新課標2023版高考物理一輪總復習第二章相互作用第3講力的合成和分解課件

1、第3講力的合成和分解一、共點力合力和分力1共點力幾個力如果都作用在物體的_，或它們的作用線相交于一點，這幾個力叫作共點力。2合力和分力(1)定義：假設一個力單獨作用的_跟某幾個力共同作用的效果相同，這一個力就叫作那幾個力的_，那幾個力叫作這一個力的_。(2)關系：合力和分力是_的關系。同一點效果合力分力等效替代二、力的合成1定義：求幾個力的合力的過程。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時，以表示這兩個力的有向線段為_作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的_就代表合力的大小和方向。如圖甲所示。(2)三角形定則：把兩個矢量_，從而求出合矢量的方法。如圖乙所示。鄰邊對角線首尾相接三

2、、力的分解1定義：求一個已知力的_的過程。2運算法則：_定則或_定則。3兩種分解方法：_分解法和_分解法。四、矢量和標量1矢量：既有大小又有_的量，運算時遵從_定則。2標量：只有大小沒有方向的量，運算時按_相加減。分力平行四邊形三角形正交效果方向平行四邊形算術法則情境創(chuàng)設如圖甲所示，兩個小孩分別用F1、F2提著一桶水，水桶靜止；如圖乙所示，一個大人單獨用力F提著同一桶水，水桶靜止。微點判斷(1)F1和F2是共點力。( )(2)F1和F2的共同作用效果與F的作用效果相同。( )(3)合力F與分力F1、F2之間滿足平行四邊形定則。( )(4)水桶的重力就是F1、F2兩個力的合力。( )(5)幾個力

3、的共同作用效果可以用一個力代替。( )(6)在進行力的合成與分解時，要應用平行四邊形定則或三角形定則。( )(7)兩個力的合力一定比任一分力大。( )(8)合力與分力是等效替代關系，因此受力分析時不要重復分析。( )(一) 力的合成(固基點) 題點全練通1兩個力的合力范圍有兩個共點力，一個力的大小是10 N，另一個力的大小是4 N，它們合力的大小可能是( )A40 N B25 N C15 N D8 N解析：6 NF合14 N，只有8 N在此范圍內，D項正確。答案：D2三個力的合力范圍(多選)一物體靜止于水平桌面上，兩者之間的最大靜摩擦力為5 N，現(xiàn)將水平面內三個力同時作用于物體的同一點，三個力

4、的大小分別為2 N、2 N、3 N。下列關于物體的受力情況和運動情況判斷正確的是 ( )A物體所受靜摩擦力可能為2 NB物體所受靜摩擦力可能為4 NC物體可能仍保持靜止D物體一定被拉動解析：兩個2 N的力的合力范圍為04 N，然后與3 N的力合成，則三力的合力范圍為07 N，由于最大靜摩擦力為5 N，因此可判定A、B、C正確，D錯誤。答案：ABC3作圖法求合力某物體同時受到2個共點力作用，在如圖所示的四種情況中(坐標紙中每格的邊長均表示1 N大小的力)，物體所受合外力最大的是 ( )答案：C4計算法求合力 (2022邯鄲模擬)在平面內有作用于同一點的四個力，以力的作用點為坐標原點O，四個力的方

5、向如圖所示，其中F16 N，F(xiàn)28 N，F(xiàn)34 N，F(xiàn)42 N。這四個力的合力方向指向( )A第一象限 B第二象限C第三象限 D第四象限答案：A要點自悟明1合力范圍的確定(1)兩個共點力的合力范圍：|F1F2|FF1F2。(2)三個共點力的合力范圍最大值：三個力同向時，其合力最大，為FmaxF1F2F3。最小值：以這三個力的大小為邊，如果能組成封閉的三角形(三個力首尾相接)，則其合力的最小值為零，即Fmin0；如果不能，則合力的最小值為FminF1|F2F3|(F1為三個力中最大的力)。2共點力合成的常用方法(1)作圖法：從力的作用點起，按同一標度作出兩個分力F1和F2的圖示 ，再以F1和F2

6、的圖示為鄰邊作平行四邊形，畫出過作用點的對角線，量出對角線的長度，計算出合力的大小，量出對角線與某一力的夾角確定合力的方向(如圖所示)。(2)計算法：幾種特殊情況的共點力的合成。(二) 力的分解(精研點)方法1力的效果分解法1力的分解的原則(1)選用哪一種方法進行力的分解要視情況而定，一般來說，當物體受到三個或三個以下的力時，常按實際效果進行分解，若受到三個力中，有兩個力互相垂直，可選用正交分解法。(2)當物體受到三個以上的力時，常用正交分解法。2力的效果分解法的步驟例1 某壓榨機的結構示意圖如圖所示，其中B為固定鉸鏈，若在A鉸鏈處作用一垂直于墻壁的力F，則由于力F的作用，使滑塊C壓緊物體D，

7、設C與D光滑接觸，桿的重力及滑塊C的重力不計，圖中a0.6 m，b0.1 m，則物體D所受壓力的大小與力F的比值為 ( )A3 B4 C5 D6答案A方法2力的正交分解法(1)定義：將已知量按相互垂直的兩個方向進行分解的方法。(2)建軸原則：一般選共點力的作用點為原點，在靜力學中，以少分解力和容易分解力為原則(使盡量多的力分布在坐標軸上)；在動力學中，往往以加速度方向和垂直加速度方向為坐標軸建立坐標系。(3)解題方法：首先把各力向相互垂直的x軸、y軸上分解，然后分別對x軸方向和y軸方向列式分析。答案B答案C模型建構“活結”模型分析模型結構模型解讀模型特點“活結”把繩子分為兩段，且可沿繩移動，“

8、活結”一般由繩跨過滑輪或繩上掛一光滑掛鉤而形成，繩子因“活結”而彎曲，但實際為同一根繩“活結”兩側的繩子上的張力大小處處相等例2“死結”模型 如圖所示，一物體在三根不可伸長的輕繩的作用下處于靜止狀態(tài)，ac輕繩與豎直方向成37角，bc輕繩與豎直方向成53角，已知ac輕繩與bc輕繩能夠承受的最大拉力均為20 N，cd輕繩能夠承受足夠大的拉力，g取10 m/s2，sin 370.6，sin 530.8。則所掛物體的最大質量為( )A1.6 kg B2.4 kg C2.5 kg D2.8 kg答案C二、“動桿”與“定桿”模型例3“動桿”模型如圖為兩種形式的吊車的示意圖，OA為可繞O點轉動的輕桿，重量不

9、計，AB為纜繩，當它們吊起相同重物時，桿OA在圖(a)、(b)中的受力分別為Fa、Fb，則下列關系正確的是 ( )AFaFb BFaFbCFaFb D大小不確定答案A模型建構“動桿”模型分析模型結構模型解讀模型特點輕桿用光滑的轉軸或鉸鏈連接，輕桿可圍繞轉軸或鉸鏈自由轉動當桿處于平衡時，桿所受的彈力方向一定沿桿例4“定桿”模型 如圖所示，水平橫梁一端A插在墻壁內，另一端裝有一小滑輪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量為m10 kg的重物，CBA30，則滑輪受到繩子的作用力大小為(g取10 m/s2)( )A50 N B60 NC120 N D100 N答案D模型建構“定桿”模型分析模型結構模型解讀模型特點輕桿被固定在接觸面上，不發(fā)生轉動桿所受的彈力方