2020高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第5講 力的合成與分解課件 新人教版.ppt

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教材知識梳理 考點互動探究 教師備用習(xí)題 一 力的合成1 力的合成 求幾個力的的過程 1 合力既可能大于也可能小于任一 2 合力的效果與其所有分力作用的相同 2 運算法則 力的合成遵循定則 一條直線上的兩個力的合成 在規(guī)定了正方向后 可利用法直接運算 合力 分力 共同效果 平行四邊形 代數(shù) 二 力的分解1 力的分解 求一個力的的過程 1 力的分解是力的合成的 2 力的分解原則是按照力的進行分解 2 運算法則 力的分解遵循定則 分力 逆過程 實際效果 平行四邊形 辨別明理 1 合力作用在一個物體上 分力作用在兩個物體上 2 一個力只能分解為一對分力 3 在進行力的合成與分解時 都要應(yīng)用平行四邊形定則或三角形定則 4 兩個大小恒定的力F1 F2的合力的大小隨它們的夾角的增大而減小 答案 1 2 3 4 考點一力的合成 1 力的合成方法 平行四邊形定則或三角形定則 2 幾種特殊情況的共點力的合成 1 三力合成 三個共點力大小分別是F1 F2 F3 關(guān)于它們的合力的大小F 下列說法中正確的是 A F的取值范圍一定是0 F F1 F2 F3B F至少比F1 F2 F3中的某一個大C 若F1 F2 F3 3 6 8 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F1 F2 F3 3 6 2 只要適當(dāng)調(diào)整它們之間的夾角 一定能使合力為零 答案 C 解析 合力不一定大于分力 選項B錯誤 三個共點力的合力的最小值能否為零 取決于任意一個力是否都在其余兩個力的合力范圍內(nèi) 由于三個力大小未知 所以三個力的合力的最小值不一定為零 選項A錯誤 當(dāng)三個力的大小分別為3F0 6F0 8F0時 其中任意一個力都在其余兩個力的合力范圍內(nèi) 選項C正確 當(dāng)三個力的大小分別為3F0 6F0 2F0時 不滿足上述情況 選項D錯誤 2 二力合成 人教版必修1改編 如圖5 1所示 兩位同學(xué)用同樣大小的力共同提起一桶水 桶和水的總重力為G 下列說法正確的是 A 當(dāng)兩人對水桶的作用力都豎直向上時 每人的作用力大小等于GB 當(dāng)兩人對水桶的作用力都豎直向上時 每人的作用力大小等于G 2C 當(dāng)兩人對水桶的作用力之間的夾角變大時 每人的作用力大小變小D 當(dāng)兩人對水桶的作用力之間的夾角變大時 每人的作用力大小不變 圖5 1 答案 B 3 三角形定則的應(yīng)用 大小分別為F1 F2 F3的三個力恰好圍成一個封閉的三角形 且這三個力的大小關(guān)系是F1 F2 F3 則如圖5 2所示的四個圖中 這三個力的合力最大的是 圖5 2 答案 C 圖5 3 答案 AD 要點總結(jié) 在力的合成的實際問題中 經(jīng)常遇到物體受四個以上的非共面力作用處于平衡狀態(tài)的情況 解決此類問題時要注意圖形結(jié)構(gòu)的對稱性特點 結(jié)構(gòu)的對稱性往往對應(yīng)著物體受力的對稱性 即某些力大小相等 方向相同等 考點二力的分解 1 力的分解力的分解是力的合成的逆過程 實際力的分解過程是按照力的實際效果進行的 必須根據(jù)題意分析力的作用效果 確定分力的方向 然后再根據(jù)平行四邊形定則進行分解 2 力的分解中的多解問題 例1 多選 2018 天津卷 明朝謝肇淛的 五雜組 中記載 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 游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 木的頂角為 現(xiàn)在木楔背上加一力F 方向如圖5 4所示 木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN 則 A 若F一定 大時FN大B 若F一定 小時FN大C 若 一定 F大時FN大D 若 一定 F小時FN大 圖5 4 答案 BC 答案 AC 圖5 5 答案 B 要點總結(jié) 考點三正交分解法的應(yīng)用 1 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 即盡量多的力在坐標(biāo)軸上 在動力學(xué)中 常以加速度方向和垂直于加速度方向為坐標(biāo)軸建立坐標(biāo)系 2 正交分解法的基本步驟 1 選取正交方向 正交的兩個方向可以任意選取 不會影響研究的結(jié)果 但如果選擇合理 則解題較為方便 選取正交方向的一般原則 使盡量多的矢量落在坐標(biāo)軸上 平行和垂直于接觸面 平行和垂直于運動方向 2 分別將各力沿正交的兩個方向 x軸和y軸 分解 如圖5 6所示 3 求分解在x軸和y軸上的各分力的合力Fx和Fy 則有Fx F1x F2x F3x Fy F1y F2y F3y 圖5 6 圖5 7 答案 C 圖5 8 答案 B 圖5 9 答案 C 要點總結(jié) 力的合成 分解方法的選取力的效果分解法 正交分解法 合成法都是常見的解題方法 在物體只受三個力的情況下 一般用力的效果分解法 合成法解題較為簡單 在三角形中找?guī)缀侮P(guān)系 利用幾何關(guān)系或三角形相似求解 在以下三種情況下 一般選用正交分解法解題 1 物體受三個以上力的情況下 需要多次合成 比較麻煩 2 對某兩個垂直方向比較敏感 3 將立體受力轉(zhuǎn)化為平面內(nèi)的受力 采用正交分解法時 應(yīng)注意建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系 要使盡可能多的力落在坐標(biāo)軸上 再將沒有落在軸上的力進行分解 求出x軸和y軸上的合力 再利用平衡條件或牛頓第二定律列式求解 1 某同學(xué)做引體向上 開始兩手緊握單杠 雙臂豎直 身體懸垂 接著用力向上拉使下頜超過單杠 身體無擺動 然后使身體下降 最終懸垂在單杠上 下列說法正確的是 A 在上升過程中單杠對人的作用力始終大于人的重力B 在下降過程中單杠對人的作用力始終小于人的重力C 若增加兩手間的距離 最終懸垂時單臂的拉力變大D 若增加兩手間的距離 最終懸垂時單臂的拉力不變 答案 C 2 在如圖所示的四個圖中 滑輪本身的重力忽略不計 滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上 一根輕繩ab繞過滑輪 a端固定在墻上 b端下面掛一個質(zhì)量均為m的重物 當(dāng)滑輪和重物都靜止不動時 甲 丙 丁圖中桿P與豎直方向的夾角均為 圖乙中桿P在豎直方向上 假設(shè)甲 乙 丙 丁四圖中滑輪受到木桿彈力的大小依次為F甲 F乙 F丙 F丁 則以下判斷中正確的是 A F甲 F乙 F丙 F丁B F丁 F甲 F乙 F丙C F甲 F丙 F丁 F乙D F丙 F甲 F乙 F丁 答案 B 3 如圖所示 菜刀橫截面為等腰三角形 刀刃前部的橫截面頂角較小 后部的頂角較大 他先后做出過幾個猜想 其中合理的是 A 刀刃前部和后部厚薄不均 僅是為了打造方便 外形美觀 跟使用功能無關(guān)B 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)C 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D 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 答案 D 答案 A 答案 C 6 多選 如圖所示 一根繩子一端固定于豎直墻上的A點 另一端繞過動滑輪P懸掛一重物B 其中繩子的PA段處于水平狀態(tài) 另一根繩子一端與動滑輪P的軸相連 另一端繞過光滑的定滑輪Q 在其端點O施加一水平向左的外力F 使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài) 滑輪均為光滑 輕質(zhì) 且均可看作質(zhì)點 現(xiàn)拉動繩子的端點O使其向左緩慢移動一小段距離 在此過程中 A 拉力F增大B 拉力F減小C 角 不變D 角 減小 答案 AD 解析 以動滑輪P為研究對象 AP BP段繩子的拉力大小始終等于B的重力 兩繩子拉力的合力在 APB的角平分線上 拉動繩子后 動滑輪向上運動 兩段繩子夾角減小 兩拉力的合力增大 故F增大 選項A正確 B錯誤 PQ與豎直方向的夾角等于 APB的一半 故拉動繩子后 角 減小 選項C錯誤 D正確 7 如圖所示 a b間是一根沿水平方向拉直的琴弦 長為L 現(xiàn)用一只彈簧測力計從琴弦的中點豎直向上拉 使琴弦的中點向上發(fā)生側(cè)移量d d L 此時彈簧測力計的示數(shù)為F 已知彈簧測力計的量程為F0 全部刻度的長度為x0 求 琴弦重力不計 1 彈簧測力計中彈簧的勁度系數(shù) 2 此時琴弦中張力的大小