浙江鴨高考物理大一輪復習相互作用力的合成與分解

浙江鴨高考物理大一輪復習相互作用力的合成與分解第1頁/共62頁[考試標準]知識內(nèi)容必考要求加試要求說明力的合成cc1.不要求求解兩個分力成任意角度時的合力.2.不要求用相似三角形知識求分力.3.不要求用求解斜三角形的知識求分力.力的分解cc第2頁/共62頁內(nèi)容索引過好雙基關(guān)回扣基礎(chǔ)知識訓練基礎(chǔ)題目研透命題點細研考綱和真題分析突破命題點課時作業(yè)限時訓練練規(guī)范練速度第3頁/共62頁過好雙基關(guān)第4頁/共62頁一、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，這一個力就叫做那幾個力的合力，那幾個力叫做這一個力的

.(2)關(guān)系：合力與分力是

關(guān)系.分力等效替代第5頁/共62頁2.力的合成(1)定義：求幾個力的

的過程.(2)運算法則①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

就表示合力的大小和方向.②三角形定則：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

為合矢量.對角線有向線段合力第6頁/共62頁自測1關(guān)于幾個力及其合力，下列說法不正確的是A.合力的作用效果跟原來幾個力共同作用產(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√答案第7頁/共62頁二、力的分解1.矢量和標量(1)矢量：既有大小又有方向的物理量，疊加時遵循

定則，如速度、力等.(2)標量：只有大小沒有

的物理量，求和時按算術(shù)法則相加，如路程、時間等.平行四邊形方向第8頁/共62頁2.力的分解(1)定義：求一個力的

的過程.力的分解是力的合成的逆運算.(2)遵循的原則：①

定則.②

定則.3.力的分解依據(jù)(1)一個力可以分解為兩個力，如果沒有限制，同一個力可以分解為____對大小、方向不同的分力.(2)在實際問題中，要依據(jù)力的實際作用效果分解.分力平行四邊形三角形無數(shù)第9頁/共62頁A.這是不可能的，因為小朋友根本沒有用力去推衣櫥B.這是不可能的，因為無論如何小朋友的力氣也沒那么大C.這有可能，A板對衣櫥的推力有可能大于小明的重力D.這有可能，但A板對衣櫥的推力不可能大于小明的重力答案自測2小明想推動家里的衣櫥，但使出了很大的力氣也推不動，他便想到了一個妙招，如圖1所示，用A、B兩塊木板，搭成一個底角較小的人字形架，然后往中央一站，衣櫥居然被推動了！下列說法中正確的是圖1√第10頁/共62頁研透命題點第11頁/共62頁命題點一力的合成1.兩個共點力的合力范圍：|F1－F2|≤F≤F1＋F22.重要結(jié)論(1)兩個分力一定時，夾角θ越大，合力越小.(2)合力一定時，兩等大分力的夾角越大，兩分力越大.(3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力.第12頁/共62頁3.共點力合成的方法(1)作圖法(2)計算法：根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖，然后利用解三角形的方法求出合力，是解題的常用方法.第13頁/共62頁解析兩個2N的力的合力范圍為0～4N，然后與3N的力合成，則三力的合力范圍為0～7N，由于最大靜摩擦力為5N，因此可判定A、B、C正確，D錯誤.例1一物體靜止于水平桌面上，兩者之間的最大靜摩擦力為5N，現(xiàn)將水平面內(nèi)三個力同時作用于物體的同一點，三個力的大小分別為2N、2N、3N.下列關(guān)于物體的受力情況和運動情況判斷不正確的是A.物體所受靜摩擦力可能為2NB.物體所受靜摩擦力可能為4NC.物體可能仍保持靜止D.物體一定被拉動√答案解析第14頁/共62頁變式1光滑水平面上的一個物體，同時受到兩個力的作用，其中F1＝8N，方向水平向左；F2＝16N，方向水平向右.當F2從16N逐漸減小至0時，二力的合力大小變化是A.逐漸增大

B.逐漸減小C.先減小后增大

D.先增大后減小√答案解析

F2減至8N的過程中合力減小至0，當F2繼續(xù)減小時，合力開始增大，但方向與原來合力的方向相反，故選項C正確.解析第15頁/共62頁變式2三個共點力大小分別是F1、F2、F3，關(guān)于它們的合力F的大小，下列說法中正確的是A.F大小的取值范圍一定是0≤F≤F1＋F2＋F3B.F至少比F1、F2、F3中的某一個大C.若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要適當調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合

力為零D.若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要適當調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合

力為零√答案解析第16頁/共62頁解析合力不一定大于分力，B錯誤；三個共點力的合力的最小值能否為零，取決于任何一個力是否都在其余兩個力的合力范圍內(nèi)，由于三個力大小未知，所以三個力的合力的最小值不一定為零，A錯；當三個力的大小分別為3a、6a、8a時，其中任何一個力都在其余兩個力的合力范圍內(nèi)，故C正確；當三個力的大小分別為3a、6a、2a時，不滿足上述情況，故D錯.第17頁/共62頁變式3

(2017·浙江名校協(xié)作體聯(lián)考)如圖2甲所示是我國一項傳統(tǒng)的體育活動“空竹”，將“空竹”擱置于兩輕桿間的細線上，然后用兩手提拉兩桿，“空竹”就會在線上來回滾動，非常具有趣味性和鍛煉性.現(xiàn)假設(shè)某老人正在玩“空竹”，如圖乙所示，開始時兩手在同一高度，且始終保持兩手間水平距離不變，如不考慮線與“空竹”間的摩擦，則下列說法正確的是圖2第18頁/共62頁A.將右側(cè)輕桿提高，待“空竹”靜止時右側(cè)細線的拉力大于左側(cè)細線

的拉力B.將右側(cè)輕桿提高，待“空竹”靜止時細線的拉力大于開始時細線的

拉力C.不管將哪側(cè)輕桿提高，待“空竹”靜止時其左右兩側(cè)細線與豎直方

向的夾角都相等D.如果將兩手的水平距離增大，待“空竹”靜止時細線的張力將減小√答案解析第19頁/共62頁解析同一條細線上拉力大小處處相等，不管將哪側(cè)輕桿提高，待“空竹”靜止時右側(cè)細線的拉力大小等于左側(cè)細線的拉力，其合力在角平分線上，故左右兩側(cè)細線與豎直方向的夾角相等，選項A錯誤，C正確；設(shè)細線與豎直方向的夾角為θ，細線的張力大小為F，“空竹”的質(zhì)量為m，由平衡條件知mg＝2Fcosθ，保持兩手間水平距離不變，則θ不變，F(xiàn)不變；若兩手的水平距離增大，則θ增大，F(xiàn)增大，選項B、D錯誤.第20頁/共62頁變式4在下列選項中，F(xiàn)1、F2、F3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形，這三個力的合力最大的是答案解析由三角形定則可得，選項A的合力為2F3，選項B的合力為零，選項C的合力為2F2，選項D的合力為2F3，故合力最大的是C項.解析√第21頁/共62頁A.甲圖中物體所受的合外力大小等于4NB.乙圖中物體所受的合外力大小等于2NC.丙圖中物體所受的合外力大小等于0D.丁圖中物體所受的合外力大小等于0變式5某物體同時受到同一平面內(nèi)的三個共點力作用，在如圖3所示的四種情況中(坐標紙中每格邊長表示大小為1N的力)，該物體所受的合外力大小正確的是答案√圖3第22頁/共62頁變式6水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一光滑小滑輪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4所示，則滑輪受到繩子的作用力為(g取10m/s2)圖4答案解析√第23頁/共62頁解析依據(jù)平行四邊定則作圖，由幾何關(guān)系知∠CBD＝120°，∠CBE＝∠DBE，得∠CBE＝∠DBE＝60°，即△CBE是等邊三角形，所以F合＝mg＝100N，故本題答案為C.第24頁/共62頁命題點二力的分解的兩種常用方法1.力的效果分解法(1)根據(jù)力的實際作用效果確定兩個實際分力的方向；(2)再根據(jù)兩個實際分力的方向畫出平行四邊形；(3)最后由平行四邊形和數(shù)學知識求出兩分力的大小.第25頁/共62頁2.正交分解法(1)定義：將已知力按互相垂直的兩個方向進行分解的方法.(2)建立坐標軸的原則：以少分解力和容易分解力為原則(即盡量多的力在坐標軸上).3.一般情況下，物體只受三個力的情形下，力的效果分解法、合成法解題較為簡單，在三角形中找?guī)缀侮P(guān)系，利用幾何關(guān)系求解；物體受三個以上力的情況多用正交分解法，但也要視題目具體情況而定.第26頁/共62頁考向1力的效果分解法例2如圖5所示，在傾角為α的斜面上放一質(zhì)量為m的小球，小球被豎直的木板擋住，重力加速度為g，則球?qū)醢宓膲毫κ菆D5答案解析√第27頁/共62頁解析如圖所示，小球的重力mg的兩個分力分別與FN1、FN2大小相等，方向相反，故FN1＝mgtanα，球?qū)醢宓膲毫N1′＝FN1＝mgtanα.第28頁/共62頁變式7

(2017·浙江金蘭合作組織期中)下列圖中按力的作用效果分解正確的是答案√第29頁/共62頁變式8如圖6所示為斧頭劈柴的剖面圖，圖中BC邊為斧頭背，AB、AC邊為斧頭的刃面，要使斧頭容易劈開木柴，需要A.BC邊短一些，AB邊也短一些B.BC邊長一些，AB邊短一些C.BC邊短一些，AB邊長一些D.BC邊長一些，AB邊也長一些圖6答案√第30頁/共62頁變式9如圖7所示，把光滑斜面上的物體所受重力mg分解為F1、F2兩個力.圖中FN為斜面對物體的支持力，則下列說法正確的是A.F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力B.物體受到mg、FN、F1、F2共四個力的作用C.F2是物體對斜面的壓力D.力FN、F1、F2這三個力的作用效果與mg、FN這兩個

力的作用效果相同圖7答案√解析第31頁/共62頁解析F1是重力沿斜面向下的分力，其作用效果是使物體沿斜面下滑，施力物體是地球，故選項A錯誤.物體受到重力mg和支持力FN兩個力的作用，F(xiàn)1、F2是重力的分力，故選項B錯誤.F2是重力沿垂直于斜面方向的分力，其作用效果是使物體壓斜面，F(xiàn)2的大小等于物體對斜面的壓力，但二者的受力物體不同，F(xiàn)2的受力物體是物體本身，物體對斜面的壓力的受力物體是斜面，故選項C錯誤.合力與其所有的分力有相同的作用效果，故選項D正確.第32頁/共62頁變式10如圖8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，則圖8答案解析√解析將電燈的重力分解為對AO和BO的拉力，F(xiàn)B＝G＝10N.第33頁/共62頁考向2力的正交分解法例3如圖9所示，一物塊置于水平地面上，當用與水平方向成60°角的力F1拉物塊時，物塊做勻速直線運動；當改用與水平方向成30°角的力F2推物塊時，物塊仍做勻速直線運動.若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為圖9答案解析√第34頁/共62頁解析當用F1拉物塊時，由勻速直線運動的受力特點知F1cos60°＝μFN1 ①FN1＋F1sin60°＝mg ②當用F2推物塊時，由勻速直線運動的受力特點知F2cos30°＝μFN2 ③mg＋F2sin30°＝FN2 ④又由題意知F1＝F2

⑤第35頁/共62頁變式11如圖10所示，放在斜面上的物體受到垂直于斜面向上的力F作用始終保持靜止，當力F逐漸減小后，下列說法正確的是A.物體受到的摩擦力保持不變B.物體受到的摩擦力逐漸增大C.物體受到的合力減小D.物體對斜面的壓力逐漸減小圖10答案解析√第36頁/共62頁解析對物體受力分析，受重力、支持力、靜摩擦力和拉力，如圖所示：因為物體始終靜止，處于平衡狀態(tài)，合力一直為零，根據(jù)平衡條件，有：①垂直斜面方向：F＋FN＝GcosθGcosθ不變，所以F逐漸減小的過程中，F(xiàn)N逐漸增大，根據(jù)牛頓第三定律，物體對斜面的壓力也增大.②平行斜面方向：Ff＝GsinθG和θ保持不變，故Ff保持不變，故A正確.第37頁/共62頁課時作業(yè)第38頁/共62頁1.兩個力F1和F2間的夾角為θ，兩力的合力為F.以下說法不正確的是A.若F1和F2大小不變，θ角越小，合力F就越大B.合力F可能比分力F1和F2中的任何一個力都小C.如果夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，合力F就必然增大D.合力F的作用效果與兩個分力F1和F2共同產(chǎn)生的作用效果是相同的答案√12345678910111213141516第39頁/共62頁2.建造橋梁時，為了讓橋下能順利通行大型船只或車輛，要把橋造得高一些.如圖1所示，高大的橋要造很長的引橋，其主要目的是A.為了減小車輛受到的摩擦力B.為了減小車輛受到的重力C.為了減小車輛對引橋面的壓力D.為了減小車輛重力平行于引橋橋面向下的分力答案√圖112345678910111213141516第40頁/共62頁3.如圖2所示，一個大人拉著載有兩個小孩的小車(其拉桿可自由轉(zhuǎn)動)沿水平地面勻速前進，則對小孩和車，下列說法不正確的是A.拉力的水平分力等于小孩和車所受的合力B.拉力與摩擦力的合力大小小于小孩和車重力的大小C.拉力與摩擦力的合力方向豎直向上D.小孩和車所受的合力為零答案√圖212345678910111213141516第41頁/共62頁4.減速帶是交叉路口常見的一種交通設(shè)施，車輛駛過減速帶時要減速，以保障行人的安全.當汽車前輪剛爬上減速帶時，減速帶對車輪的彈力為F，下圖中彈力F畫法正確且分解合理的是答案√解析12345678910111213141516第42頁/共62頁解析減速帶對車輪的彈力方向垂直車輪和減速帶的接觸面，指向受力物體，故A、C錯誤；按照力的作用效果分解，將F可以分解為水平方向和豎直方向，水平方向的分力產(chǎn)生的效果減慢汽車的速度，豎直方向的分力產(chǎn)生向上運動的作用效果，故B正確，D錯誤.12345678910111213141516第43頁/共62頁A.刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外形美觀，跟使用功

能無關(guān)B.在刀背上加上同樣的壓力時，分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)C.在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越大，分開其他物體的力越大D.在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越小，分開其他物體的力越大5.假期里，一位同學在廚房里協(xié)助媽媽做菜，對菜刀發(fā)生了興趣.他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，如圖3所示，菜刀橫截面為等腰三角形，刀刃前部的橫截面頂角較小，后部的頂角較大，他先后做出過幾個猜想，其中合理的是答案√圖312345678910111213141516第44頁/共62頁6.某同學在單杠上做引體向上，在圖中的四個選項中雙臂用力最小的是答案√解析解析根據(jù)合力一定，兩個等大分力的夾角越大，兩個分力越大可知：雙臂拉力的合力一定(等于同學自身的重力)，雙臂的夾角越大，所需拉力越大，故雙臂平行時，雙臂的拉力最小，各等于重力的一半.故B正確.12345678910111213141516第45頁/共62頁A.FT減小，F(xiàn)不變 B.FT增大，F(xiàn)不變C.FT增大，F(xiàn)減小 D.FT增大，F(xiàn)增大7.如圖4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的大小變化情況為答案解析√圖412345678910111213141516第46頁/共62頁解析吊環(huán)的兩根繩的拉力的合力與運動員重力大小相等，即兩繩拉力的合力F不變.在合力不變的情況下，兩分力之間夾角越大，分力就越大，由題圖甲到題圖乙的過程是兩分力間夾角增大的過程，所以FT增大，選項B正確.12345678910111213141516第47頁/共62頁8.如圖5所示，用繩子把吊床的兩端拴在兩棵樹上等高的位置，休閑的人可以坐在吊床上(如圖甲)，也可以躺在吊床上(如圖乙).設(shè)當同一個休閑的人靜止在吊床上時，吊床兩端系繩的拉力為F1、吊床對該人的作用力為F2，則下列說法中正確的是答案圖5解析A.坐著比躺著時F1大B.躺著比坐著時F1大C.坐著比躺著時F2大D.躺著比坐著時F2大12345678910111213141516√第48頁/共62頁解析坐在吊床上時繩與豎直方向夾角θ小，由2F1cosθ＝G，則躺著時拉力F1大，吊床對人的作用力與人的重力等大反向，故兩次F2相同.12345678910111213141516第49頁/共62頁9.如圖6所示，用滑輪將質(zhì)量為m1、m2的兩物體懸掛起來，忽略滑輪和繩的重力及一切摩擦，使得0°＜θ＜180°，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，關(guān)于m1、m2的大小關(guān)系不正確的是答案圖6√解析12345678910111213141516第50頁/共62頁10.(2017·金華市期末)如圖7所示，一名騎獨輪車的雜技演員在空中鋼索上表演.已知獨輪車和演員的總質(zhì)量為60kg，兩側(cè)鋼索的夾角為90°，不計鋼索的重力，取g＝10m/s2.當獨輪車和演員在圖示位置靜止不動時，鋼索的彈力大小為圖7答案A.600N B.424N

C.848N D.1200N解析√解析

由合成法或分解法知2Fsin45°＝mg，得F≈424N，故B正確.12345678910111213141516第51頁/共62頁11.設(shè)有五個力同時作用在質(zhì)點P，它們的大小和方向相當于正六邊形的兩條邊和三條對角線，如圖8所示，這五個力中的最小力的大小為F，則這五個力的合力等于A.3F B.4FC.5F D.6F答案√圖8解析解析由平行四邊形定則，F(xiàn)1和F4的合力為F3，F(xiàn)2和F5的合力為F3，故五個力的合力等于3F3，因F1＝F，由幾何關(guān)系F3＝2F，故五個力的合力為6F.12345678910111213141516第52頁/共62頁A.G B.GsinθC.Gcosθ D.Gtanθ12.如圖9所示，某人靜躺在椅子上，椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角θ.若此人所受重力為G，則椅子各部分對他的作用力的合力大小為答案√圖9解析解析椅子各部分對人的作用力的合力與人的重力G是一對平衡力，因此選項A正確.12345678910111213141516第53頁/共62頁13.一只重為G的蝸牛沿著藤蔓緩慢爬行，如圖10所示.若藤蔓的傾角為α，則藤蔓對蝸牛的作用力大小為答案圖10A.Gsinα B.GcosαC.Gtanα D.G√解析12345678910111213141516第54頁/共62頁解析對蝸牛進行受力分析，如圖所示：藤蔓對蝸牛的作用力為藤蔓對蝸牛的支持力和摩擦力的合力.因蝸牛緩慢爬行，說明蝸牛處于平衡狀態(tài)，即所受合力為零，藤蔓對蝸牛的支持力和摩擦力的合力與蝸牛的重力大小相等，方向相反.因此，蝸牛受到藤蔓的作用力大小等于蝸牛的重力，即等于G，故D正確.1234567891011