高考物理一轮复习 第2章 相互作用 第2讲 力的合成与分解课件 新人教版必修1.ppt

第二章相互作用 必修一 第2讲力的合成与分解 知识梳理自测 1 合力与分力 1 定义 如果一个力 跟几个共点力共同作用产生的效果相同 这一个力就叫做那几个力的 原来那几个力叫做 2 关系 合力和分力是 的关系 力的合成与分解 产生的效果 合力 分力 等效替代 2 共点力作用在物体的 或作用线的 交于一点的力 如下图所示均是共点力 同一点 延长线 3 力的合成 1 定义 求几个力的 的过程 2 运算法则 平行四边形定则 求两个互成角度的 的合力 可以用表示这两个力的线段为邻边的平行四边形 这两个邻边之间的对角线就表示合力的 和 如图甲所示 三角形定则 把两个矢量 从而求出合矢量的方法 如图乙所示 合力 共点力 大小 方向 首尾相接 特别提醒 1 两个分力一定时 夹角 越大 合力越小 2 合力一定时 两等大分力的夹角 越大 两分力越大 3 合力可以大于分力 等于分力 也可以小于分力 4 力的分解 1 定义 求一个已知力的 的过程 2 遵循原则 定则或 定则 3 分解方法 按力产生的 分解 正交分解 分力 平行四边形 三角形 效果 思考 如图所示 物体受到四个力作用 它们分别分布在两条互相垂直的直线上 且f1 5n f2 8n f3 7n f4 11n 1 f1和f2的合力是多少 f3和f4的合力又是多少 2 这四个力的合力是多大呢 总结该题求合力的最合理的方法 答案 1 3n 方向与力f2相同 4n 方向与f4方向相同 2 5n 先求f1和f2的合力f12 再求f3和f4的合力f34 再求f12和f34的合力 1 矢量既有大小又有 的量 相加时遵从 2 标量只有大小 方向的量 求和时按 相加 矢量和标量 方向 平行四边形定则 没有 代数法则 思维辨析 1 两个力的合力一定大于任何一个分力 2 共点力一定是作用点为同一个点的力 3 三个共点力的合力的最大值是 f1 f2 f3 4 不考虑力的实际效果时 一个力可以对应无数对分力 5 将一个力f分解为两个力f1 f2 f是物体实际受到的力 6 合力与分力可以同时作用在物体上 7 2n的力能够分解成6n和3n的两个分力 8 合力是阻力 它的每一个分力都是阻力 9 位移是矢量 相加时可以用算术法直接求和 答案 1 合力可以大于任何一个分力 也可以等于任何一个分力 还可以小于任何一个分力 2 共点力是力作用于一点或力的作用线相交于一点 3 4 5 6 合力与分力是一种等效代换的关系 合力与分力不能同时作用在物体上 7 6n与3n的合力大于等于3n 小于等于9n 不可能是2n 8 合力是阻力 其中一个分力可以是动力 9 位移是矢量 相加时用平行四边形定则计算 c 解析 本题关键记住 将一个力分解为等大的两个分力时 两个分力的夹角越大 分力越大 的结论 物体受三个力 重力和两个拉力 重物c缓慢竖直上升时三力平衡 合力为零 则知两个拉力的合力与重力大小相等 两个拉力合力一定 而两个拉力的夹角不断增大 故拉力不断增大 故选c 解析 据题意 保持滑轮的位置不变 处于静止状态 其所受合力为零 重物也静止 则知绳子的拉力大小始终等于重物的重力大小 保持不变 两绳的夹角也不变 故两绳拉力的合力保持不变 使杆向下转动一个角度到虚线位置的过程中 根据平衡条件知 杆对滑轮p的作用力与两绳拉力的合力大小相等 方向相反 所以杆对滑轮p的作用力保持不变 故b正确 b a c 解析 对小滑块进行受力分析 如图所示 受重力mg 容器的支持力fn和摩擦力ff 由平衡条件得知 摩擦力ff mgcos 对整体进行受力分析 水平方向没有其他外力 则由平衡条件得知ff 0 故c正确 核心考点突破 1 几种特殊情况的共点力的合成 力的合成 2 合力大小的范围 1 两个共点力的合成 f1 f2 f f1 f2 即两个力的大小不变时 其合力随夹角的增大而减小 当两个力反向时 合力最小 为 f1 f2 当两力同向时 合力最大 为f1 f2 2 三个共点力的合成 三个力共线且同向时 其合力最大为f f1 f2 f3 以这三个力的大小为边 如果能组成封闭的三角形 则其合力最小值为零 若不能组成封闭的三角形 则合力最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和 3 共点力合成的方法 1 作图法 2 计算法 b 解题探究 1 由于在坐标纸上画出了三个力的图示 因此采用什么方法求合力 2 三个力如何合成 答案 1 作图 2 应先合成其中两个力 再合成第三个力 根据本题的特点先合成f1和f2比较好 解析 用作图法先求出f1和f2的合力 其大小为2f3 方向与f3同向 然后再用f1和f2的合力与f3合成 可得出三个力的合力大小为3f3 方向沿f3方向 b正确 易错提醒 1 三个力的大小和方向确定 其合力唯一确定 没有最大值 易根据三个力的合力范围错选a 2 根据作图法画出f1 f2的合力与f3重合 求解三个力的合力易漏掉f3而错选c 名师归纳 两种求解合力的方法的比较 1 作图法求合力 需严格用同一标度作出力的图示 作出规范的平行四边形 才能较精确地求出合力的大小和方向 2 计算法求合力 只需作出力的示意图 对平行四边形的作图要求也不太严格 重点是利用数学方法求解 往往适用于两力的夹角是特殊角的情况 解析 由力的三角形定则可知 图中f2与f4的合力等于f1 f3与f5的合力也等于f1 故这5个力的合力为3f1 30n 类题演练1 b 力的分解的两种常用方法1 按力的效果分解 1 根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向 2 再根据两个实际分力方向画出平行四边形 3 最后由三角形知识求出两分力的大小 如图所示 物体的重力g按产生的效果分解为两个分力 f1使物体下滑 f2使物体压紧斜面 力的分解 2 正交分解法 1 定义 将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法 2 建立坐标轴的原则 一般选共点力的作用点为原点 在静力学中 以少分解力和容易分解力为原则 即尽量多的力在坐标轴上 在动力学中 以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系 ad 解题探究 1 根据效果分解 分析结点o和灯的重力的作用效果 试画出该力的分解示意图 2 正交分解 请分析结点o与灯受到的力 根据受力特点应正交分解哪一个力更方便 请画出受力分析图 答案 1 结点o和灯的重力产生了两个效果 一是沿ao向下的拉紧ao的分力f1 二是沿bo向左的拉紧bo绳的分力f2 分解示意图如图所示 2 结点o与灯受力如图所示 考虑到灯的重力与ob垂直 正交分解oa的拉力更为方便 其分解如图所示 名师归纳 关于力的分解的两点说明 1 在实际问题中进行力的分解时 有实际意义的分解方法是按力的实际效果进行分解 其他的分解方法都是为解题方便而设的 2 力的正交分解