【优化方案】浙江省高考物理总复习 第2章第二节 力的合成与分解课件 大纲人教

第二节力的合成与分解

课堂互动讲练经典题型探究第二节力的合成与分解基础知识梳理知能优化演练一、力的合成1．合力与分力(1)定义：如果一个力__________跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的_____，那几个力就叫这个力的_____．(2)关系：合力和分力是一种_________关系．2．共点力：作用在物体的_______，或作用线的_______交于一点的力．3．力的合成：求几个力的_____的过程．4．力的运算法则基础知识梳理产生的效果合力分力等效替代同一点延长线合力(1)三角形定则：把两个矢量_________从而求出合矢量的方法．(如图2－2－1所示)(2)平行四边形定则：求互成角度的______的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作__________，这两个邻边之间的对角线就表示合力的_____和_____．首尾相连两个力平行四边形大小方向图2－2－1思考感悟(1)合力一定大于分力吗？(2)作用在不同物体上的力能进行合成吗？提示：(1)合力可能大于分力，可能小于分力，也可能等于分力．(2)只有作用在同一物体上的共点力才能进行合成．二、力的分解1．概念：求一个力的_____的过程．2．遵循的原则：__________定则或______定则．3．分解的方法(1)按力产生的_________进行分解．(2)_____分解．分力平行四边形三角形实际效果正交一、共点力合成的方法1．作图法根据两个分力的大小和方向，再利用平行四边形定则作出对角线，根据表示分力的标度去度量该对角线，对角线的长度就代表了合力的大小，对角线与某一分力的夹角就可以代表合力的方向．如图2－2－2所示，F1＝45N，F2＝60N，F合＝75N，α＝53°.即合力大小为75N，与F1夹角为53°.课堂互动讲练图2－2－22．解析法根据力的平行四边形定则作出力的合成的图示，如图2－2－3所示．图2－2－3图2－2－4应用指导：如合成图图或分解图图为菱形，，应转化为为直角三角角形计算．．即时应用(即时突破，，小试牛刀刀)1.(2010年高考广东东卷)图2－2－5为节日里悬悬挂灯笼的的一种方式式，A、B点等高，O为结点，轻轻绳AO、BO长度相等，，拉力分别别为FA、FB，灯笼受到到的重力为为G.下列表述正正确的是()图2－2－5A．FA一定小于GB．FA与FB大小相等C．FA与FB是一对平衡衡力D．FA与FB大小之和等等于G2．三个共点点力的合成成(1)最大值：三三个力同向向时，其合合力最大，，为Fmax＝F1＋F2＋F3.(2)最小值：以以这三个力力的大小为为边，如果果能组成封封闭的三角角形，则其其合力的最最小值为零零，即Fmin＝0；如不能，，则合力的的最小值的的大小等于于最大的一一个力减去去另外两个个力和的绝绝对值，Fmin＝F1－|F2＋F3|(F1为三个力中中最大的力力)．特别提醒：：(1)求合力时，，要注意正正确理解合合力与分力力的关系：：①效果关系系：合力的的作用效果果与各分力力共同的作作用效果相相同，它们们具有等效效替代性．．②大小关系系：合力与与分力谁大大要视情况况而定，不不能形成合合力总大于于分力的定定势思维．．(2)三个共点力力合成时，，其合力的的最小值不不一定等于于两个较小小力的和减减去第三个个较大的力力．三、两种常常用的分解解方法1．力的效果果分解法(1)根据力的实实际作用效效果确定两两个实际分分力的方向向；(2)再根据两个个实际分力力方向画出出平行四边边形；(3)最后由平行行四边形和和数学知识识(如正弦定理理、余弦定定理、三角角形相似等等)求出两分力力的大小．．2．正交分解解法(1)正交分解方方法把一个力分分解为互相相垂直的两两个分力，，特别是物物体受多个个力作用时时，把物体体受到的各各力都分解解到互相垂垂直的两个个方向上去去，然后分分别求出每每个方向上上力的代数数和．(2)运用正交分分解法解题题的步骤①正确选择择直角坐标标系，通常常选择共点点力的作用用点为坐标标原点，直直角坐标x、y的选择应尽尽可能使更更多的力落落在坐标轴轴上．②正交分解解各力，即即分别将各各力投影到到坐标轴上上，分别求求x轴和y轴上各力投投影的合力力Fx和Fy，其中Fx＝F1x＋F2x＋F3x＋…；Fy＝F1y＋F2y＋F3y＋….图2－2－6特别提醒：：在实际问题题中进行力力的分解时时，有实际际意义的分分解方法是是按力的实实际效果进进行的，而而正交分解解法则是根根据需要而而采用的一一种方法，，其主要目目的是将一一般的矢量量运算转化化为代数运运算．即时时应应用用(即时时突突破破，，小小试试牛牛刀刀)3.如图图2－2－7所示示，，轻轻绳绳AO和BO共同同吊吊起起质质量量为为m的重重物物．．AO与BO垂直直，，BO与竖竖直直方方向向的的夹夹角角为为θ，OC连接接重重物物，，则则()图2－2－7解析析：：选AC.结点点O受到到的的绳绳OC的拉拉力力FC等于于重重物物所所受受重重力力mg，将将拉拉力力FC沿绳绳AO和BO所在直线进行行分解，两分分力分别等于于拉力FA和FB，如图所示，，由力的图示示解得：FA＝mgsinθ，FB＝mgcosθ.(2011年诸暨中学调调研)如图2－2－8所示，绳与杆杆均不计重力力，承受力的的最大值一定定．A端用绞链固定定，滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩摩擦均可忽略略)，B端吊一重物P，现施加拉力力FT将B缓慢上拉(均未断)，在杆达到竖竖直前()经典题型探究题型一相似三角形法的应用例1图2－2－8A．绳子越来越越容易断B．绳子越来越越不容易断C．杆越来越容容易断D．杆越来越不不容易断图2－2－9【答案】B【规律总结】相似三角形法法一般处理三三力作用下且且三力不构成成直角三角形形的平衡(动态平衡)问题．变式训练1如图2－2－10所示，固定在在水平面上的的光滑半球，，球心O的正上方固定定一个小定滑滑轮，细绳一一端拴一小球球，小球置于于半球面上的的A点，另一端绕绕过定滑轮．．今缓慢拉绳绳使小球从A点滑向半球顶顶点(未到顶点)，则此过程中中，小球对半半球的压力大大小FN及细绳的拉力力FT大小的变化情情况是()图2－2－10A．FN变大，FT变大B．FN变小，FT变大C．FN不变，FT变小D．FN变大，FT变小(满分样板12分)如图2－2－11所示，用绳AC和BC吊起一重100N的物体，两绳绳AC、BC与竖直方向的的夹角分别为为30°和45°.求：绳AC和BC对物体的拉力力的大小．题型二正交分解法的应用例2图2－2－11【思路点拨】对物体受力分分析，建立直直角坐标系，，然后对力进进行正交分解解，最后列方方程求解Fx＝0，Fy＝0.☞解题样板规规范步骤，该该得的分一分分不丢！以物体C为研究对象，，受力分析并并建立如图2－2－12所示的正交坐坐标系．图2－2－12【名师归纳】一般情况下，，应用正交分分解建立坐标标系时，应尽尽量使所求量量(或未知量)“(2011年丽水模拟)如图2－2－13所示，在一个个半圆环上用用两根细线悬悬挂一个重G的物体，设法法使OA线固定不动，，将OB线从竖直位置置沿半圆环缓缓缓移到水平平位置OB′，则OA与OB线中受到的拉拉力FA、FB的变化情况是是()题型三图解法分析动态变化问题例3图2－2－13【思路点拨】本题重力作为为分解的对象象，它对两绳绳产生两个拉拉紧的效果，，即两分力方方向是沿绳所所在直线的，，先作初始的的力分解平行行四边形，然然后根据OB绳的方向变化化作出各位置置的平行四边边形，从图中中判断各力的的变化情况．．【解析】因为绳绳结点点O受到重重物的的拉力力F，所以以才使使OA绳和OB绳受力力，因因此将将拉力力F分解为为FA和FB(如图2－2－14所示)．OA绳固定定，则则FA的方向向不变变，从从OB向下靠靠近OB′的过程程中，，在B1、B2、B3三个位位置，，两绳绳受力力分别别为FA1和FB1、FA2和FB2、FA3和FB3.从图形形上看看出，，FA逐渐变变大，，而FB却先减减小后后增大大，当当OB⊥OA时，FB最小．．图2－2－14【答案】D【规律总总结】分析动动态平平衡中中各力力的变变化情情况是是一种种常见见题型型，其其特点点有：：①合合力大大小和和方向向不变变；②②一个个分力力的方方向不不变．．图解解法具具有简简单、、直观观的优优点．．变式式训训练练2如图图2－2－15所示示，，绳绳OA、OB悬挂挂重重物物于于O点，，开开始始时时OA水平平．．现现缓缓慢慢提提起起A端而而O点的的位位置置保保持持不不变变，，则则()图2－2－15A．绳绳OA的张张力力逐逐渐渐减减小小B．绳绳OA的张张力力逐逐渐渐增增大大C．绳绳OA的张张力力先先变变大大，，后后变变小小D．绳绳OA的张张力力先先变变小小，，后后变变大大解析析：：选D.用图图解解分分析析法法求求解解，，如如图图甲甲、、乙乙所所示示，，对对O点进进行行受受力力分分析析后后将