高考物理四川专用一轮复习课件第2章基础课时5力的合成与分解

1、基础课时5力的合成与分解,知识点一、力的合成和分解 1合力与分力 (1)定义：如果一个力_跟几个共点力共同作用产生的效果相同，这一个力就叫做那几个力的_，原来那几个力叫做_。 (2)关系：合力和分力是_的关系。,知识梳理,产生的效果,合力,分力,等效替代,2共点力 作用在物体的_，或作用线的_交于一点的力。如下图1所示均是共点力。,同一点,延长线,3力的合成 (1)定义：求几个力的_的过程。 (2)运算法则 平行四边形定则：求两个互成角度的_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_和_。如图2甲所示。,合力,共点力,大小,方向,三角形定则：把两个

2、矢量_，从而求出合矢量的方法。如图2乙所示。,首尾相接,特别提醒 (1)两个分力一定时，夹角越大，合力越小。 (2)合力一定时，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。,4力的分解 (1)定义：求一个已知力的_的过程。 (2)遵循原则：_定则或_定则。 (3)分解方法：按力产生的_分解；正交分解。,分力,平行四边形,三角形,效果,思考 如图3所示，物体受到四个力作用，它们分别分布在两条互相垂直的直线上，且F15 N，F28 N，F37 N，F411 N。 (1)F1和F2的合力是多少？F3和F4的合力又是多少？ (2)这四个力的合力是多大呢？总结该

3、题求合力的最合理的方法。,知识点二、矢量和标量 1矢量：既有大小又有_的量，相加时遵从_。 2标量：只有大小_方向的量，求和时按_相加。,方向,平行四边形定则,没有,代数法则,1(多选)关于几个力及其合力，下列说法正确的是() A合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同 B合力与原来那几个力同时作用在物体上 C合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D求几个力的合力遵守平行四边形定则,诊断自测,解析合力与分力是等效替代的关系，即合力的作用效果与那几个分力的共同作用效果相同，合力可以替代那几个分力，但不能认为合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，所以求合力时遵守平

4、行四边形定则，选项D正确。 答案ACD,2(多选)下列说法正确的是() A两个力的合力一定大于任一个分力 B合力和分力是等效替代的关系 C3 N的力能够分解成5 N和3 N的两个分力 D1 N的力和2 N的力合成一定等于3 N 答案BC,3如图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是() 解析由矢量合成法则可知A图的合力为2F3，B图的合力为0，C图的合力为2F2，D图的合力为2F1，因F2为直角三角形的斜边，故这三个力的合力最大的为C图。 答案C,4一位体操运动员在水平地面上做倒立动作，下列图中沿每个手臂受到的力最大的是() 解析以人为研究对象，人受到重力和沿两

5、手臂方向的支持力作用，沿两手臂方向的支持力的合力与重力大小相等。在合力一定时，两分力的夹角越大，两分力越大，故选项D正确。 答案D,5如图4所示，重力为G的物体静止在倾角为的斜面上，将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么() AF1就是物体对斜面的压力 B物体对斜面的压力方向与F1方向相同，大小为Gcos CF2就是物体受到的静摩擦力 D物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用,解析重力G是物体受的力，其两个分力分别为F1和F2，故选项A错误；F2与物体受到的静摩擦力等大反向，并不是物体受到的静摩擦力，选项C错误；F1、F2不能与物体的重力G

6、同时作为物体受到的力，选项D错误；物体对斜面的压力的大小等于重力G的分力F1Gcos ，方向与F1方向相同，选项B正确。 答案B,1合力大小的范围 (1)两个共点力的合成：|F1F2|FF1F2。 即两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两个力反向时，合力最小，为|F1F2|；当两力同向时，合力最大，为F1F2。,考点一共点力的合成,(2)三个共点力的合成。 三个力共线且同向时，其合力最大为FF1F2F3； 以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力最小值为零，若不能组成封闭的三角形，则合力最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和。 2共点力合成的方法 (1)

7、作图法。 (2)计算法。,例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5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F1F2F3，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,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F122F3如图所示，合力F12再与第三个力F3合成求合力F合。可见F合3F3。 答案B,两种求解合力方法的比较 (1)作图法求合力，需严格用同一标度作出力的图示，作出规范的平行四边形，才能较精确地求出合力的大小和方向。 (2)计

8、算法求合力，只需作出力的示意图，对平行四边形的作图要求也不太严格，重点是利用数学方法求解，往往适用于两力的夹角是特殊角的情况。,变式训练 1二力合成(多选)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则() AF1、F2同时增大一倍，F也增大一倍 BF1、F2同时增加10 N，F也增加10 N CF1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变 D若F1、F2中的一个增大，F不一定增大,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10 N，F不一定增加10 N，选项B错误；F1增加10 N，F2减少10 N，F可能变化，选项C错误；若F1、F2中的一个增大，F不

9、一定增大，选项D正确。 答案AD,2三力合成(多选)一物体同时受到同一平面内的三个力的作用，这三个力的合力可能为零的是() A5 N、7 N、8 NB5 N、2 N、3 N C1 N、5 N、10 ND1 N、10 N、10 N 解析两个力的合力的范围是：|F1F2|FF1F2。三个力的合力的求法是：先求两个力的合力，然后将这个合力与第三个力合成，得到总的合力。A选项中，前两个力的合力范围是2 NF12 N，包含了8 N在内，这三个力的合力可为零。因此选项A正确；同理，选项B、D正确，C错误。 答案ABD,力的分解常用的方法,考点二力的分解,例2(多选)如图6所示，电灯的重力G10 N，AO绳

10、与顶板间的夹角为45，BO绳水平，AO绳的拉力为FA，BO绳的拉力为FB，则(注意：要求按效果分解和正交分解两种方法求解)(),拓展延伸 在例2中，若将电灯换为重物，且AO、BO两根绳能够承受的最大拉力相等，当逐渐增大重物的重力时，则哪根绳先断裂？,1力的分解问题选取原则 (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，常利用三角形法或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。,2按实际效果分解力的一般思路,变式训练 3如图7所示，用相同的弹簧测力计将同一个重物m，分别按甲、乙

11、、丙三种方式悬挂起来，读数分别是F1、F2、F3、F4，已知30，则有() AF4最大BF3F2 CF2最大DF1比其他各读数都小,在力的合成与分解的实际问题中，经常遇到物体受四个以上的非共面力作用处于平衡状态的情况，解决此类问题时要注意图形结构的对称性特点，结构的对称性往往对应着物体受力的对称性，即某些力大小相等。,考点三对称法解决非共面力问题,例3(多选) (2015广东理综，19)如图8所示，三条绳子的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，若三条绳长度不同，下列说法正确的有(),A三条绳中的张力都相等 B杆对地面的压力大于自身重力 C绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力,解析因三条绳长度不同，且彼此之间的夹角不确定，所以三条绳的张力大小不一定相等，但能确定三张力的合力方向为竖直向下，故选项A错误；杆对地面的压力大小数值上等于杆的重力与三