2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第二章 相互作用 第2節(jié) 力的合成與分解課件 新人教版.ppt

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第2節(jié)力的合成與分解 知識梳理 考點(diǎn)自診 一 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)力就叫作那幾個(gè)力的合力 那幾個(gè)力叫作這一個(gè)力的分力 2 關(guān)系 合力與分力是等效替代關(guān)系 2 共點(diǎn)力作用在物體的同一點(diǎn) 或作用線的延長線交于一點(diǎn)的幾個(gè)力 如圖均為共點(diǎn)力 知識梳理 考點(diǎn)自診 3 力的合成 1 定義 求幾個(gè)力的合力的過程 2 運(yùn)算法則 平行四邊形定則 求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力的合力 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大小和方向 圖甲 三角形定則 把兩個(gè)矢量的首尾順次連接起來 第一個(gè)矢量的首到第二個(gè)矢量的尾的有向線段為合矢量 圖乙 知識梳理 考點(diǎn)自診 二 力的分解1 定義求一個(gè)力的分力的過程 力的分解是力的合成的逆運(yùn)算 2 遵循的原則 1 平行四邊形定則 2 三角形定則 三 矢量和標(biāo)量1 矢量既有大小又有方向的物理量 相加時(shí)遵循平行四邊形定則 如速度 力等 2 標(biāo)量只有大小沒有方向的物理量 求和時(shí)按算術(shù)法則相加 如路程 動能等 知識梳理 考點(diǎn)自診 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 答案 解析 知識梳理 考點(diǎn)自診 2 一位體操運(yùn)動員在水平地面上做倒立動作 下列圖中沿每個(gè)手臂受到的力最大的是 答案 解析 知識梳理 考點(diǎn)自診 3 兩個(gè)力F1和F2間的夾角為 兩個(gè)力的合力為F 以下說法正確的是 A 若F1和F2大小不變 角越小 合力F就越小B 合力F總比分力中的任何一個(gè)力都大C 如果夾角 不變 F1大小不變 只要F2增大 合力F就必然增大D 合力F可能比分力中的任何一個(gè)力都小 答案 解析 知識梳理 考點(diǎn)自診 4 多選 一物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)力的作用 這三個(gè)力的合力可能為零的是 A 5N 7N 8NB 5N 2N 3NC 1N 5N 10ND 1N 10N 10N 答案 解析 知識梳理 考點(diǎn)自診 5 如圖所示 靜止在斜面上的物體的重力可分解為沿斜面方向向下的分力F1和垂直斜面方向的分力F2 關(guān)于這兩個(gè)分力 下列說法中正確的是 A F1作用在物體上 F2作用在斜面上B F2的性質(zhì)是彈力C F2就是物體對斜面的正壓力D F1和F2是物體重力的等效替代 實(shí)際存在的就是重力 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 共點(diǎn)力的合成1 共點(diǎn)力合成的常用方法 1 作圖法 2 計(jì)算法 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 2 幾種特殊情況的共點(diǎn)力的合成 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 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 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 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 例1射箭是奧運(yùn)會上一個(gè)觀賞性很強(qiáng)的運(yùn)動項(xiàng)目 中國隊(duì)有較強(qiáng)的實(shí)力 如圖甲所示 射箭時(shí) 剛釋放的瞬間若弓弦的拉力為100N 對箭產(chǎn)生的作用力為120N 其弓弦的拉力如圖乙中F1和F2所示 對箭產(chǎn)生的作用力如圖中F所示 則弓弦的夾角 應(yīng)為 cos53 0 6 A 53 B 127 C 143 D 106 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 即學(xué)即練1 2017 福建龍巖模擬 有三個(gè)力 分別為12N 6N 7N 則關(guān)于這三個(gè)力的合力 下列說法正確的是 A 合力的最小值為1NB 合力的最小值為零C 合力不可能為20ND 合力可能為30N 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 2 2017 江蘇阜寧期中 如圖所示 體操吊環(huán)運(yùn)動有一個(gè)高難度的動作就是先雙手撐住吊環(huán) 圖甲 然后身體下移 雙臂緩慢張開到圖乙位置 則在此過程中 吊環(huán)的兩根繩的拉力FT 兩個(gè)拉力大小相等 及它們的合力F的大小變化情況為 A FT減小 F不變B FT增大 F不變C FT增大 F減小D FT增大 F增大 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 3 2017 遼寧丹東期中 水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi) 另一端裝有一光滑的小滑輪B 一輕繩的一端C固定于墻壁上 另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量m 10kg的重物 CBA 30 如圖所示 則滑輪受到繩子的作用力大小為 g取10m s2 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 力的分解按力的作用效果分解的幾種情形 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 例2 多選 2017 湖南安鄉(xiāng)月考 如圖所示 電燈的重力G 10N 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 AD 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 提示 1 電燈的重力在O點(diǎn)產(chǎn)生了兩個(gè)效果 一是沿AO向下拉緊AO繩的分力FA 二是沿BO向左拉緊BO繩的分力FB 分解示意圖如圖甲所示 甲 2 結(jié)點(diǎn)O與電燈受力如圖乙所示 考慮到電燈的重力與OB垂直 正交分解OA的拉力更為方便 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 解析 效果分解法在結(jié)點(diǎn)O 電燈的重力產(chǎn)生了兩個(gè)效果 一是沿AO向下的拉緊AO繩的分力F1 二是沿BO向左的拉緊BO繩的分力F2 分解示意圖如圖所示 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 正交分解法結(jié)點(diǎn)O受力如圖所示 考慮到電燈的重力與OB垂直 正交分解OA的拉力更為方便 F G 10NFAsin45 FFAcos45 FB代入數(shù)值解得FA 10NFB 10N 故選項(xiàng)A D正確 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 思維點(diǎn)撥 1 根據(jù)效果分解 分析結(jié)點(diǎn)O和電燈的重力的作用效果 試畫出該力的分解示意圖 2 正交分解 請分析結(jié)點(diǎn)O與電燈受到的力 根據(jù)受力特點(diǎn)應(yīng)正交分解哪一個(gè)力更方便 請畫出受力分析圖 拓展在例2中 若將電燈換為重物 且AO BO兩根繩能夠承受的最大拉力相等 當(dāng)逐漸增大重物的重力時(shí) 則AO和BO哪根繩先斷 提示 在結(jié)點(diǎn)O將重物的重力按效果分解 如圖所示 由圖可知 F1 F2 又因?yàn)镕A F1 FB F2 故當(dāng)逐漸增大重物的重力時(shí) AO繩先斷裂 答案 AO繩先斷裂 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 按實(shí)際效果分解力的一般思路 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 即學(xué)即練4 2017 江西萍鄉(xiāng)二模 刀 斧 鑿等切削工具的刃部叫作劈 如圖所示是用斧頭劈木柴的示意圖 劈的縱截面是一個(gè)等腰三角形 使用劈的時(shí)候 垂直劈背加一個(gè)力F 這個(gè)力產(chǎn)生兩個(gè)作用效果 使劈的兩個(gè)側(cè)面推壓木柴 把木柴劈開 設(shè)劈背的寬度為d 劈的側(cè)面長為l 不計(jì)斧頭的自身重力 則劈的側(cè)面推壓木柴的力約為 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 5 將一豎直向下的8N的力分解為兩個(gè)力 其中一個(gè)分力方向水平 大小為6N 那么另一個(gè)分力大小可以為 A 10NB 8NC 6ND 2N 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 6 2017 遼寧沈陽檢測 將四塊相同的堅(jiān)固石塊壘成圓弧形的石拱 其中第3 4塊固定在地基上 第1 2塊間的接觸面是豎直的 每塊石塊的兩個(gè)側(cè)面間所夾的圓心角為30 如圖所示 假定石塊間的摩擦力可以忽略不計(jì) 則第1 2塊石塊間的作用力和第1 3塊石塊間的作用力的大小之比為 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 死結(jié) 和 活結(jié) 模型 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 例3 2017 河北石家莊模擬 如圖 a 所示 輕繩AD跨過固定在水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為m1的物體 ACB 30 如圖 b 中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上 另一端G通過細(xì)繩EG拉住 EG與水平方向也成30 輕桿的G點(diǎn)用細(xì)繩GF拉住一個(gè)質(zhì)量為m2的物體 求 1 細(xì)繩AC段的張力FTAC與細(xì)繩EG的張力FTEG之比 2 輕桿BC對C端的支持力 3 輕桿HG對G端的支持力 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 解析 1 思維點(diǎn)撥圖 c 中輕繩AD跨過定滑輪拉住質(zhì)量為m1的物體 物體處于平衡狀態(tài) 繩AC段的拉力FTAC FTCD m1g 思維點(diǎn)撥圖 d 中由于FTEGsin30 m2g得FTEG 2m2g 所以得 2 思維點(diǎn)撥圖 c 中 根據(jù)平衡條件和平行四邊形定則可得FNC FTAC m1g 方向和水平方向成30 斜向右上方 3 思維點(diǎn)撥圖 d 中 根據(jù)平衡方程有FTEGsin30 m2g FTEGcos30 FNG 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 思維點(diǎn)撥圖 a 和圖 b 中的兩個(gè)物體m1 m2都處于平衡狀態(tài) 根據(jù)平衡的條件 首先判斷與物體相連的細(xì)繩 其拉力大小等于物體的重力 分別取C點(diǎn)和G點(diǎn)為研究對象 進(jìn)行受力分析如圖 c 和 d 所示 根據(jù)平衡規(guī)律可求解 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 死 活 要分清如果是 活結(jié) 繩子的拉力相等 如果是 死結(jié) 繩子的拉力不一定相等 對輕質(zhì)桿 若與墻壁通過轉(zhuǎn)軸 鉸鏈 相連 則桿產(chǎn)生的彈力方向一定沿桿 若一端固定 則桿產(chǎn)生的彈力有可能沿桿 也有可能不沿桿 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 即學(xué)即練7 多選 2017 天津卷 如圖所示 輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M N上的a b兩點(diǎn) 懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的 掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài) 如果只人為改變一個(gè)條件 當(dāng)衣架靜止時(shí) 下列說法正確的是 A 繩的右端上移到b 繩子拉力不變B 將桿N向右移一些 繩子拉力變大C 繩的兩端高度差越小 繩子拉力越小D 若換掛質(zhì)量更大的衣服 則衣架懸掛點(diǎn)右移 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 8 多選 如圖所示 A物體被繞過小滑輪P的細(xì)線所懸掛 B物體放在粗糙的水平桌面上 小滑輪P被一根細(xì)線系于天花板上的O點(diǎn) O 是三根線的結(jié)點(diǎn) bO 水平拉著B物體 cO 沿豎直方向拉著彈簧 彈簧 細(xì)線 小滑輪的重力和細(xì)線與滑輪間的摩擦力均可忽略 整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài) 若懸掛小滑輪的細(xì)線OP上的張力是20N g取10m s2 則下列說法中正確的是 A 彈簧的彈力為10NB A物體的質(zhì)量為2kgC 桌面對B物體的摩擦力為10ND OP與豎直方向的夾角為60 答案 解析