第2讲-力的合成与分解课件.ppt

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1、1创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点第第2讲力的合成与分解讲力的合成与分解2创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点一、力的合成一、力的合成1.合力与分力合力与分力(1)定定义义：如如果果一一个个力力_跟跟几几个个共共点点力力共共同同作作用用产产生生的的效效果果相相同同，这这一一个个力就叫做那几个力的力就叫做那几个力的_，那几个力叫做这一个力的，那几个力叫做这一个力的_。(2)关系：合力与分力是关系：合力与分力是_的关系。的关系。知识要点知识要点产产生的效果生的效果合力合力分力分力等效替代等效替代3创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点图图12.共点

2、力共点力作作用用在在物物体体的的_，或或作作用用线线的的_交交于于一一点点的的几几个个力力。如如下下图图1所所示示均是共点力。均是共点力。同一点同一点延延长线长线4创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点3.力的合成力的合成(1)定定义义：求几个力的：求几个力的_的的过过程。程。(2)运算法运算法则则平平行行四四边边形形定定则则：求求两两个个互互成成角角度度的的_的的合合力力，可可以以用用表表示示这这两两个个力力的的线线段段为为邻邻边边作作平平行行四四边边形形，这这两两个个邻邻边边之之间间的的_就就表表示示合合力力的的_和和_。如如图图2甲所示。甲所示。三角形定三角形定则则：把两个

3、矢量：把两个矢量_，从而求出合矢量的方法。如，从而求出合矢量的方法。如图图2 乙所示。乙所示。合力合力共点力共点力对对角角线线大小大小方向方向首尾相接首尾相接图图25创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点二、力的分解二、力的分解1.定义：求一个已知力的定义：求一个已知力的_的过程。的过程。2.运算法则：运算法则：_定则或定则或_定则。定则。3.分分解解方方法法：(1)按按力力产产生生的的_分分解解；(2)正正交交分分解解。如如图图3将将结结点点O所所受受的的力进行分解。力进行分解。分力分力平行四平行四边边形形三角形三角形效果效果图图36创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动

4、研透考点三、矢量和标量三、矢量和标量1.矢量：既有大小又有矢量：既有大小又有_的量，相加的量，相加时时遵从遵从_。2.标标量：只有大小没有量：只有大小没有_的量，求和的量，求和时时按按_相加。相加。方向方向平行四平行四边边形定形定则则方向方向代数法代数法则则7创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点1.(多选多选)关于几个力及其合力，下列关于几个力及其合力，下列说说法正确的是法正确的是()A.合力的作用效果跟原来那几个力共同作用合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产产生的效果相同生的效果相同B.合力与原来那几个力同合力与原来那几个力同时时作用在物体上作用在物体上C.合力的作用可以替

5、代原来那几个力的作用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求几个力的合力遵守平行四边边形定形定则则基础诊断基础诊断8创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点解解析析合合力力与与分分力力是是等等效效替替代代的的关关系系，即即合合力力的的作作用用效效果果与与那那几几个个分分力力的的共共同同作作用用效效果果相相同同，合合力力可可以以替替代代那那几几个个分分力力，但但不不能能认认为为合合力力与与分分力力同同时时作作用用在在物物体体上上，选选项项A、C正正确确，B错错误误；力力是是矢矢量量，所所以以求求合合力力时时遵遵守守平平行行四四边边形形定定则则，选项选项D正确

6、。正确。答案答案ACD9创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点2.人人教教版版必必修修1P64T2改改编编有有两两个个力力，它它们们的的合合力力为为0。现现在在把把其其中中一一个个向向东东的的6 N的力改的力改为为向南向南(大小不大小不变变)，它，它们们的合力大小的合力大小为为()答案答案B10创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点3.人人教教版版必必修修1P66T2改改编编一一个个竖竖直直向向下下的的180 N的的力力分分解解为为两两个个分分力力，一一个个分分力力在水平方向上并等于在水平方向上并等于240 N，则则另一个分力的大小另一个分力的大小为为()A.60

7、N B.240 N C.300 N D.420 N答案答案C11创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点4.一一体体操操运运动动员员倒倒立立并并静静止止在在水水平平地地面面上上，下下列列图图示示姿姿势势中中，沿沿手手臂臂的的力力F最最大大的是的是()解解析析将将运运动动员员所所受受的的重重力力按按照照效效果果进进行行分分解解，由由大大小小、方方向向确确定定的的一一个个力力分分解解为为两两个个等等大大的的力力时时，合合力力在在分分力力的的角角平平分分线线上上，且且两两分分力力的的夹夹角角越越大大，分分力力越大，故越大，故D正确。正确。答案答案D12创新设计创新设计知识梳理 双基过关课

8、堂互动 研透考点1.两个共点力的合力范围两个共点力的合力范围|F1F2|FF1F2。2.重要结论重要结论(1)两个分力一定两个分力一定时时，夹夹角角越大，合力越小。越大，合力越小。(2)合力一定合力一定时时，两个分力，两个分力夹夹角越大，两分力越大。角越大，两分力越大。(3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力。合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力。共点力的合成共点力的合成13创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点3.力合成的方法力合成的方法(1)作作图图法法(2)计计算法算法若若两两个个力力F1、F2的的夹夹角角为为，如如图图4所所示示，合合力力的的大大小小可可由由

9、余余弦弦定定理理得得到：到：图图414创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点4.三个共点力的合成三个共点力的合成(1)最大最大值值：三个力共：三个力共线线且同向且同向时时，其合力最大，其合力最大，为为F1F2F3。(2)最最小小值值：任任取取两两个个力力，求求出出其其合合力力的的范范围围，如如果果第第三三个个力力在在这这个个范范围围之之内内，则则三三个个力力的的合合力力的的最最小小值值为为零零。如如果果第第三三个个力力不不在在这这个个范范围围内内，则则合合力力的最小的最小值为值为最大的一个力减去另外两个最大的一个力减去另外两个较较小的力的大小之和。小的力的大小之和。15创新设计创

10、新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点【例例1】如如图图5所所示示，一一个个“Y”形形弹弹弓弓顶顶部部跨跨度度为为L，两两根根相相同同的的橡橡皮皮条条自自由由长长度度均均为为L，在在两两橡橡皮皮条条的的末末端端用用一一块块软软羊羊皮皮(长长度度不不计计)做做成成裹裹片片。若若橡橡皮皮条条的的弹弹力力与与形形变变量量的的关关系系满满足足胡胡克克定定律律，且且劲劲度度系系数数为为k，发发射射弹弹丸丸时时每每根根橡橡皮皮条条的的最最大大长长度度为为2L(弹弹性限度内性限度内)，则发则发射射过过程中裹片程中裹片对弹对弹丸的最大作用力丸的最大作用力为为()图图516创新设计创新设计知识梳理 双基过关

11、课堂互动 研透考点答案答案D17创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点1.(二二力力合合成成)人人教教版版必必修修1改改编编如如图图6所所示示，两两位位同同学学用用同同样样大大小小的的力力共共同同提提起起一一桶桶水水，桶桶和和水水的的总总重重力力为为G。下下列列说说法正确的是法正确的是()图图618创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点答案答案B19创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点2.(三三个个力力的的合合成成)三三个个共共点点力力大大小小分分别别是是F1、F2、F3，关关于于它它们们合合力力F的的大大小小，下下列列说说法正确的是法正确的是()A

12、.F大小的取大小的取值值范范围围一定是一定是0FF1F2F3B.F至少比至少比F1、F2、F3中的某一个力大中的某一个力大C.若若F1F2F3368，只要适当，只要适当调调整它整它们们之之间间的的夹夹角，一定能使合力角，一定能使合力为为零零D.若若F1F2F3362，只要适当，只要适当调调整它整它们们之之间间的的夹夹角，一定能使合力角，一定能使合力为为零零解解析析三三个个大大小小分分别别是是F1、F2、F3的的共共点点力力合合成成后后的的最最大大值值一一定定等等于于F1F2F3，但但最最小小值值不不一一定定等等于于零零，只只有有当当某某一一个个力力的的大大小小在在另另外外两两个个力力的的合合力

13、力范范围围内内时时，这这三个力的合力才可能为零，选项三个力的合力才可能为零，选项A、B、D错误，错误，C正确。正确。答案答案C20创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点3.(多多力力合合成成)(多多选选)5个个共共点点力力的的情情况况如如图图7所所示示。已已知知F1F2F3F4F，且且这这4个个力力恰恰好好围围成成一一个个正正方方形形，F5是是其其对对角角线线。下下列列说说法正确的是法正确的是()图图721创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点答案答案AD22创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点1.效果分解法效果分解法力分解的两种常用方法力分解的两种

14、常用方法23创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点2.正交分解法正交分解法(1)定定义义：将已知力按互相垂直的两个方向：将已知力按互相垂直的两个方向进进行分解的方法。行分解的方法。(2)建建立立坐坐标标轴轴的的原原则则：一一般般选选共共点点力力的的作作用用点点为为原原点点，在在静静力力学学中中，以以少少分分解解力力和和容容易易分分解解力力为为原原则则(即即使使尽尽可可能能多多的的力力在在坐坐标标轴轴上上)；在在动动力力学学中中，以以加加速速度度方向和垂直加速度方向方向和垂直加速度方向为为坐坐标轴标轴建立坐建立坐标标系。系。24创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点2

15、5创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点【例例2】(2019江江苏苏卷卷，2)如如图图8所所示示，一一只只气气球球在在风风中中处处于于静静止止状状态态，风风对对气气球球的的作作用用力力水水平平向向右右。细细绳绳与与竖竖直直方方向向的的夹夹角角为为，绳绳的的拉拉力力为为T，则则风风对对气气球球作作用力的大小用力的大小为为()图图826创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点答案答案C解解析析对对气气球球，受受力力分分析析如如图图所所示示，将将绳绳的的拉拉力力T分分解解，在在水水平平方方向向：风风对对气气球球的作用力大小的作用力大小FTsin，选项，选项C正确。正确。27

16、创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点1.(效果分解效果分解)(多选多选)下下图图中按力的作用效果分解合理的是中按力的作用效果分解合理的是()28创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点甲甲 乙乙解解析析对对B项项图图，物物体体的的重重力力按按效效果果分分解解成成垂垂直直斜斜面面的的力力与与垂垂直直挡挡板板的的力力，如如图图甲所示，故甲所示，故B错误；错误；对对C项项图图，按按照照力力的的作作用用效效果果，拉拉力力分分解解成成如如图图乙乙所所示示，故故C错错误误；A、D图图中中力的分解是合理的。力的分解是合理的。答案答案AD29创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互

17、动 研透考点2.(正正交交分分解解)(多多选选)如如图图9所所示示，质质量量为为m的的木木块块在在推推力力F作作用用下下，在在水水平平地地面面上上做做匀匀速速运运动动。已已知知木木块块与与地地面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为，重重力力加加速速度度为为g，那那么么木木块块受受到的滑到的滑动动摩擦力大小摩擦力大小为为()图图9A.mg B.(mgFsin)C.(mgFsin)D.Fcos 30创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点答案答案BD解解析析木木块块匀匀速速运运动动时时受受到到四四个个力力的的作作用用：重重力力mg、推推力力F、支支持持力力FN、滑滑动动摩摩擦擦力力Ff。

18、建建立立如如图图所所示示的的直直角角坐坐标标系系，将将F进进行行正正交交分分解解(这这样样建建立立坐坐标标系系只只需需分分解解F)，由由于于木木块块做做匀匀速速直直线线运运动动，根根据据平平衡衡条条件件可可得得FfFcos，FNmgFsin，又，又FfFN，解得，解得Ff(mgFsin)，故选项，故选项B、D正确。正确。31创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点力的合成和分解在力的合成和分解在“死结死结”“”“活结活结”问题中的综合应用问题中的综合应用(1)“死死结结”可可理理解解为为把把绳绳子子分分成成两两段段，且且不不可可以以沿沿绳绳子子移移动动的的结结点点。“死死结结”两两

19、侧侧的的绳绳因因“结结”而而变变成成了了两两根根独独立立的的绳绳，因因此此由由“死死结结”分分开开的的两两段段绳绳子子上上的的弹弹力力不不一一定相等。定相等。(2)“活活结结”可可理理解解为为把把绳绳子子分分成成两两段段，且且可可以以沿沿绳绳子子移移动动的的结结点点。“活活结结”一一般般由由绳绳跨跨过过滑滑轮轮或或者者绳绳上上挂挂一一光光滑滑挂挂钩钩而而形形成成。绳绳子子虽虽然然因因“活活结结”而而弯弯曲曲，但但实实际际上上“活活结结”两两侧侧的的绳绳子子是是同同一一根根绳绳，所所以以由由“活活结结”分分开开的的两两段段绳绳子子上上弹弹力力的的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹

20、角的平分线。大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线。32创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点【例例3】(2019辽辽宁宁葫葫芦芦岛岛模模拟拟)如如图图10所所示示，细细绳绳一一端端固固定定在在A点点，另另一一端端跨跨过过与与A等等高高的的光光滑滑定定滑滑轮轮B后后悬悬挂挂一一个个砂砂桶桶Q(含含砂砂子子)。现现有有另另一一个个砂砂桶桶P(含含砂砂子子)通通过过光光滑滑挂挂钩钩挂挂在在A、B之之间间的的细细绳绳上上，稳稳定定后后挂挂钩钩下下降降至至C点点，ACB120，下列下列说说法正确的是法正确的是()图图1033创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动

21、 研透考点A.若只增加若只增加Q桶中的砂子，再次平衡后桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不桶位置不变变B.若只增加若只增加P桶中的砂子，再次平衡后桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不桶位置不变变C.若在两桶内增加相同若在两桶内增加相同质质量的砂子，再次平衡后量的砂子，再次平衡后P桶位置不桶位置不变变D.若在两桶内增加相同若在两桶内增加相同质质量的砂子，再次平衡后量的砂子，再次平衡后Q桶位置上升桶位置上升34创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点答案答案C35创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点【拓拓展展提提升升】(多多选选)【例例3】中中，将将砂砂桶桶P连连接接的的光光滑

22、滑挂挂钩钩改改为为质质量量不不计计的的细细绳绳，细细绳绳系系在在C点点，如如图图11所所示示，在在两两砂砂桶桶中中装装上上一一定定质质量量的的砂砂子子，砂砂桶桶(含含砂砂子子)P、Q的的总总质质量量分分别别为为m1、m2，系系统统平平衡衡时时，ACB90、CAB60，忽忽略略滑滑轮轮的的大大小小以以及及摩摩擦擦。则则下下列列说说法正确的是法正确的是()A.m1m211B.m1m221C.若在两桶内增加相同若在两桶内增加相同质质量的砂子，量的砂子，C点的位置上升点的位置上升D.若在两桶内增加相同若在两桶内增加相同质质量的砂子，量的砂子，C点的位置保持不点的位置保持不变变图图1136创新设计创新设

23、计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点答案答案BC37创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点【例例4】(2019天天津津卷卷，2)2018年年10月月23日日，港港珠珠澳澳跨跨海海大大桥桥正正式式通通车车。为为保保持持以以往往船船行行习习惯惯，在在航航道道处处建建造造了了单单面面索索(所所有有钢钢索索均均处处在在同同一一竖竖直直面面内内)斜斜拉拉桥桥，其其索索塔塔与与钢钢索索如如图图12所示。下列所示。下列说说法正确的是法正确的是()A.增加增加钢钢索的数量可减小索塔受到的向下的索的数量可减小索塔受到的向下的压压力力B.为为了减小了减小钢钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度索承

24、受的拉力，可以适当降低索塔的高度C.索塔两索塔两侧钢侧钢索索对对称且拉力大小相同称且拉力大小相同时时，钢钢索索对对索塔的合力索塔的合力竖竖直向下直向下D.为为了使索塔受到了使索塔受到钢钢索的合力索的合力竖竖直向下，索塔两直向下，索塔两侧侧的的钢钢索必索必须对须对称分布称分布力的合成与分解在实际生活中的应用力的合成与分解在实际生活中的应用图图1238创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点答案答案C解解析析索索塔塔对对钢钢索索和和桥桥体体竖竖直直向向上上的的作作用用力力跟跟钢钢索索和和桥桥体体整整体体的的重重力力平平衡衡。增增加加钢钢索索数数量量，其其整整体体重重力力变变大大，故故索

25、索塔塔受受到到的的压压力力变变大大，A错错误误；若若索索塔塔高高度度降降低低，则则钢钢索索与与竖竖直直方方向向夹夹角角将将变变大大，由由FTcos G可可知知，钢钢索索拉拉力力FT将将变变大大，B错错误误；两两侧侧拉拉力力对对称称，合合力力一一定定在在夹夹角角平平分分线线上上，即即竖竖直直向向下下，C正正确确；索索塔塔受受到到钢钢索索的的拉拉力力合合力力竖竖直直向向下下，当当两两侧侧钢钢索索的的拉拉力力大大小小不不等等时时，由由图图可可知知，两两侧侧的钢索不一定对称，的钢索不一定对称，D错误。错误。39创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点1.(2019江江西西萍萍乡乡模模拟拟)

26、刀刀、斧斧、凿凿等等切切削削工工具具的的刃刃部部叫叫做做劈劈，如如图图13所所示示是是用用斧斧头头劈劈木木柴柴的的示示意意图图。劈劈的的纵纵截截面面是是一一个个等等腰腰三三角角形形，使使用用劈劈的的时时候候，垂垂直直劈劈背背加加一一个个力力F，这这个个力力产产生生两两个个作作用用效效果果，使使劈劈的的两两个个侧侧面面推推压压木木柴柴，把把木木柴柴劈劈开开。设设劈劈背背的的宽宽度度为为d，劈劈的的侧侧面面长长为为l，不不计计斧斧头头的的自自身身重重力力，则则劈劈的的侧侧面推面推压压木柴的力木柴的力约为约为()图图1340创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点答案答案B41创新设计创

27、新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点2.历历经经一一年年多多的的改改造造，太太原原迎迎泽泽公公园园重重新新开开园园，保保持持原原貌貌的的七七孔孔桥桥与与新新建建的的湖湖面面码码头头，为为公公园园增增色色不不少少。如如图图14乙乙是是七七孔孔桥桥正正中中央央一一孔孔，位位于于中中央央的的楔楔形形石石块块1，左左侧侧面面与与竖竖直直方方向向的的夹夹角角为为，右右侧侧面面竖竖直直。若若接接触触面面间间的的摩摩擦擦力力忽忽略略不不计计，则则石石块块1左、右两左、右两侧侧面所受面所受弹弹力的比力的比值为值为()图图1442创新设计创新设计知识梳理 双基过关课堂互动 研透考点答案答案C43本节内容结束