2022版高考物理配套课件：第二章-第2讲-力的合成与分解-.pptx

第2讲力的合成与分解第二章相互作用第一页，编辑于星期六：二点 二十三分。考试标准知识内容必考要求加试要求说明力的合成cc1.不要求求解两个分力成任意角度时的合力.2.不要求用相似三角形知识求分力.3.不要求用求解斜三角形的知识求分力.力的分解cc第二页，编辑于星期六：二点 二十三分。必考考点自清课时训练加试题型突破内容索引第三页，编辑于星期六：二点 二十三分。必考考点自清第四页，编辑于星期六：二点 二十三分。一、力的合成一、力的合成1.合力与分力合力与分力(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，这一个力就叫做那几个力的合力，那几个力叫做这一个力的 .(2)关系：合力与分力是 关系.考点逐项排查1答案分力等效替代第五页，编辑于星期六：二点 二十三分。2.共点力共点力作用在一个物体上，作用线或作用线的 交于一点的几个力.如图1所示均是共点力.答案图13.力的合成力的合成(1)定义：求几个力的 的过程.延长线合力第六页，编辑于星期六：二点 二十三分。(2)运算法则平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，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 就表示合力的大小和方向.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.答案对角线有向线段第七页，编辑于星期六：二点 二十三分。深度思考深度思考判断下列说法是否正确.(1)两个力的合力一定大于任一个分力.()(2)合力与分力是等效替代关系，因此受力分析时不能重复分析.()(3)1 N和2 N的合力一定等于3 N.()(4)合力可能大于每一个分力，也可能小于每一个分力，还可能大于一个分力而小于另一个分力.()答案第八页，编辑于星期六：二点 二十三分。二、力的分解二、力的分解1.矢量和标量矢量和标量(1)矢量：既有大小又有方向的物理量，叠加时遵循 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、时间等.2.力的分解力的分解(1)定义：求一个力的 的过程.力的分解是力的合成的逆运算.(2)遵循的原则：定则.定则.答案平行四边形方向分力平行四边形三角形第九页，编辑于星期六：二点 二十三分。3.力的效果分解法力的效果分解法(1)根据力的 确定两个实际分力的方向；(2)再根据两个实际分力的方向画出 ；(3)最后由平行四边形和数学知识求出两分力的大小.4.正交分解法正交分解法(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：以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上).答案实际作用效果平行四边形第十页，编辑于星期六：二点 二十三分。必考题组专练21.以下关于分力和合力的关系的叙述中正确的是()A.合力和它的两个分力同时作用于物体上B.合力的大小等于两个分力大小的代数和C.合力一定大于它的任一个分力D.合力的大小可能等于某一个分力的大小12345第十一页，编辑于星期六：二点 二十三分。2.作用在同一点上的两个力，大小分别是5 N和4 N，则它们的合力大小可能是()A.0 B.5 N C.12 N D.10 N12345第十二页，编辑于星期六：二点 二十三分。3.质量为m的物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用，这三个力的特点是其大小和方向刚好构成如图2所示的三角形，则这个物体所受的合力是()A.2F1 B.F2C.F3 D.2F312345图2第十三页，编辑于星期六：二点 二十三分。4.下列物理量在运算过程中不遵循平行四边形定则的是()A.位移 B.质量 C.力 D.加速度12345第十四页，编辑于星期六：二点 二十三分。5.小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也推不动，他便想到了一个妙招，如图3所示，用A、B两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法中正确的是()A.这是不可能的，因为小朋友根本没有用 力去推衣橱B.这是不可能的，因为无论如何小朋友的 力气也没那么大C.这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D.这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力返回12345图3第十五页，编辑于星期六：二点 二十三分。加试题型突破第十六页，编辑于星期六：二点 二十三分。例1 水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m10 kg的重物，CBA30，如图4所示，则滑轮受到绳子的作用力为(g取10 m/s2)()命题点一 力的合成解析图4方法感悟第十七页，编辑于星期六：二点 二十三分。解析1.一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图5所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是()A.三力的合力有最大值F1F2F3，方向不确定B.三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向C.三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向D.由题给条件无法求出合力大小题组阶梯突破题组阶梯突破12图53第二十一页，编辑于星期六：二点 二十三分。2.用如图所示的四种方法悬挂一个同样的镜框，绳所受拉力最小的是()12解析解解析析 B图中绳子拉力大小为重力的一半，其余三图中绳子拉力在竖直方向的分力大小为重力的一半，绳受到的拉力大于重力的一半，故本题答案为选项B.3第二十三页，编辑于星期六：二点 二十三分。3.三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们的合力F的大小，下列说法中正确的是()A.F大小的取值范围一定是0FF1F2F3B.F至少比F1、F2、F3中的某一个大C.若F1F2F3368，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合 力为零D.若F1F2F3362，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合 力为零123第二十四页，编辑于星期六：二点 二十三分。例2 如图6所示，光滑斜面体的ACBC，且AC24 cm，BC18 cm，斜面上有一个质量为5 kg的物体，请你按力产生的作用效果分解.(g取10 m/s2)(1)在图上画出重力分解示意图.命题点二力的分解图6解析答案解解析析物体的重力产生沿斜面下滑和垂直斜面下压的两个方向的作用效果，重力分解图如图所示.答案答案见解析图第二十五页，编辑于星期六：二点 二十三分。(2)求重力的两个分力的大小.方法感悟解析答案答案答案30 N40 N第二十六页，编辑于星期六：二点 二十三分。4.假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣.他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，如图8所示，菜刀横截面为等腰三角形，刀刃前部的横截面顶角较小，后部的顶角较大，他先后做出过几个猜想，其中合理的是()A.刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关B.在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟 刀刃厚薄无关C.在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大D.在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大题组阶梯突破题组阶梯突破456图8第二十九页，编辑于星期六：二点 二十三分。5.如图9所示，在倾角为的斜面上放一质量为m的小球，小球被竖直的木板挡住，则球对挡板的压力是()456图9解析解解析析如图所示，小球的重力mg的两个分力分别与FN1、FN2大小相等，方向相反，故FN1mgtan，球对挡板的压力FN1FN1mgtan.第三十页，编辑于星期六：二点 二十三分。4566.如图10所示，一根长为L的细绳一端固定在O点，另一端悬挂质量为m的小球A，为使细绳与竖直方向成30角时小球A处于静止状态，则对小球施加的力最小为()图10解析返回第三十一页，编辑于星期六：二点 二十三分。课时训练第三十三页，编辑于星期六：二点 二十三分。1.下列说法错误的是()A.两个共点力的共同作用效果与其合力单独的作用效果相同B.合力的作用效果与物体受到的每一个力的作用效果都相同C.把物体受到的几个力的合力求出后，可认为物体只受一个力的作用D.性质不同的力可以合成，作用在不同物体上的力不可以合成1234567891012 13解析141511第三十四页，编辑于星期六：二点 二十三分。2.如图1所示，一个物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用，若将它们平移并首尾相接，三个力组成了一个封闭三角形，则物体所受这三个力的合力大小为()A.2F1 B.F2C.2F3 D.0解析图1解解析析由矢量三角形定则可以看出，首尾相接的任意两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反，所以这三个力的合力为零，故本题答案为D.123456789101213141511第三十六页，编辑于星期六：二点 二十三分。3.将一个大小为8 N的力分解成两个分力，下列各组值不可能的是()A.1 N和10 N B.10 N和10 NC.10 N和15 N D.15 N和20 N解解析析力的合成与分解都遵循平行四边形定则，力的分解是力的合成的逆运算，两个力的合力的取值范围为|F1F2|FF1F2.若将8 N的力分解成两个分力，这个力必须在这两个分力的合力的取值范围之间，因1 N和10 N的合力的取值范围是9 NF11 N，所以A选项不可能.解析123456789101213141511第三十七页，编辑于星期六：二点 二十三分。4.下列哪组力作用在物体上不可能使物体做匀速直线运动()A.1 N,3 N,4 N B.2 N,5 N,5 NC.3 N,5 N,9 N D.3 N,7 N,9 N解解析析A、B、D选项中三组力的合力最小值均为零，C组合力最小值为1 N，所以只有C组力作用在物体上不可能使物体做匀速直线运动，所以选项C符合题意.解析12345678910121314 1511第三十八页，编辑于星期六：二点 二十三分。5.(多选)如图2所示，一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进，则对小孩和车，下列说法正确的是()A.拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力B.拉力与摩擦力的合力大小等于小孩和车重力的大小C.拉力与摩擦力的合力方向竖直向上D.小孩和车所受的合力为零图2123456789101213141511第三十九页，编辑于星期六：二点 二十三分。6.已知两个共点力的合力为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30角，分力F2的大小为30 N.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可取任意方向解析解解析析F230 N25 N，此时有Fsin 30F2F，可构成两个三角形，即F1的大小有两个，则F2有两个可能的方向，故选项A、B、D错误，选项C正确.123456789101213141511第四十页，编辑于星期六：二点 二十三分。7.一只重为G的蜗牛沿着藤蔓缓慢爬行，如图3所示.若藤蔓的倾角为，则藤蔓对蜗牛的作用力大小为()A.Gsin B.Gcos C.Gtan D.G解析图3123456789101213141511第四十一页，编辑于星期六：二点 二十三分。8.如图4所示，质量为m的木块静止在一固定的斜面上，已知木块与斜面间的动摩擦因数为，斜面倾角为，则木块所受摩擦力的大小为()A.mgcos B.mgsin C.mgcos D.mgsin 解析图4解解析析木块受到的重力有两个效果：使木块有沿斜面下滑的趋势和使木块挤压斜面，因木块静止，故由二力平衡知，Ffmgsin，选项D正确.123456789101213141511第四十三页，编辑于星期六：二点 二十三分。9.三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图5所示，其中OB是水平的，A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳()A.必定是OAB.必定是OBC.必定是OCD.可能是OB，也可能是OC解析图51234567891012 13141511第四十四页，编辑于星期六：二点 二十三分。10.如图6所示，两竖直木桩ab、cd固定，一不可伸长的轻绳两端固定在a、c端，绳长L，一质量为m的物体A通过轻质光滑挂钩挂在轻绳中间，静止时轻绳两端夹角为120.若把轻绳换成自然长度为L的橡皮筋，物体A悬挂后仍处于静止状态，橡皮筋处于弹性限度内.若重力加速度大小为g，关于上述两种情况，下列说法正确的是()A.轻绳的弹力大小为2mgB.轻绳的弹力大小为mgC.橡皮筋的弹力大于mgD.橡皮筋的弹力大小可能为mg图6解析123456789101213141511第四十六页，编辑于星期六：二点 二十三分。11.水平地面上一物体在两个水平拉力的作用下做匀速直线运动，其中正东方向的拉力大小为6 N，正北方向的拉力大小为8 N.现保持正北方向的拉力不变，撤去正东方向的拉力，下列对撤去拉力到物体停止运动前这段过程中物体所受到的摩擦力的分析，其中正确的是()A.摩擦力方向为正南方向B.摩擦力大小为6 NC.摩擦力大小为8 ND.摩擦力大小为10 N解析123456789101213141511第四十八页，编辑于星期六：二点 二十三分。A.物体所受的支持力逐渐增大B.物体所受的支持力与摩擦力的合力逐渐增大C.物体所受的重力、支持力和摩擦力这三个力的合力逐渐增大D.物体所受的重力、支持力和摩擦力这三个力的合力不变图7123456789101213141511解析12.如图7所示，一个物体静止放在倾斜的木板上，在木板的倾角逐渐增大到某一角度的过程中，物体一直静止在木板上，则下列说法中正确的有()第五十页，编辑于星期六：二点 二十三分。13.如图8所示，作用于坐标原点O的三个力平衡，已知三个力均位于xOy平面内，其中力F1的大小不变，方向沿y轴负方向；力F2的大小未知，方向与x轴正方向的夹角为.则下列关于力F3的判断正确的是()A.力F3只能在第二象限B.力F3与F2夹角越小，则F2与F3的合力越小C.力F3的最小值为F1cos D.力F3的最小值为F1sin 图8123456789101213141511解析第五十二页，编辑于星期六：二点 二十三分。14.已知物体在三个共点力的作用下沿x轴运动，其俯视图如图9所示，不计接触面的摩擦力.F180 N，F2120 N.两力与x轴夹角都是30，F3是确保物体沿x轴运动的最小分力，求：(1)最小分力为多大？力沿什么方向？图9解解析析对F1、F2进行正交分解可知：F1yF1sin 3040 N，F2yF2sin 3060 N，故确保物体沿x轴运动的最小分力FminF2yF1y20 N，方向沿y方向答案答案20 N方向沿y方向12345678910121314 1511解析答案第五十四页，编辑于星期六：二点 二十三分。(2)在上述情况中三个分力的合力等于多少？123456789101213141511解析答案第五十五页，编辑于星期六：二点 二十三分。15.如图10所示，某人用轻绳牵住一只质量m0.6 kg的氢气球，因受水平风力的作用，系氢气球的轻绳与水平方向成37角.已知空气对气球的浮力为15 N，人的质量M50 kg，且人受的浮力忽略.(sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2)求：(1)画出气球的受力分析图，并求出水平风力的大小；图10123456789101112131415解析答案第五十六页，编辑于星期六：二点 二十三分。返回(2)通过计算说明，若水平风力增强，人对地面的压力如何变化？解析解析把人与氢气球视为整体，受力分析可得FNmgMgF浮.只是水平风力增强，地面对人的支持力不变.可知，若水平风力增强，人对地面的压力不变.答案答案不变123456789101213 141511解析答案第五十八页，编辑于星期六：二点 二十三分。