（浙江選考）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第4講 受力分析 力的合成與分解課件.ppt

第4講受力分析力的合成與分解,一 受力分析及方法,二 力的合成與分解,教材研讀,突破一 受力分析,突破二 力的合成,突破三 力的分解,重難突破,一、受力分析及方法,教材研讀,1.受力分析 (1)定義:把指定物體(研究對象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都找出來,并畫出受力示意圖的過程。,(2)受力分析的一般順序: a.首先分析場力(重力、電場力、磁場力); b.其次分析接觸力(彈力、摩擦力); c.最后分析其他力。 2.整體法與隔離法 (1)對整體法和隔離法的理解 a.整體法是指將相互關(guān)聯(lián)的各個(gè)物體看成一個(gè)整體的方法。 b.隔離法是指將某物體從周圍物體中隔離出來,單獨(dú)分析該物體的方法。,(2)整體法和隔離法的使用技巧 當(dāng)分析相互作用的兩個(gè)或兩個(gè)以上物體整體的受力情況及分析外力對系統(tǒng)的作用時(shí),宜用整體法;而在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(或一個(gè)物體 各部分)間的相互作用時(shí),宜用隔離法。 二、力的合成與分解,1.力的合成 (1)遵循的規(guī)律:力的合成遵循矢量運(yùn)算的規(guī)律,即遵循平行四邊形 定則。,(2)二力的合成:兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2的大小均不變,它們之間的夾角為,其合力的大小為F合,當(dāng)夾角變化時(shí),合力的取值范圍是|F1-F2|F合 F1+F2。 (3)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F=F1+F2+ F3;以這三個(gè)力的大小為邊,如果能組成封閉的三角形,則其合力最小值為零,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(gè)力減去另外兩個(gè)力的大小之和。,2.力的分解 (1)遵循的規(guī)律:力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,同樣遵循矢量運(yùn)算的規(guī)律,即遵循平行四邊形定則。 (2)力的正交分解法:將一個(gè)力分解為兩個(gè)相互垂直的分力的方法稱為力的正交分解法。力的正交分解法的優(yōu)點(diǎn)是借助數(shù)學(xué)中的直角坐標(biāo)系對力進(jìn)行描述且?guī)缀螆D形關(guān)系簡單,容易求解。,1.判斷下列說法的正誤: (1)兩個(gè)力的合力一定大于任一個(gè)分力。() (2)4 N的力能夠分解成3 N和6 N的兩個(gè)分力。() (3)一個(gè)力只能向兩個(gè)相互垂直的方向進(jìn)行分解。() (4)分力和合力都是物體實(shí)際受到的力。(),2.物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)力的作用,下列幾組力的合力不可能為零的是(C) A.5 N,7 N,8 NB.5 N,2 N,3 N C.1 N,5 N,10 ND.10 N,10 N,10 N,3.小劉同學(xué)用輕質(zhì)圓規(guī)做了如圖所示的小實(shí)驗(yàn),其中圓規(guī)兩腳A與B分別模擬橫梁與斜梁,鑰匙模擬重物。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明:O點(diǎn)受到向下的力F產(chǎn)生的對橫梁A與斜梁B的作用效果分別是(D) A.壓力、拉力B.壓力、壓力 C.拉力、拉力D.拉力、壓力,突破一受力分析,重難突破,1.受力分析的基本方法,2.受力分析的4個(gè)步驟,典例1如圖所示,足球彈射到球網(wǎng)上,關(guān)于足球受力分析的說法正確的是(A) A.足球受到重力、彈力、摩擦力 B.圖中足球沒有發(fā)生形變 C.足球受到的彈力是足球形變產(chǎn)生的 D.足球所受的合外力為零,解析對沿著球網(wǎng)運(yùn)動的足球受力分析可知其受重力,相互擠壓產(chǎn)生的彈力,以及摩擦力,則A正確。足球和球網(wǎng)相互擠壓,兩者都發(fā)生形變,兩者都受到彈力作用,足球受到的彈力是球網(wǎng)發(fā)生形變由于要恢復(fù)形變而施加給足球的,則B、C均錯誤。足球沿著球網(wǎng)減速運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律知足球有加速度,合外力不為零,D錯誤。故選A。,1-1如圖所示,物體A置于水平地面上,力F豎直向下作用于物體B上,A、B保持靜止,則物體A的受力個(gè)數(shù)為(B) A.3B.4C.5D.6,解析對A、B整體進(jìn)行受力分析,整體受重力、地面對A的彈力、推力F,三力平衡,所以A與地面之間沒有摩擦。再對A進(jìn)行受力分析,受重力、地面的支持力、B對A的壓力和B對A沿接觸面向下的靜摩擦力,所以A受四個(gè)力作用。故B正確。,1-2如圖所示,豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上,另一端與斜面體P連接,P與斜放的固定擋板MN接觸且處于 靜止?fàn)顟B(tài),彈簧處于豎直方向,則斜面體P此 時(shí)受到的外力個(gè)數(shù)可能為:2個(gè)3個(gè)4個(gè) 5個(gè),其中正確的說法是(C) A.B. C.D.,解析對斜面體P受力分析如圖: (1)如果N=G,斜面體P受力可以平衡, 故P可能受2個(gè)力的作用; (2)如果NG,斜面體P會受到擋板MN的彈力F 和摩擦力f,受力分析如圖: 故P可能受4個(gè)力的作用;綜上所述:P可能的受力 個(gè)數(shù)是2個(gè)或4個(gè),故C正確,A、B、D錯,突破二力的合成,1.共點(diǎn)力合成的方法 (1)作圖法:根據(jù)力的三要素,利用力的圖示法畫規(guī)范圖示求解。 (2)計(jì)算法:根據(jù)平行四邊形定則作出力的示意圖,然后利用解三角形的方法求出合力,是解題的常用方法。,2.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 最大值:三個(gè)力共線且同向時(shí),其合力最大,為F1+F2+F3; 最小值: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)力的大小減去另外兩個(gè)較小的力的大小之和。,2-1一物體受到三個(gè)共面共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用,三力的矢量關(guān)系如圖所示(小方格邊長相等),則下列說法正確的是(B) A.三力的合力有最大值為F1+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,對角線必沿F3方向,其大小F12=2F3,再與F3求合力,故F合=3F3,與F3同向,所以只有B正確。,2-2如圖所示,地球繞太陽的運(yùn)動與月亮繞地球的運(yùn)動可簡化成同一平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動,農(nóng)歷初一前后太陽與月亮對地球的合力約為F1,農(nóng)歷十五前后太陽與月亮對地球的合力約為F2,則農(nóng)歷初八前后太陽與月亮對地球的合力約為(B),解析設(shè)太陽對地球的引力大小為F,月亮對地球的引力大小為F,由圖可知,在農(nóng)歷初一,對地球受力分析有:F1=F+F,在農(nóng)歷十五,對地球受力分析有:F2=F-F,聯(lián)立解得:F=,F=;由圖可知,在農(nóng)歷初八,對 地球受力分析有:F合=。故選B。,突破三力的分解,1.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)際分力的方向畫出平行四邊形; (3)最后由平行四邊形和數(shù)學(xué)知識求出兩分力的大小。 幾種按效果分解的實(shí)例,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:以少分解力和容易分解力為原則(即盡量多的力在坐標(biāo)軸上)。 3.用力的矢量三角形定則分析力的最小值 (1)當(dāng)已知合力F的大小、方向及一個(gè)分力F1的方向時(shí),另一個(gè)分力F2取最小值的條件是兩分力垂直。如圖甲所示,F2的最小值為F sin ;,(2)當(dāng)已知合力F的方向及一個(gè)分力F1的大小、方向時(shí),另一個(gè)分力F2取最小值的條件是所求分力F2與合力F垂直,如圖乙所示,F2的最小值為F1 sin ; (3)當(dāng)已知合力F的大小及一個(gè)分力F1的大小時(shí),另一個(gè)分力F2取最小值的條件是已知大小的分力F1與合力F同方向,F2的最小值為|F-F1|。,典例3在浙江省某次學(xué)考考試過程中,某位監(jiān)考老師遵守規(guī)定采取圖甲或圖乙的監(jiān)考姿勢,則(C) A.甲、乙兩圖,人都不受地面的摩擦力 B.腳底部受到的支持力,圖甲大于圖乙 C.甲、乙兩圖,人對地面的壓力相等 D.地面對人的作用力,圖甲大于圖乙,解析甲的兩腳分開有向兩邊的運(yùn)動趨勢,要受地面的摩擦力,而乙的兩腳豎直不受摩擦力,故A錯誤。對甲、乙受力分析可知豎直方向兩腳總的支持力等于重力,由牛頓第三定律知,壓力等于支持力也等于重力,故B錯誤,C正確。地面對人的作用力包括支持力和靜摩擦力,由力的平衡知識知地面對人總的作用力等于重力,故D錯誤。故選C。,3-1超市里磁力防盜扣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理如圖所示,在錐形金屬筒內(nèi)放置四顆小鐵珠(其余兩顆未畫出),工作時(shí)彈簧通過鐵環(huán)將小鐵珠擠壓于金屬筒的底部,同時(shí),小鐵珠陷入釘柱上的凹槽里,鎖死防盜扣。當(dāng)用強(qiáng)磁場吸引防盜扣的頂部時(shí),鐵環(huán)和小鐵珠向上移動,防盜扣松開。已知錐形金屬筒底部的圓錐角剛好是120,彈簧通過鐵環(huán)施加給每個(gè)小鐵珠豎直向下的力F,小鐵珠鎖死防盜扣,每個(gè)小鐵珠對釘柱產(chǎn)生的側(cè)向壓力為(不計(jì)摩擦以及小鐵珠的重力) ( ),A.FB.FC.FD.2F,