高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 第2單元 力的合成與分解課件.ppt

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,必考部分,第二章 相互作用,,第2單元 力的合成與分解,網(wǎng)控基礎(chǔ)點(diǎn) 提煉命題源,一、力的合成 1．合力與分力 (1)如果一個(gè)力產(chǎn)生的________和其他幾個(gè)力同時(shí)作用產(chǎn)生的________相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的________，那幾個(gè)力叫做這個(gè)力的________． (2)關(guān)系：合力和分力是一種在作用效果上的________關(guān)系． 2．共點(diǎn)力 如果一個(gè)物體受到兩個(gè)或更多力的作用，這些力共同作用在物體的________，或作用線的________交于一點(diǎn)，這樣的一組力叫做共點(diǎn)力． 1.(1)效果 效果 合力 分力 (2)相互替代 2.同一點(diǎn) 延長(zhǎng)線,讀讀教材,3．共點(diǎn)力的合成法則 (1)平行四邊形定則：求兩個(gè)互成角度的________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(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的________和________，如圖甲所示． (2)三角形定則：求兩個(gè)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(lái)，則此連線就表示合力的大小和方向，如圖乙所示． 3.(1)共點(diǎn)力 鄰邊 大小 方向 (2)首尾,,二、力的分解 1．力的分解 已知一個(gè)力求它的________的過(guò)程，叫做力的分解．力的分解是力的合成的逆運(yùn)算． 2．遵循定則 力的分解遵循________定則，力的分解相當(dāng)于已知對(duì)角線求鄰邊． 3．力的效果分析 以一個(gè)力為對(duì)角線作平行四邊形，可以有無(wú)數(shù)多個(gè)．但是，在具體問(wèn)題中進(jìn)行力的分解時(shí)，必須根據(jù)力的實(shí)際作用效果，獲得關(guān)于分力的一些信息，才能根據(jù)平行四邊形定則求出分力． 1.分力 2.平行四邊形,4．力的正交分解 把一個(gè)力分解為兩個(gè)________的分力．如圖所示，把力F分解為Fx和Fy，其中Fx＝________，F(xiàn)y＝________. 相互垂直 Fcos θ Fsin θ,1．有三個(gè)力，一個(gè)力是12 N，一個(gè)力是6 N，一個(gè)力是7N，關(guān)于這三個(gè)力的合力，下列說(shuō)法正確的是( ) A．合力的最小值為1 N B．合力的最小值為零 C．合力不可能為20 N D．合力可能為30 N,練練基礎(chǔ),┃題組一┃ 力的合成,2．如圖所示，F(xiàn)1、F2、F3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形，這三個(gè)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(gè)力的合力最大的為C圖．,3．(多選)如圖所示，光滑斜面上一物體的重力mg分解為F1、F2兩個(gè)力，下列說(shuō)法中正確的( ) A．F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力，F(xiàn)2是物體對(duì)斜面的壓力,┃題組二┃ 力的分解,,B．物體受到mg、FN、F1、F2四個(gè)力的作用 C．物體只受到重力mg和斜面的支持力FN的作用 D．力FN、F1、F2三個(gè)力的作用效果與mg、FN兩個(gè)力的作用效果相同,解析：F1、F2兩個(gè)力是重力mg的兩個(gè)分力，其作用效果與重力mg等效，性質(zhì)與重力的性質(zhì)相同，所以F1不是斜面作用在物體上的力，F(xiàn)2不是物體對(duì)斜面的壓力，物體只受重力mg和斜面支持力FN的作用．力的合成與分解的原理就是分力的作用效果與合力的作用效果相同，考慮了合力的作用效果后，就不能再考慮分力的作用效果，否則是重復(fù)考慮了力的作用效果，導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)論．故選項(xiàng)C、D正確．,,1．分力可能小于合力，還有可能等于合力，甚至大于合力． 2．將一個(gè)已知力進(jìn)行分解，一般根據(jù)力的作用效果分解． 3．矢量與標(biāo)量的本質(zhì)區(qū)別是它們的運(yùn)算方法不同，矢量的求和用平行四邊形法則，標(biāo)量用代數(shù)加法法則． 4．三角形定則作為平行四邊形定則的補(bǔ)充，在本質(zhì)上兩者是一致的．,小思考 微總結(jié),細(xì)研核心點(diǎn) 練透經(jīng)典題,共點(diǎn)力合成的常用方法： 1．作圖法：從力的作用點(diǎn)起，按同一標(biāo)度作出兩個(gè)分力F1和F2的圖示，再以F1和F2的圖示為鄰邊作平行四邊形，畫出過(guò)作用點(diǎn)的對(duì)角線，量出對(duì)角線的長(zhǎng)度，計(jì)算出合力的大小，量出對(duì)角線與某一力的夾角確定合力的方向．,考點(diǎn)一 力的合成,2．計(jì)算法：幾種特殊情況的共點(diǎn)力的合成.,[調(diào)研1] 一物體受到三個(gè)共面共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用，三力的矢量關(guān)系如圖所示(小方格邊長(zhǎng)相等)，則下列說(shuō)法正確的是( ) A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不確定 B．三力的合力有唯一值3F3，方向與F3同向 C．三力的合力是唯一值2F3，方向與F3同向 D．由題給條件無(wú)法求出合力大小 [解題指導(dǎo)] (1)本題在坐標(biāo)紙上畫出了三個(gè)力的圖示，因此采用作圖法求合力． (2)先合成其中兩個(gè)力，再合成第三個(gè)力，根據(jù)本題的特點(diǎn)先合成F1和F2比較好．,[試題調(diào)研],,,[解析] 對(duì)于給定的三個(gè)共點(diǎn)力，其大小、方向均確定，則合力的大小唯一、方向確定，排除A；根據(jù)圖表，可先作出F1、F2的合力，不難發(fā)現(xiàn)F1、F2的合力方向與F3同向，根據(jù)幾何關(guān)系可求出合力大小等于3F3，B對(duì)． [答案] B,兩種求解合力的方法的比較 (1)作圖法求合力：需嚴(yán)格用同一標(biāo)度作出力的圖示，作出規(guī)范的平行四邊形，才能較精確的求出合力的大小和方向． (2)計(jì)算法求合力：只需作出力的示意圖，對(duì)平行四邊形的作圖要求也不太嚴(yán)格，重點(diǎn)是利用數(shù)學(xué)方法求解，往往適用于兩力的夾角是特殊角的情況．,名師歸納點(diǎn)題破疑,[類題練熟],,1－2.兩個(gè)力F1和F2間的夾角為θ，兩個(gè)力的合力為F.以下說(shuō)法正確的是( ) A．若F1和F2大小不變，夾角越小，合力F就越小 B．合力F總比分力中的任何一個(gè)力都大 C．如果夾角θ不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，合力F就必然增大 D．合力F可能比分力中的任何一個(gè)力都小,,,1．按力的效果分解的幾種常見情況,考點(diǎn)二 力的分解,,,[調(diào)研2] 如圖所示是剪式千斤頂，當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí)，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(shí)汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫?.0105 N，此時(shí)千斤頂兩壁間的夾角為120，則下列判斷正確的是( ) A．此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為5.0104 N B．此時(shí)千斤頂對(duì)汽車的支持力為2.0105 N C．若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將增大 D．若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將減小,[試題調(diào)研],,,[解題探究] 1．汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫Φ男Ч鞘裁?？按效果分解法，壓力怎樣分解，作圖說(shuō)明． 提示：汽車對(duì)千斤頂壓力的效果是對(duì)兩臂產(chǎn)生壓力，所以可以把壓力沿兩臂方向分解，如圖． 2．若繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)把手，兩臂間夾角如何變化？?jī)杀凼艿降膲毫θ绾巫兓鲌D說(shuō)明．,提示：若繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)把手，兩臂間夾角減小，由于合力不變，所以分力減小，即兩臂受到的壓力減小，如圖．,關(guān)于力的分解的兩點(diǎn)說(shuō)明 (1)在實(shí)際問(wèn)題中進(jìn)行力的分解時(shí)，有實(shí)際意義的分解方法是按力的實(shí)際效果進(jìn)行分解，其他的分解方法都是為解題方便而設(shè)的． (2)力的正交分解是在物體受三個(gè)或三個(gè)以上的共點(diǎn)力作用下求合力的一種方法，分解的目的是更方便地求合力，將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算．,名師歸納點(diǎn)題破疑,2－1.如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在水平桌面上，在與水平方向成θ角的拉力F作用下加速向前運(yùn)動(dòng)，已知物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則下列判斷正確的是( ) A．物體受到的摩擦力為Fcos θ B．物體受到的摩擦力為μmg C．物體對(duì)地面的壓力為mg D．物體受到地面的支持力為mg－Fsin θ,[類題練熟],解析：物體受力分析如圖， 沿水平方向和豎直方向?qū)⒘分解， 水平方向：Fcos θ－f＝ma， 豎直方向：FN＋Fsin θ＝mg， 所以選項(xiàng)D正確．,,,輕繩、輕桿模型的應(yīng)用,[歸類建模提能(一)] [名師點(diǎn)睛] 輕繩、輕彈簧、輕桿，是本章中的理想化模型，與這幾個(gè)模型相關(guān)的問(wèn)題出現(xiàn)的頻率很高，并且涉及的情景綜合性強(qiáng)，隱蔽性高，能很好地考查學(xué)生的綜合分析能力．因此，識(shí)別此類模型，可以提高學(xué)生的解題能力．模型列表：,,[經(jīng)典范例] 如圖甲所示，輕繩AD跨過(guò)固定的水平橫梁BC右端的定滑輪拉住一個(gè)質(zhì)量為M1的物體，∠ACB＝30；圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通過(guò)細(xì)繩EG拉住，EG與水平方向也成30角，輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF拉住一個(gè)質(zhì)量為M2的物體，求： (1)輕繩AC段的張力FAC與細(xì)繩EG的張力FEG之比； (2)輕桿BC對(duì)C端的支持力； (3)輕桿HG對(duì)G端的支持力．,,桿、繩的不同連結(jié)方式反映了桿的彈力的方向和繩子拉力大小的條件，而此類條件往往又不明確給出，并且這種條件制約著受力分析．因此，順利識(shí)別此類模型，挖掘隱蔽因素，即可提高解題能力．,多維思考技法提煉,