(北京专用)高考物理一轮复习第二章相互作用第3讲力的合成与分解课件

则分力F1= F- F= F2F2 ;F(1F2'=) 2 F+63 F= F。
3 6
33 3 26 3
3
3 23
2 63
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二、实际效果分解(fēnjiě)法
重力分解为沿斜面向下的力F1=mg sin α 和使物体压紧斜面的力F2= mg cos α
重力分解为使球压紧挡板的分力F1=mg tan α和使球压紧斜面的分力F
cos
θ 2
=2F2 cos
θ 2
。
③夹角为120°、大小相等的两个力合成,合力大小与分力相等,方向沿
二力夹角的平分线。
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1-1 如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接
点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止(jìngzhǐ)。下列判断正确的是 ( B )
A.F1>F2>F3
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3.已知一个分力(fēnlì)F1的方向和另一个分力(fēnlì)F2的大小,对力F进行分解,则有 三种可能(F1与F的夹角为θ)。如图所示: (1)F2<F sin θ时无解。 (2)F2=F sin θ或F2≥F时有一组解。 (3)F sin θ<F2<F时有两组解。
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1=8 N,F2=6 N或F1=6 N,F2=8 N,合力的范围|F1-F2|≤F≤F1+F2,即2 N≤F
≤14 N,故A、D对,B、C错。
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考点二 力的分解 一、力的分解的唯一性分析 1.已知合力(hélì)F和两分力的方向,两分力有唯一的确 2.已知合力F和一个分力定F1的值大。小(按dàx力iǎo)F与的方向实,另际一作分力F2有唯一的确定值。 用效果分解,属于此类情况。
2-1 已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30
°角,分力F2的大小为30 N。则 ( C )
A.F1的大小是唯一(wéi yī)的 B.F2的方向是唯一(wéi yī)的 C.F2有两个可能的方向 D.F2可取任意方向
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答案 C 由F1、F2和F的矢量(shǐliàng)三角形图可以看出:
是 ( AD)
A.2 N≤F≤14 N B.2 N≤F≤10 N C.两分力大小分别为2 N、8 N
D.两分力大小(dàxiǎo)分别为6 N、8 N
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答案 =(10
N)A2D。θ=由π时图,像两得分θ力= 方π向时12相,两反分(x力iānFg1f、ǎnF),2即垂两直分,合力力相为减1,0|FN1,-即F2 |=+2 N,联F12立解F22得F
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3.(多选)小娟、小明两人共提一桶水匀速前行,如图所示,已知两人手臂 上的拉力大小相等且为F,两人手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为
G,则下列说法中正确(zhèngquè)A的C是 ( )
A.当θ为120°时,F=G B.不管θ为何值,F= C.当θ=0°时,F= G
2 G 2
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2.物体(wùtǐ)同时受到同一平面内的三个力的作用,下列几组力的合力不可能
为零的是 ( C)
A.5 N,7 N,8 N B.5 N,2 N,3 N C.1 N,5 N,10 N D.10 N,10 N,10 N
答案 C 三个力合成,若前两个力的合力可与第三个力大小相等,方向 相反,就可以使这三个力合力为零,只要(zhǐyào)使第三个力的大小在其他两个 力的合力范围之内,就可能使合力为零,即第三个力F3满足:|F1-F2|≤F3≤ F1+F2。பைடு நூலகம்
D
A.53° B.127° C.143° D.106°
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答案 D 弓弦拉力(lālì)合成如图所示,由几何知识得
cos α= F= =6 0 =03.6 所以2(suǒ2yǐ) 10=053°5 可得α=1F016°,故D正确。
α 2
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1-3 (多选)在研究共点力合成实验(shíyàn)中,得到如图所示的合力与两分力夹 角θ的关系曲线,关于合力F的范围及两个分力的大小,下列说法正确的
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三、力的分解(fēnjiě)
1.力的分解(fēnjiě):求一个力的① 分力 的过程。力的分解(fēnjiě)与力的合成互为 ② 逆运算 。 2.遵从原则(yuánzé):③ 平行四边形 定则。
3.分解方法
(1)力的效果分解法 (2)力的正交分解法
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1.关于合力的下列说法,正确的是 ( C )
2-5 受斜向上的恒定拉力(lālì)作用,物体在粗糙水平面上做匀速直线运动,
则下列说法正确的是 ( ) D
A.拉力(lālì)在竖直方向的分量一定大于重力 B.拉力(lālì)在竖直方向的分量一定等于重力 C.拉力(lālì)在水平方向的分量一定大于摩擦力 D.拉力(lālì)在水平方向的分量一定等于摩擦力
考点(kǎo diǎn)一 力的合成
考点(kǎo diǎn)二 力的分解
考点三 “死结”和“活结”
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深化拓展 考点一 力的合成 1.合力范围(fànwéi)的确定 (1)两个共点力的合成,|F1-F2|≤F合≤F1+F2,即两个力大 小不变时,其合力 随两力夹角的增大而减小,当两力反向时,合力最小,为 |F1-F2|,当两力同 向时,合力最大,为F1+F2。 (2)三个共点力的合成: ①当三个共点力共线同第向十二页时，共45页,。合力最大为F1+F2+F3。
当F2=F20=25 N时,F1的大小才是唯一的,F2的方向才是唯一的。因F2=30 N>F20=25 N,所以(suǒyǐ)F1的大小有两个,即F1'和F1″,F2的方向有两个,即F2'的 方向和F2″的方向,故选项A、B、D错误,选项C正确。
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2-2 (多选)已知力F,且它的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分
将FC沿AO和BO方向分解,两个分力分别为FA'、FB',如图所示。可得
FA '
=tan θ, = cos θ,又FA'=FA,FB'=FB,解得FA=G tan θ,FB= ,故A、C正
FC
确。 FC
G
FB '
cos θ
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2-4 如图所示,人曲膝下蹲时,膝关节弯曲的角度为θ,设此时大、小腿部的肌群对膝
2= mg cos
重力分解为使球压紧竖直墙壁的分力F1=mg tan α 和使球拉紧悬线的
分力F2= mg cos
小球重力分解为使球拉紧AO线的分力F2和使球拉紧BO线的分力F1,
且F1=F2=
mg
2sin
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2-3 (多选)如图所示,用轻绳AO和OB将重为G的重物悬挂在水平天花
x轴上的合力Fx=Fx1+Fx2+Fx3+… y轴上的合力Fy=Fy1+Fy2+Fy3+… 合力大小(dàxiǎo):F= 合力方向:与x轴夹角为θ,则tan θ= 。
Fx2 Fy2 Fy Fx
2.建立坐标系原则(yuánzé):以少分解力和容易分解力为原则(yuánzé)。
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B.F3>F1>F2
C.F2>F3>F1
D.F3>F2>F1
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答案 B P点在三力F1、F2、F3作用下保持静止,则合外力(wàilì)为零,F1、F2 的合力F12与F3等大反向。由大角对大力可知,F12>F1>F2,从而可得F3>F 1>F2,B正确。
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1-2 如图甲所示,在广州亚运会射箭女子个人决赛中,中国选手程明获 得亚军,创造了中国女子箭手在亚运个人赛历史(lìshǐ)上的最好成绩。射箭 时,若刚释放的瞬间弓弦的拉力为100 N,对箭产生的作用力为120 N,其 弓弦的拉力如图乙中F1和F2所示,对箭产生的作用力如图中F所示。弓 弦的夹角应为(cos 53°=0.6) ( )
关节的作用力F的方向水平向后,且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等
(xiāngděng),那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为 ( )
D
A. B.
C. F D. 2sin θ 2
F 2cos θ
2
F
F
2 tan θ 2
2cot θ 2
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答案 D 设大腿骨和小腿骨的作用力大小分别为F1、F2,且F1=F2,由力
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二、力的合成(héchéng)
1.合力与分力:如果几个力同时(tóngshí)作用在物体上产生的① 效果 与某一个力单独 作用时的② 效果 相同,则这一个力为那几个力的③ 合力,那几个力为这一个力的④ 分力 。
2.共点力:几个(jǐ ɡè)力都作用在物体的⑤ 同一点 ,或者它们的⑥ 作用 线 3.力交的于合一成点:求。几个力的⑦ 合力 的过程。 4.平行四边形定则:求互成角度的两共点力的合力,可以用表示这两个力 的线段为⑧ 邻边 作平行四边形,这两个相邻边之间的⑨ 对角线 就表示合力的 大小 和 方向 。
第3讲 力的合成(héchéng)与分解
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知识梳理(shūlǐ) 一、矢量运算法则 1.平行四边形定则。
2.三角形定则:把两个矢量(shǐliàng)的① 首、尾 顺次连接起来,第一个矢量(shǐliàng) 的 首到第二个矢量(shǐliàng)的尾的② 有向线段 为合矢量(shǐliàng)。
则滑块受到地面的静摩擦力(jìnɡ mó cā lì)的大C小为 ( )
A.0 B.F cos α C.F sin α D.F tan α
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答案 C 滑块受力如图。将力F正交分解(fēnjiě),由水平方向合力为零可知 Ff=F sin α,所以C正确。
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深化(shēnhuà) 拓展
的平行四边形定则易知F2 cos θ= F,对F2进行分解有F2y=F2 sin θ,解得F2y = tan = ,则知脚掌所受地面2竖直2 向上的弹力(tánlì)约为 ,D选2项
正F确。 θ F 2 2 2cot θ
2
F 2cot θ
2
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三、正交分解(fēnjiě)法
1.分解方法:物体受到多个力F1、F2、F3…作用,求合力F时,可把各力沿 相互垂直的x轴、y轴分解。
力F2的大小为 A. B.
33F,方向(fāngxiàng)未知,则F1的大小可A能C是 (
)
3F
3F
C. 3 D. F 2
2 3F
3
3
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答案(dáàn) AC
根据题意作出矢量三角形如图,因为 F3>F sin 30°= F,从图上可以(kěyǐ)看
出,F1有两个解,由直角三角形OAD可知3:FOA= = F。2 由直角 三角形ABD得:FBA= = F。由图的对称性可F知2 :FA( F2C)=2 FB2A3= F,
A.几个力的合力就是(jiùshì)这几个力的代数和 B.几个力的合力一定大于这几个力中的任何一个力 C.几个力的合力可能小于这几个力中最小的力 D.几个力的合力一定大于这几个力中最大的力 答案 C 力是矢量,力的合力不能简单地进行代数加减,故A是错误 的。合力可以(kěyǐ)大于分力,可以(kěyǐ)等于分力,也可以(kěyǐ)小于分力,故B、 D是错误 的,C正确。
板和竖直墙壁之间,重物处于(chǔyú)静止状态,AO绳水平,OB绳与竖直方向的
夹角为θ,则AO绳的拉力FA、OB绳的拉力FB的大小与G之间的关系为
( AC )
A.FA=G tan θ
C.FB= G
cos θ
B.FA= G D.FB=G ccoossθθ
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答案 AC 绳子OC对O点的拉力FC等于重物(zhònɡ wù)的重力G。
2.共点力的合成方法 (1)合成法则:平行四边形定则或三角形定则。 (2)求出以下三种(sān zhǒnɡ)特殊情况下二力的合力:
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①相互垂直的两个力合成,合力大小为F= 。F12 F22 ②夹角为θ、大小相等的两个力合成,平行四边形为菱形,对角线相垂
直,合力大小为F=2F1
D.θ越大时F越小
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答案 AC 由平行四边形定则可知,两分力相等(xiāngděng)时,θ=120°,F=F合=G;
当
1G
θ=0°时,F= 2 F合=2 ,故A、C对,B错。θ越大,在合力一定时,分力越大,故D
错。
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4.如图所示,力F垂直作用在斜面倾角为α的三角滑块上,滑块没被推动,