【优化探究】高考物理一轮复习 第2章第2单元课件 必修1

一、合力与分力1．定义：如果一个力

跟几个力

所产生的

相同，这个力就叫做那几个力的合力，那几个力就叫做这个力的分力．2．合力与分力的关系：合力与分力是

关系．二、力的运算法则1．力的平行四边形定则求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以以力的示意图中F1、F2的线段为

作

，该两邻边间的

即表示合力的大小和方向．如图甲所示．

产生的效果共同作用效果等效替代邻边平行四边形对角线2．力的三角形定则把各个力依次

相接，则其合力就从第一个力的

指向最后一个力的

．高中阶段最常用的是此原则的简化，即三角形定则．如图乙所示．首尾首端末端三、合力与分力的大小关系1．两个分力的大小一定时，合力随两分力夹角的增大而

．2．合力可能

分力，也可能

分力，也可能

分力．[温馨提示]力的合成必须遵循“同物性”和“同时性”的原则．“同物性”是指待合成的诸力是作用在同一物体上的力．“同时性”是指待合成的诸力是同时存在的力．减小大于小于等于合力的范围及共点力合成的常用方法1．合力范围的确定(1)两个共点力的合成|F1－F2|≤F合≤F1＋F2即两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时，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①三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3.②任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，则三个力的合力的最小值为零，如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的和的绝对值．[重点提示]

(1)合力与分力间是一种等效替代关系，合力不一定大于分力．(2)三个共点力合成时，其合力的最小值不一定等于两个较小的力的和减去第三个较大的力．在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上，如图所示．如果钢丝绳与地面的夹角∠A＝∠B＝60°，每条钢丝绳的拉力都是300N，试用作图法和解析法分别求出两根钢丝绳作用在电线杆上的合力．[思路点拨]

求解此题应注意以下两点：(1)作图法求合力，须严格用同一标度作出力的图示，作出规范的平行四边形．(2)解析法求合力，只须作出力的示意图，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．[听课记录]

(1)作图法：如图所示，自O点引两条有向线段OC和OD，夹角为60°.设定每单位长度表示100N，则OC和OD的长度都是3个单位长度，作出平行四边形OCED，其对角线OE就表示两个拉力F1、F2的合力F，量得OE长为5.2个单位长度．所以合力F＝100×5.2N＝520N用量角器量得∠COE＝∠DOE＝30°所以合力方向竖直向下．[答案]

519.6N1．．如如图图所所示示，，定定滑滑轮轮用用杆杆与与天天花花板板连连接接，，一一个个物物体体由由绕绕过过定定滑滑轮轮的的绳绳拉拉着着，，分分别别用用图图中中所所示示的的三三种种情情况况拉拉住住．．在在这这三三种种情情况况下下，，若若绳绳的的张张力力分分别别为为T1、T2、T3，轴轴心心对对定定滑滑轮轮的的支支持持力力分分别别为为N1、N2、N3.滑滑轮轮的的摩摩擦擦、、质质量量均均不不计计，，则则()A．T1＝T2＝T3，N1>N2>N3B．T1>T2>T3，N1＝N2>N3C．T1＝T2＝T3，N1＝N2＝N3D．T1<T2<T3，N1<N2<N3解析析：：三种种情情况况下下，，绳绳的的拉拉力力均均等等于于重重力力，，故T1＝T2＝T3，两力力大大小小一一定定时时，，夹夹角角越越大大，，则合合力力越越小小，，所以以N1>N2>N3，应应选选A.答案案：：A力的分解常用的两种方法1．．力力的的效效果果分分解解法法(1)根根据据力力的的实实际际作作用用效效果果确确定定两两个个实实际际分分力力的的方方向向；；(2)再再根根据据两两个个实实际际分分力力的的方方向向画画出出力力的的作作用用线线；；(3)最最后后由由平平行行四四边边形形知知识识求求出出两两分分力力的的大大小小．．2．．正正交交分分解解法法把一一个个力力分分解解为为互互相相垂垂直直的的两两个个分分力力，，特特别别是是物物体体受受多多个个力力的的作作用用时时，，把把物物体体受受到到的的各各力力都都分分解解到到互互相相垂垂直直的的两两个个方方向向上上去去，，然然后后分分别别求求每每个个方方向向上上力力的的合合力力，，把把复复杂杂的的矢矢量量运运算算转转化化为为互互相相垂垂直直方方向向上上的的简简单单的的代代数数运运算算．．其其方方法法如如下下：：(1)正正确确选选择择直直角角坐坐标标系系，，通通常常选选择择重重心心位位置置为为坐坐标标原原点点，，直直角角坐坐标标系系的的选选择择应应使使尽尽量量多多的的力力在在坐坐标标轴轴上上．．[重重点点提提示示]先将将各各力力正正交交分分解解，，再再求求出出各各坐坐标标轴轴上上分分力力的的合合力力，，最最后后将将两两个个坐坐标标轴轴上上的的合合力力Fx和Fy进行行合合成成，，从从而而求求出出物物体体所所受受合合力力，，这这是是一一种种常常用用的的求求合合力力的的方方法法．．如图图所所示示，，用用绳绳AC与BC吊起起一一重重50N的的物物体体，，两两绳绳AC、BC与竖竖直直方方向向的的夹夹角角分分别别为为30°°和和45°°.求求绳绳AC和BC对物物体体的的拉拉力力．．[思路路点点拨拨]此题题可可以以用用平平行行四四边边形形定定则则求求解解，，但但计计算算起起来来比比较较麻麻烦烦，，如如果果改改用用正正交交分分解解法法计计算算，，则则简简便便得得多多．．解析析：：将F2沿x轴和和y轴方方向向正正交交分分解解得得：：F2x＝F2sin45°°＝10NF2y＝F2cos45°°＝10N因F2y与F1等大大反反向向抵抵消消，，故F1与F2的合合力力为为F2x＝10N，，方方向向沿沿x轴正正方方向向，，只只有有C正正确确．．答案案：：C图解法分析力的变化问题如图图所所示示是是给给墙墙壁壁刷刷涂涂料料用用的的“涂料料滚滚”示意意图图，，使使用用时时，，用用撑撑竿竿推推着着粘粘有有涂涂料料的的涂涂料料滚滚沿沿墙墙壁壁上上下下缓缓缓缓滚滚动动，，把把涂涂料料均均匀匀地地粉粉刷刷到到墙墙上上．．撑撑竿竿的的重重力力和和墙墙壁壁的的摩摩擦擦均均不不计计，，且且撑撑竿竿足足够够长长，，粉粉刷刷工工人人站站在在离离墙墙壁壁一一定定距距离离处处缓缓缓缓上上推推涂涂料料滚滚，，设设该该过过程程中中撑撑竿竿对对涂涂料料滚滚的的推推力力为为F1，涂涂料料滚滚对对墙墙壁壁的的压压力力F2，则则()A．．F1增大大，，F2减小小B．．F1增大大，，F2增大大C．F1减小，，F2减小D．F1减小，，F2增大[思路点点拨]解答本本题时时可应应用图图解法法分析析力的变化化规律律，但但应注注意以以下几几点：：(1)涂料料滚缓缓缓滚滚动的的含义义．(2)墙对对涂料料滚的的压力力方向向特点点．(3)推力力F1方向变变化特特点．．[听课记记录]涂料滚滚受三三个力力的作作用，，重力力、墙墙壁对对涂料料滚水水平向向左的的弹力力F2′、撑竿竿对涂涂料滚滚的推推力F1，重力力的大大小方方向确确定，，墙壁壁对涂涂料滚滚的弹弹力方方向确确定、、粉刷刷工人人站在在离墙墙壁某某一距距离处处缓缓缓上推推涂料料滚，，涂料料滚受受力始始终平平衡，，这三个个力构构成矢矢量三三角形形，使使撑竿竿与墙墙壁间间的夹角角越来来越小小．则则矢量量图变变化如如图所所示，，由图可可知，，当使使撑竿竿与墙墙壁壁间的的夹角角越来来越小，F1、F2′均减小小，F2和F2′等大反反向，，因此F1、F2均减小小，C正确确．[答案]C1．如如图所所示，，静止止在斜斜面上上的重重物的的重力力可分分解为为沿斜斜面方方向向向下的的分力力F1和垂直直斜面面方向向的分分力F2.关于于这两两个分分力，，下列列说法法中正正确的的是()A．F1作用在在物体体上，，F2作用在在斜面面上B．F2的性质质是弹弹力C．F2就是物物体对对斜面面的正正压力力D．F1和F2是物体体重力力的等等效替替代，，实际存存在的的就是是重力力解析：：F1、F2仅是重重力的的两个个分力力，这这两个个力可可以替替代重重力的的效果果，所所以D选项项正确确．物物体对对斜面面的正正压力力跟F2大小相相等、、方向向相同同，但但二者者作用用在不不同物物体上上，不不是同同一个个力，，所以以A、、B、、C错错误．．答案：：D解析：：当两分分力方方向相相反时时合力力最小小，方方向相相同时时合力力最大大，所所以合合力的的大小小满足足F1－F2≤F≤F1＋F2.答案：：C3.(2011年苏苏州模模拟)如图所所示是是某同同学为为颈椎椎病人人设计计的一一个牵牵引装装置的的示意意图，，一根根绳绕绕过两两个定定滑轮轮和一一个动动滑轮轮后两两端各各挂着着一个个相同同的重重物，，与动动滑轮轮相连连的帆帆布带带拉着着病人人的颈颈椎(图中中是用用手指指代替替颈椎椎做实实验)，整整个装装置在在同一一竖直直平面面内．．如果果要增增大手手指所所受的的拉力力，可可采取取的方方法是是()①只增加加绳的的长度度；②只增加加重物物的重重量；；③只将手手指向向下移移动；；④只将手手指向向上移移动．．A．①②B．②③C．③④D．②④解析：：手指所所受的的拉力力沿绳绳子方方向的的两个个分力力等于于绳子子中的的张力力，而而绳子子中的的张力力始终终等于于重物物的重重力，，若动动滑轮轮两侧侧绳子子的夹夹角保保持不不变，，要让让手指指所受受的拉拉力增增大，，应该该增加加重物物的重重量；；如果果保持持重物物的重重量不不变，，手指指向下下移，，则动动滑轮轮两侧侧绳子子的夹夹角变变小，，要继继续保保持平平衡，，手指指所受受的拉拉力将将增大大，B正确确．答案：：B4．举举重是是中国国代表表团在在奥运运会上上重要要的夺夺金项项目．．在举举重比比赛中中，运运动员员举起起杠铃铃时必必须使使杠铃铃平衡衡一定定时间间，才才能被被裁判判视为为挺(或抓抓)举举成功功．运运动员员可通通过改改变两两手握握杠的的距离离来调