大于分力，可以等于分力，也可以小于分力．针

对

训

练1.一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．由题给条件无法求合力大小答案：B解析：先以力F1和F2为邻边作平行四边形，其合力与F3共线，大小F12＝2F3，如图所示，F12再与第三个力F3合成求合力F合，可得F合＝3F3，故选B.2．三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们的合力F的大小，下列说法正确的是(

)A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3B．F至少比F1、F2、F3中的某一个力大C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零答案：C解析：三个大小分别是F1、F2、F3的共点力合成后的最大值一定等于F1＋F2＋F3，但最小值不一定等于零，只有当某一个力的大小在另外两个力的合力范围内时，这三个力的合力才可能为零，合力可能比三个力都大，也可能比三个力都小，合力能够为零的条件是三个力的矢量箭头能组成首尾相接的三角形，任意两个力的和必须大于第三个力，选项A、B、D错误，C正确．

答案：ACD

2．正交分解建立坐标系静力学中：一般以少分解力和容易分解力为原则建立坐标系动力学中：一般以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系分解把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解计算计算x轴上的合力：Fx＝Fx1＋Fx2＋Fx3＋…计算y轴上的合力：Fy＝Fy1＋Fy2＋Fy3＋…考向1按照力的效果分解力例1(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θ，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(

)A．若F一定，θ大时FN大B．若F一定，θ小时FN大C．若θ一定，F大时FN大D．若θ一定，F小时FN大答案：BC

答案：A

针

对

训

练4.[2023·江苏常州调研]戽(hù)斗是古代一种小型的人力提水灌田农具，是我国古代劳动人民智慧的结晶．如图所示，戽斗的两根绳子穿过取水容器的四个光滑孔，两人双手执绳牵斗取水，在绳子长度一定时(

)A．两人站得越近越省力B．两人站得越远越省力C．两边绳子与竖直方向夹角为60°时最省力D．绳子拉力大小与两人距离远近无关答案：A

答案：BC

素养提升模型建构

“活结”与“死结”“动杆”与“定杆”模型1细绳上“死结”与“活结”模型

“活结”模型“死结”模型特征轻绳跨过光滑动滑轮或绳上挂一光滑挂钩结点不能沿轻绳移动受力特点一条绳子，结点两侧轻绳的拉力大小总是相等两条绳子，结点两侧轻绳拉力大小不一定相等求解方法研究绳子连接处的结点或者物体，利用平衡知识求解典例1[2022·辽宁卷]如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态．蛛丝OM、ON与竖直方向夹角分别为α、β(α>β)．用F1、F2分别表示OM、ON的拉力，则(

)A．F1的竖直分力大于F2的竖直分力B．F1的竖直分力等于F2的竖直分力C．F1的水平分力大于F2的水平分力D．F1的水平分力等于F2的水平分力答案：D

模型2“动杆”与“定杆”模型

“活杆”模型“定杆”模型特征轻杆一端通过光滑铰链或者光滑转轴固定且轻杆可绕固定端转动轻杆的一端固定，不可绕固定端转动受力特点轻杆两端的力一定沿杆轻杆两端的力不一定沿杆求解办法研究另一端的物体或结点，利用平衡知识求解典例2如图为两种形式的吊车的示意图，甲图中OA为可绕O点转动的轻杆，乙图中O