高考總復習新人教物理課件第二章相互作用第二節(jié)

1、第二節(jié)力的合成與分解,主干回顧,相同,等效替代,平行四邊形,三角形,平行四邊形,效果,正交,1判斷下列說法的正誤。 (1)合力及其分力可以同時作用在物體上。( ) (2)幾個力的共同作用效果可以用一個力來代替。( ) (3)在進行力的合成與分解時，都要應用平行四邊形定則或三角形定則。( ),自我檢測,(4)兩個力的合力一定比其分力大。( ) (5)互成角度的兩個力的合力與分力間一定構成封閉的三角形。( ) (6)8 N的力可以分解為5 N和3 N的兩個分力。 ( ),2兩個力F1和F2間的夾角為，兩個力的合力為F。以下說法正確的是 A若F1和F2大小不變，角越小，合力F就越小 B合力F總比分力

2、中的任何一個力都大 C如果夾角不變，F(xiàn)1大小不變，只要F2增大，合力F就必然增大 D合力F可能比分力中的任何一個力都小,解析F1、F2大小不變，合力隨它們夾角的增大而減小，隨夾角的減小而增大，A錯誤；合力F可能比F1、F2都大，也可能比F1、F2都小，還可能等于其中的一個力的大小，B錯誤，D正確；如圖所示，F(xiàn)1大小不變，F(xiàn)1與F2的夾角不變，F(xiàn)2增大時，合力F先減小后增大，C錯誤。 答案D,3某同學在單杠上做引體向上，在圖中的四個選項中雙臂用力最小的是 答案B,4如圖所示，F(xiàn)1，F(xiàn)2、F3恰好構成封閉的直角三角形，這三個力的合力最大的是 答案C,5 (2016中山模擬)如圖221所示，靜止在斜

3、面上的物體的重力可分解為沿斜面方向向下的分力F1和垂直斜面方向的分力F2。關于這兩個分力，下列說法中正確的是 圖221,AF1作用在物體上，F(xiàn)2作用在斜面上 BF2的性質(zhì)是彈力 CF2就是物體對斜面的正壓力 DF1和F2是物體重力的等效替代，實際存在的就是重力,解析本題F1、F2的受力物體均為該重物，不能說F2就是物體對斜面的正壓力，因為兩者的施力物體和受力物體均不一樣，不會是同一個力；但F1和F2是物體重力的等效代替的力，且實際存在的就是重力，故D選項正確。 答案D,考點一力的合成 1合力的大小范圍 (1)兩個共點力的合成 |F1F2|F合F1F2 即兩個力大小不變時，其合力隨夾角的增大而減

4、小，當兩力反向時，合力最小，為|F1F2|，當兩力同向時，合力最大，為F1F2。,(2)三個共點力的合成 三個力共線且同向時，其合力最大，為F1F2F3。 任取兩個力，求出其合力的范圍，如果第三個力在這個范圍之內(nèi)，則三個力的合力最小值為零；如果第三個力不在這個范圍內(nèi)，則合力最小值等于最大的力減去另外兩個力的大小之和。,2共點力合成的常用方法 (1)作圖法： 作出兩個分力F1和F2的圖示，再以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，畫出過作用點的對角線，量出對角線的長度，計算出合力的大小，量出對角線與某一力的夾角確定合力的方向。 圖222,(2)計算法：幾種特殊情況的共點力的合成。,考向1平行四邊形定則的

5、理解與應用 例1一物體受到三個共面共點力F1、F2、F3的作用，三力的矢量關系如圖223所示(小方格邊長相等)，則下列說法正確的是 圖223,A三力的合力有最大值F1F2F3，方向不確定 B三力的合力有唯一值3F3，方向與F3同向 C三力的合力有唯一值2F3，方向與F3同向 D由題給條件無法求出合力大小,解析根據(jù)三力的圖示，知F1、F2在豎直方向分力的大小均為3個單位，方向相反，水平方向的分力分別為6個單位和2個單位，方向與F3方向相同。根據(jù)正交分解法求合力的思想知，3個力的合力為12個單位，與F3的方向相同，大小是F3的3倍，即F合3F3，選項B正確。 答案B,考向2合力范圍的確定 例2三個

6、共點力大小分別是F1、F2、F3，關于它們的合力F的大小，下列說法中正確的是 AF大小的取值范圍一定是0FF1F2F3 BF至少比F1、F2、F3中的某一個大 C若F1F2F3368，只要適當調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零 D若F1F2F3362，只要適當調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零,解析合力不一定大于分力，B錯；三個共點力的合力的最小值能否為零，取決于任何一個力是否都在其余兩個力的合力范圍內(nèi)，由于三個力大小未知，所以三個力的合力的最小值不一定為零，A錯；當三個力的大小分別為3a、6a、8a，其中任何一個力都在其余兩個力的合力范圍內(nèi)，故C正確；當三個力的大小分別為3a、6a、2a

7、時，不滿足上述情況，故D錯。 答案C,考點二力的分解的兩種方法 1按作用效果分解力的一般思路,2正交分解法 (1)定義：將已知力按互相垂直的兩個方向進行分解的方法。 (2)建立坐標軸的原則：一般選共點力的作用點為原點，在靜力學中，以少分解力和容易分解力為原則(即盡量多的力在坐標軸上)；在動力學中，習慣以加速度方向和垂直加速度方向為坐標軸建立坐標系。,圖224 (3)方法：物體受到多個力作用F1、F2、F3求合力F時，可把各力沿相互垂直的x軸、y軸分解。 x軸上的合力： FxFx1Fx2Fx3,考向1力的效果分解法的應用 例3 (多選)(2016石家莊質(zhì)檢)如圖225所示，固定的半球面右側(cè)是光滑

8、的，左側(cè)是粗糙的，O點為球心，A、B為兩個完全相同的小物塊(可視為質(zhì)點)，小物塊A靜止在球面的左側(cè)，受到的摩擦力大小為F1，對球面的壓力大小為N1；小物塊B在水平力F2作用下靜止在球面的右側(cè)，對球面的壓力大小為N2，已知兩小物塊與球心連線和豎直方向的夾角均為，則,圖225 AF1F2cos 1BF1F2sin 1 CN1N2cos2 1 DN1N2sin2 1,答案AC,圖226,答案C,規(guī)律總結(jié) (1)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分解。 (2)力的正交分解是在物體受三個或三個以上的共點力作用下求合力的一種方法，分解的目的是為了更方便地求合力，將矢量運算

9、轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算。 (3)應用正交分解法解題時，建立坐標系的原則。合力方向在一個坐標軸上，另一個坐標軸的方向合力為零。,考點三繩子“死結(jié)”與“活結(jié)”模型,1“死結(jié)”可理解為把繩子分成兩段，且不可以沿繩子移動的結(jié)點?！八澜Y(jié)”兩側(cè)的繩因結(jié)而變成了兩根獨立的繩，因此由“死結(jié)”分開的兩段繩子上的彈力不一定相等。,2“活結(jié)”可理解為把繩子分成兩段，且可以沿繩子移動的結(jié)點?！盎罱Y(jié)”一般是由繩跨過滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的。繩子雖然因“活結(jié)”而彎曲，但實際上是同一根繩，所以由“活結(jié)”分開的兩段繩子上彈力的大小一定相等，兩段繩子合力的方向一定沿這兩段繩子夾角的平分線。,模型規(guī)律 (1)“死結(jié)”模型中的桿與

10、墻的連結(jié)一般為鏈鉸，因而桿上的力沿桿、繩上的力沿繩。 (2)“活結(jié)”模型中的桿一般固定住，故桿對滑輪的力不一定沿桿，與繩對滑輪的力平衡。,例5如圖227甲所示，輕繩AD跨過固定的水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個質(zhì)量為M1的物體，ACB30；圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通過細繩FG拉住，EG與水平方向也成30，輕桿的G點用細繩GF拉住一個質(zhì)量為M2的物體，求：,圖227 (1)輕繩AC段的張力FAC與細繩EG的張力FEG大小之比； (2)輕桿BC對C端的支持力； (3)輕桿HG對G端的支持力。,抓關鍵點：甲：固定桿連“活結(jié)”。 乙：鉸鏈桿連“活結(jié)”。 找突破口：甲中桿對滑輪的

11、合力與兩繩的合力平衡，乙中桿上的力沿桿。 解析題圖甲和乙中的兩個物體M1、M2都處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡的條件，首先判斷與物體相連的細繩，其拉力大小等于物體的重力；分別取C點和G點為研究對象，進行受力分析如圖甲和乙所示，根據(jù)平衡規(guī)律可求解。,思維提升 (1)對輕質(zhì)桿，若與墻壁通過轉(zhuǎn)軸相連，則桿產(chǎn)生的彈力方向一定沿桿。 (2)對輕質(zhì)桿，若一端固定，則桿產(chǎn)生的彈力有可能沿桿，也有可能不沿桿，桿的彈力方向，可根據(jù)共點力的平衡求得。,如圖228所示，水平輕桿的一端固定在墻上，輕繩與豎直方向的夾角為37，小球的重力為12 N，輕繩的拉力為10 N，水平輕彈簧的拉力為9 N，求輕桿對小球的作用力。 圖228

12、,答案5 N，方向與豎直方向成37角斜向右上方,1(多選)(2015廣東理綜)如圖229所示，三條繩子的一端都系在細直桿頂端，另一端都固定在水平地面上，將桿豎直緊壓在地面上，若三條繩長度不同，下列說法正確的有,隨堂鞏固,圖229 A三條繩中的張力都相等 B桿對地面的壓力大于自身重力 C繩子對桿的拉力在水平方向的合力為零 D繩子拉力的合力與桿的重力是一對平衡力,解析由于三條繩長度不同，則三條繩與豎直稈間的夾角不相等，因豎直桿僅是壓在地面上而沒有固定，則三條繩對桿的拉力在水平方向的分力必平衡，但三個水平分力在水平面內(nèi)的方向關系不確定，故不能確定三條繩中張力的大小關系，A錯誤、C正確；由于三條繩對桿

13、的拉力在豎直方向的分力都向下，故B正確；繩子拉力的合力豎直向下，桿的重力也豎直向下，它們不是一對平衡力，故D錯誤。 答案BC,2 (多選)(2016深圳模擬)一個大人拉著載有兩個小孩的小車(其拉桿可自由轉(zhuǎn)動)沿水平地面勻速前進，則對小孩和車下列說法正確的是 圖2210,A拉力的水平分力等于小孩和車所受的合力 B拉力與摩擦力的合力大小等于重力大小 C拉力與摩擦力的合力方向豎直向上 D小孩和車所受的合力為零 答案CD,3(2016惠州質(zhì)檢)如圖2211所示，艦載機保持牽引力F大小不變在勻速航行的航母上降落時受到阻攔而靜止，此時阻攔索夾角120，空氣阻力和甲板阻力不計，則阻攔索承受的張力大小為,圖2211,答案B,4(2016德州模擬)如圖2212所示，一光滑半圓形碗固定在水平面上，質(zhì)量為m1的小球用輕繩跨過碗口并連接質(zhì)量分別為m2和m3的物體，平衡時碗內(nèi)小球恰好與碗之間沒有彈力，兩繩與水平方向夾角分別為53、37，則m1m2m3的比值為(已知sin 530.8，cos 530.6),圖2212 A543 B435 C345 D534 答案A,5(2016綿陽質(zhì)檢)風洞是進行空氣動力學實驗的一種重要設備。一次檢驗飛機性能的風洞實驗示意圖如圖2213所示，AB