高考物理沖刺專題復(fù)習(xí)課件第二章 第二講 力的合成與分解ppt

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,歡迎進(jìn)入物理課堂,一、力的合成1．合力與分力(1)定義：如果一個力跟幾個力共同作用的效果相同，這一個力就叫那幾個力的，那幾個力就叫這個力的．(2)邏輯關(guān)系：合力和分力是一種關(guān)系．,產(chǎn)生的效果,合力,分力,等效替代,2．共點(diǎn)力：作用在物體的，或作用線的交于一點(diǎn)的力．,3．力的合成：求幾個力的的過程或方法．,同一點(diǎn),延長線,合力,4．力的合成(1)平行四邊形定則：求兩個互成角度的共點(diǎn)力F1、F2的合力，可以用表示F1、F2的有向線段為作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的和，如圖2－2－1甲所示．,鄰邊,大小,方向,(2)三角形定則求兩個互成角度的共點(diǎn)力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的線段順次相接地畫出，把F1、F2的另外兩端連接起來，則此連線就表示的大小和方向，如圖2－2－1乙所示．,首尾,合力,[特別提醒]力的合成必須遵循“同物性”和“同時性”的原則．“同物性”是指待合成的諸力是作用在同一物體上的力．“同時性”是指待合成的諸力是同時出現(xiàn)的力．,二、力的分解1．概念：求一個力的的過程，力的分解是力的合成的．,2．遵循的原則：定則或定則．,3．分解方法(1)按照力產(chǎn)生的進(jìn)行分解．(2)按問題的需要進(jìn)行分解．(3)正交分解：把各力沿互相垂直的方向分解．,分力,逆運(yùn)算,平行四邊形,三角形,效果,1.(2011安慶模擬)如圖2－2－2所示，F(xiàn)1、F2、F3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形，這三個力的合力最大的是(),解析：由矢量合成法則可知A圖的合力為2F3，B圖的合力為0，C圖的合力為2F2，D圖的合力為2F3，因F2為直角三角形的斜邊，故這三個力的合力最大的為C圖．,答案：C,2.有兩個互成角度的共點(diǎn)力，夾角為θ，它們的合力F隨θ變化的關(guān)系如圖2－2－3所示，那么這兩個力的大小分別是()A．1N和6NB．2N和5NC．3N和4ND．3N和3.5N,解析：設(shè)兩個力的大小分別為F1、F2，由圖可知，F(xiàn)1＋F2＝7N，F(xiàn)1－F2＝1N，可得F1＝4N，F(xiàn)2＝3N，故C正確．,答案：C,3．下列關(guān)于合力與分力的敘述正確的是()A．一個物體受到幾個力的作用，同時也受到這幾個力的合力的作用B．幾個力的合力總是大于它的各個分力中最小的力C．一個力分解成兩個力，只能得到一對大小、方向不同的力D．合力和它相應(yīng)的一組分力可相互替代,解析：合力和分力是一種等效替代關(guān)系，不能同時作用在物體上，A錯誤，D正確；幾個力的合力若等于零，則將小于任何一個分力，故B錯誤；一個力分解為兩個力，若無條件限制，則可分解為無數(shù)對，C錯誤．,答案：D,4．如圖2－2－4所示，重力為G的物體靜止在傾角為α的斜面上，將重力G分解為垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么()A．F1就是物體對斜面的壓力B．物體對斜面的壓力方向與F1方向相同，大小為GcosαC．F2就是物體受到的靜摩擦力D．物體受到重力、斜面對物體的支持力、靜摩擦力、F1和F2共五個力的作用,解析：重力G是物體受的力，其兩個分力F1和F2作用在物體上，故A錯誤；F2與物體受到的靜摩擦力等大反向，并不是物體受到的靜摩擦力，C錯誤；F1、F2不能與物體的重力G同時作為物體受到的力，D錯誤；物體對斜面的壓力的大小等于重力G的分力F1＝Gcosα，方向與F1方向相同，B正確．,答案：B,5．如圖2－2－5所示，在傾角為θ的固定光滑斜面上，質(zhì)量為m的物體受外力F1和F2的作用，F(xiàn)1方向水平向右，F(xiàn)2方向豎直向上．若物體靜止在斜面上，則下列關(guān)系正確的是()A．F1sinθ＋F2cosθ＝mgsinθ，F(xiàn)2≤mgB．F1cosθ＋F2sinθ＝mgsinθ，F(xiàn)2≤mgC．F1sinθ－F2cosθ＝mgsinθ，F(xiàn)2≤mgD．F1cosθ－F2sinθ＝mgsinθ，F(xiàn)2≤mg,解析：對物體進(jìn)行受力分析如圖所示，物體可能受重力G、支持力FN和兩個外力F1、F2這四個力作用，分別沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向正交分解．因物體靜止，合外力為零，所以F2≤mg，若F2＞mg，則物體不可能靜止，沿斜面方向有F1cosθ＋F2sinθ＝mgsinθ，所以B正確．,答案：B,[典例啟迪][例1]三個共點(diǎn)力的大小分別為F1＝5N，F(xiàn)2＝10N，F(xiàn)3＝20N，則關(guān)于它們的合力的說法錯誤的是()A．不會大于35NB．最小值為5NC．可能為0D．可能為20N,[思路點(diǎn)撥]兩個力的合力最小值為兩力差的絕對值，但三個力的合力最小值卻不一定是它們的大小之差的絕對值．,[解析]當(dāng)這三個共點(diǎn)力同向時，合力最大，其值為：Fmax＝F1＋F2＋F3＝35N.當(dāng)F1、F2同向，F(xiàn)3與它們反向時，合力最小，其值為：Fmin＝F3－F1－F2＝5N.因?yàn)檫@三個力中任意兩個力的合力都不可能與第三個力等值反向，因此合力不可能為0，它只能在5N～35N的范圍內(nèi)變化．正確選項為A、B、D，故選C.,[答案]C,[歸納領(lǐng)悟]合力大小范圍的確定方法(1)兩個共點(diǎn)力的合成|F1－F2|≤F合≤F1＋F2即兩個力大小不變時，其合力隨夾角的增大而減小，當(dāng)兩力反向時，合力最小，為|F1－F2|，當(dāng)兩力同向時，合力最大，為F1＋F2.,(2)三個共點(diǎn)力的合成①三個力共線且同向時，其合力最大，為F1＋F2＋F3.②任取兩個力，求出其合力的范圍，如果第三個力在這個范圍之內(nèi)，則三個力的合力的最小值為零，如果第三個力不在這個范圍內(nèi)，則合力的最小值為最大的一個力減去另外兩個較小的力的和的絕對值．,[題組突破],解析：兩個分力同向時合力有最大值，兩個分力反向時合力有最小值，當(dāng)兩個分力互成一個夾角時，按平行四邊形定則可知，其值在最小值和最大值之間隨夾角的變化而變化．,答案：C,2．物體受共點(diǎn)力F1、F2、F3作用而做勻速直線運(yùn)動，則這三個力可能選取的數(shù)值為()A．15N、10N、6NB．3N、6N、10NC．1N、2N、10ND．1N、6N、8N,解析：物體在F1、F2、F3作用下而做勻速直線運(yùn)動，則三個力的合力必定為零，只有A選項中的三個力的合力可以為零．,答案：A,3．如圖2－2－6所示，一個物體由繞過定滑輪的繩拉著，分別用圖中所示的三種情況拉住，在這三種情況下，若繩的張力分別為F1、F2、F3，軸心對定滑輪的支持力分別為FN1、FN2、FN3.滑輪的摩擦、質(zhì)量均不計，則()A．F1＝F2＝F3，F(xiàn)N1＞FN2＞FN3B．F1＞F2＞F3，F(xiàn)N1＝FN2＝FN3C．F1＝F2＝F3，F(xiàn)N1＝FN2＝FN3D．F1＜F2＜F3，F(xiàn)N1＜FN2＜FN3,答案：A,[典例啟迪][例2]如圖2－2－7所示，用輕繩AO和OB將重為G的重物懸掛在水平天花板和豎直墻壁之間處于靜止?fàn)顟B(tài)，AO繩水平，OB繩與豎直方向的夾角為θ.則AO繩的拉力FA、OB繩的拉力FB的大小與G之間的關(guān)系為(),[思路點(diǎn)撥]當(dāng)重物G處于平衡狀態(tài)時，結(jié)點(diǎn)O也處于平衡狀態(tài)，分析O點(diǎn)受力，利用力的合成或分解找出各力間的關(guān)系．,[答案]C,[歸納領(lǐng)悟]力的合成法和力的作用效果分解法都是常見的解題方法，一般適用于物體只受三個力作用情形中，如果物體受三個以上的力作用，這兩種方法則受到限制．,[題組突破]4．如圖2－2－8所示，一輕繩上端固定，下端系一個質(zhì)量為m的小球．現(xiàn)對小球施加一個F＝mg的水平拉力，使小球偏離豎直位置并保持靜止，則輕繩與豎直方向的夾角為()A．30B．37C．45D．60,答案：C,答案：C,6．如圖2－2－10所示是剪式千斤頂，當(dāng)搖動把手時，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起．當(dāng)車輪剛被頂起時汽車對千斤頂?shù)膲毫?.0105N，此時千斤頂兩臂間的夾角為120，則下列判斷正確的是(),A．此時兩臂受到的壓力大小均為5.0104NB．此時千斤頂對汽車的支持力為2.0105NC．若繼續(xù)搖動把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將增大D．若繼續(xù)搖動把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將減小,答案：D,[典例啟迪][例3]如圖2－2－11所示，兩個大人和一個小孩沿河岸拉一條船前進(jìn)，兩個大人的拉力F1＝200N、F2＝100N，方向如圖所示，要使船在河中間平行河岸行駛，試求：(1)小孩對船施加的最小力是多大？(2)在第(1)問的情況下，船受的拉力的合力為多大？,[思路點(diǎn)撥]解答本題時應(yīng)注意以下兩個方面：(1)船受三個人的拉力的合力方向平行于河岸．(2)小孩的力只平衡垂直河岸方向的力時為最小．,Fy3＝Fy1－Fy2＝100N－86.6N＝13.4N用力方向與Fy2同向．(2)船所受的拉力的合力F合＝Fx1＋Fx2＝F1cos30＋F2cos60＝223.2N.,[答案](1)13.4N(2)223.2N,[歸納領(lǐng)悟](1)正交分解法分解的力不一定是按力的實(shí)際效果進(jìn)行分解的．(2)使用正交分解法時，坐標(biāo)軸的建立非常關(guān)鍵，一般情況下，應(yīng)盡量使盡可能多的力“落”在坐標(biāo)軸上或關(guān)于坐標(biāo)軸對稱．,[題組突破]7．如圖2－2－12所示，一架救援直升機(jī)通過軟繩打撈河中物體，物體質(zhì)量為m，由于流動的河水對物體產(chǎn)生水平方向的沖擊力，使軟繩偏離豎直方向，當(dāng)直升機(jī)相對地面靜止時，繩子與豎直方向成θ角，已知物體所受的浮力不能忽略．下列說法正確的是(),Fsinθ＝F沖，因?yàn)閟inθ＜1，故F＞F沖，即物體受到河水的水平方向的作用力小于繩子的拉力，C項錯D項正確．,答案：D,8.如圖2－2－13所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用細(xì)繩連著兩個物體A與B，物體B放在水平地面上，A、B均靜止．已知A和B的質(zhì)量分別為mA、mB，繩與水平方向的夾角為θ，則()A．物體B受到的摩擦力可能為0B．物體B受到的摩擦力為mAgsinθC．物體B對地面的壓力可能為0D．物體B對地面的壓力為mBg－mAgsinθ,答案：D,(12分)質(zhì)量為m的物體放在水平面上，在沿水平方向、大小為F的拉力(F＜mg)作用下，做勻速運(yùn)動，如圖2－2－14所示．試求：(1)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)；(2)在物體上再施加另一個大小為F的力，若要使物體仍沿原方向做勻速運(yùn)動，則該力的方向應(yīng)如何？,[自主嘗試](試一試，能否做到正確解答),在求解第(2)問時，只考慮另外施加的力F斜向上或斜向下兩種情況中的一種，而產(chǎn)生漏解；或者錯誤的認(rèn)為F＝0，理由是：原來勻速的物體，受力平衡，另加一個力F，若是豎直方向，一定改變摩擦力，若是其他方向，則總在水平方向上有分力，這兩種情況下，物體的平衡均被打破，所以只能是F＝0.,點(diǎn)擊下圖進(jìn)入“創(chuàng)新演練大沖關(guān)”,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,