2013屆高考物理基礎(chǔ)知識梳理專項復(fù)習(xí)4.ppt

第二節(jié)怎樣求合力和分力 課堂互動講練 經(jīng)典題型探究 知能優(yōu)化演練 第二節(jié)怎樣求合力和分力 基礎(chǔ)知識梳理 基礎(chǔ)知識梳理 一 力的合成1 合力與分力 1 定義 如果一個力 跟幾個力共同作用的效果相同 這一個力就叫那幾個力的 那幾個力就叫這個力的 2 邏輯關(guān)系 合力和分力是一種 關(guān)系 2 共點力 作用在物體的 或作用線的 交于一點的力 3 力的合成 求幾個力的 的過程 產(chǎn)生的效果 合力 分力 等效替代 同一點 延長線 合力 4 力的運算法則 1 平行四邊形定則 求兩個互成角度的 的合力 可以用表示這兩個力的線段為鄰邊作 這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的 和 2 三角形定則 把兩個矢量 從而求出合矢量的方法 如圖2 2 1 圖2 2 1 共點力 平行四邊形 大小 方向 首尾相接 思考感悟1 生活中人們常說這樣一句話 大家要心往一處想 勁往一處使 形成合力 在這句話中的 合力 與我們物理語言中的 合力 意義一樣嗎 提示 1 大家要心往一處想 勁往一處使 形成合力 在這句話中的 合力 實際上只是物理學(xué)中 合力 的一種特殊情況 二 力的分解1 概念 求一個力的 的過程 2 遵循的原則 定則或 定則 3 分解的方法 1 按力產(chǎn)生的 進行分解 2 分解 思考感悟2 合力一定大于分力嗎 提示 2 合力不一定大于分力 分力 平行四邊形 三角形 效果 正交 課堂互動講練 一 共點力合成的方法及合力范圍的確定1 共點力合成的常用方法 1 作圖法從力的作用點沿兩個分力的作用方向按同一標(biāo)度作出兩個分力F1 F2 以這兩個力為鄰邊作一個平行四邊形 這兩個力所夾對角線表示這兩個力的合力 通?？煞謩e用刻度尺和量角器直接量出合力的大小和方向 圖2 2 3圖2 2 4圖2 2 5 2 合力范圍的確定 1 兩個共點力的合成 F1 F2 F合 F1 F2即兩個力大小不變時 其合力隨夾角的增大而減小 當(dāng)兩力反向時 合力最小 為 F1 F2 當(dāng)兩力同向時 合力最大 為F1 F2 2 三力合成 三個力共線且同向時 其合力最大 為F1 F2 F3 以這三個力的大小為邊 如果能組成封閉的三角形 則其合力最小值為零 若不能組成封閉的三角形 則合力最小值的大小等于最大的一個力減去另外兩個力的和的絕對值 三個大小為F的力夾角互為120 時 合力為零 名師點睛 合力和分力的關(guān)系蘊含著 等效替換 思想 合力與分力的關(guān)系遵循平行四邊形定則 合力的大小等于各分力的矢量和 而不是代數(shù)和 合力的大小不一定大于分力 即時應(yīng)用 即時突破 小試牛刀 1 在研究共點力合成實驗中 得到如圖2 2 6所示的合力與兩力夾角 的關(guān)系曲線 關(guān)于合力F的范圍及兩個分力的大小 下列說法中正確的是 A 2N F 14NB 2N F 10NC 兩力大小分別為2N 8ND 兩力大小分別為6N 8N 圖2 2 6 二 力的分解方法 按力的作用效果分解1 按力的作用效果分解 1 根據(jù)力的實際作用效果確定兩個分力的方向 2 再根據(jù)兩個分力方向畫出平行四邊形 3 最后由平行四邊形知識求出兩分力的大小 2 力的分解的唯一性和多解性 1 已知合力和兩個分力的方向 求兩個分力的大小 如圖2 2 7所示 已知F和角 顯然該力的平行四邊形是唯一確定的 即F1和F2的大小是唯一確定的 圖2 2 7圖2 2 8 2 已知合力和一個分力的大小和方向 求另一分力的大小和方向 如圖2 2 8所示 已知F F1和 則F2的大小和方向 角 也已確定 是唯一確定的 3 已知合力 一個分力的方向和另一分力的大小 即已知F F1與F的夾角 和F2的大小 這時則有如下的幾種可能情況 第一種情況是F2 Fsin 且F2 F 則有兩解 如圖2 2 9甲所示 第二種情況是F2 Fsin 則有唯一解 如圖乙所示 第三種情況是F2 Fsin 則無解 因為此時按所給的條件是無法組成力的平行四邊形的 如圖丙所示 第四種情況是F2 F 則有唯一解 如圖丁所示 圖2 2 9 三 正交分解法在力的合成與分解中的應(yīng)用1 正交分解法把一個力分解為互相垂直的兩個分力 特別是物體受多個力作用時 把物體受到的各力都分解到互相垂直的兩個方向上去 然后分別求出每個方向上力的代數(shù)和 2 利用正交分解法求合力 1 正確選擇直角坐標(biāo)系 通常選擇共點力的作用點為坐標(biāo)原點 直角坐標(biāo)系的選擇應(yīng)使盡量多的力落在坐標(biāo)軸上 名師點睛 在實際問題中進行力的分解時 有實際意義的分解方法是按力的實際效果進行的 而正交分解法則是根據(jù)需要而采用的一種方法 其主要目的是將一般的矢量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算 經(jīng)典題型探究 圖2 2 11 思路點撥 畫框所受重力的效果是使兩根細(xì)繩被拉緊 因此本題可根據(jù)力的實際作用效果將重力進行分解 圖2 2 12 答案 0 5m 互動探究1在繩能承受的最大拉力為10N時 兩釘柱間距又為多大 如圖2 2 13所示 質(zhì)量為m的球放在傾角為 的光滑斜面上 試分析擋板AO與斜面間的傾角 為多大時 AO所受壓力最小 圖2 2 13 解析 以球作為研究對象 球所受重力G產(chǎn)生的效果有兩個 對斜面產(chǎn)生了壓力F1 對擋板產(chǎn)生了壓力F2 根據(jù)重力產(chǎn)生的效果將重力分解 如圖2 2 14所示 圖2 2 14 當(dāng)擋板與斜面的夾角 由圖示位置變化時 F1大小改變 但方向不變 始終與斜面垂直 F2的大小 方向均改變 如圖中畫出的一系列虛線表示變化的F2 由圖可看出 當(dāng)F2與F1垂直即 90 時 擋板AO所受壓力最小 最小壓力F2min mgsin 答案 見解析 方法總結(jié) 此類問題的特點是合力大小和方向確定 且其中一個分力的方向不變 用此法直觀 簡單 互動探究2例2中 角為多大時 球?qū)π泵娴膲毫ψ钚?解析 由例題圖示可知 當(dāng) 180 時 對斜面壓力最小 最小值為零 答案 見解析 滿分樣板12分 如圖2 2 15所示 用繩AC和BC吊起一重100N的物體 兩繩AC BC與豎直方向的夾角分別為30 和45 求 繩AC和BC對物體的拉力的大小 圖2 2 15 思路點撥 對物體受力分析 建立直角坐標(biāo)系 然后對力進行正交分解 最后列方程求解Fx 0 Fy 0 解題樣板規(guī)范步驟 該得的分一分不丟 圖2 2 16 反思領(lǐng)悟 一般情況下