人教版课标高中物理必修一力的合成与分解部分.ppt

《人教版课标高中物理必修一力的合成与分解部分.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版课标高中物理必修一力的合成与分解部分.ppt（37页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11合力与分力：如果几个力共同作用产生的合力与分力：如果几个力共同作用产生的与某一个力单独作用时的与某一个力单独作用时的相相同同，则则这这一一个个力为那几个力的力为那几个力的 ，那几个力为这一个力的，那几个力为这一个力的2共点力：几个力都作用在物体的共点力：几个力都作用在物体的，或者它们的或者它们的相交于一点，这几个力叫做共点力相交于一点，这几个力叫做共点力效果效果效果效果分力分力同一点同一点作用线作用线合力合力物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修13力的合成：求几个力的力的合成：求几个力的的过程的过程4平平行行四四边边形形定定则则：求求互互成成角角

2、度度的的两两个个共共点点力力的的合合力，可以用表示这两个力的线段为力，可以用表示这两个力的线段为作作平平行行四四边形，这两个相邻边之间的边形，这两个相邻边之间的就就表表示示合合力力的的 和和合力合力邻边邻边对角线对角线大小大小方向方向物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11力的分解：求一个力的力的分解：求一个力的的的过过程程，力力的的分分解与力的合成互为解与力的合成互为2遵从原则：遵从原则：定则定则3矢量运算法则矢量运算法则(1)平行四边形定则平行四边形定则(2)三角形定则：把两个矢量的三角形定则：把两个矢量的顺顺次次连连结结起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的起来，第一个矢量的首到第二

3、个矢量的尾的为为合矢量合矢量逆运算逆运算分力分力平行四边形平行四边形首尾首尾有向线段有向线段物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1特别提醒：特别提醒：(1)合力不一定大于分力；合力不一定大于分力；(2)合合力力与与它它的的分分力力是是力力的的效效果果上上的的一一种种等等效效替替代代关关系，而不是力的本质上的替代系，而不是力的本质上的替代物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11两个共点力的合力范围：两个共点力的合力范围：|F1F2|FF1F2即即两两个个力力的的大大小小不不变变时时，其其合合力力随随夹夹角角的的增增大大而而减减小小当当两两力力反反向向时时，合合力力最最小小，为为|F1F2

4、|；当当两两力力同同向向时时，合力最大，为合力最大，为F1F2.物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修12三个共面共点力的合力范围三个共面共点力的合力范围(1)三三个个力力共共线线且且方方向向相相同同时时，其其合合力力最最大大为为FF1F2F3.(2)以以这这三三个个力力的的大大小小为为边边，如如果果能能组组成成封封闭闭的的三三角角形形，则其合力最小值为零则其合力最小值为零物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1两两个个大大小小均均为为F的的力力合合成成，夹夹角角越越小小(大大)，合合力力越越大大(小小)，当当夹夹角角为为120时时，合合力力大大小小也也为为F.三三个个大大小小为为F的的力

5、力夹角互为夹角互为120时，合力为零时，合力为零物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11已已知知力力F的的大大小小与与方方向向以以及及两两个个力力的的方方向向，则则两两个个分力的大小有惟一确定解，如图分力的大小有惟一确定解，如图1.图图1物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修12已已知知F的的大大小小与与方方向向以以及及一一个个分分力力的的大大小小和和方方向向，则另一分力的大小和方向有惟一确定解，如图则另一分力的大小和方向有惟一确定解，如图2.图图2物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修13已已知知力力F的的大大小小和和方方向向以以及及一一个个分分力力F1的的方方向向和和另另一个分力一

6、个分力F2的大小，如图的大小，如图3.图图3物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1当当F2Fsin时时，有有惟惟一一解解；当当F2F2Fsin时时，有有两两解解；当当F2F时时，一一解解具具体体做做法法是是以以F的的末末端端为为圆圆心心，以以F2的的大大小小为为半半径径画画圆圆弧弧，与与F1相相切切，惟惟一一解解，如如图图(a)；相相交交，两两解解，如如图图(b)；不不相相交交，无无解解，如图如图(c)；F2F时，相交于一点，有一解，如图时，相交于一点，有一解，如图(d)物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11将将一一个个力力分分解解为为相相互互垂垂直直的的两两个个分分力力的的分分解解

7、方方法法叫做力的正交分解法，如图叫做力的正交分解法，如图4所示所示2多多个个共共点点力力合合成成的的正正交交分分解解法法，把把各各力力沿沿相相互互垂垂直直的的x轴轴、y轴轴分分解解，F1分分解解为为F1x和和F1y，F2分分解解为为F2x和和F2y，F3分解为分解为F3x和和F3y则则图图4物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修13正交分解时建立坐标轴的原则正交分解时建立坐标轴的原则(1)在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则；在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则；(2)在在动动力力学学中中，以以加加速速度度方方向向和和垂垂直直加加速速度度方方

8、向向为为坐标轴建立坐标系，这样使牛顿第二定律表达式变为坐标轴建立坐标系，这样使牛顿第二定律表达式变为(3)尽量不分解未知力或少分解未知力尽量不分解未知力或少分解未知力物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11当当已已知知合合力力F的的大大小小、方方向向及及一一个个分分力力F1的的方方向向时时，另另一一个个分分力力F2最最小小的的条条件件是是：两两个个分分力力垂垂直直，如如图图5(a)所所示示，最最小小的的力力F2Fsin，其中，其中为为F1与与F的夹角的夹角 2当当已已知知合合力力F的的方方向向及及一一个个分分力力F1的的大大小小、方方向向时时，另另一一个个分分力力F2最最小小的的条条件件是

9、是：所所求求分分力力F2与与合合力力F垂垂直直，如如图图5(b)所所示示，最最小小的力的力F2F1sin，其中，其中是是F1与与F的夹角的夹角物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修13当当已已知知合合力力F的的大大小小及及一一个个分分力力F1的的大大小小时时，另另一一个个分分力力F2最最小小的的条条件件是是：已已知知大大小小的的分分力力F1与与合合力力F同同方方向，最小值为向，最小值为F2FF1.物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1【例例1】(2009年年江江苏苏卷卷)用用一一根根长长1 m的的轻轻质质细细绳绳将将一一幅幅质质量量为为1 kg的的画画框框对对称称悬悬挂挂在在墙墙壁壁上上

10、已已知知绳绳能能承承受受的的最最大大张张力力为为10 N为为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g取取10 m/s2)()图图6物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解解析析：将将画画框框重重力力沿沿两两绳绳方方向向分分解解如如图图7，根根据据牛牛顿顿第第三三定定律律可可知知，每每根根绳绳上上拉拉力力的的大大小小必必和和两两重重力力的的每每个个分分力大小相等，即力大小相等，即G1G210 N由力的平行四边形定则可知由力的平行四边形定则可知G1与与G2夹角为夹角为120所以两挂钉间距所以两挂钉间距物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1变变式式1：

11、如如图图8所所示示，在在倾倾角角为为的的固固定定光光滑滑斜斜面面上上，质质量量为为m的的物物体体受受外外力力F1和和F2的的作作用用，F1方方向向水水平平向向右右，F2方方向向竖竖直直向向上上若若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是物体静止在斜面上，则下列关系正确的是()图图8AF1sinF2cosmgsin，F2mgBF1cosF2sinmgsin，F2mgCF1sinF2cosmgsin，F2mgDF1cosF2sinmgsin，F2mg物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解解析析：将将物物体体所所受受的的各各个个力力进进行行正正交交分分解解，则则沿沿斜斜面面方向上：方向上：F1co

12、sF2sinmgsin由由于于斜斜面面对对物物体体的的支支持持力力沿沿竖竖直直方方向向的的分分力力是是向向上上的的，因此因此F2mg，应选，应选B.答案：答案：B物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1【例例2】如如图图9所所示示，用用一一个个轻轻质质三三角角支支架架悬悬挂挂重重物物，已已知知AB杆杆所所能能承承受受的的最最大大压压力力2000 NAC绳绳所所能能承承受受最最大大拉拉力力1000 N，30，为为不不使使支支架架断断裂裂，求求悬悬挂挂的的重重物物应满足的条件应满足的条件图图9物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1悬悬绳绳受受到到竖竖直直向向下下的的拉拉力力FG，在在这这个个

13、拉拉力力作作用用下下，它它将将压压紧紧水水平平杆杆AB并并拉拉紧紧绳绳索索AC，所所以以应应把把拉拉力力F沿沿AB、CA两两个个方方向向分分解解，设设两两分分力力为为F1、F2，画画出出平平行行四四边边形形如如图图10所示所示由图可知：由图可知：F1F2cosGmF2sin30500 N.物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1变变式式2：如如图图11所所示示，轻轻绳绳AC与与水水平平面面夹夹角角30，BC与与水水平平面面夹夹角角60，若若AC、BC能能承承受受的的最最大大拉拉力力不不能能超超过过100 N，那那么么重重物物G不不能能超超过过多多少少？(设设悬悬挂挂重重物物G的绳的绳CD强度

14、足够大强度足够大)图图11物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1【例例3】如如图图13所所示示，物物体体静静止止于于光光滑滑水水平平面面M上上，力力F作作用用于于物物体体O点点，现现要要使使物物体体沿沿着着OO方方向向做做直直线线运运动动(F与与OO方方向向都都在在M平平面面内内)，必必须须同同时时再再加加一一个个力力F，这这个力的最小值是个力的最小值是()图图13 AFtan BFcosCFsin DFcotC物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1变变式式3：如如图图14所所示示，用用长长为为L的的轻轻绳绳悬悬挂挂一一质质量量为为m的的小小球

15、球，对对小小球球再再施施加加一一个个力力，使使绳绳与与竖竖直直方方向向成成角角并并绷绷紧紧，小小球球处处于于静静止止状态，此力最小为状态，此力最小为()AmgsinBmgcosCmgtan Dmgcot物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解解析析：以以小小球球为为研研究究对对象象，则则小小球球受受重重力力mg，绳绳拉拉力力FT，施施加加外外力力F，应应有有F与与FT合合力力与与mg等等大大反反向向即即F与与FT的的合合力力为为Gmg.如如图图15所所示示，在在合合力力G一一定定，其其一一分分力力FT方方向向一一定定的的前前提提下下，另另一一分分力力的的最最小小值值由由三三角角形形定定则则

16、可可知知F应垂直绳所在直线，故应垂直绳所在直线，故Fmgsin.答案：答案：A物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11一一个个物物体体受受同同一一平平面面的的四四个个共共点点力力作作用用而而处处于于静静止止状状态态，如如图图16，若若将将F4大大小小不不变变而而将将其其逆逆时时针针转转过过90。，其其余余三三个个力力不不变变，则则此时物体所受合理大小为此时物体所受合理大小为（）（）图图16物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解解析析：由由平平衡衡条条件件可可知知，F1、F2、F3三三力力的的合合力力必必与与F4等等大大反反向向，若若保保持持F1、F2、F3三三力力不不变变即即三三力力

17、合合力力不不变变，当当F4大大小小不不变变逆逆时时针针方方向向转转过过90时时，此此时时等等效效于于两两个个大大小小均均为为F4、夹夹角角为为90的的二二力力合合成成，其其大大小小应应为为F4，故故C项项正确正确答案：答案：C物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修12用用两两条条细细绳绳把把一一个个镜镜框框悬悬挂挂在在墙墙上上，在在如如下下图图所所示的四种挂法中，细绳对镜框拉力最小的是示的四种挂法中，细绳对镜框拉力最小的是()物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解解析析：由由力力的的合合成成与与分分解解知知，合合力力一一定定时时夹夹角角越越大大时时分力越大，夹角越小时分力越小，故答案分

18、力越大，夹角越小时分力越小，故答案B正确正确答案：答案：B物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修13手手握握轻轻杆杆，杆杆的的另另一一端端安安装装有有一一个个小小滑滑轮轮C，支支持持着着悬悬挂挂重重物物的的绳绳子子，如如图图17所所示示，现现保保持持滑滑轮轮C的的位位置置不不变，使杆向下转动一个角度，则杆对滑轮变，使杆向下转动一个角度，则杆对滑轮C的作用力将的作用力将()图图17A变大变大 B不变不变C变小变小 D无法确无法确定定B物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修14(2009年年山山东东卷卷)如如图图18所所示示，光光滑滑半半球球形形容容器器固固定定在在水水平平面面上上，O为为球球

19、心心一一质质量量为为m的的小小滑滑块块，在在水水平平力力F的的作作用用下下静静止止于于P点点设设滑滑块块所所受受支支持持力力为为FN，OP与与水水平平方方向向的的夹夹角角为为.下下列列关关系系正正确确的的是是()图图18物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解析：解析：滑块受力如图滑块受力如图19，由平衡条件知：，由平衡条件知：答案：答案：A图图19物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修15(2010年年江江苏苏锡锡南南模模拟拟)如如图图20所所示示，物物块块在在力力F作作用用下下向向右右沿沿水水平平方方向向匀匀速速运运动动，则则物物块块受受到到的的摩摩擦擦力力Ff与与拉拉力力F的的合合力力方方向向应应该是该是()A水平向右水平向右B竖直向上竖直向上C向右偏上向右偏上D向左偏上向左偏上图图20答案：答案：B物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修16如如图图22所所示示，两两个个大大人人和和一一个个小小孩孩沿沿河河岸岸拉拉一一条条船船前前进进，两两个个大大人人的的拉拉力力F1200 N，F2100 N，方方向向如如图图22所所示示，要要使使船船在在河河中中间间平平行行河河岸岸行行驶驶，则则小小孩孩对对船船施施加的最小力是多大？加的最小力是多大？图图22物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1答案：答案：13.4 N图图23