高考物理一輪復(fù)習(xí)-第二章-第二節(jié)-力的合成與分解課件

第二節(jié)力的合成與分解第二節(jié)力的合成與分解一、力的合成1．合力與分力(1)定義：如果一個(gè)力____________跟幾個(gè)力共同作用的效果相同，這一個(gè)力就叫那幾個(gè)力的_______，那幾個(gè)力就叫這個(gè)力的_______．(2)關(guān)系：合力和分力是一種__________關(guān)系．2．共點(diǎn)力：作用在物體的_______，或作用線的_______交于一點(diǎn)的力．3．力的合成：求幾個(gè)力的_______的過程．產(chǎn)生的效果合力分力等效替代同一點(diǎn)延長(zhǎng)線合力一、力的合成產(chǎn)生的效果合力分力等效替代同一點(diǎn)延長(zhǎng)線合力4．力的運(yùn)算法則(1)三角形定則：把兩個(gè)矢量__________從而求出合矢量的方法．(如圖所示)(2)平行四邊形定則：求互成角度的________的合力，可以用表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作_____________，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的_______和_______．首尾相連兩個(gè)力平行四邊形大小方向4．力的運(yùn)算法則首尾相連兩個(gè)力平行四邊形大小方向二、力的分解1．概念：求一個(gè)力的_______的過程．2．遵循的法則：______________定則或_______定則．3．分解的方法(1)按力產(chǎn)生的__________進(jìn)行分解．(2)_______分解．三、矢量和標(biāo)量1．矢量既有大小又有______的物理量,相加時(shí)遵循___________定則.2．標(biāo)量只有大小沒有_______的物理量，求和時(shí)按算術(shù)法則相加．分力平行四邊形三角形實(shí)際效果正交方向平行四邊形方向二、力的分解分力平行四邊形三角形實(shí)際效果正交方向平行四邊形方1－1.(2013·高考上海卷改編)兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2大小不同，它們的合力大小為F，則(

)A．F1、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一倍B．F1、F2同時(shí)增加10N，F(xiàn)也增加10NC．F1增加10N，F(xiàn)2減少10N，F(xiàn)一定不變D．若F1、F2中的一個(gè)增大，F(xiàn)一定增大1－2.如圖所示，F(xiàn)1、F2、F3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形，這三個(gè)力的合力最大的是(

)AC1－1.(2013·高考上海卷改編)兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2大小2．將物體所受重力按力的效果進(jìn)行分解，下列圖中錯(cuò)誤的是(

)C2．將物體所受重力按力的效果進(jìn)行分解，下列圖中錯(cuò)誤的是(3．下列各組物理量中全部是矢量的是(

)A．位移、速度、加速度、力B．位移、長(zhǎng)度、速度、電流C．力、位移、速率、加速度D．速度、加速度、力、電流A3．下列各組物理量中全部是矢量的是()A力的合成方法及合力范圍的確定1．共點(diǎn)力合成的方法(1)作圖法(2)計(jì)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.2．合力范圍的確定(1)兩個(gè)共點(diǎn)力的合力范圍：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.(2)三個(gè)共面共點(diǎn)力的合力范圍①最大值：三個(gè)力同向時(shí),其合力最大,為Fmax＝F1＋F2＋F3.力的合成方法及合力范圍的確定1．共點(diǎn)力合成的方法②最小值：以這三個(gè)力的大小為邊，如果能組成封閉的三角形，則其合力的最小值為零，即Fmin＝0；如不能，則合力的最小值的大小等于最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)力和的絕對(duì)值,Fmin＝|F1－(F2＋F3)|(F1為三個(gè)力中最大的力)．特別提醒：(1)兩個(gè)分力一定時(shí)，夾角θ越大，合力越?。?2)合力一定，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，也可以小于分力的大?。谧钚≈担阂赃@三個(gè)力的大小為邊，如果能組成封閉的三角某物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力作用，在如圖所示的四種情況中(坐標(biāo)紙中每格的邊長(zhǎng)表示1N大小的力)，該物體所受的合外力大小正確的是(

)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等于0D某物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力作用[思路點(diǎn)撥]解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)各分力之間關(guān)系特殊的，可直接根據(jù)特殊關(guān)系求合力．(2)各分力之間關(guān)系不明顯的，可采用正交分解法求合力．[解析]甲圖中，先將F1與F3合成，然后再由勾股定理求得合力大小等于5N，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；乙圖中，先將F1與F3正交分解，再合成，求得合力大小等于5N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；丙圖中，可將F3正交分解，求得合力大小等于6N，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)三角形定則，丁圖中合力等于0，選項(xiàng)D正確．[思路點(diǎn)撥]解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：[名師歸納]

(1)力的大小和方向一定時(shí)，其合力也一定．(2)作圖法求合力，需嚴(yán)格用同一標(biāo)度作出力的圖示，作出規(guī)范的平行四邊形．(3)解析法求合力，只需作出力的示意圖，對(duì)平行四邊形的作圖要求也不太嚴(yán)格，重點(diǎn)是利用數(shù)學(xué)方法求解．[名師歸納](1)力的大小和方向一定時(shí)，其合力也一定．1．如圖，用相同的彈簧秤將同一個(gè)重物m，分別按甲、乙、丙三種方式懸掛起來，讀數(shù)分別是F1、F2、F3、F4，已知θ＝30°,則有(

)A．F4最大

B．F3＝F2C．F2最大

D．F1比其他各讀數(shù)都小解析：由平衡條件可知:F2cosθ＝mg,2F3cosθ＝mg,F4＝mg,F1＝mgtanθ，因此可知選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤,正確選項(xiàng)為C.C1．如圖，用相同的彈簧秤將同一個(gè)重物m，分別按甲、乙、丙三種力的兩種分解方法1．效果分解(1)把力按實(shí)際效果分解的一般思路力的兩種分解方法1．效果分解(2)力的效果分解的實(shí)例分析重力分解為使物體沿斜面向下的力F1＝mgsinα和使物體壓緊斜面的力F2＝mgcosα.(2)力的效果分解的實(shí)例分析重力分解為使物體沿斜面向下的力F高考物理一輪復(fù)習(xí)-第二章-第二節(jié)-力的合成與分解課件2.正交分解法(1)定義：將已知力按互相垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行分解的方法.(2)建立坐標(biāo)軸的原則：一般選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn)，在靜力學(xué)中，以少分解力和容易分解力為原則(即盡量多的力在坐標(biāo)軸上)；在動(dòng)力學(xué)中，以加速度方向和垂直加速度方向?yàn)樽鴺?biāo)軸建立坐標(biāo)系．(3)方法：物體受到多個(gè)力作用F1、F2、F3…，求合力F時(shí)，可把各力沿相互垂直的x軸、y軸分解．2.正交分解法高考物理一輪復(fù)習(xí)-第二章-第二節(jié)-力的合成與分解課件(2014·廈門高三檢測(cè))在科學(xué)研究中，可以用風(fēng)力儀直接測(cè)量風(fēng)力的大小，其原理如圖所示．儀器中一根輕質(zhì)金屬絲下懸掛著一個(gè)金屬球，無風(fēng)時(shí)，金屬絲豎直下垂；當(dāng)受到沿水平方向吹來的風(fēng)時(shí)，金屬絲偏離豎直方向一個(gè)角度．風(fēng)力越大,偏角越大.通過傳感器,就可以根據(jù)偏角的大小測(cè)出風(fēng)力的大小．求風(fēng)力大小F跟金屬球的質(zhì)量m、偏角θ之間的關(guān)系．[思路點(diǎn)撥]根據(jù)力的實(shí)際效果或正交分解法求解．(2014·廈門高三檢測(cè))在科學(xué)研究[解析]法一：(力的效果分解法)重力有兩個(gè)作用效果：使金屬球抵抗風(fēng)的吹力和使金屬絲拉緊，所以可以將重力沿水平方向和金屬絲的方向進(jìn)行分解，如圖甲所示，由幾何關(guān)系可得F＝F′＝mgtanθ.[解析]法一：(力的效果分解法)重力有兩個(gè)作用效果：使金法二：(正交分解法)以金屬球?yàn)樽鴺?biāo)原點(diǎn)，取水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)閥軸，建立坐標(biāo)系，如圖乙所示．根據(jù)平衡條件有Fx合＝Tsinθ－F＝0Fy合＝Tcosθ－mg＝0解得F＝mgtanθ.[答案]

F＝mgtanθ法二：(正交分解法)以金屬球?yàn)樽鴺?biāo)原點(diǎn)，取水平方向?yàn)閤軸，[名師歸納]解答力的分解問題時(shí)應(yīng)注意的問題(1)選取原則①選用哪一種方法進(jìn)行力的分解要視情況而定，一般來說，當(dāng)物體受到三個(gè)或三個(gè)以下的力時(shí)，常利用三角形法或按實(shí)際效果進(jìn)行分解，若這三個(gè)力中，有兩個(gè)力互相垂直，可選用正交分解法．②當(dāng)物體受到三個(gè)以上的力時(shí)，常用正交分解法．(2)正交分解的技巧：一般情況下，應(yīng)用正交分解法建立坐標(biāo)系時(shí)，應(yīng)盡量使所求量(或未知量)“落”在坐標(biāo)軸上，這樣解方程較簡(jiǎn)單．[名師歸納]解答力的分解問題時(shí)應(yīng)注意的問題2.(2014·福建六校聯(lián)考)某壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)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壁的力F，則由于力F的作用，使滑塊C壓緊物體D，設(shè)C與D光滑接觸，桿的重力及滑塊C的重力不計(jì)，圖中a＝0.5m，b＝0.05m，則物體D所受壓力的大小與力F的比值為(

)A．4B．5C．10 D．1B2.(2014·福建六校聯(lián)考)某壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示高考物理一輪復(fù)習(xí)-第二章-第二節(jié)-力的合成與分解課件輔助圖法求解力的合成、分解問題范例

(2012·高考上海卷)已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為50N，分力F1的方向與合力F的方向成30°角,分力F2的大小為30N．則(

)A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的C．F2有兩個(gè)可能的方向

D．F2可取任意方向C輔助圖法求解力的合成、分解問題范例(2012·高考上海卷)[解析]作合力的圖示如圖，然后以合力F的末端為圓心、以F2的大小(30N)為半徑畫圓弧，因?yàn)镕2＝30N>Fsin30°，所以圓弧與分力F1的作用線有兩個(gè)交點(diǎn)，所以F2的方向和F1的大小就有兩種可能，因此C正確．[總結(jié)提升]對(duì)力分解的唯一性判斷、分力最小值的計(jì)算以及合力與分力夾角最大值的計(jì)算，當(dāng)力的大小不變方向改變時(shí)，通常采取作圖法，優(yōu)點(diǎn)是直觀、簡(jiǎn)捷．[解析]作合力的圖示如圖，然后以合力F的末端為圓心、以F23．兩個(gè)共點(diǎn)力大小分別為F1＝10N，F(xiàn)2＝5N，兩力方向夾角可在0°～180°連續(xù)變化，求：合力與F1的最大夾角和此時(shí)合力的大?。?．兩個(gè)共點(diǎn)力大小分別為F1＝10N，F(xiàn)2＝5N，兩力方高考物理一輪復(fù)習(xí)-第二章-第二節(jié)-力的合成與分解課件對(duì)稱法解決非共面力問題D對(duì)稱法解決非共面力問題D[總結(jié)提升]本題考查的是力的合成，實(shí)際是合成特例的延伸，此類問題的求解一定要注意結(jié)構(gòu)對(duì)稱特點(diǎn)和合成特例的綜合應(yīng)用．此類考題還會(huì)進(jìn)一步在結(jié)構(gòu)對(duì)稱上進(jìn)行衍生．衍生的形式多種多樣，即由平面等大二力合成衍生到平面多個(gè)對(duì)稱力合成，或衍生到空間多個(gè)對(duì)稱力合成．[總結(jié)提升]本題考查的是力的合成，實(shí)際是合成特例的延AA高考物理一輪復(fù)習(xí)-第二章-第二節(jié)-力的合成與分解課件第二節(jié)力的合成與分解第二節(jié)力的合成與分解一、力的合成1．合力與分力(1)定義：如果一個(gè)力____________跟幾個(gè)力共同作用的效果相同，這一個(gè)力就叫那幾個(gè)力的_______，那幾個(gè)力就叫這個(gè)力的_______．(2)關(guān)系：合力和分力是一種__________關(guān)系．2．共點(diǎn)力：作用在物體的_______，或作用線的_______交于一點(diǎn)的力．3．力的合成：求幾個(gè)力的_______的過程．產(chǎn)生的效果合力分力等效替代同一點(diǎn)延長(zhǎng)線合力一、力的合成產(chǎn)生的效果合力分力等效替代同一點(diǎn)延長(zhǎng)線合力4．力的運(yùn)算法則(1)三角形定則：把兩個(gè)矢量__________從而求出合矢量的方法．(如圖所示)(2)平行四邊形定則：求互成角度的________的合力，可以用表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作_____________，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的_______和_______．首尾相連兩個(gè)力平行四邊形大小方向4．力的運(yùn)算法則首尾相連兩個(gè)力平行四邊形大小方向二、力的分解1．概念：求一個(gè)力的_______的過程．2．遵循的法則：______________定則或_______定則．3．分解的方法(1)按力產(chǎn)生的__________進(jìn)行分解．(2)_______分解．三、矢量和標(biāo)量1．矢量既有大小又有______的物理量,相加時(shí)遵循___________定則.2．標(biāo)量只有大小沒有_______的物理量，求和時(shí)按算術(shù)法則相加．分力平行四邊形三角形實(shí)際效果正交方向平行四邊形方向二、力的分解分力平行四邊形三角形實(shí)際效果正交方向平行四邊形方1－1.(2013·高考上海卷改編)兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2大小不同，它們的合力大小為F，則(

)A．F1、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一倍B．F1、F2同時(shí)增加10N，F(xiàn)也增加10NC．F1增加10N，F(xiàn)2減少10N，F(xiàn)一定不變D．若F1、F2中的一個(gè)增大，F(xiàn)一定增大1－2.如圖所示，F(xiàn)1、F2、F3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形，這三個(gè)力的合力最大的是(

)AC1－1.(2013·高考上海卷改編)兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2大小2．將物體所受重力按力的效果進(jìn)行分解，下列圖中錯(cuò)誤的是(

)C2．將物體所受重力按力的效果進(jìn)行分解，下列圖中錯(cuò)誤的是(3．下列各組物理量中全部是矢量的是(

)A．位移、速度、加速度、力B．位移、長(zhǎng)度、速度、電流C．力、位移、速率、加速度D．速度、加速度、力、電流A3．下列各組物理量中全部是矢量的是()A力的合成方法及合力范圍的確定1．共點(diǎn)力合成的方法(1)作圖法(2)計(jì)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.2．合力范圍的確定(1)兩個(gè)共點(diǎn)力的合力范圍：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.(2)三個(gè)共面共點(diǎn)力的合力范圍①最大值：三個(gè)力同向時(shí),其合力最大,為Fmax＝F1＋F2＋F3.力的合成方法及合力范圍的確定1．共點(diǎn)力合成的方法②最小值：以這三個(gè)力的大小為邊，如果能組成封閉的三角形，則其合力的最小值為零，即Fmin＝0；如不能，則合力的最小值的大小等于最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)力和的絕對(duì)值,Fmin＝|F1－(F2＋F3)|(F1為三個(gè)力中最大的力)．特別提醒：(1)兩個(gè)分力一定時(shí)，夾角θ越大，合力越?。?2)合力一定，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，也可以小于分力的大?。谧钚≈担阂赃@三個(gè)力的大小為邊，如果能組成封閉的三角某物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力作用，在如圖所示的四種情況中(坐標(biāo)紙中每格的邊長(zhǎng)表示1N大小的力)，該物體所受的合外力大小正確的是(

)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等于0D某物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力作用[思路點(diǎn)撥]解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)各分力之間關(guān)系特殊的，可直接根據(jù)特殊關(guān)系求合力．(2)各分力之間關(guān)系不明顯的，可采用正交分解法求合力．[解析]甲圖中，先將F1與F3合成，然后再由勾股定理求得合力大小等于5N，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；乙圖中，先將F1與F3正交分解，再合成，求得合力大小等于5N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；丙圖中，可將F3正交分解，求得合力大小等于6N，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)三角形定則，丁圖中合力等于0，選項(xiàng)D正確．[思路點(diǎn)撥]解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：[名師歸納]

(1)力的大小和方向一定時(shí)，其合力也一定．(2)作圖法求合力，需嚴(yán)格用同一標(biāo)度作出力的圖示，作出規(guī)范的平行四邊形．(3)解析法求合力，只需作出力的示意圖，對(duì)平行四邊形的作圖要求也不太嚴(yán)格，重點(diǎn)是利用數(shù)學(xué)方法求解．[名師歸納](1)力的大小和方向一定時(shí)，其合力也一定．1．如圖，用相同的彈簧秤將同一個(gè)重物m，分別按甲、乙、丙三種方式懸掛起來，讀數(shù)分別是F1、F2、F3、F4，已知θ＝30°,則有(

)A．F4最大

B．F3＝F2C．F2最大

D．F1比其他各讀數(shù)都小解析：由平衡條件可知:F2cosθ＝mg,2F3cosθ＝mg,F4＝mg,F1＝mgtanθ，因此可知選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤,正確選項(xiàng)為C.C1．如圖，用相同的彈簧秤將同一個(gè)重物m，分別按甲、乙、丙三種力的兩種分解方法1．效果分解(1)把力按實(shí)際效果分解的一般思路力的兩種分解方法1．效果分解(2)力的效果分解的實(shí)例分析重力分解為使物體沿斜面向下的力F1＝mgsinα和使物體壓緊斜面的力F2＝mgcosα.(2)力的效果分解的實(shí)例分析重力分解為使物體沿斜面向下的力F高考物理一輪復(fù)習(xí)-第二章-第二節(jié)-力的合成與分解課件2.正交分解法(1)定義：將已知力按互相垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行分解的方法.(2)建立坐標(biāo)軸的原則：一般選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn)，在靜力學(xué)中，以少分解力和容易分解力為原則(即盡量多的力在坐標(biāo)軸上)；在動(dòng)力學(xué)中，以加速度方向和垂直加速度方向?yàn)樽鴺?biāo)軸建立坐標(biāo)系．(3)方法：物體受到多個(gè)力作用F1、F2、F3…，求合力F時(shí)，可把各力沿相互垂直的x軸、y軸分解．2.正交分解法高考物理一輪復(fù)習(xí)-第二章-第二節(jié)-力的合成與分解課件(2014·廈門高三檢測(cè))在科學(xué)研究中，可以用風(fēng)力儀直接測(cè)量風(fēng)力的大小，其原理如圖所示．儀器中一根輕質(zhì)金屬絲下懸掛著一個(gè)金屬球，無風(fēng)時(shí)，金屬絲豎直下垂；當(dāng)受到沿水平方向吹來的風(fēng)時(shí)，金屬絲偏離豎直方向一個(gè)角度．風(fēng)力越大,偏角越大.通過傳感器,就可以根據(jù)偏角的大小測(cè)出風(fēng)力的大小．求風(fēng)力大小F跟金屬球的質(zhì)量m、偏角θ之間的關(guān)系．[思路點(diǎn)撥]根據(jù)力的實(shí)際效果或正交分解法求解．(2014·廈門高三檢測(cè))在科學(xué)研究[解析]法一：(力的效果分解法)重力有兩個(gè)作用效果：使金屬球抵抗風(fēng)的吹力和使金屬絲拉緊，所以可以將重力沿水平方向和金屬絲的方向進(jìn)行分解，如圖甲所示，由幾何關(guān)系可得F＝F′＝mgtanθ.[解析]法一：(力的效果分解法)重力有兩個(gè)作用效果：使金法二：(正交分解法)以金屬球?yàn)樽鴺?biāo)原點(diǎn)，取水平方向?yàn)閤軸，豎直方向?yàn)閥軸，建立坐標(biāo)系，如圖乙所示．根據(jù)平衡條件有Fx合＝Tsinθ－F＝0Fy合＝Tcosθ－mg＝0解得F＝mgtanθ.[答案]

F＝mgtanθ法二：(正交分解法)以金屬球?yàn)樽鴺?biāo)原點(diǎn)，取水平方向?yàn)閤軸，[名師歸納]解答力的分解問題時(shí)應(yīng)注意的問題(1)選取原則①選用哪一種方法進(jìn)行力的分解要視情況而定，一般來說，當(dāng)物體受到三個(gè)或三個(gè)以下的力時(shí)，常利用三角形法或按實(shí)際效果進(jìn)行分解，若這三個(gè)力中，有兩個(gè)力互相垂直，可選用正交分解法．②當(dāng)物體受到三個(gè)以上的力時(shí)，常用正交分解法．(2)正交分解的技巧：一般情況下，應(yīng)用正交分解法建立坐標(biāo)系時(shí)，應(yīng)盡量使所求量(或未知量)“落”在坐標(biāo)軸上，這樣解方程較簡(jiǎn)單．[名師歸納]解答力的分解問題時(shí)應(yīng)注意的問題2.(2014·福建六校聯(lián)考)某壓榨機(jī)的結(jié)構(gòu)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壁的力F，則由于力F的作用，使滑塊C壓緊物體D，設(shè)C與D光滑接觸，桿的重力及滑塊C