步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第二章 相互作用》第2课时

步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第二章 相互作用》第2课时内容摘要：

1、第 2 课时力的合成与分解考纲解读 点一共点力的合成1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 1 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 13重要结论(1)两个分力一定时， 夹角 越大，合力越小(2)合力一定，两等大分力 2、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 2 所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是 ()图 2A三力的合力有最大值 3，方向不确定B三力的合力有唯一值 3向与 向C三力的合力有唯一值 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 向相同根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 方向相同，大小是 3 倍，即 F 合 3F 正确答案二力的合成 3、(2013上海18)两个共点力 2 大小不同，它们的合力大小为 F，则()AF 1、F 2 同时增大一倍， F 也增大一倍BF 1、F 2 同时增加 10 N，F 也增加 10 1 增加 10 N，F 2 减少 10 N，F 一定不变D若 2 中的一个增大，F 不一定增大答案 1、 时增大一倍，F 也增大一倍， 选项 A 正确F 1、时增加 10 N，F 不一定增加 10 N，选项 B 错误F 1 增加 10 N，少 10 N，F 可能变化，选项 C 错误若 2 中的一个增大，F 不一定增大，选项 D 正确2三力的合成三个共点力大小分别是 2、F 3，关于它们的合力 F 的大小，下列说法中正确 4、的是()AF 大小的取值范围一定是 0FF 1F 2F 3BF 至少比 2、F 3 中的某一个大C若 2F 3368，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D若 2 62，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零答案)两个共点力的合成|F 合 F 1F 2，即两个力大小不 变时，其合力随夹角的增大而减小当两力反向时，合力最小，为|F 1F 2|；当两力同向时，合力最大， 为 2.(2)三个共点力的合成三个力共线且同向时，其合力最大，为 2F 3.任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在 这个范 围之内，则三个力的合力的最小值为零，如果第三个力不在这 个范围内， 则合力的最小值为 5、最大的一个力减去另外两个较小力的和的绝对值考点二力分解的两种常用方法1力的效果分解法：(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：以少分解力和容易分解力为原则( 即尽量多的力在坐标轴上)例 2 如图 3 所示，A、B 两物体叠放在水平地面上，已知 A、B 的质量分别为 0 kg，m B20 、B 之间、 B 与地面之间的动摩擦因数均为 一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为 37，现欲用外力将物体 B 匀速向右 6、拉出，求所加水平力 F 的大小，并画出 A、B 的受力分析图(取 g10 m/s2，370.6，7 3解析A、B 的受力分析如 图所示对 A 应用平衡条件得7F F 7F N1m 立、两式可得：60 30 应用平衡条件得FF F F (m 2F m 60 60 N受力分析图见解析图递进题组3力的效果分解法如图 4 所示，起重机将重为 G 的重物匀速吊起，此时四条钢索与竖直方向的夹角均为 60，则每根钢索中弹力的大小为()图 4A. 2答案每根钢索中弹力的大小为 重力分解如图所示，由平衡条件知，F T 140，故 D 正确力的正交分解法如图 5 所示，质量为 M 的正方形空木箱放置在粗糙水平面上 7、，沿空木箱对角线有一光滑细轨道，轨道与水平方向间的夹角为 45m 的物体沿轨道自由下滑，木箱始终静止在水平面上，求物体下滑的过程中，图 5(1)轨道对物体的弹力的大小；(2)地面对木箱的摩擦力的大小和方向答案(1) 2) 向水平向左22 12解析(1)以物体为研究对象，垂直轨道方向有 FN5解得轨道对物体的弹力的大小为)以木箱为研究对象，受力如图所示由牛顿第三定律有 F fF N5解得 向水平向左12力的合成与分解方法的选择技巧力的效果分解法、正交分解法、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 8、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考点三力的合成与分解方法在实际问题中的应用把力按实际效果分解的一般思路：例 3 某压榨机的结构示意图如图 6 所示，其中 B 为固定铰链，若在 A 铰链处作用一垂直于墙壁的力 F，则由于力 F 的作用，使滑块 C 压紧物体 D，设 C 与 D 光滑接触，杆的重力及滑块 C 的重力不计，图中 a0.5 m，bm，则物体 D 所受压力的大小与力 F 的比值为()图 6A4 B5C10 D1解析按力 F 的作用效果沿 B 杆方向分解为图甲所示的 2，则 2 ，由几何知识得 10，再按 作用效果将 水平向左和竖直向下分解为图乙所3 9、、 1，联立得 F，即物体 D 所受压力的大小与力 F 的比值为5，B 对 甲 乙答案实际问题分析假期里，一位同学在厨房里帮助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大，如图 7 所示，他先后作出过几个猜想，其中合理的是()图 7A刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关B在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大D在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大答案刀刃部分抽象后，可 简化成一个等腰三角形劈， 设顶 角为 2，背宽为 10、d，侧面长为l，如图所示当在刀背施加压力 F 后，产生垂直侧面的两个分力 2，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体由对称性知， 这两个分力大小相等 ( 2)，因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图所示，在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑(图中阴影部分)根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，有关系式 ，得 2刀背上加上一定的压力 F 时， 侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小， 的值越小，F 1 和 值越大，故 D 正确6实际问题分析图 8 为庆祝新年时某教室里悬挂灯笼的一种方式，三段轻绳 ac、cd、a、b 两点等高，c、d 为结点且两点等高，三段轻绳的拉力大小分别为 11、 灯笼受到的重力分别为 d，下列表述正确的是()图 8AF 据题述的对称性，F 选项 A、C 正确；因c，d，故 项 D 错误；又 错误7利用对称性分析实际问题 电梯修理员或牵引专家常常需要监测金属绳中的张力，但不能到绳的自由端去直接测量某公司制造出一种能测量绳中张力的仪器，工作原理如图 9所示，将相距为 L 的两根固定支柱 A、B(图中的小圆圈表示支柱的横截面 )垂直于金属绳水平放置，在 A、B 的中点用一可动支柱 C 向上推动金属绳，使绳在垂直于 A、B 的方向竖直向上发生一个偏移量 d(d L)，这时仪器测得金属绳对支柱 C 竖直向下的作用力为 F.(1)试用 L、d、F 表示这时金属绳 12、中的张力 2)如果偏移量 d10 作用力 F400 N，L250 算金属绳中张力的大小图 9答案(1) (2)0 3 1)设 C点受两边金属绳的张力分别为 C 与 夹角为 ，如图所示依对称性有： 2F 根据几何关系有 T dL，故 )将 d10 F400 N，L250 入 T0 3 N，即金属绳中的张力为 03 确考向1(2014海南5) 如图 10，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于 O 点，右端跨过位于O点的固定光滑轴悬挂一质量为 M 的物体；水平，长度为 L；绳上套一可沿绳滑动的轻环现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升 )图 10A. M B. 2C. M D. 答案设平衡后轻环的位置为 P，平衡后，物体上升 L，说明此时 好构成一个边长为 L 的正三角形，绳中张力处处相等，均 为 钩码 的重力恰好与绳 、 拉力的合力等大反向，由三角函数关系可知，钩码的重力为 其 质量为 M，选 2(2013重庆1) 如图 11 所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角 .若此。