高考總復(fù)習(xí)新人教物理課件第二章相互作用第二節(jié)

1、第二節(jié)力的合成與分解,主干回顧,相同,等效替代,平行四邊形,三角形,平行四邊形,效果,正交,1判斷下列說法的正誤。 (1)合力及其分力可以同時(shí)作用在物體上。( ) (2)幾個(gè)力的共同作用效果可以用一個(gè)力來代替。( ) (3)在進(jìn)行力的合成與分解時(shí)，都要應(yīng)用平行四邊形定則或三角形定則。( ),自我檢測,(4)兩個(gè)力的合力一定比其分力大。( ) (5)互成角度的兩個(gè)力的合力與分力間一定構(gòu)成封閉的三角形。( ) (6)8 N的力可以分解為5 N和3 N的兩個(gè)分力。 ( ),2兩個(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

2、中的任何一個(gè)力都大 C如果夾角不變，F(xiàn)1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,解析F1、F2大小不變，合力隨它們夾角的增大而減小，隨夾角的減小而增大，A錯(cuò)誤；合力F可能比F1、F2都大，也可能比F1、F2都小，還可能等于其中的一個(gè)力的大小，B錯(cuò)誤，D正確；如圖所示，F(xiàn)1大小不變，F(xiàn)1與F2的夾角不變，F(xiàn)2增大時(shí)，合力F先減小后增大，C錯(cuò)誤。 答案D,3某同學(xué)在單杠上做引體向上，在圖中的四個(gè)選項(xiàng)中雙臂用力最小的是 答案B,4如圖所示，F(xiàn)1，F(xiàn)2、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 答案C,5 (2016中山模擬)如圖221所示，靜止在斜

3、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 圖221,AF1作用在物體上，F(xiàn)2作用在斜面上 BF2的性質(zhì)是彈力 CF2就是物體對(duì)斜面的正壓力 DF1和F2是物體重力的等效替代，實(shí)際存在的就是重力,解析本題F1、F2的受力物體均為該重物，不能說F2就是物體對(duì)斜面的正壓力，因?yàn)閮烧叩氖┝ξ矬w和受力物體均不一樣，不會(huì)是同一個(gè)力；但F1和F2是物體重力的等效代替的力，且實(shí)際存在的就是重力，故D選項(xiàng)正確。 答案D,考點(diǎn)一力的合成 1合力的大小范圍 (1)兩個(gè)共點(diǎn)力的合成 |F1F2|F合F1F2 即兩個(gè)力大小不變時(shí)，其合力隨夾角的增大而減

4、小，當(dāng)兩力反向時(shí)，合力最小，為|F1F2|，當(dāng)兩力同向時(shí)，合力最大，為F1F2。,(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F1F2F3。 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)力的合力最小值為零；如果第三個(gè)力不在這個(gè)范圍內(nèi)，則合力最小值等于最大的力減去另外兩個(gè)力的大小之和。,2共點(diǎn)力合成的常用方法 (1)作圖法： 作出兩個(gè)分力F1和F2的圖示，再以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，畫出過作用點(diǎn)的對(duì)角線，量出對(duì)角線的長度，計(jì)算出合力的大小，量出對(duì)角線與某一力的夾角確定合力的方向。 圖222,(2)計(jì)算法：幾種特殊情況的共點(diǎn)力的合成。,考向1平行四邊形定則的

5、理解與應(yīng)用 例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223所示(小方格邊長相等)，則下列說法正確的是 圖223,A三力的合力有最大值F1F2F3，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,解析根據(jù)三力的圖示，知F1、F2在豎直方向分力的大小均為3個(gè)單位，方向相反，水平方向的分力分別為6個(gè)單位和2個(gè)單位，方向與F3方向相同。根據(jù)正交分解法求合力的思想知，3個(gè)力的合力為12個(gè)單位，與F3的方向相同，大小是F3的3倍，即F合3F3，選項(xiàng)B正確。 答案B,考向2合力范圍的確定 例2三個(gè)

6、共點(diǎn)力大小分別是F1、F2、F3，關(guān)于它們的合力F的大小，下列說法中正確的是 AF大小的取值范圍一定是0FF1F2F3 BF至少比F1、F2、F3中的某一個(gè)大 C若F1F2F3368，只要適當(dāng)調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零 D若F1F2F3362，只要適當(dāng)調(diào)整它們之間的夾角，一定能使合力為零,解析合力不一定大于分力，B錯(cuò)；三個(gè)共點(diǎn)力的合力的最小值能否為零，取決于任何一個(gè)力是否都在其余兩個(gè)力的合力范圍內(nèi)，由于三個(gè)力大小未知，所以三個(gè)力的合力的最小值不一定為零，A錯(cuò)；當(dāng)三個(gè)力的大小分別為3a、6a、8a，其中任何一個(gè)力都在其余兩個(gè)力的合力范圍內(nèi)，故C正確；當(dāng)三個(gè)力的大小分別為3a、6a、2a

7、時(shí)，不滿足上述情況，故D錯(cuò)。 答案C,考點(diǎn)二力的分解的兩種方法 1按作用效果分解力的一般思路,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：一般選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為原點(diǎn)，在靜力學(xué)中，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)；在動(dòng)力學(xué)中，習(xí)慣以加速度方向和垂直加速度方向?yàn)樽鴺?biāo)軸建立坐標(biāo)系。,圖224 (3)方法：物體受到多個(gè)力作用F1、F2、F3求合力F時(shí)，可把各力沿相互垂直的x軸、y軸分解。 x軸上的合力： FxFx1Fx2Fx3,考向1力的效果分解法的應(yīng)用 例3 (多選)(2016石家莊質(zhì)檢)如圖225所示，固定的半球面右側(cè)是光滑

8、的，左側(cè)是粗糙的，O點(diǎn)為球心，A、B為兩個(gè)完全相同的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，小物塊A靜止在球面的左側(cè)，受到的摩擦力大小為F1，對(duì)球面的壓力大小為N1；小物塊B在水平力F2作用下靜止在球面的右側(cè)，對(duì)球面的壓力大小為N2，已知兩小物塊與球心連線和豎直方向的夾角均為，則,圖225 AF1F2cos 1BF1F2sin 1 CN1N2cos2 1 DN1N2sin2 1,答案AC,圖226,答案C,規(guī)律總結(jié) (1)在實(shí)際問題中進(jìn)行力的分解時(shí)，有實(shí)際意義的分解方法是按力的實(shí)際效果進(jìn)行分解。 (2)力的正交分解是在物體受三個(gè)或三個(gè)以上的共點(diǎn)力作用下求合力的一種方法，分解的目的是為了更方便地求合力，將矢量運(yùn)算

9、轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。 (3)應(yīng)用正交分解法解題時(shí)，建立坐標(biāo)系的原則。合力方向在一個(gè)坐標(biāo)軸上，另一個(gè)坐標(biāo)軸的方向合力為零。,考點(diǎn)三繩子“死結(jié)”與“活結(jié)”模型,1“死結(jié)”可理解為把繩子分成兩段，且不可以沿繩子移動(dòng)的結(jié)點(diǎn)?！八澜Y(jié)”兩側(cè)的繩因結(jié)而變成了兩根獨(dú)立的繩，因此由“死結(jié)”分開的兩段繩子上的彈力不一定相等。,2“活結(jié)”可理解為把繩子分成兩段，且可以沿繩子移動(dòng)的結(jié)點(diǎn)。“活結(jié)”一般是由繩跨過滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的。繩子雖然因“活結(jié)”而彎曲，但實(shí)際上是同一根繩，所以由“活結(jié)”分開的兩段繩子上彈力的大小一定相等，兩段繩子合力的方向一定沿這兩段繩子夾角的平分線。,模型規(guī)律 (1)“死結(jié)”模型中的桿與

10、墻的連結(jié)一般為鏈鉸，因而桿上的力沿桿、繩上的力沿繩。 (2)“活結(jié)”模型中的桿一般固定住，故桿對(duì)滑輪的力不一定沿桿，與繩對(duì)滑輪的力平衡。,例5如圖227甲所示，輕繩AD跨過固定的水平橫梁BC右端的定滑輪掛住一個(gè)質(zhì)量為M1的物體，ACB30；圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻上，另一端G通過細(xì)繩FG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：,圖227 (1)輕繩AC段的張力FAC與細(xì)繩EG的張力FEG大小之比； (2)輕桿BC對(duì)C端的支持力； (3)輕桿HG對(duì)G端的支持力。,抓關(guān)鍵點(diǎn)：甲：固定桿連“活結(jié)”。 乙：鉸鏈桿連“活結(jié)”。 找突破口：甲中桿對(duì)滑輪的

11、合力與兩繩的合力平衡，乙中桿上的力沿桿。 解析題圖甲和乙中的兩個(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(duì)象，進(jìn)行受力分析如圖甲和乙所示，根據(jù)平衡規(guī)律可求解。,思維提升 (1)對(duì)輕質(zhì)桿，若與墻壁通過轉(zhuǎn)軸相連，則桿產(chǎn)生的彈力方向一定沿桿。 (2)對(duì)輕質(zhì)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，桿的彈力方向，可根據(jù)共點(diǎn)力的平衡求得。,如圖228所示，水平輕桿的一端固定在墻上，輕繩與豎直方向的夾角為37，小球的重力為12 N，輕繩的拉力為10 N，水平輕彈簧的拉力為9 N，求輕桿對(duì)小球的作用力。 圖228

12、,答案5 N，方向與豎直方向成37角斜向右上方,1(多選)(2015廣東理綜)如圖229所示，三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端，另一端都固定在水平地面上，將桿豎直緊壓在地面上，若三條繩長度不同，下列說法正確的有,隨堂鞏固,圖229 A三條繩中的張力都相等 B桿對(duì)地面的壓力大于自身重力 C繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零 D繩子拉力的合力與桿的重力是一對(duì)平衡力,解析由于三條繩長度不同，則三條繩與豎直稈間的夾角不相等，因豎直桿僅是壓在地面上而沒有固定，則三條繩對(duì)桿的拉力在水平方向的分力必平衡，但三個(gè)水平分力在水平面內(nèi)的方向關(guān)系不確定，故不能確定三條繩中張力的大小關(guān)系，A錯(cuò)誤、C正確；由于三條繩對(duì)桿

13、的拉力在豎直方向的分力都向下，故B正確；繩子拉力的合力豎直向下，桿的重力也豎直向下，它們不是一對(duì)平衡力，故D錯(cuò)誤。 答案BC,2 (多選)(2016深圳模擬)一個(gè)大人拉著載有兩個(gè)小孩的小車(其拉桿可自由轉(zhuǎn)動(dòng))沿水平地面勻速前進(jìn)，則對(duì)小孩和車下列說法正確的是 圖2210,A拉力的水平分力等于小孩和車所受的合力 B拉力與摩擦力的合力大小等于重力大小 C拉力與摩擦力的合力方向豎直向上 D小孩和車所受的合力為零 答案CD,3(2016惠州質(zhì)檢)如圖2211所示，艦載機(jī)保持牽引力F大小不變?cè)趧蛩俸叫械暮侥干辖德鋾r(shí)受到阻攔而靜止，此時(shí)阻攔索夾角120，空氣阻力和甲板阻力不計(jì)，則阻攔索承受的張力大小為,圖2211,答案B,4(2016德州模擬)如圖2212所示，一光滑半圓形碗固定在水平面上，質(zhì)量為m1的小球用輕繩跨過碗口并連接質(zhì)量分別為m2和m3的物體，平衡時(shí)碗內(nèi)小球恰好與碗之間沒有彈力，兩繩與水平方向夾角分別為53、37，則m1m2m3的比值為(已知sin 530.8，cos 530.6),圖2212 A543 B435 C345 D534 答案A,5(2016綿陽質(zhì)檢)風(fēng)洞是進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的一種重要設(shè)備。一次檢驗(yàn)飛機(jī)性能的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)示意圖如圖2213所示，AB