2017年高考物理一轮复习课件 基础课时（5）力的合成与分解

2017年高考物理一轮复习课件 基础课时（5）力的合成与分解内容摘要：

1、基础课时 5 力的合成与分解 知识梳理 知识点一 、 力的合成和分解 (1)定义：如果一个力 _跟几个共点力共同作用产生的效果相同 ， 这一个力就叫做那几个力的 _， 原来那几个力叫做 _。 (2)关系：合力和分力是 _的关系。 作用在物体的 _，或作用线的 _交于一点的力。 如下图 1所示均是共点力。 产生的效果 合力 分力 等效替代 同一点 延长线 图 1 (1)定义：求几个力的 _的过程。 (2)运算法则 平行四边形定则：求两个互成角度的 _的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的 _和 _。 如图 2甲所示。 合力 共点力 大小 方向 三角 2、形定则：把两个矢量 _， 从而求出合矢量的方法。 如图 2乙所示。 首尾相接 图 2 特别提醒 (1)两个分力一定时 ， 夹角 越大 ， 合力越小。 (2)合力一定时 ， 两等大分力的夹角 越大 ， 两分力越大。 (3)合力可以大于分力 ， 等于分力 ， 也可以小于分力。 (1)定义：求一个已知力的 _的过程。 (2)遵循原则： _定则或 _定则。 (3)分解方法： 按力产生的 _分解； 正交分解。 分力 平行四边形 三角形 效果 思考 如图 3所示，物体受到四个力作用，它们分别分布在两条互相垂直的直线上，且 5 N， 8 N， 7 N， 11 N。 图 3 (1)2的合力是多少 3、。 4的合力又是多少。 (2)这四个力的合力是多大呢。 总结该题求合力的最合理的方法。 知识点二 、 矢量和标量 既有大小又有 _的量 ， 相加时遵从 _。 只有大小 _方向的量，求和时按 _相加。 平行四边形定则 没有 代数法则 方向 诊断自测 1.(多选 )关于几个力及其合力 ， 下列说法正确的是 ( ) 解析 合力与分力是等效替代的关系 ， 即合力的作用效果与那几个分力的共同作用效果相同 ， 合力可以替代那几个分力 ， 但不能认为合力与分力同时作用在物体上 ， 选项 A、 是矢量 ， 所以求合力时遵守平行四边形定则 ， 选项 答案 .(多选 )下列说法正确的是 ( ) 的力能够分 4、解成 5 的力和 2 N 答案 这三个力的合力最大的是 ( ) 解析 由矢量合成法则可知 ，因 故这三个力的合力最大的为 答案 C 下列图中沿每个手臂受到的力最大的是 ( ) 解析 以人为研究对象 ， 人受到重力和沿两手臂方向的支持力作用 ， 沿两手臂方向的支持力的合力与重力大小相等。 在合力一定时 ， 两分力的夹角越大 ， 两分力越大 ， 故选项 答案 D 所示 ， 重力为 的斜面上 ， 将重力 1和平行斜面向下的力 那么 ( ) 图 4 1方向相同 ， 大小为 面对物体的支持力、静摩擦力、 2共五个力的作用 解析 重力 其两个分力分别为 2， 故选项 并不是物体受到的静摩擦力 ， 选项 5、同时作为物体受到的力 ， 选项 体对斜面的压力的大小等于重力 1 ， 方向与 选项 答案 B 考点一 共点力的合成 (1)两个共点力的合成： | F 即两个力的大小不变时 ， 其合力随夹角的增大而减小 ， 当两个力反向时 ， 合力最小 ， 为 |当两力同向时 ， 合力最大 ，为 (2)三个共点力的合成。 三个力共线且同向时 ， 其合力最大为 F 以这三个力的大小为边 ， 如果能组成封闭的三角形 ， 则其合力最小值为零 ， 若不能组成封闭的三角形 ， 则合力最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和。 (1)作图法。 (2)计算法。 【 例 1】 一物体受到三个共面共点力 三力 6、的矢量关系如图 5所示 (小方格边长相等 )， 则下列说法正确的是 ( ) 图 5 1 方向不确定 方向与 方向与 解析 先以力 2为邻边作平行四边形 ， 其合力与 大小 2 合力 3合成求合力 可见 3 答案 B 规律方法 两种求解合力方法的比较 (1)作图法求合力 ， 需严格用同一标度作出力的图示 ， 作出规范的平行四边形 ， 才能较精确地求出合力的大小和方向。 (2)计算法求合力，只需作出力的示意图，对平行四边形的作图要求也不太严格，重点是利用数学方法求解，往往适用于两力的夹角是特殊角的情况。 【 变式训练 】 1.二力合成 (多选 )两个共点力 它们的合力大小为 F， 则 ( ) 0 7、 N， 0 N 0 N， 0 N， 1、 解析 选项 2同时增加 10 N， 0 N， 选项 0 N，0 N， 选项 选项 答案 .三力合成 (多选 )一物体同时受到同一平面内的三个力的作用 ，这三个力的合力可能为零的是 ( ) 、 7 N、 8 N 、 2 N、 3 N 、 5 N、 10 N 、 10 N、 10 N 解析 两个力的合力的范围是： | F 三个力的合力的求法是：先求两个力的合力 ， 然后将这个合力与第三个力合成 ， 得到总的合力。 前两个力的合力范围是 2 N F 12 N， 包含了 8 这三个力的合力可为零。 因此选项 理 ， 选项 B、 答案 点二 力的分解 力的分解 8、常用的方法 正交分解法 效果分解法 分解方法 将一个力沿着两个互相垂直的方向进行分解的方法 根据一个力产生的实际效果进行分解 实例分析 x 轴方向上的分力： F c y 轴方向上的分力： F si n c G 【 例 2】 (多选 )如图 6所示 ， 电灯的重力 G 10 N， 5 ， A， B， 则 (注意：要求按效果分解和正交分解两种方法求解 )( ) 图 6 A . F A 10 2 N B . F A 10 N C . F B 10 2 N D . F B 10 N 解析 效果分解法 在结点 O， 灯的重力产生了两个效果 ， 一是沿 1， 二是沿 2， 分解示意图如图所示。 则 F 9、A F 1 5 10 2 N F B F 2 5 10 N ，故选项 A 、 D 正确。 正交分解法 结点 O 受力如图所示，考虑到灯的重力与 直，正交分解 拉力更为方便，其分解如图所示。 则 F G 10 N F A 5 F F A 5 F B 代入数值解得 F A 10 2 N F B 10 N ，故选项 A 、 D 正确。 答案 拓展延伸 】 在 【 例 2】 中 ， 若将电灯换为重物 ， 且 当逐渐增大重物的重力时 ， 则哪根绳先断裂。 解析 在结点 由图可知 ， 又因为 故当逐渐增大重物的重力时 ， 答案 反思总结 (1)选用哪一种方法进行力的分解要视情况而定 ， 一般来说 ， 当 10、物体受到三个或三个以下的力时 ， 常利用三角形法或按实际效果进行分解 ， 若这三个力中 ， 有两个力互相垂直 ， 可选用正交分解法。 (2)当物体受到三个以上的力时 ， 常用正交分解法。 【 变式训练 】 所示，用相同的弹簧测力计将同一个重物 m，分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来，读数分别是 知 30 ，则有 ( ) 图 7 解析 由平衡条件可知： F 2 2 F 3 F 4 F 1 mg ，因此可知 F 1 33 F 2 2 33 F 3 33故选项 A 、 B 、 D 错误， C 正确。 答案 C 考点三 对称法解决非共面力问题 在力的合成与分解的实际问题中，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。