安徽省2013屆高考物理總復(fù)習(xí)第二單元力物體的平衡第2節(jié)力的合成與分解學(xué)案新課標(biāo)(北京專版)

1、用心愛心專心12013屆新課標(biāo)高考物理總復(fù)習(xí)學(xué)案第二單元力物體的平衡第2節(jié)力的合成與分解回扣一力的合成1.關(guān)于兩個(gè)共點(diǎn)力 F1、F2 及它們的合力 F,下列說法錯(cuò)誤的是（）A. 合力 F 定與 F1、F2 共同產(chǎn)生的效果相同B. 兩力 F1、F2 不一定是同種性質(zhì)的力C. 兩力 F1、F2 一定是同一個(gè)物體受的力D. 兩力 F1、F2 與 F 是物體同時(shí)受到的三個(gè)力解析：F1 和 F2 的合力為 F,則說明 F1 與 F2 的共同作用效果與 F 的作用效果相同，即 F 可以替代 F1和 F2, F1 和 F2 也可替代 F,并不是又多出一個(gè)力。理解它們應(yīng)注意： F1 與 F2 可以是不同性質(zhì)的

2、力； F1 與 F2 必須作用在同一個(gè)物體上。答案：D.2如圖 2- 2 1 所示（俯視圖），物體靜止在光滑水平面上，有一水平拉力F= 20 N作用在該物體上，若要使物體所受的合-力在 00 方向上（OO 與 F 夾角為 30 ）,圖 2 2 1必須在水平面內(nèi)加一個(gè)力 F,則 F的最小值為 _，這時(shí)合力大小等于 _。解析：當(dāng)F垂直于00方向時(shí)F最 -小，如圖所示，因此F =Fsin30 =10 N，合力F合=F cos30=103 N。答案：10 N 103 N回扣二力的分解3物理量可以分為矢量和標(biāo)量，矢量是既有大小，又有_的物理量，相加時(shí)遵從 _，標(biāo)量是只有大小沒有 _ 的物理量,其運(yùn)算按

3、進(jìn)行。答案：方向 平行四邊形定則 方向 算術(shù)法則4 4 .將方向豎直向下、大小為 1010 3 3 N N 的力分解為兩個(gè)分力，其中一個(gè)分力的大小為1010 N N，水平向右，則另一個(gè)分力做型題回曲觀頤5査遍足磁酸辰刪:嗔工0沖-野亶 T亞疽苫T用心愛心專心2的大小為 _ ，方向_用心愛心專心3解析：作出力的分解的平行四邊形如圖所 示。由幾何關(guān)系有F2=“F2+FI2=20 Ntana= =，貝U a=30答案：20 N 與豎直方向夾角為 30斜向左下方刖遠(yuǎn)題型學(xué)握梵題逆法考點(diǎn) m共點(diǎn)力合成的方法及合力范圍的確定知識(shí)必會(huì)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

4、力 F1 和 F1 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(duì)角線，量出對(duì)角線的長度，計(jì)算出合力的大小，量出對(duì)角線與某一力的夾角確定合力的方向(如圖 2 2 2 所示)。(2)(2)解析法：根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖，然后利用解三角形的方法求出合力以下是幾種特殊情況:1相互垂直的兩個(gè)力由幾何知識(shí)，合力大小 F F = F Fi2+ F F22，方向 tantan0=F FF Fi甲&Z7!Fz丙用心愛心專心42夾角為9的大小相同的兩個(gè)力的合成，如圖2 2 2 2 3 3 乙所示。合力大小F F = 2F2F1coscos99,方向與 F F1夾角為9。3夾角

5、為 120120 的兩等大的力的合成，如圖 2 2 2 2 3 3 丙所示。合力的大小與分力相等，方向在兩分力的“角平分線”上。(3)三角形法則：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)力的作用點(diǎn)，到第 二個(gè)力的箭頭的有向線段為合力， 如圖2 2 4 所示。2.合力范圍的確定(1) 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：1三個(gè)力共線且同向時(shí)，其合力最大，為|F1 + F2+F3|。2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

6、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(duì)值。名師點(diǎn)睛(1) 作圖法求合力，需嚴(yán)格用同一標(biāo)度作出力的圖示，作出規(guī)范的平行四邊形。(2) 解析法求合力，只需作出力的示意圖，對(duì)平行四邊形作圖要求也不太嚴(yán)格，重點(diǎn)是利用 數(shù)學(xué)方法求解。(3) 合力與分力是一種等效替代的關(guān)系，合力不一定大于分力。典例必研例 1一物體受到三個(gè)共面共點(diǎn)力F1、F2、F3 的作用，三力的矢量關(guān)系如圖2 2 5 所對(duì)角線必沿 F3 方向，其大小 F12= 2F3,再與 F3求合力，故 F= 3F3,與 F3 同向，所以只有 B 正確。答案B示(小方格邊長相等)

7、， 則下列說法正確的是()A.三力的合力有最大值F1 十 F2+ F3, 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以 F1 和 F2 為鄰邊作平行四邊形,思路點(diǎn)撥注意用圖中方格的關(guān)系表示出力的大小關(guān)系。用心愛心專心5沖關(guān)必試1.三個(gè)共點(diǎn)力大小分別是F1、F2、F3,關(guān)于它們合力 F 的大小，下列說法中正確的是（）A. F 大小的取值范圍一定是 OWFWF1+ F2+ F3B. F 至少比 F1、F2、F3 中的某一個(gè)大C. 若 F1 ： F2 : F3= 3 : 6 : 8,只要適當(dāng)調(diào)整它們之間

8、的夾角，一定能使合力為零D. 若 F1 ： F2 : F3= 3 : 6 : 2,只要適當(dāng)調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零解析：這三個(gè)力合力的最小值不一定為零。合力不一定大于分力，A、B 錯(cuò)誤；若三個(gè)力大小分別為 3a、6a、8a，其中任何一個(gè)力都在其余兩個(gè)力的范圍之內(nèi)，故C 正確；D 選項(xiàng)中的三個(gè)力不滿足這個(gè)關(guān)系，D 錯(cuò)誤。打打打從答案：CA2.（2012 淮南模擬）如圖 2 2-6 所示，k在水平天花板的 A 點(diǎn)處固定一根輕桿 a,桿與天化板保持垂直。a桿的下端有一個(gè)輕滑輪 Q另一根細(xì)線上端固定在該天花板的B 點(diǎn)圖 2 -2 6處，細(xì)線跨過滑輪 0,下端系一個(gè)重為G 的物體，BO 段細(xì)

9、線與天花板的夾角為0= 30。系統(tǒng)保持靜止，不計(jì)一切摩擦。下列說法中正確的是（）解析：細(xì)線對(duì)天花板的拉力等于物體的重力G;以滑輪為對(duì)象，兩段繩的拉力都是 G 互成120 ,因此合力大小是 G 根據(jù)共點(diǎn)力平衡，a 桿對(duì)滑輪的作用力大小也是 G（方向與豎直 方向成 60斜向右上方）；a 桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小為零。答案：DE考點(diǎn)二力的分解的方法知識(shí)必會(huì)i.力的效果分解法（1）根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向；（2）再根據(jù)兩個(gè)實(shí)際分力方向畫出平行四邊形；（3）最后由平行四邊形和數(shù)學(xué)知識(shí)（如正弦定理、余弦定理、三角形相似等）求出兩分力的大小。F 列是高中階段常見的按效果分解力的情形。實(shí)例分

10、解思路Fi拉力 F 可分解為水平分力 F1 = FCOSa和豎直分力F2= Fsina用心愛心專心6重力分解為沿斜面向下的力F1 = mgsina和垂直斜面向下的力 F2= mgcosa用心愛心專心7弘:1(*ra重力分解為使球壓緊擋板的分力Fi=mganamg和使球壓緊斜面的分力F2= cosa(mg)cosa1ms重力分解為使球壓緊豎直墻壁的分力F1 =mgtana和使球拉緊懸線的分力F2=mg/cosa3 打幻整謝川仏小球重力分解為使物體拉緊A0線的分力F2和使物體拉緊B0線的分力F1,大小丄，mg都為F1=F2= 2sina(mg)2sina1AFi/r/ 扌$*f-拉力分解為拉伸AB

11、的分力F1=mganamg和壓縮BC的分力F2= cosa(mg)cosa2 按問題的需要進(jìn)行分解(1)已知合力和兩個(gè)分力的方向，可以唯一地作出力的平行四邊形，對(duì)力 是唯一的。已知合力和一個(gè)分力的大小與方向，力F 的分解也是已知一個(gè)分力 F1 的方向和另一個(gè)分力 F2 的大小，對(duì)力 F 進(jìn)行分解，則有三種可能(F1 與 F 的夾角為0)。如圖 2-2 7 所示1F2 F 時(shí)有一組解。3Fsin0F2 mgsin0，加豎直向下的外力 F后，由于i（mg+ F）cos0 （mg+ F）sin0，物塊仍然靜止， A 項(xiàng)正確，B 項(xiàng)錯(cuò)誤；不加 F 時(shí)物塊受到 的靜摩擦力大小等于 mgsin0，加 F

12、后靜摩擦力大小等于（mg+ F）sin0，變大，C 項(xiàng)錯(cuò)誤； 物塊受到的合外力始終等于零，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A每課一得盤測常見易錯(cuò)題選登示例如圖 2 2 14 所示，在粗糙水平面上放一斜面體 a,有一物體 b 在斜面 上剛好勻速下滑，現(xiàn)在 b 上施加沿斜面 向下的力 F,使 b 沿斜面加速下滑，則（）A. a 保持靜止，且沒有相對(duì)水平面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)B. a 保持靜止，但有相對(duì)水平面向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)C. a 保持靜止，但有相對(duì)水平面向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)D. 因未給出所需數(shù)據(jù)，無法對(duì) a 是否運(yùn)動(dòng)或有無運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)作出判斷錯(cuò)因以整體為研究對(duì)象，b 物體受到的拉力 F 有水平分力，該分力使斜面體 a 有向左的 運(yùn)

13、動(dòng)趨勢(shì)，錯(cuò)選 Co a、b 的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同，不能將兩者當(dāng)做一個(gè)整體。正解若以 b 為對(duì)象，由平衡條件知 b 受支持力和摩擦力的合力方向豎直向上，大小等于b 的重力，因此 b 對(duì) a 的壓力和摩擦力的合力方向豎直向下，a 沒有相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。當(dāng)施加沿斜面向下的力 F 后，斜面體所受各力均未發(fā)生變化，故 a 仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，即選Ao用心愛心專心16答案A每課一測1.F1、F2是力F的兩個(gè)分力。若F= 10 N，則下列不可能是F的兩個(gè)分力的是（)A.F1= 10 NF2= 10 NB. F = 20 N F2= 20 NC.F1= 2 NF2= 6 ND. F = 20 NF2= 30 N解析：合力F和兩個(gè)分力Fi、F2之間的關(guān)系為|FiF2IFN2FN3,f1f2f3B. FN1FN2FN3,f1=f3FN2FN3