高考物理復(fù)習(xí)第2章研究物體間的相互作用第三課時(shí)力的合成與分解

第3課時(shí)力合成與分解1/28考點(diǎn)一共點(diǎn)力合成1．合成方法：(1)作圖法．(2)計(jì)算法：依據(jù)平行四邊形定則作出示意圖，然后利用解三角形方法求出協(xié)力，是解題慣用方法．2．運(yùn)算法則：(1)平行四邊形定則．(2)三角形定則．3．主要結(jié)論：(1)兩個(gè)分力一定時(shí)，夾角θ越大，協(xié)力越?。?2)協(xié)力一定，兩等大分力夾角越大，兩分力越大．(3)協(xié)力能夠大于分力，等于分力，也能夠小于分力．2/284．協(xié)力大小范圍．(1)兩個(gè)共點(diǎn)力合成：|F1－F2|≤F合≤F1＋F2.即兩個(gè)力大小不變時(shí)，其協(xié)力隨夾角增大而減小，當(dāng)兩力反向時(shí)，協(xié)力最小，為|F1－F2|，當(dāng)兩力同向時(shí)，協(xié)力最大，為F1＋F2.(2)三個(gè)共點(diǎn)力合成：①三個(gè)力共線且同向時(shí)，其協(xié)力最大，為F1＋F2＋F3；②任取兩個(gè)力，求出其協(xié)力范圍，假如第三個(gè)力在這個(gè)范圍之內(nèi)，則三個(gè)力協(xié)力最小值為零；假如第三個(gè)力不在這個(gè)范圍內(nèi)，則協(xié)力最小值等于最大力減去另外兩個(gè)力．3/28

【例1】

(·石家莊模擬)一物體受到三個(gè)共面共點(diǎn)力F1、F2、F3作用，三力矢量關(guān)系如圖所表示(小方格邊長(zhǎng)相等)，則以下說法正確是(

)4/28A．三力協(xié)力有最大值F1＋F2＋F3，方向不確定B．三力協(xié)力有唯一值3F3，方向與F3同向C．三力協(xié)力有唯一值2F3，方向與F3同向D．由題給條件無法求出協(xié)力大小解析：依據(jù)三力圖示，知F1、F2在豎直方向分力大小均為3個(gè)單位，方向相反，在水平方向分力分別為6個(gè)單位和2個(gè)單位，方向與F3方向相同．依據(jù)正交分解法求協(xié)力思想知，3個(gè)力協(xié)力為12個(gè)單位，與F3方向相同，大小是F33倍，即F合＝3F3.選項(xiàng)B正確．答案：B5/281．(·濟(jì)南模擬)如圖所表示，一個(gè)“Y”形彈弓頂部跨度為L(zhǎng)，兩根相同橡皮條自由長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，在兩橡皮條末端用一塊軟羊皮(長(zhǎng)度不計(jì))做成裹片．若橡皮條彈力與形變量關(guān)系滿足胡克定律，且勁度系數(shù)為k，發(fā)射彈丸時(shí)每根橡皮條最大長(zhǎng)度為2L(彈性程度內(nèi))，則發(fā)射過程中裹片對(duì)彈丸最大作用力為(

)6/287/28考點(diǎn)二力分解方法1．力效果分解法(1)依據(jù)力實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力方向．(2)再依據(jù)兩個(gè)實(shí)際分力方向畫出平行四邊形．(3)最終由平行四邊形和數(shù)學(xué)知識(shí)求出兩分力大?。?/28下表是高中階段常見按效果分解力情形.9/2810/2811/282.按問題需要進(jìn)行分解(1)已知協(xié)力F和兩個(gè)分力方向，能夠唯一地作出力平行四邊形，對(duì)力F進(jìn)行分解，其解是唯一．(2)已知協(xié)力F和一個(gè)分力大小與方向，力F分解也是唯一．12/28(3)已知一個(gè)分力F1方向和另一個(gè)分力F2大小，對(duì)力F進(jìn)行分解，則有三種可能(F1與F夾角為θ)．如圖所表示：①F2<Fsinθ時(shí)無解．②F2＝Fsinθ或F2≥F時(shí)有一組解．③Fsinθ<F2<F時(shí)有兩組解．13/2814/2815/2816/282．(·臨沂模擬)如圖所表示，A、B兩物體疊放在水平地面上，已知A、B質(zhì)量分別為mA＝10kg，mB＝20kg，A、B之間、B與地面之間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.5.一輕繩一端系住物體A，另一端系于墻上，繩與豎直方向夾角為37°，現(xiàn)欲用外力將物體B勻速向右拉出，求所加水平力F大小，并畫出A、B受力分析圖(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．17/28解析：A、B受力分析如圖所表示．18/2819/28繩上“活結(jié)”與“死結(jié)”模型1．“死結(jié)”模型(1)“死結(jié)”可了解為把繩子分成兩段．(2)“死結(jié)”是不能夠沿繩子移動(dòng)結(jié)．(3)“死結(jié)”兩側(cè)繩因結(jié)住而變成了兩根獨(dú)立繩．(4)“死結(jié)”分開兩段繩子上彈力不一定相等(如圖甲)．

方法技巧思維提升20/282．“活結(jié)”模型(1)“活結(jié)”是能夠沿繩子移動(dòng)結(jié)點(diǎn)．(2)“活結(jié)”普通是由繩跨過滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成．繩子即使因“活結(jié)”而彎曲，但實(shí)際上是同一根繩．(3)“活結(jié)”分開兩段繩子上彈力大小一定相等，兩段繩子協(xié)力方向一定沿這兩段繩子夾角平分線(如圖乙)．21/28[典例]如圖甲所表示，輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為10kg物體，∠ACB＝30°；圖乙中輕桿HP一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端P經(jīng)過細(xì)繩EP拉住，EP與水平方向也成30°角，輕桿P點(diǎn)用細(xì)繩PQ拉住一個(gè)質(zhì)量也為10kg物體，g取10m/s2，求：22/28(1)輕繩AC段張力FAC與細(xì)繩EP張力FEP之比；(2)橫梁BC對(duì)C端支持力；(3)輕桿HP對(duì)P端支持力．23/28[思緒導(dǎo)引]24/28解析：題圖中兩個(gè)物體M1、M2都處于平衡狀態(tài)，依據(jù)平衡條件可判斷，與物體相連豎直細(xì)繩拉力大小等于物體重力．分別以C點(diǎn)和P點(diǎn)為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析