2019高考物理一輪復習第二章相互作用第2節(jié)力的合成與分解課件新人教版.ppt

第2節(jié)力的合成與分解,知識梳理,考點自診,一、力的合成1.合力與分力(1)定義:如果幾個力共同作用產(chǎn)生的效果與一個力的作用效果相同,這一個力就叫作那幾個力的合力,那幾個力叫作這一個力的分力。(2)關系:合力與分力是等效替代關系。2.共點力作用在物體的同一點,或作用線的延長線交于一點的幾個力。如圖均為共點力。,知識梳理,考點自診,3.力的合成(1)定義:求幾個力的合力的過程。(2)運算法則平行四邊形定則:求兩個互成角度的共點力的合力,可以用表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向(圖甲)。三角形定則:把兩個矢量的首尾順次連接起來,第一個矢量的首到第二個矢量的尾的有向線段為合矢量(圖乙)。,知識梳理,考點自診,二、力的分解1.定義求一個力的分力的過程。力的分解是力的合成的逆運算。2.遵循的原則(1)平行四邊形定則。(2)三角形定則。,三、矢量和標量1.矢量既有大小又有方向的物理量,相加時遵循平行四邊形定則。如速度、力等。2.標量只有大小沒有方向的物理量,求和時按算術法則相加。如路程、動能等。,知識梳理,考點自診,1.(多選)關于幾個力及其合力,下列說法正確的是()A.合力的作用效果跟原來那幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同B.合力與原來那幾個力同時作用在物體上C.合力的作用可以替代原來那幾個力的作用D.求幾個力的合力遵守平行四邊形定則,答案,解析,知識梳理,考點自診,2.一位體操運動員在水平地面上做倒立動作,下列圖中沿每個手臂受到的力最大的是(),答案,解析,知識梳理,考點自診,3.兩個力F1和F2間的夾角為,兩個力的合力為F。以下說法正確的是()A.若F1和F2大小不變,角越小,合力F就越小B.合力F總比分力中的任何一個力都大C.如果夾角不變,F1大小不變,只要F2增大,合力F就必然增大D.合力F可能比分力中的任何一個力都小,答案,解析,知識梳理,考點自診,4.(多選)一物體同時受到同一平面內(nèi)的三個力的作用,這三個力的合力可能為零的是()A.5N、7N、8NB.5N、2N、3NC.1N、5N、10ND.1N、10N、10N,答案,解析,知識梳理,考點自診,5.如圖所示,靜止在斜面上的物體的重力可分解為沿斜面方向向下的分力F1和垂直斜面方向的分力F2。關于這兩個分力,下列說法中正確的是()A.F1作用在物體上,F2作用在斜面上B.F2的性質(zhì)是彈力C.F2就是物體對斜面的正壓力D.F1和F2是物體重力的等效替代,實際存在的就是重力,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,共點力的合成1.共點力合成的常用方法(1)作圖法(2)計算法,命題點一,命題點二,命題點三,2.幾種特殊情況的共點力的合成,命題點一,命題點二,命題點三,3.合力的大小范圍(1)兩個共點力的合成|F1-F2|F合F1+F2(2)三個共點力的合成三個力共線且同向時,其合力最大,為F1+F2+F3。任取兩個力,求出其合力的范圍,如果第三個力在這個范圍之內(nèi),則三個力的合力的最小值為零;如果第三個力不在這個范圍內(nèi),則合力的最小值為最大的一個力減去另外兩個較小的力的和的絕對值。,命題點一,命題點二,命題點三,例1射箭是奧運會上一個觀賞性很強的運動項目,中國隊有較強的實力,如圖甲所示。射箭時,剛釋放的瞬間若弓弦的拉力為100N,對箭產(chǎn)生的作用力為120N,其弓弦的拉力如圖乙中F1和F2所示,對箭產(chǎn)生的作用力如圖中F所示,則弓弦的夾角應為(cos53=0.6)(),A.53B.127C.143D.106,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,即學即練1.(2017福建龍巖模擬)有三個力,分別為12N、6N、7N,則關于這三個力的合力,下列說法正確的是()A.合力的最小值為1NB.合力的最小值為零C.合力不可能為20ND.合力可能為30N,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,2.(2017江蘇阜寧期中)如圖所示,體操吊環(huán)運動有一個高難度的動作就是先雙手撐住吊環(huán)(圖甲),然后身體下移,雙臂緩慢張開到圖乙位置,則在此過程中,吊環(huán)的兩根繩的拉力FT(兩個拉力大小相等)及它們的合力F的大小變化情況為()A.FT減小,F不變B.FT增大,F不變C.FT增大,F減小D.FT增大,F增大,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,3.(2017遼寧丹東期中)水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi),另一端裝有一光滑的小滑輪B,一輕繩的一端C固定于墻壁上,另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量m=10kg的重物,CBA=30,如圖所示,則滑輪受到繩子的作用力大小為(g取10m/s2)(),答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,力的分解按力的作用效果分解的幾種情形,命題點一,命題點二,命題點三,命題點一,命題點二,命題點三,例2(多選)(2017湖南安鄉(xiāng)月考)如圖所示,電燈的重力G=10N,AO繩與頂板間的夾角為45,BO繩水平,AO繩的拉力為FA,BO繩的拉力為FB,則(),AD,命題點一,命題點二,命題點三,提示:(1)電燈的重力在O點產(chǎn)生了兩個效果,一是沿AO向下拉緊AO繩的分力FA,二是沿BO向左拉緊BO繩的分力FB,分解示意圖如圖甲所示。,甲(2)結點O與電燈受力如圖乙所示,考慮到電燈的重力與OB垂直,正交分解OA的拉力更為方便。,命題點一,命題點二,命題點三,解析:效果分解法在結點O,電燈的重力產(chǎn)生了兩個效果,一是沿AO向下的拉緊AO繩的分力F1,二是沿BO向左的拉緊BO繩的分力F2,分解示意圖如圖所示。,命題點一,命題點二,命題點三,正交分解法結點O受力如圖所示,考慮到電燈的重力與OB垂直,正交分解OA的拉力更為方便。F=G=10NFAsin45=FFAcos45=FB代入數(shù)值解得FA=10NFB=10N,故選項A、D正確。,命題點一,命題點二,命題點三,思維點撥(1)根據(jù)效果分解。分析結點O和電燈的重力的作用效果,試畫出該力的分解示意圖。(2)正交分解。請分析結點O與電燈受到的力,根據(jù)受力特點應正交分解哪一個力更方便,請畫出受力分析圖。拓展在例2中,若將電燈換為重物,且AO、BO兩根繩能夠承受的最大拉力相等,當逐漸增大重物的重力時,則AO和BO哪根繩先斷?,提示:在結點O將重物的重力按效果分解,如圖所示。由圖可知,F1F2,又因為FA=F1,FB=F2,故當逐漸增大重物的重力時,AO繩先斷裂。答案:AO繩先斷裂,命題點一,命題點二,命題點三,按實際效果分解力的一般思路,命題點一,命題點二,命題點三,即學即練4.(2017江西萍鄉(xiāng)二模)刀、斧、鑿等切削工具的刃部叫作劈,如圖所示是用斧頭劈木柴的示意圖。劈的縱截面是一個等腰三角形,使用劈的時候,垂直劈背加一個力F,這個力產(chǎn)生兩個作用效果,使劈的兩個側面推壓木柴,把木柴劈開。設劈背的寬度為d,劈的側面長為l,不計斧頭的自身重力,則劈的側面推壓木柴的力約為(),答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,5.將一豎直向下的8N的力分解為兩個力,其中一個分力方向水平,大小為6N,那么另一個分力大小可以為()A.10NB.8NC.6ND.2N,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,6.(2017遼寧沈陽檢測)將四塊相同的堅固石塊壘成圓弧形的石拱,其中第3、4塊固定在地基上,第1、2塊間的接觸面是豎直的,每塊石塊的兩個側面間所夾的圓心角為30,如圖所示。假定石塊間的摩擦力可以忽略不計,則第1、2塊石塊間的作用力和第1、3塊石塊間的作用力的大小之比為(),答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,“死結”和“活結”模型,命題點一,命題點二,命題點三,例3(2017河北石家莊模擬)如圖(a)所示,輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個質(zhì)量為m1的物體,ACB=30;如圖(b)中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上,另一端G通過細繩EG拉住,EG與水平方向也成30,輕桿的G點用細繩GF拉住一個質(zhì)量為m2的物體,求:(1)細繩AC段的張力FTAC與細繩EG的張力FTEG之比;(2)輕桿BC對C端的支持力;(3)輕桿HG對G端的支持力。,命題點一,命題點二,命題點三,解析:(1)思維點撥圖(c)中輕繩AD跨過定滑輪拉住質(zhì)量為m1的物體,物體處于平衡狀態(tài),繩AC段的拉力FTAC=FTCD=m1g;思維點撥圖(d)中由于FTEGsin30=m2g得FTEG=2m2g,所以得。(2)思維點撥圖(c)中,根據(jù)平衡條件和平行四邊形定則可得FNC=FTAC=m1g,方向和水平方向成30斜向右上方。(3)思維點撥圖(d)中,根據(jù)平衡方程有FTEGsin30=m2g、FTEGcos30=FNG,命題點一,命題點二,命題點三,思維點撥圖(a)和圖(b)中的兩個物體m1、m2都處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡的條件,首先判斷與物體相連的細繩,其拉力大小等于物體的重力;分別取C點和G點為研究對象,進行受力分析如圖(c)和(d)所示,根據(jù)平衡規(guī)律可求解。,命題點一,命題點二,命題點三,“死、活”要分清如果是“活結”,繩子的拉力相等;如果是“死結”,繩子的拉力不一定相等。對輕質(zhì)桿,若與墻壁通過轉軸(鉸鏈)相連,則桿產(chǎn)生的彈力方向一定沿桿;若一端固定,則桿產(chǎn)生的彈力有可能沿桿,也有可能不沿桿。,命題點一,命題點二,命題點三,即學即練7.(多選)(2017天津卷)如圖所示,輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點,懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的,掛于繩上處于靜止狀態(tài)。如果只人為改變一個條件,當衣架靜止時,下列說法正確的是()A.繩的右端上移到b,繩子拉力不變B.將桿N向右移一些,繩子拉力變大C.繩的兩端高度差越小,繩子拉力越小D.若換掛質(zhì)量更大的衣服,則衣架懸掛點右移,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,8.(多選)如圖所示,A物體被繞過小滑輪P