【文档说明】(新课标版)高考物理一轮复习基础课件4力的合成与分解 (含解析).ppt,共(24)页,1.241 MB,由MTyang资料小铺上传
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基础课4力的合成与分解-2-知识点一知识点二知识点三力的合成1.合力与分力(1)定义:如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同,这一个力就叫那几个力的,那几个力叫这一个力的。(2)关系:合力与分力是关系。2.共点力作用在物体的,或作用线的交于一点的
几个力。下图中的力均为共点力。合力分力等效替代同一点延长线-3-知识点一知识点二知识点三3.力的合成(1)定义:求几个力的的过程。(2)运算法则:①平行四边形定则:求两个互成角度的的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四
边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的和(图甲)。②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的首到第二个矢量的尾的为合矢量(图乙)。合力共点力大小方向有向线段-4-知识点一知识点二知识点三力的分解1.
定义求一个力的的过程。力的分解是的逆运算。2.遵循的原则(1)定则。(2)定则。3.常用分解方法(1)力的作用效果分解法。(2)正交分解法。如图所示,对结点O进行受力分析,并分解。分力力的合成平行四边形三角形-5-知识
点一知识点二知识点三矢量和标量1.矢量既有大小又有的物理量,相加时遵循定则。如速度、力等。2.标量只有大小没有的物理量,求和时按算术法则相加。如路程、动能等。方向平行四边形方向-6-考点一考点二共点力的合成(自主悟透)1.共点力合成的常用方法(1)作图法:从力的作
用点起,按同一标度作出两个分力F1和F2的图示,再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形,画出过作用点的对角线,量出对角线的长度,计算出合力的大小,量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。-7-考点一考点二(2)计算法:若两个力F1、F2的夹角为θ,如下
图所示,合力的大小可由余弦定理得到:-8-考点一考点二(3)力的三角形定则:将表示两个力的图示(或示意图)保持原来的方向依次首尾相接,从第一个力的箭尾,到第二个力的箭头的有向线段即为合力。平行四边形定则与三角形定则的关系如图甲、乙所示。-9-考点一考点二2.几种特殊情况的共点力的合成-
10-考点一考点二3.合力的大小范围(1)两个共点力的合成|F1-F2|≤F合≤F1+F2即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力反向时,合力最小,为|F1-F2|;当两力同向时,合力最大,为F1+F2。(2)三个共点力的合成①三个力共线
且同向时,其合力最大,为F1+F2+F3。②任取两个力,求出其合力的范围,如果第三个力在这个范围之内,则三个力的合力的最小值为零;如果第三个力不在这个范围内,则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力
的和的绝对值。-11-考点一考点二思维训练1.(多选)关于几个力及其合力,下列说法正确的是()A.合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同B.合力与原来那几个力同时作用在物体上C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用D.求几个力的合力遵守平行四边形定则AC
D解析合力与分力是等效替代的关系,即合力的作用效果与那几个分力的共同作用效果相同,合力可以替代那几个分力,但不能认为合力与分力同时作用在物体上,选项A、C正确,B错误;力是矢量,所以求合力时遵守平行四边形定则,选项D正确。
-12-考点一考点二2.(多选)一物体静止于水平桌面上,两者之间的最大静摩擦力为5N,现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点,三个力的大小分别为2N、2N、3N。下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是()A.物体所受
静摩擦力可能为2NB.物体所受静摩擦力可能为4NC.物体可能仍保持静止D.物体一定被拉动ABC解析两个2N力的合力范围为0~4N,然后与3N的力合成,则三个力的合力范围为0~7N,由于最大静摩擦力为5N,因此可
判定A、B、C正确,D错误。-13-考点一考点二力的分解(师生共研)1.效果分解法(1)按力的作用效果分解(思路图)-14-考点一考点二(2)按力的作用效果分解的几种情形-15-考点一考点二-16-考点一考点二2.正交分解法(1)定义:
将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。(2)建立坐标轴的原则:一般选共点力的作用点为原点,在静力学中,以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力放在坐标轴上);在动力学中,习惯以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系。-17-考点一考
点二(3)方法:物体受到多个力作用F1、F2、F3……,求合力F时,可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解。x轴上的合力Fx=Fx1+Fx2+Fx3+…y轴上的合力Fy=Fy1+Fy2+Fy3+…-18-考点一考点二考向1力的分解唯一性讨论例1已知两个
共点力的合力为50N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30N。则()A.F1的大小是唯一的B.F2的方向是唯一的C.F2有两个可能的方向D.F2可取任意方向思维点拨两分力与其合力构成三角形,满足一定条件时,F2有最小值为Fsin3
0°=25N,如图所示。C解析因为Fsin30°=25N,F2=30N>25N,此时有Fsin30°<F2<F,则F1、F2和F可构成两个三角形,即F1的大小有两个,F2有两个可能的方向,故选项A、B、D错误,选项C正确。-19-考点一考点二考
向2力的分解的应用例2(多选)如图所示,电灯的重力G=10N,AO绳与顶板间的夹角为45°,BO绳水平,AO绳的拉力为FA,BO绳的拉力为FB,则()答案解析解析关闭答案解析关闭-20-考点一考点二考向3正交分解法解决多力问题——规范训练例3(2018·北京人大附中期末)如图所示
,质量为m1的物体甲通过3段轻绳悬挂,3段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲及人均处于静止状态。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,
g取10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?(2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?(3)若人的质量m2=60kg,人与水平面之间的动摩擦因数μ=0.3,则欲使人在水平面上
不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?-21-考点一考点二解析(1)以结点O为研究对象,如图所示,沿水平方向和竖直方向建立直角坐标系,将FOA分解,由平衡条件有FOB=FOAsinθFOAcosθ=m1g-22-考点一考点二(2)人水平方向受到OB绳的拉力和水平面的静摩擦力,受力如图所示,由
平衡条件得:Ff=FOB=m1g,方向水平向左。(3)当甲的质量增大到人刚要滑动时,质量达到最大,此时人受到的静摩擦力达到最大值Ffm=μm2g。由平衡条件得FOBm=Ffm-23-考点一考点二思维训练1.(2
018·山东烟台模拟)减速带是交叉路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全。当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为F,下图中弹力F画法正确且分解合理的是()答案解析解析关闭
减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面,指向受力物体,故A、C错误;按照力的作用效果分解,将F分解为水平方向和竖直方向,水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速度,竖直方向的分力产生向上运动的作用效果,故B正确,D错误。答案解析关闭B-24-考点一考点二2.(
2018·天津卷)(多选)明朝谢肇氵制的《五杂组》中记载:“……姑苏虎丘寺塔倾侧,议欲正之,非万缗不可。一游僧见之曰:无烦也,我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去,经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形,木楔的顶角为θ,现在木楔
背上加一力F,方向如图所示,木楔两侧产生推力FN,则()A.若F一定,θ大时FN大B.若F一定,θ小时FN大C.若θ一定,F大时FN大D.若θ一定,F小时FN大答案解析解析关闭答案解析关闭