高考物理复习第二章相互作用基础课2力的合成与分解市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

基础课2力合成与分解1/51知识点一、力合成和分解1．共点力

假如几个力都作用在物体_________，或几个力作用线相交于同一点，这几个力就称为共点力。以下列图1所表示均是共点力。同一点图12/512．协力与分力

（1）定义：假如一个力____________跟几个共点力共同作用产生效果相同，这一个力就叫做那几个力_____，原来那几个力叫做______。

（2）关系：协力和分力是_________关系。产生效果协力分力等效替换3/513．力合成

（1）定义：求几个力______过程。

（2）运算法则 ①平行四边形定则：求两个互成角度_______协力，能够用表示这两个力线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间对角线就表示协力______和_____。如图2甲所表示。 ②三角形定则：把两个矢量__________，从而求出合矢量方法。如图2乙所表示。协力共点力大小方向首尾相接4/51图2

5/514．力分解

（1）定义：求一个已知力______过程。

（2）遵照标准：____________定则或________定则。

（3）分解方法：①按力产生_______分解；②正交分解。知识点二、矢量和标量1．矢量：现有大小又有_____量，相加时遵从_________________。2．标量：只有大小______方向量，求和时按__________相加。分力平行四边形三角形效果方向平行四边形定则没有代数法则6/51[思索判断]（1）两个分力大小一定时，方向夹角θ越大，协力越小。（）（2）协力一定时，两等大分力夹角θ越大，两分力越大。（）（3）1N和2N协力一定等于3N。（）（4）协力作用在一个物体上，分力作用在两个物体上。（）（5）两个共点力F1、F2协力取值范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2。（）7/51（6）协力一定大于每一个分力。（）（7）在进行力合成与分解时，都要应用平行四边形定则或三角形定则。（）（8）互成角度两个力协力与分力间一定组成封闭三角形。（）（9）位移、速度、加速度、力和时间都是矢量。（）答案（1）√（2）√（3）×（4）×（5）√

（6）×（7）√（8）√（9）×8/51共点力合成1．协力大小范围

（1）两个共点力合成：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。

即两个力大小不变时，其协力随夹角增大而减小，当两个力反向时，协力最小，为|F1－F2|；当两力同向时，协力最大，为F1＋F2。

（2）三个共点力合成。 ①三个力共线且同向时，其协力最大为F＝F1＋F2＋F3； ②以这三个力大小为边，假如能组成封闭三角形，则其协力最小值为零，若不能组成封闭三角形，则协力最小值大小等于最大一个力减去另外两个力大小之和。9/512．共点力合成方法

（1）作图法。（2）计算法。10/513．多个共点力合成方法

依据平行四边形定则先求出任意两个力协力，再求这个协力与第三个力协力，以这类推，求完为止。11/511．[对协力与分力了解]（多项选择）关于几个力及其协力，以下说法正确是（） A．协力作用效果跟原来那几个力共同作用产生效果相同 B．协力与原来那几个力同时作用在物体上 C．协力作用能够替换原来那几个力作用 D．求几个力协力恪守平行四边形定则12/51解析协力与分力是等效替换关系，即协力作用效果与那几个分力共同作用效果相同，协力能够替换那几个分力，但不能认为协力与分力同时作用在物体上，选项A、C正确，B错误；力是矢量，所以求协力时恪守平行四边形定则，选项D正确。答案ACD13/512．[二力合成]（多项选择）两个共点力F1、F2大小不一样，它们协力大小为F，则（） A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍 B．F1、F2同时增加10N，F也增加10N C．F1增加10N，F2降低10N，F一定不变 D．若F1、F2中一个增大，F不一定增大14/51解析F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，选项A正确；F1、F2同时增加10N，F不一定增加10N，选项B错误；F1增加10N，F2降低10N，F可能改变，选项C错误；若F1、F2中一个增大，F不一定增大，选项D正确。答案

AD15/513．[三力合成]某物体同时受到同一平面内三个共点力作用，在如图3所表示四种情况中（坐标纸中每格边长表示1N大小力），该物体所受合外力大小正确是（）图316/51A．图甲中物体所受合外力大小等于4NB．图乙中物体所受合外力大小等于2NC．图丙中物体所受合外力等于0D．图丁中物体所受合外力等于0解析图甲中，先将F1与F3合成，然后再由勾股定理求得协力大小等于5N，选项A错误；图乙中，先将F1与F3正交分解，再合成，求得协力大小等于5N，选项B错误；图丙中，可将F3正交分解，求得协力大小等于6N，选项C错误；依据三角形定则，图丁中协力等于0，选项D正确。答案D17/51力分解1．力分解惯用方法18/5119/512.力分解问题选取标准

（1）选取哪一个方法进行力分解要视情况而定，普通来说，当物体受到三个或三个以下力时，常按实际效果进行分解，若这三个力中，有两个力相互垂直，可选取正交分解法。

（2）当物体受到三个以上力时，惯用正交分解法。20/51【典例】

（多项选择）如图4所表示，电灯重力G＝10N，AO绳与顶板间夹角为45°，BO绳水平，AO绳拉力为FA，BO绳拉力为FB，则（注意：要求按效果分解和正交分解两种方法求解）（）图421/5122/51答案

AD23/51图524/51答案C25/512．[正交分解法应用]（多项选择）如图6所表示，质量为m木块在推力F作用下，在水平地面上做匀速运动。已知木块与地面间动摩擦因数为μ，那么木块受到滑动摩擦力为（）图6A．μmg B．μ（mg＋Fsinθ）C．μ（mg－Fsinθ） D．Fcosθ26/51解析木块匀速运动时受到四个力作用：重力mg、推力F、支持力FN、摩擦力f。沿水平方向建立x轴，将F进行正交分解，如图所表示（这么建立坐标系只需分解F），因为木块做匀速直线运动，所以在x轴上，向左力等于向右力（水平方向二力平衡）；在y轴上，向上力等于向下力（竖直方向二力平衡）。即Fcosθ＝f，FN＝mg＋Fsinθ，又f＝μFN，解得，f＝μ（mg＋Fsinθ），故选项B、D正确。答案BD27/513．[力分解法在生活、生产实际中应用](·广东理综，19)(多项选择)如图7所表示，三条绳子一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平地面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不一样，以下说法正确有(

)图728/51A．三条绳中张力都相等B．杆对地面压力大于本身重力C．绳子对杆拉力在水平方向协力为零D．绳子拉力协力与杆重力是一对平衡力29/51解析因三条绳长度不一样，且彼此之间夹角不确定，所以三条绳张力大小不一定相等，但能确定三张力协力方向为竖直向下，故选项A错误；杆对地面压力大小数值上等于杆重力与三条绳拉力竖直向下分力之和，故选项B正确；因为杆竖直，绳子对杆拉力在水平方向上协力等于零，故选项C正确；绳子拉力协力方向与杆重力方向均竖直向下，故二者不是一对平衡力，故选项D错误。答案

BC30/51按实际效果分解力普通思绪方法技巧31/51绳上“死结”和“活结”模型1．“死结”模型“死结”可了解为把绳子分成两段，且不能够沿绳子移动结点。“死结”两侧绳因结而变成了两根独立绳，所以由“死结”分开两段绳子上弹力大小不一定相等。32/512．“活结”模型 “活结”可了解为把绳子分成两段，且能够沿绳子移动结点。“活结”普通是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成。绳子即使因“活结”而弯曲，但实际上是同一根绳，所以由“活结”分开两段绳子上弹力大小一定相等，两段绳子协力方向一定沿这两段绳子夹角平分线。33/51图834/51解析分别以物体A、B和结点O′及小滑轮为研究对象进行受力分析，对物体A有mAg＝FO′a，对小滑轮有2FO′acos30°＝FOP，联立解得mA＝2kg，FO′a＝20N，选项B正确；同一根细线上张力相同，故OP延长线为细线张角角平分线，由此可知OP与竖直方向夹角为30°，35/51答案ABC36/51图937/51(1)细绳AC段张力TAC与细绳EG张力TEG之比；(2)轻杆BC对C端支持力；(3)轻杆HG对G端支持力。解析题图甲和乙中两个物体M1、M2都处于平衡状态，依据平衡条件，首先判断与物体相连细绳，其拉力大小是否等于物体重力；分别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图甲和乙所表示，依据平衡条件可求解。38/5139/5140/51（1）杆弹力能够沿杆方向，也能够不沿杆方向。对于一端有铰链轻杆，其提供弹力方向一定是沿着轻杆方向；对于一端“插入”墙壁或固定轻杆，只能依据详细情况进行受力分析，依据平衡条件或牛顿第二定律来确定杆中弹力大小和方向。（2）一根轻绳上各处张力大小均相等，分析时关键要判断是否是一根轻绳，如对于“活结”（结点能够自由移动）就属于一根绳子，对于“死结”（即结点不可自由移动），结点两端就属于两根绳子，绳两端拉力大小就不相等。规律总结41/511．（·全国卷Ⅰ，19）（多项选择）如图10，一光滑轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内改变，物块b仍一直保持静止，则（）图1042/51A．绳OO′张力也在一定范围内改变B．物块b所受到支持力也在一定范围内改变C．连接a和b绳张力也在一定范围内改变D．物块b与桌面间摩擦力也在一定范围内改变解析因为物体a、b均保持静止，各绳角度保持不变，对a受力分析得，绳拉力T＝mag，所以物体a受到绳拉力保持不变。由滑轮性质，滑轮两侧绳拉力相等，所以b受到绳拉力大小、方向均保持不变，C选项错误；a、b受到绳拉力大小、方向均43/51不变，所以OO′张力不变，A选项错误；对b进行受力分析，如图所表示。由平衡条件得：Tcosβ＋f＝Fcosα，Fsinα＋FN＋Tsinβ＝mbg。其中T和mbg一直不变，当F大小在一定范围内改变时，支持力在一定范围内改变，B选项正确；摩擦力也在一定范围内发生改变，D选项正确。答案BD44/512．（·山东理综，14）如图11所表示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高两点，制成一简易秋千。某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时，F1表示木板所受协力大小，F2表示单根轻绳对木板拉力大小，则维修后（）图1145/51A．F1不变，F2变大 B．F1不变，F2变小C．F1变大，F2变大 D．F1变小，F2变