202X屆高考物理一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)課4力的合成與分解課件新人教版

1、基礎(chǔ)課基礎(chǔ)課4 4力的合成與分解力的合成與分解-2-知識點(diǎn)一知識點(diǎn)二知識點(diǎn)三力的合成1.合力與分力(1)定義:如果幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果與一個(gè)力的作用效果相同,這一個(gè)力就叫那幾個(gè)力的,那幾個(gè)力叫這一個(gè)力的 。(2)關(guān)系:合力與分力是關(guān)系。 2.共點(diǎn)力作用在物體的,或作用線的交于一點(diǎn)的幾個(gè)力。下圖中的力均為共點(diǎn)力。 合力 分力 等效替代 同一點(diǎn) 延長線 -3-知識點(diǎn)一知識點(diǎn)二知識點(diǎn)三3.力的合成(1)定義:求幾個(gè)力的的過程。 (2)運(yùn)算法則:平行四邊形定則:求兩個(gè)互成角度的的合力,可以用表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對角線就表示合力的和(圖甲)。 三角形定則:把兩個(gè)矢量

2、的首尾順次連接起來,第一個(gè)矢量的首到第二個(gè)矢量的尾的為合矢量(圖乙)。 合力 共點(diǎn)力 大小 方向 有向線段 -4-知識點(diǎn)一知識點(diǎn)二知識點(diǎn)三力的分解1.定義求一個(gè)力的的過程。力的分解是的逆運(yùn)算。2.遵循的原則(1)定則。 (2)定則。 3.常用分解方法(1)力的作用效果分解法。(2)正交分解法。如圖所示,對結(jié)點(diǎn)O進(jìn)行受力分析,并分解。分力 力的合成 平行四邊形 三角形 -5-知識點(diǎn)一知識點(diǎn)二知識點(diǎn)三矢量和標(biāo)量1.矢量既有大小又有的物理量,相加時(shí)遵循定則。如速度、力等。 2.標(biāo)量只有大小沒有的物理量,求和時(shí)按算術(shù)法則相加。如路程、動(dòng)能等。 方向 平行四邊形 方向 -6-考點(diǎn)一考點(diǎn)二共點(diǎn)力的合成共點(diǎn)

3、力的合成(自主悟透自主悟透)1.共點(diǎn)力合成的常用方法(1)作圖法:從力的作用點(diǎn)起,按同一標(biāo)度作出兩個(gè)分力F1和F2的圖示,再以F1和F2的圖示為鄰邊作平行四邊形,畫出過作用點(diǎn)的對角線,量出對角線的長度,計(jì)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(如圖所示)。-7-考點(diǎn)一考點(diǎn)二(2)計(jì)算法:若兩個(gè)力F1、F2的夾角為,如下圖所示,合力的大小可由余弦定理得到:-8-考點(diǎn)一考點(diǎn)二(3)力的三角形定則:將表示兩個(gè)力的圖示(或示意圖)保持原來的方向依次首尾相接,從第一個(gè)力的箭尾,到第二個(gè)力的箭頭的有向線段即為合力。平行四邊形定則與三角形定則的關(guān)系如圖甲、乙所示。-9-考點(diǎn)一考點(diǎn)二2.幾種特

4、殊情況的共點(diǎn)力的合成 -10-考點(diǎn)一考點(diǎn)二3.合力的大小范圍(1)兩個(gè)共點(diǎn)力的合成|F1-F2|F合F1+F2即兩個(gè)力大小不變時(shí),其合力隨夾角的增大而減小,當(dāng)兩力反向時(shí),合力最小,為|F1-F2|;當(dāng)兩力同向時(shí),合力最大,為F1+F2。(2)三個(gè)共點(diǎn)力的合成三個(gè)力共線且同向時(shí),其合力最大,為F1+F2+F3。任取兩個(gè)力,求出其合力的范圍,如果第三個(gè)力在這個(gè)范圍之內(nèi),則三個(gè)力的合力的最小值為零;如果第三個(gè)力不在這個(gè)范圍內(nèi),則合力的最小值為最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)較小的力的和的絕對值。-11-考點(diǎn)一考點(diǎn)二思維訓(xùn)練思維訓(xùn)練1.(多選)關(guān)于幾個(gè)力及其合力,下列說法正確的是 ()A.合力的作用效果跟原來

5、那幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同B.合力與原來那幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上C.合力的作用可以替代原來那幾個(gè)力的作用D.求幾個(gè)力的合力遵守平行四邊形定則ACD解析 合力與分力是等效替代的關(guān)系,即合力的作用效果與那幾個(gè)分力的共同作用效果相同,合力可以替代那幾個(gè)分力,但不能認(rèn)為合力與分力同時(shí)作用在物體上,選項(xiàng)A、C正確,B錯(cuò)誤;力是矢量,所以求合力時(shí)遵守平行四邊形定則,選項(xiàng)D正確。-12-考點(diǎn)一考點(diǎn)二2.(多選)一物體靜止于水平桌面上,兩者之間的最大靜摩擦力為5 N,現(xiàn)將水平面內(nèi)三個(gè)力同時(shí)作用于物體的同一點(diǎn),三個(gè)力的大小分別為2 N、2 N、3 N。下列關(guān)于物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是()A.物體

6、所受靜摩擦力可能為2 NB.物體所受靜摩擦力可能為4 NC.物體可能仍保持靜止D.物體一定被拉動(dòng)ABC解析 兩個(gè)2 N力的合力范圍為04 N,然后與3 N的力合成,則三個(gè)力的合力范圍為07 N,由于最大靜摩擦力為5 N,因此可判定A、B、C正確,D錯(cuò)誤。-13-考點(diǎn)一考點(diǎn)二力的分解力的分解(師生共研師生共研)1.效果分解法(1)按力的作用效果分解(思路圖)-14-考點(diǎn)一考點(diǎn)二(2)按力的作用效果分解的幾種情形 -15-考點(diǎn)一考點(diǎn)二-16-考點(diǎn)一考點(diǎn)二2.正交分解法(1)定義:將已知力按互相垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行分解的方法。(2)建立坐標(biāo)軸的原則:一般選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn),在靜力學(xué)中,以少分解力和

7、容易分解力為原則(即盡量多的力放在坐標(biāo)軸上);在動(dòng)力學(xué)中,習(xí)慣以加速度方向和垂直加速度方向?yàn)樽鴺?biāo)軸建立坐標(biāo)系。-17-考點(diǎn)一考點(diǎn)二(3)方法:物體受到多個(gè)力作用F1、F2、F3,求合力F時(shí),可把各力沿相互垂直的x軸、y軸分解。x軸上的合力Fx=Fx1+Fx2+Fx3+y軸上的合力Fy=Fy1+Fy2+Fy3+-18-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考向1力的分解唯一性討論例1已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為50 N,分力F1的方向與合力F的方向成30角,分力F2的大小為30 N。則 ()A.F1的大小是唯一的B.F2的方向是唯一的C.F2有兩個(gè)可能的方向 D.F2可取任意方向思維點(diǎn)撥 兩分力與其合力構(gòu)成三角形,滿足一定條件

8、時(shí),F2有最小值為Fsin 30=25 N,如圖所示。C解析 因?yàn)镕sin 30=25 N,F2=30 N25 N,此時(shí)有Fsin 30F2 F,則F1、F2和F可構(gòu)成兩個(gè)三角形,即F1的大小有兩個(gè),F2有兩個(gè)可能的方向,故選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確。-19-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考向2力的分解的應(yīng)用例2(多選)如圖所示,電燈的重力G=10 N,AO繩與頂板間的夾角為45,BO繩水平,AO繩的拉力為FA,BO繩的拉力為FB,則() 答案解析解析關(guān)閉 答案解析關(guān)閉-20-考點(diǎn)一考點(diǎn)二考向3正交分解法解決多力問題規(guī)范訓(xùn)練例3(2018北京人大附中期末)如圖所示,質(zhì)量為m1的物體甲通過3段輕繩懸掛,3段輕

9、繩的結(jié)點(diǎn)為O,輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質(zhì)量為m2的人相連,輕繩OA與豎直方向的夾角=37,物體甲及人均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。(1)輕繩OA、OB受到的拉力是多大?(2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?(3)若人的質(zhì)量m2=60 kg,人與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.3,則欲使人在水平面上不滑動(dòng),物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少?-21-考點(diǎn)一考點(diǎn)二解析 (1)以結(jié)點(diǎn)O為研究對象,如圖所示,沿水平方向和豎直方向建立直角坐標(biāo)系,將FOA分解,由平衡條件有FOB=FOAsin FOAcos =m1g-22-考點(diǎn)一考點(diǎn)二(2)人水平方向受到OB繩的拉力和水平面的靜摩擦力,受力如圖所示,由平衡條件得:Ff=FOB= m1g,方向水平向左。(3)當(dāng)甲的質(zhì)量增大到人剛要滑動(dòng)時(shí),質(zhì)量達(dá)到最大,此時(shí)人受到的靜摩擦力達(dá)到最大值Ffm=m2g。由平衡條件得FOBm=Ffm-23-考點(diǎn)一考點(diǎn)二思維訓(xùn)練思維訓(xùn)練1.(2018山東煙臺模擬)減速帶是交叉路口常見的一種交通設(shè)施,車輛駛過減速帶時(shí)要減速,以保障行人的安全。當(dāng)汽車前輪剛爬上減速帶時(shí),減速帶對車輪的