【優(yōu)化方案】浙江省高考物理總復(fù)習(xí) 第2章第二節(jié) 力的合成與分解課件 大綱人教

第二節(jié)力的合成與分解

課堂互動講練經(jīng)典題型探究第二節(jié)力的合成與分解基礎(chǔ)知識梳理知能優(yōu)化演練一、力的合成1．合力與分力(1)定義：如果一個力__________跟幾個力共同作用的效果相同，這一個力就叫那幾個力的_____，那幾個力就叫這個力的_____．(2)關(guān)系：合力和分力是一種_________關(guān)系．2．共點力：作用在物體的_______，或作用線的_______交于一點的力．3．力的合成：求幾個力的_____的過程．4．力的運算法則基礎(chǔ)知識梳理產(chǎn)生的效果合力分力等效替代同一點延長線合力(1)三角形定則：把兩個矢量_________從而求出合矢量的方法．(如圖2－2－1所示)(2)平行四邊形定則：求互成角度的______的合力，可以用表示這兩個力的線段為鄰邊作__________，這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的_____和_____．首尾相連兩個力平行四邊形大小方向圖2－2－1思考感悟(1)合力一定大于分力嗎？(2)作用在不同物體上的力能進行合成嗎？提示：(1)合力可能大于分力，可能小于分力，也可能等于分力．(2)只有作用在同一物體上的共點力才能進行合成．二、力的分解1．概念：求一個力的_____的過程．2．遵循的原則：__________定則或______定則．3．分解的方法(1)按力產(chǎn)生的_________進行分解．(2)_____分解．分力平行四邊形三角形實際效果正交一、共點力合成的方法1．作圖法根據(jù)兩個分力的大小和方向，再利用平行四邊形定則作出對角線，根據(jù)表示分力的標(biāo)度去度量該對角線，對角線的長度就代表了合力的大小，對角線與某一分力的夾角就可以代表合力的方向．如圖2－2－2所示，F(xiàn)1＝45N，F(xiàn)2＝60N，F(xiàn)合＝75N，α＝53°.即合力大小為75N，與F1夾角為53°.課堂互動講練圖2－2－22．解析法根據(jù)力的平行四邊形定則作出力的合成的圖示，如圖2－2－3所示．圖2－2－3圖2－2－4應(yīng)用指導(dǎo)：如合成圖圖或分解圖圖為菱形，，應(yīng)轉(zhuǎn)化為為直角三角角形計算．．即時應(yīng)用(即時突破，，小試牛刀刀)1.(2010年高考廣東東卷)圖2－2－5為節(jié)日里懸懸掛燈籠的的一種方式式，A、B點等高，O為結(jié)點，輕輕繩AO、BO長度相等，，拉力分別別為FA、FB，燈籠受到到的重力為為G.下列表述正正確的是()圖2－2－5A．FA一定小于GB．FA與FB大小相等C．FA與FB是一對平衡衡力D．FA與FB大小之和等等于G2．三個共點點力的合成成(1)最大值：三三個力同向向時，其合合力最大，，為Fmax＝F1＋F2＋F3.(2)最小值：以以這三個力力的大小為為邊，如果果能組成封封閉的三角角形，則其其合力的最最小值為零零，即Fmin＝0；如不能，，則合力的的最小值的的大小等于于最大的一一個力減去去另外兩個個力和的絕絕對值，F(xiàn)min＝F1－|F2＋F3|(F1為三個力中中最大的力力)．特別提醒：：(1)求合力時，，要注意正正確理解合合力與分力力的關(guān)系：：①效果關(guān)系系：合力的的作用效果果與各分力力共同的作作用效果相相同，它們們具有等效效替代性．．②大小關(guān)系系：合力與與分力誰大大要視情況況而定，不不能形成合合力總大于于分力的定定勢思維．．(2)三個共點力力合成時，，其合力的的最小值不不一定等于于兩個較小小力的和減減去第三個個較大的力力．三、兩種常常用的分解解方法1．力的效果果分解法(1)根據(jù)力的實實際作用效效果確定兩兩個實際分分力的方向向；(2)再根據(jù)兩個個實際分力力方向畫出出平行四邊邊形；(3)最后由平行行四邊形和和數(shù)學(xué)知識識(如正弦定理理、余弦定定理、三角角形相似等等)求出兩分力力的大小．．2．正交分解解法(1)正交分解方方法把一個力分分解為互相相垂直的兩兩個分力，，特別是物物體受多個個力作用時時，把物體體受到的各各力都分解解到互相垂垂直的兩個個方向上去去，然后分分別求出每每個方向上上力的代數(shù)數(shù)和．(2)運用正交分分解法解題題的步驟①正確選擇擇直角坐標(biāo)標(biāo)系，通常常選擇共點點力的作用用點為坐標(biāo)標(biāo)原點，直直角坐標(biāo)x、y的選擇應(yīng)盡盡可能使更更多的力落落在坐標(biāo)軸軸上．②正交分解解各力，即即分別將各各力投影到到坐標(biāo)軸上上，分別求求x軸和y軸上各力投投影的合力力Fx和Fy，其中Fx＝F1x＋F2x＋F3x＋…；Fy＝F1y＋F2y＋F3y＋….圖2－2－6特別提醒：：在實際問題題中進行力力的分解時時，有實際際意義的分分解方法是是按力的實實際效果進進行的，而而正交分解解法則是根根據(jù)需要而而采用的一一種方法，，其主要目目的是將一一般的矢量量運算轉(zhuǎn)化化為代數(shù)運運算．即時時應(yīng)應(yīng)用用(即時時突突破破，，小小試試牛牛刀刀)3.如圖圖2－2－7所示示，，輕輕繩繩AO和BO共同同吊吊起起質(zhì)質(zhì)量量為為m的重重物物．．AO與BO垂直直，，BO與豎豎直直方方向向的的夾夾角角為為θ，OC連接接重重物物，，則則()圖2－2－7解析析：：選AC.結(jié)點點O受到到的的繩繩OC的拉拉力力FC等于于重重物物所所受受重重力力mg，將將拉拉力力FC沿繩繩AO和BO所在直線進行行分解，兩分分力分別等于于拉力FA和FB，如圖所示，，由力的圖示示解得：FA＝mgsinθ，F(xiàn)B＝mgcosθ.(2011年諸暨中學(xué)調(diào)調(diào)研)如圖2－2－8所示，繩與桿桿均不計重力力，承受力的的最大值一定定．A端用絞鏈固定定，滑輪O在A點正上方(滑輪大小及摩摩擦均可忽略略)，B端吊一重物P，現(xiàn)施加拉力力FT將B緩慢上拉(均未斷)，在桿達到豎豎直前()經(jīng)典題型探究題型一相似三角形法的應(yīng)用例1圖2－2－8A．繩子越來越越容易斷B．繩子越來越越不容易斷C．桿越來越容容易斷D．桿越來越不不容易斷圖2－2－9【答案】B【規(guī)律總結(jié)】相似三角形法法一般處理三三力作用下且且三力不構(gòu)成成直角三角形形的平衡(動態(tài)平衡)問題．變式訓(xùn)練1如圖2－2－10所示，固定在在水平面上的的光滑半球，，球心O的正上方固定定一個小定滑滑輪，細(xì)繩一一端拴一小球球，小球置于于半球面上的的A點，另一端繞繞過定滑輪．．今緩慢拉繩繩使小球從A點滑向半球頂頂點(未到頂點)，則此過程中中，小球?qū)Π氚肭虻膲毫Υ蟠笮N及細(xì)繩的拉力力FT大小的變化情情況是()圖2－2－10A．FN變大，F(xiàn)T變大B．FN變小，F(xiàn)T變大C．FN不變，F(xiàn)T變小D．FN變大，F(xiàn)T變小(滿分樣板12分)如圖2－2－11所示，用繩AC和BC吊起一重100N的物體，兩繩繩AC、BC與豎直方向的的夾角分別為為30°和45°.求：繩AC和BC對物體的拉力力的大小．題型二正交分解法的應(yīng)用例2圖2－2－11【思路點撥】對物體受力分分析，建立直直角坐標(biāo)系，，然后對力進進行正交分解解，最后列方方程求解Fx＝0，F(xiàn)y＝0.?解題樣板規(guī)規(guī)范步驟，該該得的分一分分不丟！以物體C為研究對象，，受力分析并并建立如圖2－2－12所示的正交坐坐標(biāo)系．圖2－2－12【名師歸納】一般情況下，，應(yīng)用正交分分解建立坐標(biāo)標(biāo)系時，應(yīng)盡盡量使所求量量(或未知量)“(2011年麗水模擬)如圖2－2－13所示，在一個個半圓環(huán)上用用兩根細(xì)線懸懸掛一個重G的物體，設(shè)法法使OA線固定不動，，將OB線從豎直位置置沿半圓環(huán)緩緩緩移到水平平位置OB′，則OA與OB線中受到的拉拉力FA、FB的變化情況是是()題型三圖解法分析動態(tài)變化問題例3圖2－2－13【思路點撥】本題重力作為為分解的對象象，它對兩繩繩產(chǎn)生兩個拉拉緊的效果，，即兩分力方方向是沿繩所所在直線的，，先作初始的的力分解平行行四邊形，然然后根據(jù)OB繩的方向變化化作出各位置置的平行四邊邊形，從圖中中判斷各力的的變化情況．．【解析】因為繩繩結(jié)點點O受到重重物的的拉力力F，所以以才使使OA繩和OB繩受力力，因因此將將拉力力F分解為為FA和FB(如圖2－2－14所示)．OA繩固定定，則則FA的方向向不變變，從從OB向下靠靠近OB′的過程程中，，在B1、B2、B3三個位位置，，兩繩繩受力力分別別為FA1和FB1、FA2和FB2、FA3和FB3.從圖形形上看看出，，F(xiàn)A逐漸變變大，，而FB卻先減減小后后增大大，當(dāng)當(dāng)OB⊥OA時，F(xiàn)B最?。畧D2－2－14【答案】D【規(guī)律總總結(jié)】分析動動態(tài)平平衡中中各力力的變變化情情況是是一種種常見見題型型，其其特點點有：：①合合力大大小和和方向向不變變；②②一個個分力力的方方向不不變．．圖解解法具具有簡簡單、、直觀觀的優(yōu)優(yōu)點．．變式式訓(xùn)訓(xùn)練練2如圖圖2－2－15所示示，，繩繩OA、OB懸掛掛重重物物于于O點，，開開始始時時OA水平平．．現(xiàn)現(xiàn)緩緩慢慢提提起起A端而而O點的的位位置置保保持持不不變變，，則則()圖2－2－15A．繩繩OA的張張力力逐逐漸漸減減小小B．繩繩OA的張張力力逐逐漸漸增增大大C．繩繩OA的張張力力先先變變大大，，后后變變小小D．繩繩OA的張張力力先先變變小小，，后后變變大大解析析：：選D.用圖圖解解分分析析法法求求解解，，如如圖圖甲甲、、乙乙所所示示，，對對O點進進行行受受力力分分析析后后將