高三物理一轮复习-123:力的合成与分解物体的平衡课件

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绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎,(,图中是用手指代替颈椎做实验,),,整个装置在同一竖直平面内如果要增大手指所受的拉力,可采取的办法是,(,),A,只增加绳的长度,B,只增加重物的重量,C,只将手指向下移动,D,只将手指向上移动,图,2,3,3,解析:,本,题考查力的合成与分解、共点力的平衡条件根据共点力的平衡条件,两个绳子拉力的合力大小等于手指的拉力绳子的拉力等于重物的重力,增加绳的长度,不会改变绳子的拉力大小,也不会改变二者的合力,,A,项错误;增加重物的重力,绳子的拉力也会变大,两根绳子拉力的合力变大,,B,项正确;将手指向下移动,绳子上的拉力不变,但是两根绳子的夹角变小,两根绳子上拉力的合力变大,,C,项正确;同理,将手指向上移动,两根绳子的夹角变大,两根绳子上拉力的合力变小,,D,项错误,答案:,BC,1,分力:,如果,一个力作用在物体上产生的效果与其他,共同作用在,该物体上产生的效果,,这几个力就叫做那个力的分力显然,这几,个力与那个力也是,关系,2,力的分解:,求,一个已知力的,叫做力的分解,几个力,相同,等效替代,分力,一、合力和分力具有,“,等效性,”,和,“,替代性,”,1,等效性是指力的相互代替要保证力的作用效果不变,替代性是指力被各分力或合力代替之后,不能再进行计算,否则将造成重复,不能得出正确的结论,2,合力是一种,“,等效力,”,从力对物体的作用效果上看,合力,F,对物体作用所产生的效果和两个分力,F,1,和,F,2,共同作用所产生的效果是相同的;从解题的角度来看,有时要用合力,F,来代替分力,F,1,和,F,2,,有时又需要用分力,F,1,和,F,2,来代替合力,F,.,二、力有哪些分解方法?,1,按,力的效果分解法,(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),最后由平行四边形知识求出两分力的大小,2,正交分解法,(1),定义,:把一个力分解为相互垂直的分力的方法,(2),优点:把物体所受的不同方向的各个力都分解到相互垂直的两个方向上去,然后再求每个方向上的分力的代数和,这样就把复杂的矢量运算转化成了简单的代数运算,最后再求两个互成,90,角的力的合力就简便多了,(3),运,用正交分解法解题的步骤,正确选择直角坐标系,通常选择共点力的作用点为坐标原点,,直角坐标,x,、,y,的选择可按下列原则去确定:,尽可能使更多的力落在坐标轴上,沿物体运动方向或加速度方向设置一个坐标轴,若各种设置效果一样,则沿水平方向、竖直方向设置两坐标轴,1,、纪律是集体的面貌,集体的声音,集体的动作,集体的表情,集体的信念。,2,、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。,3,、反思自我时展示了勇气,自我反思是一切思想的源泉。,4,、在教师手里操着幼年人的命运,便操着民族和人类的命运。一年之计,莫如树谷;十年之计,莫如树木;终身之计,莫如树人。,5,、诚实比一切智谋更好,而且它是智谋的基本条件。,6,、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底,就可能使他的全部教育成果从此为之失败。,十一月 24,2024/11/24,2024/11/24,2024/11/24,11/24/2024,7,、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信,人不欺我,;,对事以诚信,事无不成。,2024/11/24,2024/11/24,24 November 2024,8,、教育者,非为已往,非为现在,而专为将来。,2024/11/24,2024/11/24,2024/11/24,2024/11/24,正,交分解各力,即分别将各力投影到坐标轴上,分别求,x,轴和,y,轴上各力投影的合力,F,x,和,F,y,,其中,F,x,F,1,x,F,2,x,F,3,x,;,F,y,F,1,y,F,2,y,F,3,y,求,F,x,与,F,y,的合力即为共点力的合力,(,如图,2,3,4),合力大小:,F,合力的方向与,x,轴夹角满足:,tan,图,2,3,4,2.,作,用于,O,点的三力平衡,设其中一个力大小为,F,1,,沿,y,轴正方向,力,F,2,大小未知,与,x,轴负方向夹角为,,如图,2,3,5,所示,下列关于第三个力,F,3,的判断中正确的是,(,),A,力,F,3,只能在第四象限,B,力,F,3,与,F,2,夹角越小,则,F,2,和,F,3,的合力越小,C,力,F,3,的最小值为,F,2,cos,D,力,F,3,可能在第一象限的任意区域,答案:,C,图,2,3,5,1,平,衡状态:物体处于,或,状态,2,共点力的平衡条件:,或者,静止,匀速直线运动,F,合,0,1,物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗?,物,体处于静止状态,不但速度为零,而且加速度,(,或合外力,),为零有时,物体速度为零,但加速度不一定为零,如竖直上抛的物体到达最高点时;摆球摆到最高点时,加速度都不为零,都不属于平衡状态因此,物体的速度为零与静止状态不是一回事,2,共点力作用下物体的平衡条件有哪些推论?,(1),若,处于平衡状态的物体仅受两个力作用,则这两个力一定大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,即二力平衡,(2),若,处于平衡状态的物体受三个力作用,则这三个力中的任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,(3),当物体受到三个力作用而达到平衡时,这三个力必在同一平面内,且三个力的作用线或作用线的延长线必相交于一点,(4),当物体受到几个力达到平衡时,顺次平移这些力的作用线,使其首尾相接,则必构成一个封闭的多边形,3,力的分解图与物体的受力图的区别,力的分解图的研究对象是某个力,此力可分解成怎样的力,由合力、分力一定组成平行四边形,物体受力分析图的研究对象是某个物体,如图,2,3,6,中示意出该物体受到了怎样的外力,它们不存在合力、分力的关系例如,如图,2,3,6,中所示,,OB,是轻杆,,OA,是轻绳,,B,处是铰链,在,O,点所挂重物的重力可分解为如下图甲所示的拉,AO,的力,F,1,和压,OB,的力,F,2,,,F,1,、,F,2,、,G,构成平行四边形,,F,1,G,/sin,,,F,2,G,cot,.,图,2,3,6,对,O,点受力分析如上图乙所示,受绳的拉力大小等于,G,,,AO,对,O,点的拉力,F,3,,,BO,对,O,点的支持力,F,4,.,因,O,点平衡,,G,、,F,3,、,F,4,三个力合力为零,其中某个力必定与余下的两个力的合力等值反向,如图,F,3,、,F,4,的合力与,G,等大反向,故,F,3,G,/sin,,,F,4,G,cot,.,3.,如,图,2,3,7,所示,,2009,年,10,月,19,日,在第十一届全国运动会举重女子,75,公斤级比赛中,曹磊以,275,公斤的总成绩获得冠军赛前曹磊在一次训练中举起,125 kg,的杠铃时,两臂成,120,,此时曹磊沿手臂向上撑的力,F,及曹磊对地面的压力,F,N,的大小分别是,(,假设她的体重为,75 kg,,,g,取,10 m/s,2,)(,),A,F,1 250 N,F,N,2 000 N B,F,1 250 N,F,N,3 250 N,C,F,325 N,F,N,2 000 N D,F,722 N,F,N,2 194 N,解析:,本,题考查受力分析对杠铃受力分析如图所示,可知,F,mg,1 250,N,,对曹磊和杠铃整体受力分析知,地面对曹磊的支持力,N,2 000 N,,根据,牛顿第三定律可知曹磊对地面的压力,F,N,2 000 N,,所以本题应选,A.,本题难,度较低,答案:,A,【,例,1】,刀,、斧、凿、刨等切削工具的刃部叫做劈,劈的纵切面是一个三角形,如图,2,3,8,所示,使用劈的时候,在劈背上加力,F,,这个力产生两个效果,这就是使劈的两个侧面挤压物体的力,F,1,、,F,2,,从而将物体劈开设劈的纵截面为一个等腰三角形,劈背的宽度是,d,,劈的侧面长度为,l,,试证明,F,1,F,2,F,.,这个表达式说明了什么?,图,2,3,8,解析:,F,1,、,F,2,为,F,的两个效果分力,F,1,、,F,2,垂直两个侧面,由于劈的纵截面,为等腰三角形,则,F,1,F,2,,如上图所示,则,的值越大,表明刀具越锋利,即越锋利的刀具越容易将物体劈开,答案:,见解析,把力按实际效果分解的一般思路,1,1,在,去年,5,12,汶川大地震的救援行动中,千斤顶发挥了很大作用,如图,2,3,9,所示是剪式千斤顶,当摇动手把时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起当车轮刚被手把顶起时汽车对千斤顶的压力为,1.0,10,5,N,,此时千斤顶两臂间的夹角为,120,,则下列判断正确的是,(,),A,此时两臂受到的压力大小均为,5.0,10,4,N,B,此时千斤顶对汽车的支持力为,2.0,10,5,N,C,若继续摇动手把,将汽车顶起,两臂受到的压力将增大,D,若继续摇动手把,将汽车顶起,两臂受到的压力将减小,解析:,把,压力分解,得到此时两臂受到的压力大小均为,1.0,10,5,N,,由牛顿第三定律,千斤顶对汽车的支持力为,1.0,10,5,N,,若继续摇动手把,两臂间的夹角减小,而在合力不变时,两分力减小,答案:,D,图,2,3,9,【,例,2】,如图,2,3,10,所示,在倾角为,的斜面上,放一质量为,m,的小球,小球被竖直的木板挡住,不计摩擦,则球对挡板的压力是,(,),A,mg,cos,B,mg,tan,C.D,mg,图,2,3,10,解析:解法一:,(,正,交分解法,),:对小球受力分析如图甲所示,小球静止,处于平衡状态,沿水平和竖直方向建立坐标系,将,F,N,2,正交分解,列平衡方程为,可得:球对挡板的压力,,所以,B,正确,解法二:,(,力,的合成法,),:如上图乙所示,小球处于平衡状态,合力为零,与,的合力一定与,mg,平衡,即等大反向解三角形可得:,mg,tan,,所以,球对挡板的压力,.,所以,B,正确,解法三,:,(,三,角形法则,),:如右图所示,小球处于
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