2024届高考物理一轮复习学案：2.3力的合成与分解.pdf

2.3 力的合成与分解力的合成与分解班级：班级：姓名：姓名：【学习目标】【学习目标】1.能够叙述和解释“力的合成与分解”确切含义及与其他知识的联系；（完成题 1、2、3、4、5）2.能在实际问题的分析、综合、推理和判断过程中运用“力的合成与分解”；（完成题 6、7、8、9）3.掌握题目中对应的知识与方法；【使用说明】【使用说明】1.阅读教材 P61-62写出分力、合力和力的合成的概念以及求合力的方法（以图形表示力的合成）2.阅读教材 P63解决思考与讨论，总结合力与分力的关系3.阅读教材 P64写出力的分解概念和力的合成与分解的关系4.阅读教材 P65掌握矢量运算法则并画出矢量三角形5.写出正交分解的步骤【探究问题一探究问题一】基本概念理解基本概念理解1.微点判断举例说明(1)合力与它的分力的作用对象为同一个物体。()(2)合力及其分力可以同时作用在物体上。()(3)几个力的共同作用效果可以用一个力来代替。()举例:(4)在进行力的合成与分解时，都要应用平行四边形定则或三角形定则。()(5)两个力的合力一定比其分力大。()举例:(6)互成角度(非 0或 180)的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形。()(7)既有大小又有方向的物理量一定是矢量。()举例:【探究问题二探究问题二】力的合成力的合成2.两个力的合力范围两个力的合力范围如图所示，为两个大小不变、夹角 变化的力的合力的大小F 与 角之间的关系关系图像。(1)解释 0.5与 1.5的合力为什么相等?（2）合力大小随 怎样变化？（3）写出合力随 变化的解析式(由三角形定则的几何关系及余弦定理)（4）求出两个力的大小3三个力的合力范围三个力的合力范围举例说明三个力的合力范围。4作图法求合力作图法求合力求图中三个力的合力有几种方法？5.计算法求合力计算法求合力如图所示，一个“Y”形弹弓顶部跨度为 L，两根相同的橡皮条自由长度均为 L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律，且劲度系数为 k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内)，（1）画出弹丸的受力图（平面图）。（2）“则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为”，其中“最大”的含义是什么？（3）计算裹片对弹丸作用力有几种方法？（4）则发射过程中裹片对弹丸的最大作用(5)用作图探究下列问题并得出结论总结:a.当两个分力大小一定时，合力随夹角如何变化，写出合力与夹角的表达式b.合力一定，两等大分力大小随夹角如何变化【探究问题三探究问题三】力的分解（正交分解）力的分解（正交分解）6.如图所示，质量为 m 的物体置于倾角为 的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为，先用平行于斜面的推力 F1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力 F2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，（1）求 F1、F2的大小（2）两次以相同加速度 a 上滑，F1、F2 的大小【探究问题四探究问题四】“死结死结”与与“活结活结”模型结构模型解读模型特点活结活结”把绳子分为两段，且可沿绳移动，“活结”一般由绳跨过滑轮或绳上挂一光滑挂钩而形成，绳子因“活结”而弯曲，但实际为同一根绳“活结”绳子上的张力大小处处相等死结“死结”把绳子分为两段，且不可沿绳子移动，“死结”两侧的绳因结而变成两根独立的绳死结两侧的绳子张力不一定相等7.如图所示，轻绳一端固定在 A 点，另一端跨过与 A 等高的光滑定滑轮 B 后悬挂一个砂桶 Q(含砂子)。现有另一个砂桶 P(含砂子)系在 C 点，砂桶(含砂子)P、Q的总质量分别为 m1、m2，系统平衡时，ACB90，CAB60，忽略滑轮的大小以及摩擦。（1）根据“死结”与“活结”的定义，说明 B、C 两结点的特点（2）求出 FBC、FCP、FAC的大小（3）求出 m1与 m2的比值（4）在两桶内增加砂子，若使 C 点位置保持不变，两桶内加入砂子的质量之比【探究问题五探究问题五】“定杆定杆”与与“动杆动杆”模型结构模型解读模型特点动杆轻杆被固定在接触面上，不发生转动杆所受的弹力方向不一定沿杆，可沿任意方向定杆轻杆用光滑的转轴或铰链连接，轻杆可围绕转轴或铰链自由转动当杆处于平衡时，杆所受的弹力方向一定沿杆8.如图甲所示，轻绳 AD 跨过固定在水平横梁 BC 右端的定滑轮挂住一个质量为 m1的物体，ACB30；图乙所示的轻杆 HG 一端用铰链固定在竖直墙上，另一端 G 通过细绳 EG 拉住，EG 与水平方向成 30角，轻杆的 G 点用细绳 GF拉住一个质量为 m2的物体，重力加速度为 g，（1）观察甲、乙两图找到“死结”“活结”，“定杆”“动杆”说明两杆受力特点（画图说明）（2）求出轻绳拉力 FAC、FEG的大小（3）求出甲、乙两图中轻绳对杆作用力大小【探究问题六探究问题六】力的合成中最小值问题力的合成中最小值问题9.如图所示，重力为 G 的小球用轻绳悬于 O 点，用力 F 拉住小球，使轻绳保持偏离竖直方向 60角且不变，当 F 与竖直方向的夹角为 时 F 最小，则、F 的值分别为多少