第二章-相互作用第二讲-力的合成与分解课件.ppt

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1、第二章第二章 相互作用相互作用第二讲力的合成与分解第二讲力的合成与分解一、三年高考考点统计与分析一、三年高考考点统计与分析考点考点试题试题题型题型力的合成力的合成与分解与分解2012年浙江年浙江T142012年广东年广东T162012年山东年山东T172012年新课标年新课标T242012年上海年上海T62011年广东年广东T162011年江苏年江苏T92011年安徽年安徽T14选择题选择题选择题选择题选择题选择题计算题计算题选择题选择题选择题选择题选择题选择题选择题选择题第二讲力的合成与分解第二讲力的合成与分解考点考点2013年新课标年新课标T15/T212013年广东年广东T202013年

2、安徽年安徽T14/T242013年北京年北京T162013年重庆年重庆T12013年天津年天津T52013年山东年山东T152013年上海年上海T18一、三年高考考点统计与分析一、三年高考考点统计与分析试题试题题型题型力的合成力的合成与分解与分解选择题选择题/计算题计算题选择题选择题选择题选择题/计算题计算题计算题计算题选择题选择题选择题选择题选择题选择题选择题选择题第二讲力的合成与分解第二讲力的合成与分解 1合力与分力合力与分力 (1)定义：如果一个力定义：如果一个力 跟几个力共同作跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的用的效果相同，这一个力就叫那几个力的 ，那几个，那几个力就叫

3、这个力的力就叫这个力的 。(2)逻辑关系：合力和分力是一种在作用效果上的逻辑关系：合力和分力是一种在作用效果上的 关系。关系。2共点力共点力 作用于物体上作用于物体上 ，或者力的作用线或反向延长，或者力的作用线或反向延长线相交于线相交于 的几个力。的几个力。产生的效果产生的效果合力合力分力分力等效替代等效替代同一点同一点同一点同一点力的合成力的合成基础知识回扣基础知识回扣记一记记一记 (2)三三角角形形定定则则：把把两两个个矢矢量量的的 顺顺次次连连结结起起来来，第第一一个个矢矢量量的的首首端端到到第第二二个个矢矢量量的尾端的的尾端的 为为合矢量如合矢量如图图所示所示.3共点力的合成法共点力的

4、合成法则则 (1)平行四平行四边边形定形定则则：求两个互成角度的：求两个互成角度的 F1、F2的合力，可以用表示的合力，可以用表示F1、F2的有向的有向线线段段为为 作作平行四平行四边边形，形，这这两个两个邻边邻边之之间间的的对对角角线线就表示合力的就表示合力的 和和 ，如，如图图2甲所示。甲所示。共点力共点力邻边邻边大小大小方向方向首尾首尾有向有向线线段段图图2(3)两个共点力的合成：两个共点力的合成：两两个个力力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 ，当当两两力力反反向向时时，合合力力 ，为为 ，当当两两力力同向同向时时，合力，合力 ，为为 。则则合力范合力范围围

5、：。(4)三个共面共点力的合力范三个共面共点力的合力范围围三三 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 F .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，则则其其合合力力最最小小值值为为 ；若若不不能能组组成成封封闭闭的的三三角角形形，则则合合力力最最小小值值的的大大小小等等于于最最大大的的一一个个力减去另外两个力的和的力减去另外两个力的和的绝对值绝对值减减小小最小最小最大最大|F1F2|F合合F1F2F1F2F3零零|F1F2|F1F2针对训练针对训练11三个共点力的大小分三个共点力的大小分别

6、为别为F15 N，F210 N，F320 N，则则它它们们的合力的合力()A不会大于不会大于35 N B最小最小值为值为5 N C可能可能为为0 D可能可能为为20 N解析：解析：当当这这三个共点力同向三个共点力同向时时，合力最大，其，合力最大，其值为值为：FmaxF1F2F335 N.当当F1、F2同向，同向，F3与它与它们们反反向向时时，合力最小，其，合力最小，其值为值为：FminF3F1F25 N.因因为这为这三个力中任意两个力的合力都不可能与第三个三个力中任意两个力的合力都不可能与第三个力等力等值值反向，因此合力不可能反向，因此合力不可能为为0，它只能在，它只能在5 N35 N的范的范

7、围围内内变变化正确化正确选项为选项为ABD。ABD针对训练针对训练2 2.(2012运城模运城模拟拟)如如图图3所示，所示，质质量量为为m的滑的滑块块A受到与水平方向成受到与水平方向成角斜向上方角斜向上方的拉力的拉力F作用，向右做匀速直作用，向右做匀速直线线运运动动，则则滑滑块块受到的受到的拉力与摩擦力的合力的大小和方向是拉力与摩擦力的合力的大小和方向是()AFsin BmgFsin C竖竖直向上直向上 D向上偏右向上偏右 图图3 解析：将力解析：将力F沿水平方向和沿水平方向和竖竖直方向分解，水平分直方向分解，水平分力力为为Fcos，竖竖直分力直分力为为Fsin，因滑，因滑块块匀速直匀速直线线

8、运运动动，所以所以Fcos 与滑与滑块块所受的摩擦力等大反向，因此，滑所受的摩擦力等大反向，因此，滑块块所受的拉力与摩擦力的合力的大小所受的拉力与摩擦力的合力的大小为为Fsin，方向，方向竖竖直向上，直向上，A、C正确，正确，B、D错误错误。AC目录目录【思考思考】(1)(1)请对日光灯进行受力分析请对日光灯进行受力分析,分析它受到分析它受到哪些力哪些力,各力的关系如何各力的关系如何?受到的力受到的力:_:_。各力关系各力关系:_:_ 。重力、两绳拉力重力、两绳拉力 两绳拉力大小相等、方向垂直两绳拉力大小相等、方向垂直,其合力与重力等大其合力与重力等大反向反向(2)(2)日光灯的受力分析图日光

9、灯的受力分析图如何画如何画?【答案答案】B 【解析】【解析】日光灯受重力日光灯受重力G及两根及两根绳绳子的拉力子的拉力FT作用而作用而处处于平衡状于平衡状态态,其其受力如受力如图图所示。由于两个拉力的所示。由于两个拉力的夹夹角角成直角成直角,则则由力的平行四由力的平行四边边形定形定则则可知可知G=,故故FT=G,B选项选项正确。正确。规律小结规律小结解答共点力合成问题时应注意的问题解答共点力合成问题时应注意的问题1一般解题步骤一般解题步骤(1)明确研究对象，分析其受力情况明确研究对象，分析其受力情况(2)由由平行四边形定则准确画出两个共点力的合力平行四边形定则准确画出两个共点力的合力(3)若为

10、多个共点力，可依次合成若为多个共点力，可依次合成(4)用三角形知识进行求解或比较用三角形知识进行求解或比较2应注意的问题应注意的问题(1)合合力力与与分分力力是是一一种种等等效效替替代代关关系系，合合力力不不一一定定大大于分力于分力(2)三三个个共共点点力力合合成成时时，其其合合力力的的最最小小值值不不一一定定等等于于两个较小的力的和减去第三个较大的力两个较小的力的和减去第三个较大的力【变变式式训练训练】1.小小红红、小、小刚刚两人共提一桶水匀速两人共提一桶水匀速前行前行，如如图图所示所示，已知两人手臂上的拉力大小相已知两人手臂上的拉力大小相等等均均为为F，两人手臂两人手臂间间的的夹夹角角为为

11、，水和水桶的水和水桶的总总重力重力为为G，则则下列下列说说法中正确的是法中正确的是()A.当当为为120时时，F=GB.不管不管为为何何值值，F=C.当当=0时时，F=D.越大越大时时，F越小越小AC 【答案答案】AC 【解析】【解析】由力的合成可知由力的合成可知，两分力大小相等两分力大小相等时时,其其夹夹角角=120，F合合=F分分=G;=0时时，F分分=F合合=，故故AC对对，B错错。在合力一定。在合力一定时时，越大越大，分力越大分力越大，故故D错错。审题审题指指导导 第一步：抓关第一步：抓关键键点点 第二步：找突破口第二步：找突破口 要求要求AO绳绳的拉力的拉力FA和和OB绳绳的拉力的拉

12、力FB的大的大小，只要根据力的作用效果画出合力与分力小，只要根据力的作用效果画出合力与分力间间的关系的关系图图形，再形，再结结合数学知合数学知识识求解即可。求解即可。关键点关键点结结点点O、重物均、重物均处处于平衡状于平衡状态态AO绳绳水平，水平，OB绳绳与与竖竖直方向的直方向的夹夹角角为为AO绳绳的拉力的拉力FA、OB绳绳的拉力的拉力FB的方向的方向静止状态静止状态获取信息获取信息答案答案AC(2)按实际效果分解力的一般思路：按实际效果分解力的一般思路：答案：答案：CD 1.当两共点力当两共点力F1和和F2的大小的大小为为以下哪以下哪组组数据数据时时，其合力大小可能是，其合力大小可能是2 N

13、()A.F16 N，F23 N B.F13 N，F23 NC.F12 N，F24 N D.F15 N，F21 NBC2如如图图所所示示，在在宽宽为为20 m的的小小河河中中央央有有一一只只小小船船，在在岸岸上上用用两两根根长长各各为为26 m的的绳绳子子拉拉船船匀匀速速行行驶驶，若若绳绳子子的的拉拉力力均均为为1300 N，可可知知小小船船所所受受的的阻阻力力为为()A1 200 N B1 300 NC2 400 N D2 600 NC【解解析析】由由于于小小船船是是匀匀速速行行驶驶，因因此此两两根根绳绳子子的的拉拉力力的的合合力力与与船船所所受受阻阻力力等等大大反反向向，设设绳绳子子与与河河

14、岸岸的的夹夹角角为为，则则阻阻力力f21300cos，由由几几何关系可知，何关系可知，sin ，求得，求得f2400 N.3大大小小均均为为10 N的的两两个个力力合合成成，下下列列关关于于合合力大小与两力力大小与两力夹夹角角对应对应关系正确的是关系正确的是()A夹夹角角为为60时时，合力，合力为为10 N B夹夹角角为为90时时，合力，合力为为20 N C夹夹角角为为120时时，合力，合力为为10 N D任何情况下，合力任何情况下，合力为为20 NC【解析】【解析】A.F10 N；B.F10 N；C.F10 N，所以所以A、B、D错，错，C对对 4一一重重为为G的的物物体体在在重重力力和和恒

15、恒力力F的的共共同同作作用用下下沿沿与与竖竖直直方方向向成成角角的的直直线线匀匀加加速速向向下下运运动动，关于关于F的大小，下列的大小，下列说说法正确的是法正确的是()A一定等于一定等于Gtan B一定等于一定等于GsinC不可能大于不可能大于G D不可能小于不可能小于GsinD【解析】【解析】如图，如图，G和和F的合力应沿虚线的合力应沿虚线斜向下，所以斜向下，所以F的矢端应落在虚线上，的矢端应落在虚线上，F的最小值为的最小值为Gsin，故，故D对，对，ABC错错5物物体体受受共共点点力力F1、F2、F3作作用用而而做做匀匀速速直直线线运运动动，则这则这三个力可能三个力可能选选取的数取的数值为

16、值为 ()A15 N、10 N、6 N B3 N、6 N、4 NC1 N、2 N、10 N D1 N、6 N、8 N【解解析析】物物体体在在F1、F2、F3作作用用下下而而做做匀匀速速直直线线运运动动，则则三三个个力力的的合合力力必必定定为为零零，只只有有A、B选项中的三个力的合力可以为零，故选选项中的三个力的合力可以为零，故选AB.AB6如如图图所所示示，F1、F2、F3恰恰好好构构成成封封闭闭的的直直角角三三角形，角形，这这三个力的合力最大的是三个力的合力最大的是()【解析】【解析】由矢量合成法则可知由矢量合成法则可知A图的合力为图的合力为2F3，B图的合力为图的合力为0，C图的合力为图的

17、合力为2F2，D图的合图的合力为力为2F3，因，因F2为直角三角形的斜边，故这三个为直角三角形的斜边，故这三个力的合力最大的为力的合力最大的为C图图C7.如如图图所所示示，经经绳绳AO和和BO共共同同吊吊起起质质量量为为m的的重重物物，AO与与BO垂垂直直，BO与与竖竖直直方方向向的的夹夹角角为为，OC连连接重物，接重物，则则()AAO所受的拉力大小所受的拉力大小为为mgsinBAO所受的拉力大小所受的拉力大小为为CBO所受的拉力大小所受的拉力大小为为mgcosDBO所受的拉力大小所受的拉力大小为为AC【解析】【解析】方法一：正交分解法方法一：正交分解法将将O点受到的三个力沿水平和点受到的三个

18、力沿水平和竖竖直直两个方向两个方向进进行分解，如行分解，如图图甲所示，甲所示，分分别别在在这这两个方向上列出平衡方程得：两个方向上列出平衡方程得：FAsin FBcos mg FAcos FBsin 由由式解得式解得FAmgsin 和和FBmgcos.方法二：按力的实际作用效果进行分解方法二：按力的实际作用效果进行分解结结点点O受受到到的的绳绳OC的的拉拉力力FC等等于于重重物物所所受受重重力力mg，拉拉力力FC的的作作用用效效果果是是拉拉紧紧了了绳绳AO和和BO，故故可可将将拉拉力力FC沿沿绳绳AO和和BO所所在在直直线线进进行行分分解解，两两分分力力分分别别等等于于拉拉力力FA和和FB，由

19、由力力的的图图示示(图图丙丙)解解得得FAmgsin 和和FBmgcos.【再上台阶】【再上台阶】8滑板运滑板运动动是一是一项项非非常刺激的水上运常刺激的水上运动动研研究表明，在究表明，在进进行滑板运行滑板运动动时时，水水对对滑滑板板的的作作用用力力FN垂垂直直于于板板面面，大大小小为为kv2，其其中中v为为滑滑板板速速率率(水水可可视视为为静静止止)如如图图所所示示，某某次次运运动动中中，在在水水平平引引力力作作用用下下，当当滑滑板板和和水水面面的的夹夹角角37时时，滑滑板板做做匀匀速速直直线线运运动动，相相应应的的k54 kg/m.人人和和滑滑板板的的总总质质量量为为108 kg，试试求求(重重力力加加速速度度g取取10 m/s2，sin37取，忽略空气阻力取，忽略空气阻力)：(1)水平水平牵牵引力的大小；引力的大小；(2)滑板的速率滑板的速率