步步高2015高三物理（新课标）一轮讲义 2.3力的合成与分解

步步高2015高三物理（新课标）一轮讲义 2.3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 力的合成与分解考纲解读 对合力与分力概念的理解关于几个力及其合力，下列说法错误的是()A合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同B合力与原来那几个力同时作用在物体上C合力的作用可以替代原来那几个力的作用D求几个力的合力遵守平行四边形定则答案力与分力是等效替代的关系，即合力的作用效果与几个分力的共同作用效果相同，合力的作用效果可以替代这几个分力的作用效果，但不能认为合力与分力同时作用在物体上，A、C 正确，B 错误；力是矢量，所以求合力时遵守平行四边形定则，D 正确2对力的合成的理解两个力 的夹角为 ，两个力的合力为 )A若 小不变， 角越小， 2、合力 F 就越小B合力 F 总比分力中的任何一个力都大C如果夹角 不变，F 1 大小不变，只要 大，合力 F 就必然增大D合力 F 可能比分力中的任何一个力都小答案 1、F 2大小不变，合力随它们夹角的增大而减小，随夹角的减小而增大，A 错；合力 F 可能比 2都大，也可能比2都小，还可能等于其中的一个力的大小，B 错，D 对；如图所示，F 1大小不变，F 1与 2增大时，合力 F 先减小后增大，C 错光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 对合力与分力等效性的理解如图 1 所示，体操吊环运动有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环(图甲)，然后身体下移，双臂缓慢张开到图乙位置，则在此过程中，吊 3、环的两根绳的拉力 个拉力大小相等) 及它们的合力 F 的大小变化情况为 ()图 1AF T 减小， F 不变 BF T 增大，F 不变CF T 增大，F 减小 DF T 增大，F 增大答案甲中 2FT乙中， 2 为绳与竖直方向的夹角)，所以 二个 变，选项 B 正确4力的合成与分解帆船航行时，遇到侧风需要调整帆面至合适的位置，保证船能有足够的动力前进如图 2 是帆船航行时的俯视图，风向与船航行方向垂直，关于帆面的a、b、c、d 四个位置，可能正确的是()图 2Aa BbCc D解析对 c 而言，帆面与风向平行，风力不起作用；对 a 而言，风力垂直于帆面，无法分解出沿航行方向的力；对 d 而言， 4、风力沿航行方向的分力对船来说是阻力；只有b 情况下，风力沿航行方向的分力提供船航行的动力B 正确5用三角形法求力的最小值如图 3 所示，用一根长为 l 的细绳一端固定在 O 点，另一端悬挂质量为 m 的小球 A，为使细绳与竖直方向成 30角且绷紧，小球 A 处于静止状态，对小球 A 施加的最小的力是()光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 受重力 的拉力 力 F 三个力作用，合力为零则 F 的合力一定与 出力的三角形可知，当 F 与 最小，F 0 项 C 正确121合力与分力(1)定义：如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力(2 5、)逻辑关系：合力和分力是一种等效替代关系2共点力：作用在物体上的力的作用线或作用线的反向延长线交于一点的力3力的合成的运算法则(1)平行四边形定则：求两个互成角度的共点力 2 的合力，可以用表示 2 的有向线段为邻边作平行四边形，平行四边形的对角线就表示合力的大小和方向，如图4 甲所示(2)三角形定则：求两个互成角度的共点力 2 的合力，可以把表示 2 的线段首尾顺次相接地画出，把 2 的另外两端连接起来，则此连线就表示合力的大小和方向，如图乙所示图 44矢量和标量(1)矢量：既有大小又有方向的量相加时遵循平行四边形定则(2)标量：只有大小没有方向的量求和时按算术法则相加5力的分解(1)概念： 6、求一个力的分力的过程光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 (2)遵循的原则：平行四边形定则或三角形定则(3)分解的方法按力产生的实际效果进行分解正交分解法考点一共点力的合成1共点力合成的方法(1)作图法(2)计算法：根据平行四边形定则作出示意图，然后利用解三角形的方法求出合力，是解题的常用方法2重要结论(1)二个分力一定时，夹角 越大，合力越小(2)合力一定，二等大分力的夹角越大，二分力越大(3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力例 1一物体受到三个共面共点力 2、F 3 的作用，三力的矢量关系如图 5 所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是 ()图 5A三力的合力有最大值 3 7、，方向不确定B三力的合力有惟一值 3向与 向C三力的合力有惟一值 2向与 向D由题给条件无法求出合力大小解析根据三力的图示，知 2在竖直方向分力的大小均为 3 个单位，方向相反，在水平方向的分力分别为 6 个单位和 2 个单位，方向与 据正交分解法求合力的思想知，3 个力的合力为 12 个单位，与 小是 倍，光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 3F 正确答案如图 6 所示，一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮，两端系在高度相等的 A、B 两点，滑轮下挂一物体，不计轻绳和轻滑轮之间的摩擦保持 A 固定不动，让 B 缓慢向右移动，则下列说法正确的是()图 6A随着 B 向右缓慢移动，绳子的张力减小B 8、随着 B 向右缓慢移动，绳子的张力不变C随着 B 向右缓慢移动，滑轮受绳 合力变大D随着 B 向右缓慢移动，滑轮受绳 合力不变答案滑轮在不计摩擦的情况下，两侧绳子拉力大小相等，平衡后，两侧绳子的拉力关于竖直方向对称保持 A 固定不动，让 B 缓慢向右移动，则两侧绳子的夹角增大，绳上的张力增大，由于物体的重力不变，故绳 合力不变本题应选 种特殊情况下的力的合成问题1两分力 2互相垂直时(如图 7 所示) ：图 7F 合 ， 分力大小相等，即 2F 时(如图 8 所示)：图 8F 合 2载地址 两分力大小相等，夹角为 120时，可得 F 合 F 如图 9 所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能 9、迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为 05 N，此时千斤顶两臂间的夹角为 120，则下列判断正确的是()图 9A此时两臂受到的压力大小均为 04 时千斤顶对汽车的支持力为 05 继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大D若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小解析把压力分解，得到此时两臂受到的压力大小均为 05 N，由牛顿第三定律，千斤顶对汽车的支持力为 05 N，若继续摇动把手，两臂间的夹角减小，而合力不变，故两分力减小，即两臂受到的压力减小答案小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图 10 所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为 F，两人手臂 10、间的夹角为 ，水和水桶的总重力为 G，则下列说法中正确的是()图 10A当 为 120时，F G B不管 为何值，F 0时，F D 越大，F 越小力的合成可知，两分力与合力大小相等时， 120，F 合 F 分 G；0，F 分 F 合 ，故 A、C 对， B 错 越大，在合力一定时，分力越大，故 D 错12 载地址 力分解的两种常用方法1按力的效果进行分解：(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2正交分解法(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)建立坐标轴的原则：以少分解 11、力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上)例 3重为 N 的砝码悬挂在轻绳 结点上离竖直方向 37角，连在重力为 00 N 的木块上，木块静止于倾角为 37的斜面上，如图 11 所示试求：木块与斜面间的摩擦力大小和木块所受斜面的弹力大小图 11解析对 P 点进行受力分析，建立如图甲所示的坐标系由水平方向和竖直方向列方程得：FF 17，G 1F 17联立解得 FG 178 N6 2进行受力分析建立如图乙所示的坐标系平行斜面方向上，G 2F f 6100 垂直斜面方向上，F NG 2解得弹力 006 光世昌老师高中物理精品资源免费 下载地址 力的合成法与分解方法的选择力的效果分解法、正交分解法 12、、合成法都是常见的解题方法，一般情况下，物体只受三个力的情形下，力的效果分解法、合成法解题较为简单，在三角形中找几何关系，利用几何关系或三角形相似求解；而物体受三个以上力的情况多用正交分解法，但也要视题目具体情况而定6实际问题模型化后的合成与分解把力按实际效果分解的一般思路：例 4如图 12 所示，两滑块放在光滑的水平面上，中间用一细线相连，轻杆 B 搁在 滑块上，且可绕铰链 O 自由转动，两杆长度相等，夹角为 ，当竖直向下的力 F 作用在铰链上时，滑块间细线的张力为多大。 图 12解析把竖直向下的力 F 沿两杆 B 方向分解，如图甲所示，可求出作用于滑块上斜向下的力为：F 1F 22斜向下的压力 直向下压滑块的力 沿水平方向推滑块的力因此，将 图乙所示，考虑到滑块不受摩擦力，细线上的张力等于 1，即：光世昌老师高中物理精品资。