（高考零距离）（上海专用）2014-2015高三物理总复习（考点解读+教学归纳+分类解析）第二章 第7讲 力的合成与分解

（高考零距离）（上海专用）2014-2015高三物理总复习（考点解读+教学归纳+分类解析）第二章 第7讲 力的合成与分解内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 点 解读 学习水平 题 目 分 布平行四边形定则力的合成与分解 理解平行四边形定则理解力的合成与分解 9 年上海高考第 22 题10 年上海高考第 25 题12 年上海高考第 6 题12 年上海高考第 20 题12 年上海高考第 30 题光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 理解合力、分力的概念，掌握矢量合成的平行四边形定则2能够运用平行四边形定则或力三角形定则解决力的合成与分解问题3进一步熟悉受力分析的基本方法，培养学生处理力学问题的基本技能教师归纳力的合成与分解体现了用等效的方法研究物理问题合成与分解是为了研究问题的方便而引入的一种方法用合力来代替 2、几个力时必须把合力与各分力脱钩，即考虑合力则不能考虑分力，同理在力的分解时只考虑分力而不能同时考虑合力1力的合成(1)力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”(合力) 力的平行四边形定则是运用 “等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律(1)(2)(2)平行四边形定则可简化成三角形定则由三角形定则还可以得到一个有用的推论： 如果 n 个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这 n 个力的合力为零(3)共点的两个力合力的大小范围是| 2|F 合 F 1F 2.(4)共点的三个力合力的最大 3、值为三个力的大小之和，最小值可能为零2力的分解(1)力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边(2)两个力的合力唯一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为无数组分力，但在具体问题中，应根据力实际产生的效果来分解(3)几种有条件的力的分解已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不唯一已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小时，其分解方法可能唯一，也可能不唯一(4)用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律当已知合力 F 4、的大小、方向及一个分力 方向时，另一个分力 最小值的条件是两分力垂直如图(1)所示， 最小值为： (1)光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2)当已知合力 F 的方向及一个分力 大小、方向时，另一个分力 最小值的条件是： 所求分力 合力 F 垂直，如图(2)所示，F 2 的最小值为： 1当已知合力 F 的大小及一个分力 大小时，另一个分力 最小值的条件是： 已知大小的分力 合力 F 同方向，F 2 的最小值为|FF 1|.(5)正交分解法把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法用正交分解法求合力的步骤： 首先建立平面直角坐标系，并确定正方向把各个力向 x 轴、y 轴上 5、投影，但应注意的是： 与确定的正方向相同的力为正，与确定的正方向相反的力为负，这样，就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向求在 x 轴上的各分力的代数和 和在 y 轴上的各分力的代数和 求合力的大小： F ，（ 2 （ 2合力的方向： ( 为合力 F 与 x 轴的夹角) 力汇交原理物体在作用线共面的三个非平行力的作用下处于平衡状态时，这三条作用线或其延长线必相交于一点. 说明如下： (1)物体处于平衡状态，物体不一定为质点. (2)物体受三力作用，这三个力不平行，但三个力的作用线或其延长线必然共点(3)三个力的作用线所交的那一点可代替物体分类剖析(一)利用力的合成、分解求最值例 1已知质 6、量为 m、电荷为 q 的小球，在匀强电场中由静止释放后沿直线 斜下方运动(竖直方向成 角) ，那么所加匀强电场的场强 E 的最小值是多少。 【解析】根据题意，释放后小球所受合力的方向必为 向用三角形定则从图中不难看出： 重力矢量 大小方向确定后，合力 F 的方向确定( 为 向) ，而电场力矢量起点必须在 G 点，终点必须在 线上在图中画出一组可能的电场力，不难看出，只有当电场力方向与 向垂直时 会最小，所以 E 也最小，有 E 评】这是一道很典型的考查力的合成的题，不少同学只死记住“垂直” ，而不分光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，经常误认为电场力和重力垂直，而得出错误答案越是简单的题越 7、要认真作图. 例 2轻绳 长 l，用轻滑轮悬挂重 G 的物体绳能承受的最大拉力是 2G，将 A 端固定，将 B 端缓慢向右移动 d 而使绳不断，求 d 的最大可能值【解析】以与滑轮接触的那一小段绳子为研究对象，在任何一个平衡位置都在滑轮对它的压力(大小为 G)和绳的拉力 2 共同作用下静止而同一根绳子上的拉力大小 2 总是相等的，它们的合力 N 是压力 G 的平衡力，方向竖直向上因此以 2 为分力，作力的合成的平行四边形一定是菱形利用菱形对角线互相垂直平分的性质，结合相似形知识可得 dl 4 ，所以 d 最大为 )综合应用例 3水平横梁的一端 A 插在墙壁内，另一端装有一小滑轮 B，一轻绳的一 8、端 C 固定于墙上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量 m10重物，0，如图(1)所示，则滑轮受到绳子的作用力为(g 取 10m/)A50N B50 00N D100 )(2)【解析】取小滑轮作为研究对象，悬挂重物的绳中的弹力是T 010N100N，故小滑轮受绳的作用力沿 向的大小都是 100N，分析受力如图(2)所示 20， 0 ，等边三角形故 F.(三)多解问题及力的合成分解动态分析图应用例 4光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (a)所示，1 个重 20 N 的物体，用两根等长的绳子 挂在半圆形的架子上，0 ，悬点 A 由位置 C 向位置 D 缓慢移动，A 点移到什么位置时，物体对绳 拉力有 9、最小值。 绳 力的最小值多大。 【解析】研究对象是结点 O，无论 A 点移到什么位置，O 点一直受 3 个力作用，重物对结点的拉力，它在数值上等于 G，方向竖直向下，绳 拉力 拉力 3 个力的合力始终为 0，当 A 点移动时，F A 和 合力大小始终等于 G，方向竖直向上作出力的平行四边形，如图(b)所示从图中可看出，当 直 ，F A 有最小值，故当0 时，绳 力最小为 0 N.(四)力的正交分解例 5(12 年上海模拟 )如图所示，质量均为 m 的环 A 与球 B 用一轻质细绳相连，环 A 套在水平细杆上现有一水平恒力 F 作用在球 B 上，使 A 环与 B 球一起向右匀速运动已知细绳与竖直方向的夹角为 )A若水平恒力增大，轻质绳对 B 球的拉力保持不变BB 球受到的水平恒力大小为对 A 环的支持力随着水平恒力的增大而增大DA 环与水平细杆间的动摩擦因数为析】设细绳拉力为 细杆对 A 的弹力为 有Fl F l得 FB 错误，对A， FNF l2mg，f F l ，u ，D 正确，当拉力 增大，F l 变大，F N l2 变，A、C 错故选。