《全品高考复习方案》2020届高考物理一轮复习课件：第2单元 相互作用 物体平衡 第5讲 力的合成与分解 .ppt

教材知识梳理考点互动探究教师备用习题,一、力的合成 1.力的合成:求几个力的 的过程. (1)合力既可能大于也可能小于任一 . (2)合力的效果与其所有分力作用的 相同. 2.运算法则:力的合成遵循 定则.一条直线上的两个力的合成,在规定了正方向后,可利用 法直接运算.,合力,分力,共同效果,平行四边形,代数,二、力的分解 1.力的分解:求一个力的 的过程. (1)力的分解是力的合成的 . (2)力的分解原则是按照力的 进行分解. 2.运算法则:力的分解遵循 定则.,分力,逆过程,实际效果,平行四边形,【辨别明理】 (1)合力作用在一个物体上,分力作用在两个物体上. ( ) (2)一个力只能分解为一对分力. ( ) (3)在进行力的合成与分解时,都要应用平行四边形定则或三角形定则. ( ) (4)两个大小恒定的力F1、F2的合力的大小随它们的夹角的增大而减小. ( ),答案 (1)(×) (2)(×) (3)() (4)(),考点一 力的合成,1.力的合成方法:平行四边形定则或三角形定则. 2.几种特殊情况的共点力的合成,1.(三力合成)三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们的合力的大小F,下列说法中正确的是 ( ) A.F的取值范围一定是0FF1+F2+F3 B.F至少比F1、F2、F3中的某一个大 C.若F1F2F3=368,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零 D.若F1F2F3=362,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零,答案 C,解析 合力不一定大于分力,选项B错误;三个共点力的合力的最小值能否为零,取决于任意一个力是否都在其余两个力的合力范围内,由于三个力大小未知,所以三个力的合力的最小值不一定为零,选项A错误;当三个力的大小分别为3F0、6F0、8F0时,其中任意一个力都在其余两个力的合力范围内,选项C正确;当三个力的大小分别为3F0、6F0、2F0时,不满足上述情况,选项D错误.,2.(二力合成)人教版必修1改编 如图5-1所示,两位同学用同样大小的力共同提起一桶水,桶和水的总重力为G.下列说法正确的是 ( ) A.当两人对水桶的作用力都竖直向上时,每人的 作用力大小等于G B.当两人对水桶的作用力都竖直向上时,每人的 作用力大小等于G/2 C.当两人对水桶的作用力之间的夹角变大时,每 人的作用力大小变小 D.当两人对水桶的作用力之间的夹角变大时,每人的作用力大小不变,图5-1,答案 B,3.(三角形定则的应用)大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个封闭的三角形,且这三个力的大小关系是F1F2F3,则如图5-2所示的四个图中,这三个力的合力最大的是 ( ),图5-2,答案 C,图5-3,答案 AD, 要点总结,在力的合成的实际问题中,经常遇到物体受四个以上的非共面力作用处于平衡状态的情况,解决此类问题时要注意图形结构的对称性特点,结构的对称性往往对应着物体受力的对称性,即某些力大小相等,方向相同等.,考点二 力的分解,1.力的分解 力的分解是力的合成的逆过程,实际力的分解过程是按照力的实际效果进行的,必须根据题意分析力的作用效果,确定分力的方向,然后再根据平行四边形定则进行分解.,2.力的分解中的多解问题,例1 (多选)2018·天津卷 明朝谢肇淛的五杂组中记载:“明姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可.一游僧见之,曰:无烦也,我能正之.”,游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身.假设所用的木楔为等腰三角形,木 的顶角为,现在木楔背上加一力F,方向如图5-4所示,木楔两侧产生推力FN,则 ( ) A.若F一定,大时FN大 B.若F一定,小时FN大 C.若一定,F大时FN大 D.若一定,F小时FN大,图5-4,答案 BC,答案 AC,图5-5,答案 B, 要点总结,考点三 正交分解法的应用,1.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,常以加速度方向和垂直于加速度方向为坐标轴建立坐标系. 2.正交分解法的基本步骤 (1)选取正交方向:正交的两个方向可以任意选取,不会影响研究的结果,但如果选择合理,则解题较为方便.选取正交方向的一般原则:使尽量多的矢量落在坐标轴上;平行和垂直于接触面;平行和垂直于运动方向.,(2)分别将各力沿正交的两个方向(x轴和y轴)分解,如图5-6所示. (3)求分解在x轴和y轴上的各分力的合力Fx和Fy, 则有Fx=F1x+F2x+F3x+,Fy=F1y+F2y+F3y+.,图5-6,图5-7,答案 C,图5-8,答案 B,图5-9,答案 C, 要点总结,力的合成、分解方法的选取 力的效果分解法、正交分解法、合成法都是常见的解题方法,在物体只受三个力的情况下,一般用力的效果分解法、合成法解题较为简单,在三角形中找几何关系,利用几何关系或三角形相似求解.在以下三种情况下,一般选用正交分解法解题:(1)物体受三个以上力的情况下,需要多次合成,比较麻烦;(2)对某两个垂直方向比较敏感;(3)将立体受力转化为平面内的受力.采用正交分解法时,应注意建立适当的直角坐标系,要使尽可能多的力落在坐标轴上,再将没有落在轴上的力进行分解,求出x轴和y轴上的合力,再利用平衡条件或牛顿第二定律列式求解.,1.某同学做引体向上,开始两手紧握单杠,双臂竖直,身体悬垂;接着用力向上拉使下颌超过单杠(身体无摆动);然后使身体下降,最终悬垂在单杠上.下列说法正确的是 ( ) A.在上升过程中单杠对人的作用力始终大于人的重力 B.在下降过程中单杠对人的作用力始终小于人的重力 C.若增加两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力变大 D.若增加两手间的距离,最终悬垂时单臂的拉力不变,答案 C,2.在如图所示的四个图中,滑轮本身的重力忽略不计,滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上,一根轻绳ab绕过滑轮,a端固定在墙上,b端下面挂一个质量均为m的重物,当滑轮和重物都静止不动时,甲、丙、丁图中杆P与竖直方向的夹角均为,图乙中杆P在竖直方向上.假设甲、乙、丙、丁四图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为F甲、F乙、F丙、F丁,则以下判断中正确的是( ) A.F甲=F乙= F丙=F丁 B.F丁F甲=F乙F丙 C.F甲= F丙=F丁F乙 D.F丙F甲=F乙F丁,答案 B,3.如图所示,菜刀横截面为等腰三角形,刀刃前部的横截面顶角较小,后部的顶角较大,他先后做出过几个猜想,其中合理的是 ( ) A.刀刃前部和后部厚薄不均,仅是为了打造方便, 外形美观,跟使用功能无关 B.在刀背上加上同样的压力时,分开其他物体的力 跟刀刃厚薄无关 C.在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他 物体的力越大 D.在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大,答案 D,答案 A,答案 C,6.(多选)如图所示,一根绳子一端固定于竖直墙上的A点,另一端绕过动滑轮P悬挂一重物B,其中绳子的PA段处于水平状态,另一根绳子一端与动滑轮P的轴相连,另一端绕过光滑的定滑轮Q,在其端点O施加一水平向左的外力F,使整个系统处于平衡状态.滑轮均为光滑、轻质,且均可看作质点.现拉动绳 子的端点O使其向左缓慢移动一小段距离,在此过程 中 ( ) A.拉力F增大 B.拉力F减小 C.角不变 D.角减小,答案 AD,解析以动滑轮P为研究对象,AP、BP段绳子的拉力大小始终等于B的重力,两绳子拉力的合力在APB的角平分线上,拉动绳子后,动滑轮向上运动,两段绳子夹角减小,两拉力的合力增大,故F增大,选项A正确,B错误;PQ与竖直方向的夹角等于APB的一半,故拉动绳子后,角减小,选项C错误,D正确.,7.如图所示,a、b间是一根沿水平方向拉直的琴弦,长为L.现用一只弹簧测力计从琴弦的中点竖直向上拉,使琴弦的中点向上发生侧移量d(dL),此时弹簧测力计的示数为F.已知弹簧测力计的量程为F0,全部刻度的长度为x0,求:(琴弦重力不计) (1)弹簧测力计中弹簧的劲度系数; (2)此时琴弦中张力的大小.,