2019版高考物理一轮复习 专题二 相互作用与物体平衡 第2讲 力的合成与分解课件.ppt

第2讲力的合成与分解 考点1 力的合成 1 合力与分力 1 定义 如果一个力单独作用的效果与几个力同时作用的共同效果相同 这个力就叫那几个力的 力 而那几个 力就叫这个力的 力 合 分 等效替代 2 关系 合力与分力之间在效果上是 的关系 3 力的合成与分解 求几个力的合力的过程叫力的 求一个力的分力的过程叫力的 合成 分解 2 平行四边形定则 对角线 大小 方向 1 平行四边形定则 求两个互成角度的共点力F1 F2的合力 可以用表示F1 F2的有向线段为边作平行四边形 平行四边形的 在两个有向线段F1 F2之间 就表示合力的 和 如图2 2 1甲所示 图2 2 1 2 三角形定则 求两个互成角度的共点力F1 F2的合力 可以把表示F1 F2的线段 顺次相接地画出 把F1 F2的另外两端连接起来 则此连线就表示 的大小和方向 如图乙所示 考点2 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 首尾 合力 分力 平行四边形 1 按力产生的 进行分解 2 将已知力按互相垂直的两个方向进行分解 分解 三角形 作用效果 正交 基础自测 1 大小为6N与8N的两个共点力 关于它们的合力下列 说法正确的是 A 可以等于1NB 可以等于6NC 一定大于6ND 一定小于14N答案 B 2 关于一个力的分解 下列说法正确的是 A 已知两个分力的方向 有唯一解B 已知两个分力的大小 有唯一解C 已知一个分力的大小和方向 有唯一解D 已知一个分力的大小和另一个分力方向 有唯一解答案 C 分解 下列图中错误的是 3 2017年安徽池州模拟 将物体所受重力按力的效果进行 A B C D 答案 C 4 2017年江苏大联考 在天花板上用相同的两根轻质细线1和2悬挂一块薄板 细线1和2与竖直方向分别成45 60 角 薄板处于静止状态 如图2 2 2所示 则下列说法正确的 是 A 细线2对薄板的拉力大于细线1对薄板的拉力B 设法保持重心位置不变 缓慢增加 薄板的质量 则细线1先断 图2 2 2 C 细线1和2延长线的交点一定是薄板的重心位置D 细线2的端点O2缓慢向右侧移动 细线1对薄板的拉力减小 解析 薄板在细线1 2的拉力和重力的作用下处于静止状态 三力的延长线必交于同一点 但不一定是重心 所以C错误 把两细线拉力正交分解 在水平方向 F1sin45 F2sin60 可得细线2对薄板的拉力小于细线1对薄板的拉力 所以A错误 在重心位置不变 缓慢增加薄板的质量时 两细线的拉力同时增大 由于细线1的拉力较大 所以细线1先断 故B正确 在水平方向 F1sin45 F2cos 细线2的端点O2缓慢向右侧移动 细线2与水平方向的夹角 减小 cos 增大 所以F2减小 在竖直方向 根据平衡条件 F1sin45 F2sin mg 所以细线1的拉力F1增大 故D错误 答案 B 热点1 共点力的合成问题 热点归纳 几种特殊情况的共点力的合成 典题1 2016年河北石家庄模拟 如图2 2 3所示 一个 Y 形弹弓顶部跨度为L 两根相同的橡皮条的自由长度均为L 在两橡皮条的末端用一块软羊皮 长度不计 做成裹片 若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律 且劲度系数为k 发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L 弹性限度内 则发射过程 中裹片对弹丸的最大作用力为 图2 2 3 答案 D 热点2考向1 合力大小的范围两个共点力的合成 热点归纳 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 答案 C 考向2 三个共点力的合成 热点归纳 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力的和的绝对值 典题3 三个共点力大小分别是F1 F2 F3 关于它们 的合力F的大小 下列说法正确的是 答案 C A F大小的取值范围一定是0 F F1 F2 F3B F至少比F1 F2 F3中的某一个大C 若F1 F2 F3 3 6 8 只要适当调整它们之间的夹角 一定能使合力为零D 若F1 F2 F3 3 6 2 只要适当调整它们之间的夹角 一定能使合力为零 热点3 力的分解 热点归纳 常见的按力产生的效果进行分解的情形 续表 考向1 力的分解的实际应用 典题4 某压榨机的结构示意图如图2 2 4所示 其中B为固定铰链 若在A铰链处作用一垂直于墙壁的力F 则由于力F的作用 使滑块C压紧物体D 设C与D光滑接触 杆的重力及滑块C的重力不计 图中a 0 5m b 0 05m 则 物体D所受压力的大小与力F的比值为 图2 2 4 A 4 B 5 C 10 D 1 甲 乙 图D5 答案 B 方法技巧 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的方向画出平行四边形 3 最后由平行四边形和数学知识求出两分力的大小 迁移拓展 如图2 2 5所示 置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机 三脚架的三根轻质支架等长 与 竖直方向均成30 角 则每根支架中承受的压力大小为 图2 2 5 条件可得3Fcos30 mg 解得F 解析 由题意可知 所研究的对象照相机受四个力作用处于平衡状态 其中三根轻质支架的作用力与重力的作用线方向的夹角均为30 即三力等大对称 所以在竖直方向上 由平衡 mg 故选项D正确 答案 D 考向2 力的分解中的解的个数问题 热点归纳 续表 续表 典题5 已知两个共点力的合力为50N 分力F1的方向 与合力F的方向成30 角 分力F2的大小为30N 则 A F1的大小是唯一的B F2的方向是唯一的C F2有两个可能的方向D F2可取任意方向 解析 如图2 2 6所示 图2 2 6 答案 C 由F1 F2和F的矢量三角形并结合几何关系可以看出 当F2 F20 25N时 F1的大小是唯一的 F2的方向也是唯一的 因F2 30N F20 25N 所以F1的大小有两个 即F 1和F 1 F2的方向也有两个 即F 2的方向和F 2的方向 故C正确 考向3 力的正交分解法 热点归纳 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 步骤 如图2 2 7所示 建立直角坐标系 通常选择共点力的作用点为坐标原点 建立x y轴让尽可能多的力落在坐标轴上 图2 2 7 典题6 2017年河南安阳二模 如图2 2 8所示 一质量为m的沙袋用不可伸长的轻绳悬挂在支架上 一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起使绳与竖直方向的夹角为 30 且绳绷紧 则练功队员对沙袋施加的作用力大小为 图2 2 8 答案 A 图D6