高考物理沖刺專題復(fù)習(xí)課件第二章 第二講 力的合成與分解ppt

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,歡迎進(jìn)入物理課堂,一、力的合成1．合力與分力(1)定義：如果一個(gè)力跟幾個(gè)力共同作用的效果相同，這一個(gè)力就叫那幾個(gè)力的，那幾個(gè)力就叫這個(gè)力的．(2)邏輯關(guān)系：合力和分力是一種關(guān)系．,產(chǎn)生的效果,合力,分力,等效替代,2．共點(diǎn)力：作用在物體的，或作用線的交于一點(diǎn)的力．,3．力的合成：求幾個(gè)力的的過程或方法．,同一點(diǎn),延長(zhǎng)線,合力,4．力的合成(1)平行四邊形定則：求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1、F2的合力，可以用表示F1、F2的有向線段為作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的和，如圖2－2－1甲所示．,鄰邊,大小,方向,(2)三角形定則求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的線段順次相接地畫出，把F1、F2的另外兩端連接起來，則此連線就表示的大小和方向，如圖2－2－1乙所示．,首尾,合力,[特別提醒]力的合成必須遵循“同物性”和“同時(shí)性”的原則．“同物性”是指待合成的諸力是作用在同一物體上的力．“同時(shí)性”是指待合成的諸力是同時(shí)出現(xiàn)的力．,二、力的分解1．概念：求一個(gè)力的的過程，力的分解是力的合成的．,2．遵循的原則：定則或定則．,3．分解方法(1)按照力產(chǎn)生的進(jìn)行分解．(2)按問題的需要進(jìn)行分解．(3)正交分解：把各力沿互相垂直的方向分解．,分力,逆運(yùn)算,平行四邊形,三角形,效果,1.(2011安慶模擬)如圖2－2－2所示，F(xiàn)1、F2、F3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形，這三個(gè)力的合力最大的是(),解析：由矢量合成法則可知A圖的合力為2F3，B圖的合力為0，C圖的合力為2F2，D圖的合力為2F3，因F2為直角三角形的斜邊，故這三個(gè)力的合力最大的為C圖．,答案：C,2.有兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力，夾角為θ，它們的合力F隨θ變化的關(guān)系如圖2－2－3所示，那么這兩個(gè)力的大小分別是()A．1N和6NB．2N和5NC．3N和4ND．3N和3.5N,解析：設(shè)兩個(gè)力的大小分別為F1、F2，由圖可知，F(xiàn)1＋F2＝7N，F(xiàn)1－F2＝1N，可得F1＝4N，F(xiàn)2＝3N，故C正確．,答案：C,3．下列關(guān)于合力與分力的敘述正確的是()A．一個(gè)物體受到幾個(gè)力的作用，同時(shí)也受到這幾個(gè)力的合力的作用B．幾個(gè)力的合力總是大于它的各個(gè)分力中最小的力C．一個(gè)力分解成兩個(gè)力，只能得到一對(duì)大小、方向不同的力D．合力和它相應(yīng)的一組分力可相互替代,解析：合力和分力是一種等效替代關(guān)系，不能同時(shí)作用在物體上，A錯(cuò)誤，D正確；幾個(gè)力的合力若等于零，則將小于任何一個(gè)分力，故B錯(cuò)誤；一個(gè)力分解為兩個(gè)力，若無條件限制，則可分解為無數(shù)對(duì)，C錯(cuò)誤．,答案：D,4．如圖2－2－4所示，重力為G的物體靜止在傾角為α的斜面上，將重力G分解為垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么()A．F1就是物體對(duì)斜面的壓力B．物體對(duì)斜面的壓力方向與F1方向相同，大小為GcosαC．F2就是物體受到的靜摩擦力D．物體受到重力、斜面對(duì)物體的支持力、靜摩擦力、F1和F2共五個(gè)力的作用,解析：重力G是物體受的力，其兩個(gè)分力F1和F2作用在物體上，故A錯(cuò)誤；F2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，C錯(cuò)誤；F1、F2不能與物體的重力G同時(shí)作為物體受到的力，D錯(cuò)誤；物體對(duì)斜面的壓力的大小等于重力G的分力F1＝Gcosα，方向與F1方向相同，B正確．,答案：B,5．如圖2－2－5所示，在傾角為θ的固定光滑斜面上，質(zhì)量為m的物體受外力F1和F2的作用，F(xiàn)1方向水平向右，F(xiàn)2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()A．F1sinθ＋F2cosθ＝mgsinθ，F(xiàn)2≤mgB．F1cosθ＋F2sinθ＝mgsinθ，F(xiàn)2≤mgC．F1sinθ－F2cosθ＝mgsinθ，F(xiàn)2≤mgD．F1cosθ－F2sinθ＝mgsinθ，F(xiàn)2≤mg,解析：對(duì)物體進(jìn)行受力分析如圖所示，物體可能受重力G、支持力FN和兩個(gè)外力F1、F2這四個(gè)力作用，分別沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向正交分解．因物體靜止，合外力為零，所以F2≤mg，若F2＞mg，則物體不可能靜止，沿斜面方向有F1cosθ＋F2sinθ＝mgsinθ，所以B正確．,答案：B,[典例啟迪][例1]三個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為F1＝5N，F(xiàn)2＝10N，F(xiàn)3＝20N，則關(guān)于它們的合力的說法錯(cuò)誤的是()A．不會(huì)大于35NB．最小值為5NC．可能為0D．可能為20N,[思路點(diǎn)撥]兩個(gè)力的合力最小值為兩力差的絕對(duì)值，但三個(gè)力的合力最小值卻不一定是它們的大小之差的絕對(duì)值．,[解析]當(dāng)這三個(gè)共點(diǎn)力同向時(shí)，合力最大，其值為：Fmax＝F1＋F2＋F3＝35N.當(dāng)F1、F2同向，F(xiàn)3與它們反向時(shí)，合力最小，其值為：Fmin＝F3－F1－F2＝5N.因?yàn)檫@三個(gè)力中任意兩個(gè)力的合力都不可能與第三個(gè)力等值反向，因此合力不可能為0，它只能在5N～35N的范圍內(nèi)變化．正確選項(xiàng)為A、B、D，故選C.,[答案]C,[歸納領(lǐng)悟]合力大小范圍的確定方法(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．,[題組突破],解析：兩個(gè)分力同向時(shí)合力有最大值，兩個(gè)分力反向時(shí)合力有最小值，當(dāng)兩個(gè)分力互成一個(gè)夾角時(shí)，按平行四邊形定則可知，其值在最小值和最大值之間隨夾角的變化而變化．,答案：C,2．物體受共點(diǎn)力F1、F2、F3作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則這三個(gè)力可能選取的數(shù)值為()A．15N、10N、6NB．3N、6N、10NC．1N、2N、10ND．1N、6N、8N,解析：物體在F1、F2、F3作用下而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則三個(gè)力的合力必定為零，只有A選項(xiàng)中的三個(gè)力的合力可以為零．,答案：A,3．如圖2－2－6所示，一個(gè)物體由繞過定滑輪的繩拉著，分別用圖中所示的三種情況拉住，在這三種情況下，若繩的張力分別為F1、F2、F3，軸心對(duì)定滑輪的支持力分別為FN1、FN2、FN3.滑輪的摩擦、質(zhì)量均不計(jì)，則()A．F1＝F2＝F3，F(xiàn)N1＞FN2＞FN3B．F1＞F2＞F3，F(xiàn)N1＝FN2＝FN3C．F1＝F2＝F3，F(xiàn)N1＝FN2＝FN3D．F1＜F2＜F3，F(xiàn)N1＜FN2＜FN3,答案：A,[典例啟迪][例2]如圖2－2－7所示，用輕繩AO和OB將重為G的重物懸掛在水平天花板和豎直墻壁之間處于靜止?fàn)顟B(tài)，AO繩水平，OB繩與豎直方向的夾角為θ.則AO繩的拉力FA、OB繩的拉力FB的大小與G之間的關(guān)系為(),[思路點(diǎn)撥]當(dāng)重物G處于平衡狀態(tài)時(shí)，結(jié)點(diǎn)O也處于平衡狀態(tài)，分析O點(diǎn)受力，利用力的合成或分解找出各力間的關(guān)系．,[答案]C,[歸納領(lǐng)悟]力的合成法和力的作用效果分解法都是常見的解題方法，一般適用于物體只受三個(gè)力作用情形中，如果物體受三個(gè)以上的力作用，這兩種方法則受到限制．,[題組突破]4．如圖2－2－8所示，一輕繩上端固定，下端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球．現(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)F＝mg的水平拉力，使小球偏離豎直位置并保持靜止，則輕繩與豎直方向的夾角為()A．30B．37C．45D．60,答案：C,答案：C,6．如圖2－2－10所示是剪式千斤頂，當(dāng)搖動(dòng)把手時(shí)，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起．當(dāng)車輪剛被頂起時(shí)汽車對(duì)千斤頂?shù)膲毫?.0105N，此時(shí)千斤頂兩臂間的夾角為120，則下列判斷正確的是(),A．此時(shí)兩臂受到的壓力大小均為5.0104NB．此時(shí)千斤頂對(duì)汽車的支持力為2.0105NC．若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將增大D．若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將減小,答案：D,[典例啟迪][例3]如圖2－2－11所示，兩個(gè)大人和一個(gè)小孩沿河岸拉一條船前進(jìn)，兩個(gè)大人的拉力F1＝200N、F2＝100N，方向如圖所示，要使船在河中間平行河岸行駛，試求：(1)小孩對(duì)船施加的最小力是多大？(2)在第(1)問的情況下，船受的拉力的合力為多大？,[思路點(diǎn)撥]解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩個(gè)方面：(1)船受三個(gè)人的拉力的合力方向平行于河岸．(2)小孩的力只平衡垂直河岸方向的力時(shí)為最?。?Fy3＝Fy1－Fy2＝100N－86.6N＝13.4N用力方向與Fy2同向．(2)船所受的拉力的合力F合＝Fx1＋Fx2＝F1cos30＋F2cos60＝223.2N.,[答案](1)13.4N(2)223.2N,[歸納領(lǐng)悟](1)正交分解法分解的力不一定是按力的實(shí)際效果進(jìn)行分解的．(2)使用正交分解法時(shí)，坐標(biāo)軸的建立非常關(guān)鍵，一般情況下，應(yīng)盡量使盡可能多的力“落”在坐標(biāo)軸上或關(guān)于坐標(biāo)軸對(duì)稱．,[題組突破]7．如圖2－2－12所示，一架救援直升機(jī)通過軟繩打撈河中物體，物體質(zhì)量為m，由于流動(dòng)的河水對(duì)物體產(chǎn)生水平方向的沖擊力，使軟繩偏離豎直方向，當(dāng)直升機(jī)相對(duì)地面靜止時(shí)，繩子與豎直方向成θ角，已知物體所受的浮力不能忽略．下列說法正確的是(),Fsinθ＝F沖，因?yàn)閟inθ＜1，故F＞F沖，即物體受到河水的水平方向的作用力小于繩子的拉力，C項(xiàng)錯(cuò)D項(xiàng)正確．,答案：D,8.如圖2－2－13所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用細(xì)繩連著兩個(gè)物體A與B，物體B放在水平地面上，A、B均靜止．已知A和B的質(zhì)量分別為mA、mB，繩與水平方向的夾角為θ，則()A．物體B受到的摩擦力可能為0B．物體B受到的摩擦力為mAgsinθC．物體B對(duì)地面的壓力可能為0D．物體B對(duì)地面的壓力為mBg－mAgsinθ,答案：D,(12分)質(zhì)量為m的物體放在水平面上，在沿水平方向、大小為F的拉力(F＜mg)作用下，做勻速運(yùn)動(dòng)，如圖2－2－14所示．試求：(1)物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)在物體上再施加另一個(gè)大小為F的力，若要使物體仍沿原方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則該力的方向應(yīng)如何？,[自主嘗試](試一試，能否做到正確解答),在求解第(2)問時(shí)，只考慮另外施加的力F斜向上或斜向下兩種情況中的一種，而產(chǎn)生漏解；或者錯(cuò)誤的認(rèn)為F＝0，理由是：原來勻速的物體，受力平衡，另加一個(gè)力F，若是豎直方向，一定改變摩擦力，若是其他方向，則總在水平方向上有分力，這兩種情況下，物體的平衡均被打破，所以只能是F＝0.,點(diǎn)擊下圖進(jìn)入“創(chuàng)新演練大沖關(guān)”,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,