2014《导学教程》物理（新课标版）配套课件：第二章第二节

础
标
训
练
·
技
能
剖
过
题
关
探
法
· 突 破 考 点
解析 如图甲所示建立直角坐标系，把各个力分解到
抓 纲
两个坐标轴上，并求出x轴和y轴上的合力Fx和Fy，有：
扣
本
·
落
实
基
达
础
标
训
Fx＝F1＋F2cos 37°－F3cos 37°＝27 N
练 ·
Fy＝F2sin 37°＋F3sin 37°－F4＝27 N
技 能
实 基
(1)合力的大小与分力的大小无确定的关系，合力可能 达
础
标
比任意一个分力大，也可能比任意一个分力小，也可能等 训
练
于某一分力．
·
技
剖
(2)合力与它的分力是力的效果上的一种等效替代关系，能过
题 探
因此，只有作用在同一物体上的共点力才能进行合成．
关
法
·
突
破
考
点
二、力的分解
抓
【问题导引】 把一个力进行分解的方法有哪些？
关
法 ·
相互垂直的两个方向上去，然后分别求每个方向上力的_代__
突 破
_数__和___，把复杂的矢量运算转化为互相垂直方向上的简单
考 点
的代数运算．
抓
【自主检测】
纲 扣
2．关于物体受力分解问题，下列叙述正确的是
本 ·
A．斜面上的物体所受的重力，可以分解为使物体下
落 实
滑的力和物体对斜面的压力
基 础
剖
过
题 探
因此，如图乙所示，合力 F＝ F2x＋F2y≈38.2 N
关
法 · 突
tan φ＝FFxy＝1，所以 φ＝45°
破 考
即合力的大小约为 38.2 N，方向与 F1 的夹角为 45°.
点
答案 38.2 N，方向与F1的夹角为45°
抓 纲
达标训练·技能过关
扣
本
· 落
随堂演练
实
基 础
1．(2013·苏州模拟)如图2－2
础
达 标
G
3G
A. 4
B. 6
训 练 ·
技
3G
G
能
剖 题
C. 4
D. 2
过 关
探 法
解析 设每根钢索中弹力大小为F，由共点力平衡得：
·
突 4Fcos 60°＝G，解得F＝
破
考 点
答案 D
，选G项D对． 2
4．(2012·山东)如图2－2－11所示，两相同轻质硬杆
抓 纲
OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，
达 标
状态时，则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，
训 练
方向相反．“力的合成法”是解决三力平衡问题的基本方
· 技
剖 法．
能 过
题 探
2．力的效果分解法
关
法
·
(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向；
突
破
(2)再根据两个实际分力的方向画出平行四边形；
考
点
(3)最后由平行四边形和数学知识求出两分力的大小．
技 能
剖 477 N.
过
题
关
探
法 ·
[答案] (1)186 N， 方向垂 直 于河中 心 线在 F2一 侧
突 破
(2)477 N
考
点
抓
纲
扣
本
·
落
实 基
[思维提升] (1)在实际问题中进行力的分解时，有实 达
础 际意义的分解方法是按力的实际效果进行分解．
标 训
(2)力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力
达 标
今欲使船沿河中心线行驶，
训 练
即要求F1、F2、F3三力的合力沿x
· 技
剖 轴正方向，则须此三力在y轴上的
能 过
题 探
分力的代数和为零，
关
法 ·
即F1y＋F2y＋F3y＝0.
突 破 考 点
F1sin 60°－F2sin 30°－F3sin α＝0.
抓 纲 扣
所以
F3＝F1sin
60°－F2sin sin α
能 过
题
关
探
法
·
突
破
考
点
【自主检测】
抓 纲
1．一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，
扣 本
三力的矢量关系如图2－2－2所示(小方格边长相等)，则下
· 落
列说法正确的是
实
基
达
础
标
训
练
·
技
能
剖
过
题
关
探
法
·
突
破
考
点
抓
纲
扣
本 ·
A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不确定
落 实
B．三力的合力有惟一值3F3，方向与F3同向
础
标
训
练
·
技
能
剖
过
题
关
探
法
· 突 破 考 点
抓
A．F1>F2>F3
B．F3>F1>F2
纲 扣
C．F2>F3>F1
D．F3>F2>F1
本 ·
解析 P点在三力F1、F2、F3作用下保持静止，则其
落 实
合 外 力 为 零 ， F1 、 F2 的 合 力 F12 与 F3 等 大 反 向 ． 对 三 角 形
基 础
C．三力的合力有惟一值2F3，方向与F3同向
达 标
D．由题给条件无法求出合力大小
训 练
解析
以F1和F2为邻边作平行四边形，对角线必沿F3
· 技
剖 题 探
方向，其大小F12＝2F3，再与F3求合力，故F＝3F3，与F3 同向，所以只有B正确．
能 过 关
法
·
答案 B
突
破
考
点
抓
纲
扣
本
· 落
【学有所得】
达
B．斜面上的物体所受的重力，可以分解为使物体下 标
训
滑的力和使物体压紧斜面的力
练
·
C．水平地面上的物体受到的斜向上的拉力，可以分
技 能
剖 题
解为水平向前拉物体的力和竖直向上提物体的力
过 关
探 法
D．水平地面上的物体受到的斜向下的推力，可以分
· 突
解为水平向前推物体的力和竖直向下压地面的力
破 考
答案 BC
法
· 突
别求x轴和y轴上各力投影的合力Fx和Fy，其中Fx＝F1x＋F2x
破 考
＋F3x＋…；Fy＝F1y＋F2y＋F3y＋…
点
抓
(3)求 Fx 与 Fy 的合力即为共点力的合力(如图 2－2－
纲 扣
5 所示)．
本 ·
合力大小：F＝ F2x＋F2y，
落 实 基
合力的方向与 x 轴夹角：tan θ＝FFxy.
练 ·
技
作用下求合力的一种方法，分解的目的是为了更方便地求 能
剖
过
题 合力，将矢量运算转化为代数运算．
关
探
法
·
突
破
考
点
【跟踪训练】
抓 纲 扣 本
2．在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大 小依次为19 N、40 N、30 N和15 N，方向如图2－2－7所示，
· 落
求它们的合力．
实
基
达
抓
纲
扣
本
·
落
实
基
达
础
标
第二节 力的合成与分解
训 练 ·
技
能
剖
过
题
关
探
法
·
突
破
考
点
抓 纲
抓纲扣本·落实基础
扣
本
· 落
一、力的合成
实 基
【问题导引】 合力一定大于分力吗？作用在不同物 达
础 体上的力能进行合成吗？
标 训
【知识梳理】
练 ·
1．合力与分力：如果几个力同时作用于一个物体，
技 能
剖 题
我们可以求出这样一个力，使这个力产生的 效果 跟原来几
纲
扣
【知识梳理】
本 ·
1．概念：求一个力的 分力 的过程，是力的合成 的逆
落 实
运算．
基 础
2．遵循的原则： 平行四边形 定则或 三角形 定则．
达 标
3．分解的方法
训 练
(1)按力产生的 作用效果 进行分解．
· 技
剖
(2)正交分解：把一个力分解为 互相垂直 的两个分力，
能 过
题 探
特别是物体受多个力作用时，把物体受到的各力都分解到
点
抓
纲
扣
本
·
落
实
基
【学有所得】
础
达 标
按力的作用效果分解力是力分解时所必须遵循的原则，训练
而力的正交分解法是在力的计算过程中所采用的一种处理来自· 技剖 方法．
能 过
题
关
探
法
·
突
破
考
点
剖题探法·突破考点
抓
纲
扣 本
考点一 力的合成与分解的应用
·
落
【考点解读】
实
基 础
1．力的合成法：物体在三个共点力作用下处于平衡
达 标
训
练
·
技
能
剖
过
题
关
探
法
·
突
破
考
点
抓
解法二 合成法
纲 扣
以结点O为研究对象，结点O受
本 ·
三力而平衡．如图所示，
落
实
由三角函数关系知：
基
达
础
FA＝mgsin θ
标 训
FB＝mgcos θ
练 ·
[答案] AC
技 能
剖 题
[解题感悟]
力的合成法和力的效果分解法都是常见
过 关
探 法
的解题方法，一般适用于物体只受三个力作用情形中，如
(1)平行四边形定则：两个力合成
达 标
时，以表示这两个力的线段为邻边作
训 练
平 行 四 边 形 ， __这__两__个__邻__边__之__间__的____
· 技
剖 _对__角__线__就代表合力的大小和方向．
能 过
题 探
(2)三角形定则：把两个矢量首__尾__
关
法 ·
_相__接__从而求出合矢量的方法(如图2－
扣
本
【考点解读】
·
落
运用正交分解法解题的步骤
实
基 础
(1)正确建立直角坐标系，通常以共点力的作用点为坐
达 标
标原点，坐标轴x、y的方向可按下列原则去确定：
训 练
①尽可能使更多的力落在坐标轴上；
· 技
剖
②沿物体运动方向或加速度方向设置一个坐标轴．
能 过
题 探
(2)正交分解各力，即分别将各力投影到坐标轴上，分 关
· 突
果物体受三个以上的力作用，这两种方法则受到限制．
破
考
点
【跟踪训练】
抓
1．(2012·广东理综)如图2－2－4所示，两根等长的轻
纲
扣 绳将日光灯悬挂在天花板上，两绳与竖直方向的夹角都为
本
· 落
45°，日光灯保持水平，所受重力为G，左右两绳的拉力大
实 小分别为
基
达
础
标
训
练
·
技
能
剖
过
题
关
探
法
·
突
破
技 能 过 关
法
· 突 破
D．BO 所受的拉力大小为cmosgθ
考
点
[自主解答] 解法一 效果分解法
抓 纲 扣 本
· 落 实
结点O受到的绳OC的拉力FC大小等于重物所受重力 mg，将拉力FC沿绳AO和BO所在直线进行分解，两分力分 别等于拉力FA和FB，如图所示，由三角函数关系知：
基 础
FA＝mgsin θ，FB＝mgcos θ.
抓
【典例剖析】
纲 扣
［例1］ 如图2－2－3所示，轻
本
· 绳 AO 和 BO 共 同 吊 起 质 量 为 m 的 重
落
实 物．AO与BO垂直，BO与竖直方向的
基
达
础 夹角为θ，OC连接重物，则
标 训
A．AO 所受的拉力大小为 mgsin θ
练 ·
剖 题
B．AO 所受的拉力大小为smingθ
探
C．BO 所受的拉力大小为 mgcos θ
两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反，所以这
· 技
能
剖 题
三个力的合力为零，故D正确．
过 关
探 法
答案 D
·
突
破
考
点
2．(2011·广东理综)如图2－2－9所示的水平面上，橡
抓 纲
皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和
扣 本
F3三力作用下保持静止．下列判断正确的是
·
落
实
基
达
基 础
PF1F12，由大角对大力可知，F12＞F1＞F2，从而可得F3＞
达 标
F1＞F2.
训 练
·
技
能
剖
过
题
关
探
法
·
突
破
考
点
答案 B
3．(2013·安徽“江南十校”联考)
抓
纲 如图2－2－10所示，起重机将重为G的
扣
本 重物匀速吊起，此时四条纲索与竖直
·
落 实
方向的夹角均为60°，则每根钢索中
基 弹力大小为
30°
本 · 落
＝400×sin
60°－320×sin sin α
30°
N＝s1in86α
N.
实 基
显然，当 α＝90°时，F3 最小，为 186 N．即小孩对船 达
础 施加的最小的力的大小为 186 N，方向垂直于河中心线在
标 训
F2 一侧．
练 ·
此时，船所受合力大小为 F＝F1cos 60°＋F2cos 30°＝
达 标
训
－8所示，一个物体受到三个共点
练
·
力F1、F2、F3的作用，若将它们平
技 能
剖 题
移并首尾相接，三个力矢量组成了
过 关
探 法
一个封闭三角形，则物体所受这三
· 突
个力的合力大小为
破
考
点
抓
纲
扣
本
·
落 实
A．2F1
B．F2
基 础
C．2F3
D．0
解析 由矢量三角形定则可以看出，首尾相接的任意
达 标 训 练
达
础
标
训
练
·
技
能
剖
过
题
关
探
法
·
突
破
考
点
抓
纲
扣
本 ·
【典例剖析】