2019高考物理一輪復(fù)習(xí)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(shí)梳理,考點(diǎn)自診,一、力的合成1.合力與分力(1)定義:如果幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果與一個(gè)力的作用效果相同,這一個(gè)力就叫作那幾個(gè)力的合力,那幾個(gè)力叫作這一個(gè)力的分力。(2)關(guān)系:合力與分力是等效替代關(guān)系。2.共點(diǎn)力作用在物體的同一點(diǎn),或作用線的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)的幾個(gè)力。如圖均為共點(diǎn)力。,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,3.力的合成(1)定義:求幾個(gè)力的合力的過(guò)程。(2)運(yùn)算法則平行四邊形定則:求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力的合力,可以用表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向(圖甲)。三角形定則:把兩個(gè)矢量的首尾順次連接起來(lái),第一個(gè)矢量的首到第二個(gè)矢量的尾的有向線段為合矢量(圖乙)。,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,二、力的分解1.定義求一個(gè)力的分力的過(guò)程。力的分解是力的合成的逆運(yùn)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(biāo)量1.矢量既有大小又有方向的物理量,相加時(shí)遵循平行四邊形定則。如速度、力等。2.標(biāo)量只有大小沒(méi)有方向的物理量,求和時(shí)按算術(shù)法則相加。如路程、動(dòng)能等。,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,1.(多選)關(guān)于幾個(gè)力及其合力,下列說(shuō)法正確的是()A.合力的作用效果跟原來(lái)那幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同B.合力與原來(lái)那幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上C.合力的作用可以替代原來(lái)那幾個(gè)力的作用D.求幾個(gè)力的合力遵守平行四邊形定則,答案,解析,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,2.一位體操運(yùn)動(dòng)員在水平地面上做倒立動(dòng)作,下列圖中沿每個(gè)手臂受到的力最大的是(),答案,解析,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,3.兩個(gè)力F1和F2間的夾角為,兩個(gè)力的合力為F。以下說(shuō)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(gè)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(gè)力都小,答案,解析,知識(shí)梳理,考點(diǎn)自診,4.(多選)一物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)力的作用,這三個(gè)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(shí)梳理,考點(diǎn)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(guān)于這兩個(gè)分力,下列說(shuō)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(duì)斜面的正壓力D.F1和F2是物體重力的等效替代,實(shí)際存在的就是重力,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,共點(diǎn)力的合成1.共點(diǎn)力合成的常用方法(1)作圖法(2)計(jì)算法,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,2.幾種特殊情況的共點(diǎn)力的合成,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,3.合力的大小范圍(1)兩個(gè)共點(diǎn)力的合成|F1-F2|F合F1+F2(2)三個(gè)共點(diǎn)力的合成三個(gè)力共線且同向時(shí),其合力最大,為F1+F2+F3。任取兩個(gè)力,求出其合力的范圍,如果第三個(gè)力在這個(gè)范圍之內(nèi),則三個(gè)力的合力的最小值為零;如果第三個(gè)力不在這個(gè)范圍內(nèi),則合力的最小值為最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)較小的力的和的絕對(duì)值。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,例1射箭是奧運(yùn)會(huì)上一個(gè)觀賞性很強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,中國(guó)隊(duì)有較強(qiáng)的實(shí)力,如圖甲所示。射箭時(shí),剛釋放的瞬間若弓弦的拉力為100N,對(duì)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(duì)箭產(chǎn)生的作用力如圖中F所示,則弓弦的夾角應(yīng)為(cos53=0.6)(),A.53B.127C.143D.106,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,即學(xué)即練1.(2017福建龍巖模擬)有三個(gè)力,分別為12N、6N、7N,則關(guān)于這三個(gè)力的合力,下列說(shuō)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(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,2.(2017江蘇阜寧期中)如圖所示,體操吊環(huán)運(yùn)動(dòng)有一個(gè)高難度的動(dòng)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(kāi)到圖乙位置,則在此過(guò)程中,吊環(huán)的兩根繩的拉力FT(兩個(gè)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(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)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(guò)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(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,力的分解按力的作用效果分解的幾種情形,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)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(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,提示:(1)電燈的重力在O點(diǎn)產(chǎn)生了兩個(gè)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(jié)點(diǎn)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(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,解析:效果分解法在結(jié)點(diǎn)O,電燈的重力產(chǎn)生了兩個(gè)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(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,正交分解法結(jié)點(diǎn)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(xiàng)A、D正確。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,思維點(diǎn)撥(1)根據(jù)效果分解。分析結(jié)點(diǎn)O和電燈的重力的作用效果,試畫(huà)出該力的分解示意圖。(2)正交分解。請(qǐng)分析結(jié)點(diǎn)O與電燈受到的力,根據(jù)受力特點(diǎn)應(yīng)正交分解哪一個(gè)力更方便,請(qǐng)畫(huà)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(dāng)逐漸增大重物的重力時(shí),則AO和BO哪根繩先斷?,提示:在結(jié)點(diǎn)O將重物的重力按效果分解,如圖所示。由圖可知,F1F2,又因?yàn)镕A=F1,FB=F2,故當(dāng)逐漸增大重物的重力時(shí),AO繩先斷裂。答案:AO繩先斷裂,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,按實(shí)際效果分解力的一般思路,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,即學(xué)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(gè)等腰三角形,使用劈的時(shí)候,垂直劈背加一個(gè)力F,這個(gè)力產(chǎn)生兩個(gè)作用效果,使劈的兩個(gè)側(cè)面推壓木柴,把木柴劈開(kāi)。設(shè)劈背的寬度為d,劈的側(cè)面長(zhǎng)為l,不計(jì)斧頭的自身重力,則劈的側(cè)面推壓木柴的力約為(),答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,5.將一豎直向下的8N的力分解為兩個(gè)力,其中一個(gè)分力方向水平,大小為6N,那么另一個(gè)分力大小可以為()A.10NB.8NC.6ND.2N,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,6.(2017遼寧沈陽(yáng)檢測(cè))將四塊相同的堅(jiān)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(gè)側(cè)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(jì),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(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,“死結(jié)”和“活結(jié)”模型,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,例3(2017河北石家莊模擬)如圖(a)所示,輕繩AD跨過(guò)固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)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(guò)細(xì)繩EG拉住,EG與水平方向也成30,輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF拉住一個(gè)質(zhì)量為m2的物體,求:(1)細(xì)繩AC段的張力FTAC與細(xì)繩EG的張力FTEG之比;(2)輕桿BC對(duì)C端的支持力;(3)輕桿HG對(duì)G端的支持力。,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,解析:(1)思維點(diǎn)撥圖(c)中輕繩AD跨過(guò)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(diǎn)撥圖(d)中由于FTEGsin30=m2g得FTEG=2m2g,所以得。(2)思維點(diǎn)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(diǎn)撥圖(d)中,根據(jù)平衡方程有FTEGsin30=m2g、FTEGcos30=FNG,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,思維點(diǎn)撥圖(a)和圖(b)中的兩個(gè)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(xì)繩,其拉力大小等于物體的重力;分別取C點(diǎn)和G點(diǎn)為研究對(duì)象,進(jìn)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(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,“死、活”要分清如果是“活結(jié)”,繩子的拉力相等;如果是“死結(jié)”,繩子的拉力不一定相等。對(duì)輕質(zhì)桿,若與墻壁通過(guò)轉(zhuǎn)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(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,即學(xué)即練7.(多選)(2017天津卷)如圖所示,輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn),懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的,掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只人為改變一個(gè)條件,當(dāng)衣架靜止時(shí),下列說(shuō)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(diǎn)右移,答案,解析,命題點(diǎn)一,命題點(diǎn)二,命題點(diǎn)三,8.(多選)如圖所示,A物體被繞過(guò)小滑輪P