202X屆高考物理總復(fù)習(xí)第二章相互作用2.2力的合成與分解課件新人教版

1、第2講力的合成與分解 【秒判正誤秒判正誤】(1)(1)分力一定小于合力。分力一定小于合力。( )( )(2)(2)合力可能等于分力。合力可能等于分力。( )( )(3)(3)兩個分力大小一定，夾角越大，合力越大。兩個分力大小一定，夾角越大，合力越大。 ( )( )(4)(4)一切矢量的合成都遵循平行四邊形定則。一切矢量的合成都遵循平行四邊形定則。( )( )(5)1 N(5)1 N和和2 N2 N的合力一定等于的合力一定等于3 N3 N。 ( )( )(6)(6)合力與分力是等效替代關(guān)系，因此受力分析時不能重合力與分力是等效替代關(guān)系，因此受力分析時不能重復(fù)分析。復(fù)分析。( )( )(7)(7)

2、互成角度的兩個力的合力與分力間一定構(gòu)成封閉的互成角度的兩個力的合力與分力間一定構(gòu)成封閉的三角形。三角形。( )( )(8)(8)將力進行正交分解時，一定要將它分解到水平、豎直將力進行正交分解時，一定要將它分解到水平、豎直兩個方向上。兩個方向上。( )( )考點考點1 1力的合成力的合成【題組通關(guān)題組通關(guān)】1.1.質(zhì)量為質(zhì)量為2 kg2 kg的質(zhì)點僅受兩個力作用，兩個力的大小分的質(zhì)點僅受兩個力作用，兩個力的大小分別為別為3 N3 N和和5 N5 N。則該質(zhì)點的加速度的值可能為。則該質(zhì)點的加速度的值可能為( () )A.0.5 m/sA.0.5 m/s2 2B.0.75 m/sB.0.75 m/s

3、2 2C.3.5 m/sC.3.5 m/s2 2D.4.5 m/sD.4.5 m/s2 2【解析解析】選選C C。3 N3 N和和5 N5 N的合力范圍為的合力范圍為2 28 N8 N，故加速，故加速度的最大值為度的最大值為a amaxmax= m/s= m/s2 2=4 m/s=4 m/s2 2，加速度的最小值，加速度的最小值為為a aminmin= m/s= m/s2 2=1 m/s=1 m/s2 2，選項，選項C C正確。正確。82222.(2.(多選多選) )共點的兩個力，大小均為共點的兩個力，大小均為10 N10 N，當(dāng)它們的合，當(dāng)它們的合力在力在0 010 N10 N范圍時，它們夾

4、角可能值是范圍時，它們夾角可能值是 ( () )A.27A.27 B.79B.79C.121C.121 D.173D.173【解析解析】選選C C、D D。由題意，兩個。由題意，兩個相等的共點力大小為相等的共點力大小為10 N10 N，而合，而合力的大小也為力的大小也為10 N10 N，因此由等邊，因此由等邊三角形的知識可知，當(dāng)它們之間的夾角為三角形的知識可知，當(dāng)它們之間的夾角為120120時，合時，合力即為力即為10 N10 N，如圖所示，而當(dāng)夾角為，如圖所示，而當(dāng)夾角為180180時，則合力時，則合力為零，因此它們的合力在為零，因此它們的合力在0 010 N10 N范圍時，它們的夾角范圍時

5、，它們的夾角在在120120180180之間，故選項之間，故選項C C、D D正確。正確?！咎岱置丶岱置丶?.1.合力范圍的確定：合力范圍的確定：(1)(1)兩個共點力的合力范圍：兩個共點力的合力范圍：|F|F1 1-F-F2 2|FF|FF1 1+F+F2 2。(2)(2)三個共點力的合力范圍。三個共點力的合力范圍。最大值：三個力同向時，其合力最大，為最大值：三個力同向時，其合力最大，為F Fmaxmax=F=F1 1+F+F2 2+F+F3 3。最小值：以這三個力的大小為邊，如果能組成封閉的三最小值：以這三個力的大小為邊，如果能組成封閉的三角形角形( (三個力首尾相接三個力首尾相接)

6、)，則其合力的最小值為零，即，則其合力的最小值為零，即F Fminmin=0=0；如果不能，則合力的最小值為；如果不能，則合力的最小值為F Fminmin=F=F1 1-|F-|F2 2+F+F3 3| |(F(F1 1為三個力中最大的力為三個力中最大的力) )。2.2.合力分析方法：合力分析方法：(1)(1)作圖法。作圖法。(2)(2)計算法：根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖，然后利計算法：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。用解三角形的方法求出合力?！炯庸逃?xùn)練加固訓(xùn)練】1.(1.(多選多選) )關(guān)于幾個力及其合力，下列說法正確的是關(guān)于幾個力及其合力，下列說法正確的是(

7、 () )A.A.合力的作用效果跟原來那幾個力共同作用產(chǎn)生的效合力的作用效果跟原來那幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同果相同B.B.合力與原來那幾個力同時作用在物體上合力與原來那幾個力同時作用在物體上C.C.合力的作用可以替代原來那幾個力的作用合力的作用可以替代原來那幾個力的作用D.D.求幾個力的合力遵守平行四邊形定則求幾個力的合力遵守平行四邊形定則【解析解析】選選A A、C C、D D。合力與分力是等效替代的關(guān)系，。合力與分力是等效替代的關(guān)系，即合力的作用效果與那幾個分力的共同作用效果相同，即合力的作用效果與那幾個分力的共同作用效果相同，合力可以替代那幾個分力，但不能認(rèn)為合力與分力同合力可以替代那

8、幾個分力，但不能認(rèn)為合力與分力同時作用在物體上，選項時作用在物體上，選項A A、C C正確，正確，B B錯誤；力是矢量，錯誤；力是矢量，所以求合力時遵守平行四邊形定則，選項所以求合力時遵守平行四邊形定則，選項D D正確。正確。2.(2.(多選多選) )兩個共點力兩個共點力F F1 1、F F2 2大小不同，它們的合力大大小不同，它們的合力大小為小為F F，則，則 ( () )A.FA.F1 1、F F2 2同時增大一倍，同時增大一倍，F(xiàn) F也增大一倍也增大一倍B.FB.F1 1、F F2 2同時增加同時增加10 N10 N，F(xiàn) F也增加也增加10 N10 NC.FC.F1 1增加增加10 N1

9、0 N，F(xiàn) F2 2減少減少10 N10 N，F(xiàn) F一定不變一定不變D.D.若若F F1 1、F F2 2中的一個增大，中的一個增大，F(xiàn) F不一定增大不一定增大【解析解析】選選A A、D D。F F1 1、F F2 2同時增大一倍，同時增大一倍，F(xiàn) F也增大一倍，也增大一倍，選項選項A A正確；正確；F F1 1、F F2 2同時增加同時增加10 N10 N，F(xiàn) F不一定增加不一定增加10 N10 N，選項選項B B錯誤；錯誤；F F1 1增加增加10 N10 N，F(xiàn) F2 2減少減少10 N10 N，F(xiàn) F可能變化，可能變化，選項選項C C錯誤；若錯誤；若F F1 1、F F2 2中的一個增

10、大，中的一個增大，F(xiàn) F不一定增大，不一定增大，選項選項D D正確。正確?？键c考點2 2力的分解力的分解 【典題突破典題突破】題型題型1 1效果分解法效果分解法典例典例1 (1 (多選多選)(2018)(2018天津高考天津高考) )明朝謝肇淛的明朝謝肇淛的五雜五雜組組中記載：中記載：“明姑蘇虎丘寺塔傾側(cè)，議欲正之，非明姑蘇虎丘寺塔傾側(cè)，議欲正之，非萬緡不可。一游僧見之曰：無煩也，我能正之。萬緡不可。一游僧見之曰：無煩也，我能正之?！庇斡紊刻鞂⒛拘◤乃韮A斜一側(cè)的磚縫間敲進去，經(jīng)月僧每天將木楔從塔身傾斜一側(cè)的磚縫間敲進去，經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形，木楔余扶正了塔身。假設(shè)所

11、用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為的頂角為，現(xiàn)在木楔背上加一力，現(xiàn)在木楔背上加一力F F，方向如圖所示，方向如圖所示，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力F FN N，則，則( () )A.A.若若F F一定，一定，大時大時F FN N大大B.B.若若F F一定，一定，小時小時F FN N大大C.C.若若一定，一定，F(xiàn) F大時大時F FN N大大D.D.若若一定，一定，F(xiàn) F小時小時F FN N大大【解題思維解題思維】1.1.題型特征：分析物體所受各力之間的關(guān)系。題型特征：分析物體所受各力之間的關(guān)系。2.2.題型解碼：題型解碼： (1)(1)根據(jù)平行四邊形定則作出按力的效果分解的示意圖。根據(jù)平行四

12、邊形定則作出按力的效果分解的示意圖。(2)(2)根據(jù)幾何知識分析各因素對推力大小的影響。根據(jù)幾何知識分析各因素對推力大小的影響?！窘馕鼋馕觥窟x選B B、C C。選木楔為研究。選木楔為研究對象，木楔受到的力有：水平向?qū)ο螅拘ㄊ艿降牧τ校核较蜃蟮牧ψ蟮牧 F和兩側(cè)給它的與木楔的和兩側(cè)給它的與木楔的斜面垂直的彈力，由于木楔處于平衡狀態(tài)，所以兩側(cè)斜面垂直的彈力，由于木楔處于平衡狀態(tài)，所以兩側(cè)給它的與木楔的斜面垂直的彈力與給它的與木楔的斜面垂直的彈力與F F沿兩側(cè)分解的推力沿兩側(cè)分解的推力是相等的，力是相等的，力F F的分解如圖：的分解如圖：則則 F FN N=F=FN1N1=F=FN2N2，故解

13、得故解得F FN N= = 所以所以F F一定時，一定時，越小，越小，F(xiàn) FN N越大；越大；一一定時，定時，F(xiàn) F越大，越大，F(xiàn) FN N越大，越大，A A、D D錯誤，錯誤，B B、C C正確。正確。N1N2FF cos(90)F cos(90)22N1N12F cos(90)2F sin22，F(xiàn)2sin2，【觸類旁通觸類旁通】(2019(2019晉中模擬晉中模擬) )如圖所示，被輕如圖所示，被輕繩系住靜止在光滑斜面上的小球。繩系住靜止在光滑斜面上的小球。若按力的實際作用效果來分解，小若按力的實際作用效果來分解，小球受到的重力球受到的重力G G的兩個分力方向分別是圖中的的兩個分力方向分別是

14、圖中的( () )A.1A.1和和4 4 B.2B.2和和4 4 C.3C.3和和4 4 D.3D.3和和2 2【解析解析】選選C C。小球重力產(chǎn)生兩個效果，一是使繩子拉。小球重力產(chǎn)生兩個效果，一是使繩子拉伸，二是使斜面受壓，故應(yīng)按此兩個方向分解，分別伸，二是使斜面受壓，故應(yīng)按此兩個方向分解，分別是是3 3和和4 4，故，故C C正確，正確，A A、B B、D D錯誤，故選錯誤，故選C C。題型題型2 2正交分解法正交分解法典例典例2 2 如圖甲所示，斜拉橋的塔柱兩側(cè)有許多鋼如圖甲所示，斜拉橋的塔柱兩側(cè)有許多鋼索，它們的一端都固定在塔柱上。對于每一對鋼索，索，它們的一端都固定在塔柱上。對于每一

15、對鋼索，它們的上端可以看成系在一起，即兩根鋼索對塔柱的它們的上端可以看成系在一起，即兩根鋼索對塔柱的拉力拉力F F1 1、F F2 2作用在同一點，它們合起來對塔柱的作用作用在同一點，它們合起來對塔柱的作用效果應(yīng)該讓塔柱好像受到一個豎直向下的力效果應(yīng)該讓塔柱好像受到一個豎直向下的力F F一樣，如一樣，如圖乙所示。這樣，塔柱便能穩(wěn)固地矗立在橋墩上，不圖乙所示。這樣，塔柱便能穩(wěn)固地矗立在橋墩上，不會因鋼索的牽拉而發(fā)生傾斜，甚至倒下。會因鋼索的牽拉而發(fā)生傾斜，甚至倒下。如果斜拉橋塔柱兩側(cè)的鋼索不能呈對稱分布，如圖丙如果斜拉橋塔柱兩側(cè)的鋼索不能呈對稱分布，如圖丙所示，要保持塔柱所受的合力豎直向下，那么

16、鋼索所示，要保持塔柱所受的合力豎直向下，那么鋼索ACAC、ABAB的拉力的拉力F FACAC、F FABAB應(yīng)滿足應(yīng)滿足( () )A.FA.FACACFFABAB=11=11B.FB.FACACFFABAB=sin sin =sin sin C.FC.FACACFFABAB=cos cos =cos cos D.FD.FACACFFABAB=sin sin =sin sin 【解題思維解題思維】1.1.題型特征：物體在某方向上所受合力為零。題型特征：物體在某方向上所受合力為零。2.2.題型解碼：題型解碼：(1)(1)對物體進行受力分析，并進行正交分解。對物體進行受力分析，并進行正交分解。(2

17、)(2)根據(jù)平衡條件列式分析。根據(jù)平衡條件列式分析?！窘馕鼋馕觥窟x選B B。將。將ABAB、ACAC上的力分解，在水平方向上的合上的力分解，在水平方向上的合力應(yīng)為零，有力應(yīng)為零，有F FACACsin -Fsin -FABABsin =0sin =0，則，則F FACACFFABAB= =sin sin sin sin ，B B正確。正確?！居|類旁通觸類旁通】( (多選多選)(2018)(2018撫州模擬撫州模擬) )如圖所如圖所示，質(zhì)量為示，質(zhì)量為m m的木塊在推力的木塊在推力F F作用作用下，在水平地面上做勻速直線運下，在水平地面上做勻速直線運動，已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為動，已知木塊

18、與地面間的動摩擦因數(shù)為，那么木塊，那么木塊受到的滑動摩擦力為受到的滑動摩擦力為( () )A.mgA.mgB.(mg+Fsin)B.(mg+Fsin)C.(mg-Fsin)C.(mg-Fsin)D.FcosD.Fcos【解析解析】選選B B、D D。對木塊進行受力分。對木塊進行受力分析如圖所示，將析如圖所示，將F F進行正交分解，由進行正交分解，由于木塊做勻速直線運動，所以在于木塊做勻速直線運動，所以在x x軸軸和和y y軸均受力平衡，即軸均受力平衡，即FcosFcos=F=Ff f，F(xiàn) FN N=mg+Fsin=mg+Fsin，又由于，又由于F Ff f= =F FN N，故，故F Ff f

19、= =(mg+Fsin(mg+Fsin) )，B B、D D正確。正確?！咎岱置丶岱置丶?.1.按實際效果分解力的一般思路：按實際效果分解力的一般思路：2.2.正交分解法：正交分解法：(1)(1)定義：將已知量按相互垂直的兩個方向進行分解的定義：將已知量按相互垂直的兩個方向進行分解的方法。方法。(2)(2)建立坐標(biāo)軸的原則：一般選共點力的作用點為原點，建立坐標(biāo)軸的原則：一般選共點力的作用點為原點，在靜力學(xué)中，以少分解力和容易分解力為原則在靜力學(xué)中，以少分解力和容易分解力為原則( (使盡量使盡量多的力分布在坐標(biāo)軸上多的力分布在坐標(biāo)軸上) )；在動力學(xué)中，往往以加速度；在動力學(xué)中，往往以加速度

20、方向和垂直加速度方向為坐標(biāo)軸建立坐標(biāo)系。方向和垂直加速度方向為坐標(biāo)軸建立坐標(biāo)系。(3)(3)方法：首先把各力向相互垂直的方法：首先把各力向相互垂直的x x軸、軸、y y軸上分解，軸上分解，然后分別對然后分別對x x軸方向和軸方向和y y軸方向列式分析。軸方向列式分析?！炯庸逃?xùn)練加固訓(xùn)練】1.1.假期里，一位同學(xué)在廚房里幫助媽媽做菜，對假期里，一位同學(xué)在廚房里幫助媽媽做菜，對菜刀發(fā)生了興趣。他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚菜刀發(fā)生了興趣。他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣，刀刃前部的頂角小，后部的頂角大，如圖薄不一樣，刀刃前部的頂角小，后部的頂角大，如圖所示，他先后做出過幾個猜想，其中合理的是

21、所示，他先后做出過幾個猜想，其中合理的是 ( () )A.A.刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外形美觀，跟使用功能無關(guān)形美觀，跟使用功能無關(guān)B.B.在刀背上加上同樣的壓力時，分開其他物體的力跟在刀背上加上同樣的壓力時，分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)刀刃厚薄無關(guān)C.C.在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越大，分開其他在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越大，分開其他物體的力越大物體的力越大D.D.在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越小，分開其他在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越小，分開其他物體的力越大物體的力越大【解析解析】選選D D。把刀刃部分抽象后，可簡化成一個等腰。把刀刃部分抽象后，可簡化成一個等腰三角形劈，設(shè)頂角為三角形劈，設(shè)頂角為2 2，背寬為，背寬為d d，側(cè)面長為，側(cè)面長為l l，如圖，如圖所示。當(dāng)在刀背施加壓力所示。當(dāng)在刀背施加壓力F F后，產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個分后，產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個分力力F F1 1、F F2 2，使用中依靠著這兩個分力分開被加工的其，使用中依靠著這兩個分力分開被加工的其他物體。由對稱性知，這兩個分力大小相等他物體。由對稱性知，這兩個分力大小相等(F(F1 1=F=F2 2) )，因