2012高考物理大一輪361度全程復(fù)習(xí) 力的合成與分解課件

1、第二節(jié)力的合成與分解第二節(jié)力的合成與分解1合成的概念合成的概念(1)合力與分力：如果幾個力同時作用時產(chǎn)生的效果與某一個力單合力與分力：如果幾個力同時作用時產(chǎn)生的效果與某一個力單獨作用時的效果獨作用時的效果 ，則這一個力就叫做那幾個力的，則這一個力就叫做那幾個力的 ，那，那幾個力叫做這一個力的幾個力叫做這一個力的 (2)共點力：幾個力都作用在物體的共點力：幾個力都作用在物體的 ，或者它們的，或者它們的 相交于一點相交于一點(3)力的合成：求幾個力的力的合成：求幾個力的 的過程的過程相同相同合力合力分力分力同一點同一點作用線作用線合力合力2力的合成定則力的合成定則(1)平行四邊形定則：求兩個互成角

2、度的共點力平行四邊形定則：求兩個互成角度的共點力F1、F2的合力，可的合力，可以用表示以用表示F1、F2的有向線段為的有向線段為 作平行四邊形，平行四邊形的作平行四邊形，平行四邊形的 (在這兩個有向線段在這兩個有向線段F1、F2之間之間)就表示合力的就表示合力的 和和 ，如圖，如圖221甲所示甲所示圖圖221 鄰邊鄰邊對角線對角線大小大小方向方向(2)三角形定則：求兩個互成角度的共點力三角形定則：求兩個互成角度的共點力F1、F2的合力，可以把表的合力，可以把表示示F1、F2的線段的線段 順次相接地畫出，把順次相接地畫出，把F1、F2的另外兩端連接起的另外兩端連接起來，則此連線就表示來，則此連線

3、就表示 的大小和方向，如圖的大小和方向，如圖221乙所示乙所示3合力大小范圍合力大小范圍(1)兩個共點力的合力范圍：兩個共點力的合力范圍： F 當(dāng)兩個力的大小不變時，其合力隨夾角的增大而減小當(dāng)兩力反當(dāng)兩個力的大小不變時，其合力隨夾角的增大而減小當(dāng)兩力反向時，合力最小，為向時，合力最小，為|F1F2|；當(dāng)兩力同向時，合力最大，為；當(dāng)兩力同向時，合力最大，為F1F2.首尾首尾合力合力|F1F2|F1F2(2)三個共面共點力的合力范圍三個共面共點力的合力范圍三個力共線且方向相同時，其合力最大為三個力共線且方向相同時，其合力最大為F .如果三個力能組成封閉的三角形，則其合力最小為如果三個力能組成封閉的

4、三角形，則其合力最小為 ；若不；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另外兩個力的和的絕對值F1F2F3零零1關(guān)于兩個大小不變的共點力與其合力的關(guān)系，下列說法正確的關(guān)于兩個大小不變的共點力與其合力的關(guān)系，下列說法正確的是是( C )A合力大小隨兩力夾角增大而增大合力大小隨兩力夾角增大而增大B合力的大小一定大于分力中最大者合力的大小一定大于分力中最大者C兩個分力夾角小于兩個分力夾角小于180時，合力大小隨夾角減小而增大時，合力大小隨夾角減小而增大D合力的大小不能小于分力中最小者合力的大小不能小

5、于分力中最小者【解析【解析】合力可以大于任何一個分力，也可以小于任何一個分合力可以大于任何一個分力，也可以小于任何一個分力，兩分力之間的夾角越大，合力越小，夾角越小，則合力越大力，兩分力之間的夾角越大，合力越小，夾角越小，則合力越大【解析【解析】物體受三力作用而平衡，三個力的合力為零，則另一物體受三力作用而平衡，三個力的合力為零，則另一個力個力F2必與重力必與重力G和和F1的合力等大反向重力的合力等大反向重力G和和F1的合力的合力F的范圍的范圍為為(GF1)F(GF1)，即，即10 NF30 N，故有，故有10 NF230 N，C、D正確正確【答案】【答案】CD1概念：求一個力的概念：求一個力

6、的 的過程的過程2遵循的原則：遵循的原則： 定則或定則或 定則定則3分解的方法分解的方法(1)按力產(chǎn)生的按力產(chǎn)生的 進行分解；進行分解；(2) 分解分解分力分力平行四邊形平行四邊形三角形三角形效果效果正交正交3(2010鎮(zhèn)江模擬鎮(zhèn)江模擬)如圖如圖222所示，重力為所示，重力為G的物體靜止在傾的物體靜止在傾角為角為的斜面上，將重力的斜面上，將重力G分解為垂直斜面向下的力分解為垂直斜面向下的力F1和平行斜面向和平行斜面向下的力下的力F2，那么，那么()AF1就是物體對斜面的壓力就是物體對斜面的壓力B物體對斜面的壓力方向與物體對斜面的壓力方向與F1方向相同，大小為方向相同，大小為Gcos CF2就是

7、物體受到的靜摩擦力就是物體受到的靜摩擦力D物體受到重力、斜面對物體的支持力、靜摩擦力、物體受到重力、斜面對物體的支持力、靜摩擦力、F1和和F2共五共五個力的作用個力的作用圖圖222【解析【解析】重力重力G是物體受的力，其兩個分力是物體受的力，其兩個分力F1和和F2作用在物體作用在物體上，故上，故A錯誤；錯誤；F2與物體受到的靜摩擦力等大反向，并不是物體受與物體受到的靜摩擦力等大反向，并不是物體受到的靜摩擦力，到的靜摩擦力，C錯誤；錯誤；F1、F2不能與物體的重力不能與物體的重力G同時作為物體同時作為物體受到的力，受到的力，D錯誤；物體對斜面的壓力的大小等于重力錯誤；物體對斜面的壓力的大小等于重

8、力G的分力的分力F1Gcos ，方向與，方向與F1方向相同，方向相同，B正確正確【答案【答案】B4(2010吉安模擬吉安模擬)如圖如圖223所示，將一個力所示，將一個力F分解為兩個力，分解為兩個力，其中一個力其中一個力F1的方向與力的方向與力F的夾角為的夾角為，另一個力的大小為，另一個力的大小為F2，則關(guān)于，則關(guān)于力力F的分解的下列說法中正確的是的分解的下列說法中正確的是()A若若F2Fsin 時，有惟一解時，有惟一解B若若F2F時，有惟一解時，有惟一解C若若F2Fsin 時，有惟一解時，有惟一解D若若Fsin F2F時，有兩個解時，有兩個解圖圖223【解析【解析】當(dāng)當(dāng)F2Fsin 時，分力時

9、，分力F2為最小，有惟一解，為最小，有惟一解，A正確；當(dāng)正確；當(dāng)Fsin F2F時，時，F(xiàn)2可有兩種不同的方向，對應(yīng)分力的兩組解，可有兩種不同的方向，對應(yīng)分力的兩組解，D正確；當(dāng)正確；當(dāng)F2F時，只能構(gòu)成惟一的三角形，有惟一解，時，只能構(gòu)成惟一的三角形，有惟一解，B正確；正確；F2Fsin 時，時，F(xiàn)1、F2與與F不能構(gòu)成封閉的矢量三角形，故無解，不能構(gòu)成封閉的矢量三角形，故無解，C錯錯誤誤【答案【答案】ABD1.作圖法根據(jù)兩個分力的大小和方向，用力的圖示法，從力的作用點起，根據(jù)兩個分力的大小和方向，用力的圖示法，從力的作用點起，按同一標(biāo)度作出兩個分力按同一標(biāo)度作出兩個分力F1、F2，再以，再

10、以F1、F2為鄰邊作出平行四邊形為鄰邊作出平行四邊形，從而得到，從而得到F1、F2之間的對角線，根據(jù)表示分力的標(biāo)度去度量該對角之間的對角線，根據(jù)表示分力的標(biāo)度去度量該對角線的長度就代表了合力的大小，對角線與某一分力的夾角就可以代表線的長度就代表了合力的大小，對角線與某一分力的夾角就可以代表合力的方向合力的方向圖圖224圖圖225 (3)夾角為夾角為120的兩等大的力的合成，如圖的兩等大的力的合成，如圖226所示由幾何知所示由幾何知識得出對角線將畫出的平行四邊形分成兩個等邊三角形，故合力的識得出對角線將畫出的平行四邊形分成兩個等邊三角形，故合力的大小與分力相等大小與分力相等圖圖226 圖227【

11、思路點撥【思路點撥】(1)滑輪受到兩邊滑輪受到兩邊BC和和BD的繩力，題中所求是兩邊繩力的合力的繩力，題中所求是兩邊繩力的合力(2)畫出兩邊繩力的合成圖，利用幾何關(guān)系求解畫出兩邊繩力的合成圖，利用幾何關(guān)系求解【解析【解析】取小滑輪作為研究對象，懸掛重物的取小滑輪作為研究對象，懸掛重物的繩中的彈力是繩中的彈力是Tmg1010 N100 N，故小滑輪，故小滑輪受繩的作用力沿受繩的作用力沿BC、BD方向的大小都是方向的大小都是100 N，受，受力如圖所示力如圖所示CBD120，CBFDBF，所以所以CBF60，CBF是等邊三角形，故是等邊三角形，故FT100 NC項正確項正確【答案【答案】C1.按力

12、的作用效果分解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；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；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最后由平行四邊形知識求出兩分力的大小2正交分解法正交分解法(1)將一個力分解為相互垂直的兩個分力的分解方法叫做力的正將一個力分解為相互垂直的兩個分力的分解方法叫做力的正交分解法交分解法(2010新海模擬新海模擬)如圖如圖228所示，輕繩所示，輕繩AO和和BO共同吊起質(zhì)量為共同吊起質(zhì)量為m的重物的重物AO與與BO垂直，垂直，BO與豎直方向的夾角為與豎直方向的夾角為，

13、OC連接重物，連接重物，求求AO、BO兩繩所受拉力大小兩繩所受拉力大小圖圖228【解析【解析】解法一解法一(按力的實際作用效果進行分解按力的實際作用效果進行分解)結(jié)點結(jié)點O受到的繩受到的繩OC的拉力的拉力FC等于重物所受到的重力等于重物所受到的重力mg，將拉力，將拉力FC沿繩沿繩AO和和BO所所在直線進行分解，兩分力分別等于拉力在直線進行分解，兩分力分別等于拉力FA和和FB，如圖甲所示，由力，如圖甲所示，由力的圖示解得的圖示解得FAmgsin ，F(xiàn)Bmgcos .解法二解法二(正交分解法正交分解法)建立如圖乙所示的坐標(biāo)系，將建立如圖乙所示的坐標(biāo)系，將O點受到的三點受到的三個力沿兩個方向進行分解

14、，并分別在這兩個方向上列出平衡方程得：個力沿兩個方向進行分解，并分別在這兩個方向上列出平衡方程得：FAsin FBcos mg，F(xiàn)Acos FBsin 解得解得FAmgsin ，F(xiàn)Bmgcos .【答案【答案】FAmgsin FBmgcos 圖圖229如圖如圖229所示，在傾角為所示，在傾角為的固定光滑斜面上，質(zhì)量為的固定光滑斜面上，質(zhì)量為m的物體的物體受外力受外力F1和和F2的作用，的作用，F(xiàn)1方向水平向右，方向水平向右，F(xiàn)2方向豎直向上，若物體靜方向豎直向上，若物體靜止在斜面上，則下列關(guān)系正確的是止在斜面上，則下列關(guān)系正確的是()AF1sin F2cos mgsin ，F(xiàn)2mgBF1cos

15、 F2sin mgsin ，F(xiàn)2mgCF1sin F2cos mgsin ，F(xiàn)2mgDF1cos F2sin mgsin ，F(xiàn)2mg【解析】【解析】物體靜止在斜面上應(yīng)有物體靜止在斜面上應(yīng)有F2mg，受力如圖所示，受力如圖所示，x方向：方向：F2sin F1cos mgsin ，故，故A錯錯B對對y方向：方向：F2cos FNF1sin mgcos ，因，因FN0，則，則F2cos F1sin mgcos ，故，故C、D都錯都錯【答案【答案】B 【解析】由矢量合成的平行四邊形定則可知，合力的最大值為由矢量合成的平行四邊形定則可知，合力的最大值為F1F2，合力的最小值為，合力的最小值為F1F2，故

16、，故F1F2FF1F2，正確答案為，正確答案為C.【答案【答案】C圖圖22102(2010廣東高考廣東高考)圖圖2210為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式，為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式，A、B點等高，點等高，O為結(jié)點，輕繩為結(jié)點，輕繩AO、BO長度相等，拉力分別為長度相等，拉力分別為FA、FB，燈籠受到的重力為，燈籠受到的重力為G.下列表述正確的是下列表述正確的是()AFA一定小于一定小于GBFA與與FB大小相等大小相等CFA與與FB是一對平衡力是一對平衡力DFA與與FB大小之和等于大小之和等于G【解析】【解析】由題意知，由題意知，A、B兩點等高，且兩繩等長，故兩點等高，且兩繩等長，故FA與與FB大大小

17、相等，小相等，B選項正確若兩繩夾角大于選項正確若兩繩夾角大于120，則，則FAFBG；若夾角；若夾角小于小于120，則，則FAFBG；若夾角等于；若夾角等于120，則，則FAFBG，故選，故選項項A、D錯夾角為錯夾角為180時，時，F(xiàn)A與與FB才能成為一對平衡力，但這一情才能成為一對平衡力，但這一情況不可能實現(xiàn)，故況不可能實現(xiàn)，故C項錯項錯【答案【答案】B圖圖22113(2008天津高考天津高考)在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)

18、現(xiàn)對狀態(tài)現(xiàn)對B加一豎直向下的力加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過球心，設(shè)墻對的作用線通過球心，設(shè)墻對B的的作用力為作用力為F1，B對對A的作用力為的作用力為F2，地面對，地面對A的作用力為的作用力為F3.若若F緩慢增緩慢增大而整個裝置仍保持靜止，截面如圖大而整個裝置仍保持靜止，截面如圖2211所示，在此過程中所示，在此過程中()AF1保持不變，保持不變，F(xiàn)3緩慢增大緩慢增大BF1緩慢增大，緩慢增大，F(xiàn)3保持不變保持不變CF2緩慢增大，緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大緩慢增大DF2緩慢增大，緩慢增大，F(xiàn)3保持不變保持不變【解析【解析】如圖所示，力如圖所示，力F產(chǎn)生了兩個作用效果，一個是使產(chǎn)生了兩個作用效果

19、，一個是使B壓緊豎壓緊豎直墻面的力直墻面的力F1，一個是壓緊，一個是壓緊A的力的力F2，用整體法進行分析，可知，用整體法進行分析，可知F1和和F3的大小相等，當(dāng)力的大小相等，當(dāng)力F緩慢增大時，合力的方向和兩個分力的方向都緩慢增大時，合力的方向和兩個分力的方向都沒有發(fā)生變化，所以當(dāng)合力增大時兩個分力同時增大，沒有發(fā)生變化，所以當(dāng)合力增大時兩個分力同時增大，C正確正確【答案【答案】C4(2010課標(biāo)全國卷課標(biāo)全國卷)如圖如圖2212所示，一物塊置于水平地面所示，一物塊置于水平地面上當(dāng)用與水平方向成上當(dāng)用與水平方向成60角的力角的力F1拉物塊時，物塊做勻速直線運動；拉物塊時，物塊做勻速直線運動；當(dāng)改

20、用與水平方向成當(dāng)改用與水平方向成30角的力角的力F2推物塊時，物塊仍做勻速直線運推物塊時，物塊仍做勻速直線運動若動若F1和和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為()圖圖2212【答案【答案】B如圖如圖2224所示，小球被輕質(zhì)細繩系住，斜吊著放在光滑劈面上，所示，小球被輕質(zhì)細繩系住，斜吊著放在光滑劈面上，小球質(zhì)量為小球質(zhì)量為m，劈面的傾角為，劈面的傾角為，向右緩慢推動劈，在這過程中，繩，向右緩慢推動劈，在這過程中，繩上的張力最小值是多少？上的張力最小值是多少？ 圖圖2224【解析【解析】小球受到重力小球受到重力G、劈面的支持力、劈面的支持力FN

21、和繩子的拉力和繩子的拉力FT，其，其中，重力為恒力，支持力中，重力為恒力，支持力FN的方向始終不變，拉力的方向始終不變，拉力FT的大小和方向都的大小和方向都改變，因為小球在這三個力的作用下處于平衡狀態(tài)因此，繩子的拉改變，因為小球在這三個力的作用下處于平衡狀態(tài)因此，繩子的拉力力FT與劈面的支持力與劈面的支持力FN的合力與重力的合力與重力G的大小相等、方向相反，可以的大小相等、方向相反，可以作出如圖所示的平行四邊形，從平行四邊形中可以看出，當(dāng)劈面向右作出如圖所示的平行四邊形，從平行四邊形中可以看出，當(dāng)劈面向右移動時，繩子的拉力從移動時，繩子的拉力從FT1向向FT3變化，劈面的支持力從變化，劈面的支

22、持力從FN1向向FN3變化，變化，當(dāng)當(dāng)FT垂直于垂直于FN時，即繩子與劈面平行時，繩子的拉力最小，最小值時，即繩子與劈面平行時，繩子的拉力最小，最小值FTminmgsin .【答案【答案】mgsin 1(2009寧夏高考寧夏高考)水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動摩水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為擦因數(shù)為(01)現(xiàn)對木箱施加一拉力現(xiàn)對木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線運，使木箱做勻速直線運動設(shè)動設(shè)F的方向與水平面夾角為的方向與水平面夾角為，如圖，如圖2225，在，在從從0逐漸增大到逐漸增大到90的過程中，木箱的速度保持不變，則的過程中，木箱的速度保持不變，則()AF先減小后增大先減小后增大BF一直增大一直增大CF的功率減小的功率減小 DF的功率不變的功率不變圖圖2225【答案】【答案】