专题一 力(矢量)的分解
专题1 物体的平衡
训练 2:如图所示,物体 m 静止于一斜面上,斜面固定,若将斜面的倾角 θ 稍微增加一些,物体 m 仍然静止在斜面上,则( ) A.斜面对物体的支持力变大 B.斜面对物体的摩擦力变大 C.斜面对物体的摩擦力变小 D.物体所受的合外力变大 训练 3:如图所示,当用大小为 20N,方向与水平成 37 的力 F 推物体时,恰能使重 15N 的重物靠在 墙上不下滑,问:(1)此时物体所受摩擦力是多大?(2)当推力方向不变,大小为 22N 时,物体与 墙之间的摩擦力是多少?(3)欲使物体与墙壁间不存在摩擦力,则推力大小应变为多大?
挡板 MN 接触,且处于静止状态,则斜面体 P 此刻受到外力个数可能为 A.2 个 B.3 个 C.4 个 D.5 个 解析:假设去掉挡板 MN,①如果斜面体 P 仍保持静止状态,则斜面体只受到 重力和弹簧对它的支持力两个力的作用,挡板对斜面体没有压力,当然挡板对斜 面体也没有静摩擦力.②如果斜面体向上加速运动,则斜面体除受到重力和弹簧的支持力外,还受到 挡板对它的压力,根据平衡条件可知,斜面体一定会受到挡板对它的沿斜面向下的静摩擦力作用,斜 面体受到四个力的作用. 3.易错误区警示: 例 1:如图所示,位于水平桌面上的物块 P,由跨过定滑轮的轻绳与物块相连,从滑轮到 P 和到 Q 的两段绳都是水平的,已知 Q 与 P 之间以及桌面之间的动摩擦因数都 μ,两物块的质量都是 m,滑轮 轴上的摩擦不计,若用一水平向右的力 F 拉 P 使做匀速运动,则 F 的大小为( ) A.4μmg C.2μmg B.3μmg D.μmg Q P F
第二讲 共点力的平衡条件的应用
2.题型分类聚焦: 类型一:共点力的平衡条件的应用 例 1:(04 广东,广西)用三根轻绳将质量为 m 的物块悬挂在空中,如图所示.已知绳 ac 和 bc 与竖 直方向的夹角分别为 30° 和 60° ,则 ac 绳和 bc 绳中的拉力分别为( )
高三力学专题复习
高三力的专题复习专题一.力的概念、重力和弹力1.力的本质(1)力的物质性:力是物体对物体的作用。
提到力必然涉及到两个物体一—施力物体和受力物体,力不能离开物体而独立存在。
有力时物体不一定接触。
(2)力的相互性:力是成对出现的,作用力和反作用力同时存在。
作用力和反作用力总是等大、反向、共线,属同性质的力、分别作用在两个物体上,作用效果不能抵消.(3)力的矢量性:力有大小、方向,对于同一直线上的矢量运算,用正负号表示同一直线上的两个方向,使矢量运算简化为代数运算;这时符号只表示力的方向,不代表力的大小。
(4)力作用的独立性:几个力作用在同一物体上,每个力对物体的作用效果均不会因其它力的存在而受到影响,这就是力的独立作用原理。
2.力的作用效果力对物体作用有两种效果:一是使物体发生形变_,二是改变物体的运动状态。
这两种效果可各自独立产生,也可能同时产生。
通过力的效果可检验力的存在。
3.力的三要素:大小、方向、作用点4.力的图示和力的示意图5.力的分类(1)性质力:由力的性质命名的力。
如;重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力等。
(2)效果力:由力的作用效果命名的力。
如:拉力、压力、支持力、张力、下滑力、分力:合力、动力、阻力、冲力、向心力、回复力等。
【】1.下述各力中,根据力的性质命名的有( ).(A)重力(B)拉力(C)动力(D)支持力(E)弹力答案:AE【】6.以下说法中正确的选项是( ).(A)甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用(B)只有有生命或有动力的物体才会施力,无生命或无动力的物体只会受到力,(C)任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体(D)在力的图示法中,线段长短与对应力的大小成正比答案:CD6.重力〔1〕.重力的产生:重力是由于地球的吸收而产生的,重力的施力物体是地球。
〔2〕.重力的大小:○1由G=mg计算,g为重力加速度,通常在地球外表附近,g取米/秒2,表示质量是1千克的物体受到的重力是牛顿。
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题08 力的分解与合成(解析版)
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第二章相互作用专题08 力的分解与合成第一部分知识点精讲一、力的合成与分解1.合力与分力(1)定义:如果一个力产生的效果跟几个共点力共同作用产生的效果相同,这一个力就叫作那几个力的合力,原来那几个力叫作分力。
(2)关系:合力和分力是等效替代的关系。
合力与分力的关系(1)两个分力一定时,夹角θ越大,合力越小。
(2)合力一定,两等大分力的夹角越大,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。
2.共点力作用在物体的同一点,或作用线的延长线交于一点的力。
如下图所示均是共点力。
3.力的合成(1)定义:求几个力的合力的过程。
(2)运算法则。
①平行四边形定则:求两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向,如图甲所示。
②三角形定则:把两个矢量首尾相连,从而求出合矢量的方法,如图乙所示。
特别提醒:首尾相连的三个力构成封闭三角形,则合力为零。
几种特殊情况的共点力的合成4.力的分解(1)定义:求一个已知力的分力的过程。
(2)运算法则:平行四边形定则或三角形定则。
(3)分解力的两种方法:效果分解法(i)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向。
(ii)再根据两个分力方向画出平行四边形。
(iii)最后由三角形知识求出两个分力的大小和方向。
正交分解法:求几个力的合力时,可以先将各力进行正交分解,求出互相垂直方向的合力后合成,分解的目的是为了将矢量运算转化为代数运算,便于求合力。
(i)选取坐标轴及正方向:正交的两个方向可以任意选取,选取的一般原则是:①使尽量多的力落在坐标轴上;②平行和垂直于接触面;③平行和垂直于运动方向。
(ii)分别将各力沿正交的两个方向(x轴和y轴)分解,如图所示。
(iii)求各力在x 轴和y 轴上的分力的合力F x 和F y ,则有F x =F 1x+F 2x +F 3x +…,F y =F 1y +F 2y +F 3y +…。
新教材2024高考物理二轮专题复习第一编专题复习攻略专题一力与运动第1讲力与物体的平衡课件
3.长沙某景区挂出32个灯笼(相邻两个灯笼由轻绳连接),依次贴上“高 举中国特色社会主义旗帜,为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗”, 从高到低依次标为1、2、3、…、32.在无风状态下,32个灯笼处于静止状 态,简化图如图所示.与灯笼“斗”右侧相连的轻绳处于水平状态,已知 每一个灯笼的质量m=0.5 kg,重力加速度g=10 m/s2,悬挂灯笼的轻绳最 大承受力Tm=320 N,最左端连接的轻绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法正 确的是( )
小球c,使三个小球都处于静止状态,且细线Oa与竖直方向的夹角保
持为θ=30°,则F的最小值为( )
A.1.5mg
B.1.8mg
C.2.1mg
D.2.4mg
答案:A
解析:取整体为研究对象,当F垂直于Oa时,F最小,根据几何关系可得,拉 力的最小值F=3mg sin 30°=1.5mg,故选A.
例 4 [2023·陕西省汉中市联考] 在吊运表面平整的重型板材(混凝土预制板、厚钢板)时,如因吊绳 无处钩挂而遇到困难,可用一根钢丝绳将板拦腰捆起(不必捆的很紧), 用两个吊钩勾住绳圈长边的中点起吊(如图所示),若钢丝绳与板材之 间的动摩擦因数为μ,为了满足安全起吊(不考虑钢丝绳断裂),需要满 足的条件是( ) A.tan α>μ B.tan α<μ C.sin α>μ D.sin α<μ
答案:A
情境2 悬索桥——科学态度与责任
[典例2] [2023·江苏省无锡市测试]图a是一种大跨度悬索桥梁,图b
为悬索桥模型.六对轻质吊索悬挂着质量为M的水平桥面,吊索在桥
面两侧竖直对称排列,其上端挂在两根轻质悬索上(图b中只画了一侧
分布),悬索两端与水平方向成45°,则一根悬索水平段CD上的张力
高中物理竞赛专题一力物体的平衡(含习题及答案)
专题一力物体的平衡第一讲力的处理矢量的运算1、加法表达:a + b = c o名词:c为“和矢量”。
法则:平行四边形法则。
如图1所示和矢量大小:c = a2b22abco^ ,其中a为a和b的夹角。
和矢量方向:c在a、b之间,和a夹角B = arcs in ------2 2.a b 2abcos:-2、减法表:达:a = c — b o名词:c为“被减数矢量”,b为“减数矢量”,a为“差矢量”法则:三角形法则。
如图2所示。
将被减数矢量和减数矢量的起始端平移到一点,然后连接两时量末端,指向被减数时量的时量,即是差矢量。
差矢量大小:a = ;b2• c2- 2bccosr,其中B为c和b的夹角。
差矢量的方向可以用正弦定理求得。
一条直线上的矢量运算是平行四边形和三角形法则的特例。
例题:已知质点做匀速率圆周运动,半径为R,周期为T,求它在-T内和4 1在-T内的平均加速度大小。
21解说:如图3所示,A到B点对应-T的过程,A4到C点对应1T的过程。
这三点的速度矢量分别设为2v A、v B和 v C。
图3_v t —V 。
/曰 __V B —V A . _v c —V A a =得:a AB = , a Ac =-tt ABt AC由于有两处涉及矢量减法,设两个差矢量.:V 1= V B — V A ,厶v 2= v c — V A ,根据三角形法则,它们在图3中的大小、方向已绘出(:V2的“三角形”已被拉 伸成一条直线)。
本题只关心各矢量的大小,显然:V A = V B = V c = 2JI R且.T■:v 1 = . 2 v A =2 2二 RTL V2 = :2 V A =4 二 R 'T2 2 二R4二 R所以: a AB =v 1 _ T =8 2 二Ra■ A V 2T - 8二 Rt ABT T 2ACt ACT T 242观察与思考:这两个加速度是否相等,匀速率圆周运动是不是匀变速运动? 答:否;不是。
高中物理专题09 力的运算——合成与分解
平分,则合力大小F=2F1cos
2
,方向与F1夹角为2 。
ⅰ.若两分力夹角小于120°,合力比分力大.
ⅱ.若两分力夹角等于120°,合力与分力一样大
力的合成
【题7】如图,体操吊环运动有一个高难度的动作就
是先双手撑住吊环(图甲),然后身体下移,双臂
缓慢张开到图乙位置,则在此过程中,吊环的两根
绳的拉力FT(两个拉力大小相等)及它们的合力F的
力的合成
【题6】三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们合力F
的大小,下列说法中正确的是( C )
A.F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3 B.F至少比F1、F2、F3中的某一个大 C.若F1:F2:F3=3:6:8,只要适当调整它们之间的夹角, 一定能使合力为零
D.若F1:F2:F3=3:6:2,只要适当调整它们之间的夹角, 一定能使合力为零
力的分解
【题11】把一个已知力F分解,要求其中一个分力F1
跟F成30°角,而大小未知;另一个分力F2=
3 3
F,
但方向未知,则F1的大小可能是( D )
A. 3 F 3
B. 3 F 2
C. 3 F
D.2 3 F 3
力的分解
3.按力的实际情况分解的方法:
(1)力的效果分解法: ①通常根据力的作用效果分解力才有实际意义。 ②思路:效果分解法:按力的作用效果分解(思路图) 实际问题→根据力的作用效果→确定两个实际分力的方向 →再根据两个实际分力方向(平行四边形定则) →作出平行四边形→把对力的计算转化为边角的计算 →由三角形知识或数学知识求出两分力的大小。
注意:这时, 合力实际是存在的,分力实际不存在
力的分解
2.力的分解的几种情况
力的分解关于正交分解法求合力专题精品PPT课件
练习3:如图所示,重力为500N的人通过跨过 定滑轮的轻绳牵引重200N的物体,当绳与水平 面成53o角时,物体静止,不计滑轮与绳的摩擦, 求地面对人的支持力和摩擦力。
FN=340N
Ff=120N
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5、最后求再求合力F的大小和方向 F合 Fx2合Fy2合
解题一般步骤: 1.受力分析: 2.建立坐标系:使尽量多的力在坐标轴上 3.分解:将不沿坐标轴方向的力进行分解 4.合成:由勾股定理求出合力
F Fx2 Fy2
注意:若F=0,则可推出得Fx=0,Fy=0, (物体的平衡状态指:静止状态或匀速直线运动 状态)
列式一般形式:
1.根据运动状态对X轴 方向列式
2.根据运动状态对y轴方 向列式
3.摩擦力公式: Ff=µFN(让x轴与y轴有 关系)
例题2:如图,位于水平地面上的质量为m的小 木块,在大小为F,方向与水平方向成α角的拉力 作用下沿地面向右作匀速直线运动。求:
(1)地面对物体的支持力 (2)木块与地面之间的动摩擦因数
F
正交分解法求合力 【课外作业】 一个滑雪人沿山坡滑下,人的重量为700N,山 坡的倾角为30度,滑雪板和雪地间的动摩擦因 数为μ=0.04,求滑雪人受到的合力。
v
作业: 用与竖直方向成θ=37°斜向右上方,大小为 F=200N的推力把一个质量m=10kg的木块压在 粗糙竖直墙壁上正好向上做匀速运动。求墙壁 对木块的弹力大小和墙壁与木块间的动摩擦因 数。(g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8)
数。
y
FN Ff
tan
G1 O
x
θ G2
高一上学期物理专题知识及习题-力的合成和分解
力的合成和分解1.通过实验探究,得出力的合成与分解遵从的规律——平行四边形定则。
2.会用作图法和直角三角形的知识解决共点力的合成与分解问题。
3.运用力的合成与分解知识分析日常生活中的相关问题,培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
一、共点力如果几个力共同作用在同一点上,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力.二、合力和分力1、定义:当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力.2、关系:合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系,合力作用的效果与分力共同作用的效果相同.三、力的合成和分解1、力的合成(1)定义:求几个力的合力的过程. (2)运算法则①平行四边形定则:求两个互成角度的分力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.如图甲所示,F1、F2为分力,F 为合力.②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的有向线段为合矢量.如图乙,F1、F2为分力,F 为合力.2、共点力合成的方法①作图法:从力的作用点起,按同一标度作出两个分力F1和F2的图示,再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形,画出过作用点的对角线,量出对角线的长度,计算出合力的大小,量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。
②计算法:根据平行四边形定则作出力的示意图,然后利用勾股定理、三角函数、正弦定理等求出合力.3、合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2.①两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小.②合力的大小不变时,两分力随夹角的增大而增大.③当两个力反向时,合力最小,为|F1-F2|;当两个力同向时,合力最大,为F1+F2.(2)三个共点力的合力范围①最大值:三个力同向时,其合力最大,为F max=F1+F2+F3.②最小值:以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力的最小值为零,即F min=0;如果不能,则合力的最小值等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和,即F min=F1-(F2+F3)(F1为三个力中最大的力).(3)计算法:几种特殊情况的共点力的合成。
力的概念及三种基本力专题(一)
专题一:力的概念及三种基本力一、力的认识二、.力的基本特征①物质性:力不能脱离物体而存在,没有“施力物体”或没有“受力物体”的力是不存在的,把握住力的物质性特征,就可以通过对形象的物体的研究而达到了解抽象的力的概念之目的。
②相互性:力的作用是相互的,施(受)力物体同时也是受(施)力物体,把握住力的相互性特征,就可以灵活地从施力物出发去了解受力物的受力情况。
③矢量性:,既有大小又有方向,力的运算遵循平行四边形定则或三角形定则,把握住力的矢量性特征,就应该在定量研究力时特别注意到力的方向所产生的影响,就能够自觉地运用相应的处理矢量的“几何方法”。
④独立性; 一个力作用到物体上产生的效果, 与物体受到的其它力的作用无关,把握住力的独立性特征,就可以采用分解的手段,把产生不同效果的不同分力分解开分别进行研究。
⑤瞬时性:力作用于物体必产生一定的效果,力与其作用效果是在同一瞬间产生的,把握住力的瞬时性特性,应可以在对力概念的研究中,把力与其作用效果建立起联系。
三、三种基本力(关键:掌握生生条件,明确大小计算,学会方向判断)特别说明:①静摩擦力大小不能用滑动摩擦定律N F F μ=计算,只有当静摩擦力达到最大值时,其最大值一般可认为等于滑动摩擦力,既m N F F μ=。
②摩擦力的方向总是与物体间相对运动的方向相反。
不一定与物体的运动方向相反。
③摩擦力总是阻碍物体间的相对运动的。
而不一定是阻碍物体的运动的。
④摩擦力不一定是阻力,也可以是动力。
摩擦力不一定使物体减速,也可能使物体加速。
⑤受静摩擦力的物体不一定静止,但一定保持相对静止。
反馈练习1、关于力的分类,下列叙述中正确的是( )A 根据效果命名的同一名称的力,性质一定相同B 根据效果命名的不同名称的力,性质可能相同C 性质不同的力,对于物体的作用效果一定不同D 性质相同的力,对于物体的作用效果一定相同2、关于重力的说法正确的是( )A . 物体重力的大小与物体的运动状态有关,当物体处于超重状态时重力大,当物体处于失重状态时,物体的重力小。
专题 力的合成与力的分解
力的合成与力的分解1. 合力与分力如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同,这一个力就叫那几个力的合力,那几个力就叫这个力的分力.合力是分力的矢量和。
2. 求合力① 平行四边形法:求两个互成角度的共点力F 1、F 2的合力,可以用表示F 1、F 2的有向线段为邻边作平行四边形,平行四边形的对角线就表示合力的大小和方向。
如图甲② 三角形法:把表示F 1、F 2的线段首尾相接,从首到尾的连线就表示合力的大小和方向。
如图乙. 如三个力首尾相连组成一个闭合的三角形,则三个力的合力为零.【例1】如图所示,F 1、F 2、F 3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是 ( )【例2】如图所示,用轻绳AO 和OB 将重为G 的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静止状态,AO 绳水平,OB 绳与竖直方向的夹角为θ,则AO 绳的拉力F A 、OB 绳的拉力F B 的大小与G 之间的关系为( ) A .F A =G tan θ B .F A =G cos θ C .F B =G cos θD .F B =G cos θ 【例3】两物体M 、m 用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图所示,OA 、OB 与水平面的夹角分别为30°、60°,物体M 的重力大小为20 N ,M 、m 均处于静止状态.则 ( )A .绳OA 对M 的拉力大小为10 NB .绳OB 对M 的拉力大小为10 NC .m 受到水平面的静摩擦力大小为10 3 ND .m 受到水平面的静摩擦力的方向水平向左两个共点力的合力范围:|F 1-F 2|≤F ≤F 1+F 2, 即两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小.当两个力反向时,合力最小,为|F 1-F 2|;当两个力同向时,合力最大,为F 1+F 2.思考:三个共点力F 1、F 2、F 3的合力范围呢?【例4】如图所示为两个共点力的合力F 随两分力的夹角θ变化的图像,则这两个分力的大小分别为( )A .1 N 和4 NB .2 N 和3 NC .1 N 和5 ND .2 N 和4 N【例5】 如图所示,用两根细线把A 、B 两小球悬挂在天花板上的同一点O ,并用第三根细线连接A 、B 两小球,然后用某个力F 作用在小球A 上,使三根细线均处于直线状态,且OB 细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态,则该力可能为图中的A .F 1B .F 2C .F 3D .F 4三角形法解决极值问题【例6】如图所示,用一根长为l 的细绳一端固定在O 点,另一端悬挂质量为m 的小球A ,为使细绳与竖直方向成30°角且绷紧,小球A 处于静止,对小球施加的最小的力是A.3mgB.32mg C.12 mg D.33mg三角形法解决动态平衡问题【例7】如图一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为N 1,球对木板的压力大小为N 2,以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中( )A .N 1始终减小,N 2始终增大B .N 1始终减小,N 2始终减小C .N 1先增大后减小,N 2始终减小D .N 1先增大后减小,N 2先减小后增大【例8】如图6所示,一定质量的物块用两根轻绳悬在空中,其中绳OA 固定不动,绳OB 在竖直平面内由水平方向向上转动,则在绳OB 由水平转至竖直的过程中,绳OB 的张力大小将( )A .一直变大B .一直变小C .先变大后变小D .先变小后变大力的分解【例10】如图所示,质量为m 的物体在恒力F 作用下沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间动摩擦因数为μ,则物体受到的摩擦力的大小为A .F sin θB .F cos θC .μ(F sin θ+mg )D .μ(mg -F sin θ)【例11】如图所示,一个半径为r 、重为G 的光滑均匀球,用长度为r 的细绳挂在竖直光滑的墙壁上,则绳子的拉力F 和球对墙壁压力N 的大小分别是( )A .G ,G /2B .2G ,G C.3G ,3G /2D .23G /3,3G /3【例12】如图所示,在倾角为α的斜面上,放一质量为m 的小球,小球被竖直的木板挡住,不计摩擦,则球对挡板的压力是( )A .mg cos αB .mg tan αC.mgcos α D .mg受力分析和物体平衡先画出重力,然后找接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力(电磁力等).注意不要遗漏反作用力。
高中物理课件(人教版2019必修第一册)专题 力的正交分解(课件)
Fy=F2y+F1y=5 3 N,可得这三个力合力的大小
F= F2x+F2y=10 3 N,
方向与 x 轴的夹角 θ=arctan 33=30°
F3 F3x
F2y 300
F4y
y
F3y F2
600 F4x
600 F2x
03
课堂练习
【例题】如图所示,水平地面上质量为m的木箱,小明用与水平方向成θ角的斜 向上的力F拉木箱,使其向右运动,已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ,则下
向或垂直方向。便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算。
3.正交分解的基本思想 正交分解法求合力,运用了“欲合先分”的策略,即为了合成而
分解,降低了运算的难度,是一种重要思想方法。 分解时最好兼顾力的实际效果
4.正交分解法求合力的步骤: (1)建立直角坐标系:以共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系x轴和y轴的选择应 使尽量多的力在坐标轴上.(以少分解力为原则) (2)正交分解各力:将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴 上,并求出各分力的大小,如图所示. (3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和,即:
Fx=F1x+F2x+…,Fy=F1y+F2y+….
➢应用: 一般用于计算物体受三个或三个以上共点力的合力。 ➢优点:
把不在同一条直线上矢量的运算转化为同一条直线上的运算。
5.正交分解中的常见模型
y
F2
F拉
FN
θ
x
f
o
F1
静
G
y
FN
O
v
x
F
f 滑
θ
G
应用
y
2019-2020年高中物理专题3.5力的分解练基础版含解析新人教版必修
2019-2020年高中物理专题3.5力的分解练基础版含解析新人教版必修1.如图所示,F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是:()【答案】C【名师点睛】此题考查了力的合成;关键是知道力的矢量合成法则,几个力的合力等于这几个力首尾相接,合力等于从第一个力的尾端指向最后一个力的首端的有向线段的长度;此题意在考查学生对基本方法的灵活运用能力.2.将10N的力分解为两个分力F1、F2,则F1、F2的值不可能...是下列的哪一组:()A.F1=F2=20N B.F1=12N,F2=3N C.F1=6N,F2=3N D.F1=F2=10N【答案】C【解析】根据|F1-F2|≤F≤|F1+F2|,20N和20N的合力范围为[0N,40N],可能为10N.故A正确.12N 和3N的合力范围为[9N,15N],可能为10N.故B正确.6N和3N的合力范围为[3N,9N],不可能为10N.故C错误.10N和10N的合力范围为[0N,20N],可能为10N.故D正确.故选C.【名师点睛】本题考查合力和分力之间的关系.合力F和两分力F1、F2之间的关系为|F1-F2|≤F≤|F1+F2|.根据此式求得合力的范围即可判断;此题也可以根据组成三角形的条件进行判断;此题较简单,是基础题.3.已知两个共点力的合力为F,如果它们之间的夹角固定不变,使其中的一个力增大,则下列说法错误的是:()A、合力F一定增大B、合力F的大小可能不变C、合力F可能增大D、合力F可能减小【答案】A【解析】如果两力同向,则一个力增大,则合力增大;如果两力反向,如果增大的力先前小于另外那个力,则合力先减小后增大,如果增大的那个力先前大于等于另外的力,则合力在增大,如果两力的夹角θ为锐角,根据平行四边形定则作图,如图从图中可以看出,合力一定增大;如果两力的夹角θ为钝角,根据平行四边形定则作图,如图,从图中可以看出,合力先减小后增加,存在相等的可能,综上所述BCD正确。
力的合成与分解--专题
力的合成与分解—专题1. 若两个分力1F 、2F 夹角为α(90°<α<180°),且α保持不变,则下列说法正确的是 A.一个力增大,合力一定增大 B.两个力都增大,合力一定增大 C.两个力都增大,合力可能减小 D.两个力都增大,合力大小可能不变2. 如图所示,滑块A 在斜向下的推力F 的作用下向右做匀速直线运动,那么A 受到的滑动摩擦力F f 与推力F 的合力方向是A.水平向右B.向下偏右C.向下偏左D.竖直向下3. 如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g ,若接触面间的摩擦力忽略不计,旵石块侧面所受弹力的大小为A.2sin mg α B.2s mgco αC. 1tan 2mg αD.1t 2mgco α4. 一物体在斜向上的力F 的作用下,沿水平面向左做匀速直线运动,物体所受的力F 与地面对它的摩擦力的合力方向为A.竖起向上B.竖起向下C.向上偏左D.向上偏右5. 一根轻质细绳能承受的最大拉力为G ,现将一重量为G 的物体系于绳的中点,两手分别握住绳的两端先并拢,然后缓缓地左右对称分开,若想绳不断,两绳间的夹角不能超过 A.45° B.60° C.120° D.135°6. 如图所示,轻绳上端固定在天花板上的O 点,下端悬挂一个重为10N 的物体A ,B 是固定的表面光滑的圆柱体。
当A 静止时,轻绳与天花板的夹角为30︒,B 受到绳的压力是A.5NB.10NC.35ND.310N7. 如图极限承受力为200牛的细绳AB 两端分别固定在两堵墙上.绳上C 处固定一重物P ,使AC 段处于水平,BC 段与竖直墙成60°角.那么重物P 的最大重力 A.不能超过100牛 B.不能超过400牛C.若重力超过允许的最大值,BC 段先断D.若重力超过允许的最大值,AC 段先断8. 如图所示,有一辆汽车满载“8424西瓜”在水平路面上匀速前进,突然发现意外情况,紧急刹车做匀减速运动,加速度大小为a ,设中间一个质量为m 的西瓜A ,则A 受其他西瓜对它的作用力的大小是 A.m (g+a ) B.maC.m 22a g +D.m 22a g -9. 平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点,有F 1=5N ,方向沿x 轴的正向;F 2=6N ,沿y 轴正向;F 3=4N ,沿x轴负向;F 4=8N ,沿y 轴负向,以上四个力的合力方向指向A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限10. 作用于O 点的五个恒力的矢量图的末端跟O 点恰好构成一个正六边形,如图所示。
高中物理 必修1 力的合成与分解 (基础) 知识点专题讲解
高中物理必修1 力的合成与分解(基础)知识点专题讲解力的合成与分解【学习目标】1. 知道合力与分力的概念2. 知道平行四边形定则是解决矢量问题的方法,学会作图,并能把握几种特殊情形3. 知道共点力,知道平行四边形定则只适用于共点力4. 理解力的分解和分力的概念,知道力的分解是力的合成的逆运算5. 会用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力6. 能区别矢量和标量,知道三角形定则,了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的【要点梳理】要点一、力的合成要点诠释:1.合力与分力①定义:一个力产生的效果跟几个力的共同作用产生的效果相同,则这个力就叫那几个力的合力,那几个力叫做分力。
②合力与分力的关系。
a.合力与分力是一种等效替代的关系,即分力与合力虽然不同时作用在物体上,但可以相互替代,能够相互替代的条件是分力和合力的作用效果相同,但不能同时考虑分力的作用与合力的作用。
b.两个力的作用效果可以用一个力替代,进一步想,满足一定条件的多个力的作用效果也可由一个力来替代。
2.力的合成①定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成。
②说明:力的合成的实质是找一个力去替代作用在物体上的几个已知的力,而不改变其作用效果的方法。
3.平行四边形定则①内容:两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这个法则叫做平行四边形定则。
说明:平行四边形定则是矢量运算的基本法则。
②应用平行四边形定则求合力的三点注意a.力的标度要适当;b.虚线、实线要分清,表示分力和合力的两条邻边和对角线画实线,并加上箭头,平行四边形的另两条边画虚线;c.求合力时既要求出合力的大小,还要求出合力的方向,不要忘了用量角器量出合力与某一分力间的夹角。
要点二、共点力要点诠释:1.共点力:一个物体受到两个或更多个力的作用,若它们的作用线交于一点或作用线的延长线交于一点,这一组力就是共点力。
2.多个力合成的方法:如果有两个以上共点力作用在物体上,我们也可以应用平行四边形定则求出它们的合力:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。
高中物理矢量专题
高中物理矢量专题如果说中国近代史是一部血泪史,那么高中的物理学习史就是一部矢量史,矢量问题贯穿整个的高中物理学习过程,并且高中所有的矢量问题最终都是三角形的问题。
一、矢量的概念物理上有些物理量,只用大小不足以完整的描述这个物理量的属性,像力大小一样,方向不一样,加在物体上产生的效果是不一样的,这就需要引入矢量思想。
矢量对应数学上的向量。
1.矢量的定义——既有大小又有方向并且运算满足平行四边形法则的量叫做矢量(向量)(电流有大小有方向,但是标量)标量:仅有大小的量叫做标量标量仅有大小没有方向但有正负,如温度 t。
矢量的正负表示方向,比较大小时候看绝对值;标量比较大小是带正负。
2. 矢量的图形表示:带有箭头的线段线段长度——矢量大小箭头指向——矢量的方向3. 两矢量相等的条件:大小相等,方向相同.与起点无关4.矢量可以平移5. 负矢量——两矢量等大反向互称为负矢量二. 矢量的加法1.矢量加法的平行四边形法则两矢量 a与b 的和是以这两个矢量为两边的平行四边形的对角线矢量c ,记为:a+b=c通常将这种用平行四边形的对角线来求出两矢量和的方法叫——矢量加法的平行四边形法则.余弦定理求解大小2.矢量加法的三角形法则两矢量相加,要将一个矢量的起点移到另一个矢量的终点,然后连结一矢量的始点和另一矢量的终点,即为两矢量的和。
由于三个矢量构成一个三角形,所以称为矢量加法的三角形法则。
应当注意:合矢量可大于、等于、小于其它任一分矢量。
即三角形的任一边可大于、等于、小于其它任一边。
3.矢量加法的多边形法则依次作出各个矢量,其中后一个矢量的起点正好是前一个矢量的终点,那么从第一个矢量的起点到最后一个矢量的终点所引的矢量,即它们的矢量和.此时所有的分矢量与合矢量围成一个多边形.所以称为矢量加法的多边形法则。
注:① 力平衡时,构成一个封闭的三角形. ——三力平衡力三角形自行封闭②在共点力的作用下,物体处于平衡状态时,合力为零,构成一个封闭的多边形——多力平衡力多边形自行封闭.三.矢量的减法1.矢量减法的平行四边形法则可见求 c 与 a的差即求 c 与 -a 的和,可以按平行四边形法则或三角形法则计算——即矢量的减法实质上仍是矢量的加法,矢量的加、减法统称为矢量的合成.2.矢量减法的三角形法则两矢量相减,要将它们移到一个共同的起点,然后从减项矢量的终点向被减项矢量的终点所引的矢量即为所求之差。
【物理专题复习】力的合成与分解
必备知识·自主学习
【情景辨析】 【情境1】一个和尚挑水喝,两个和尚抬水喝,三个和尚没水喝。大家都听说 过这个寓言故事吧。这个故事说的是三个和尚都不肯出力,所以没水喝。假 设他们抬或提的是同一桶水。
必备知识·自主学习
(1)一个和尚提水时施加的一个力与两个和尚抬水时施加的两个力作用效果相
同。 ( × )
必备知识·自主学习
4.图例:
正交分解法 分解 将一个力沿着两个互相垂直 方法 的方向进行分解的方法
效果分解法
根据一个力产生的实际效果进行分 解
实例 分析
必备知识·自主学习
四、矢量和标量 1.矢量:既有大小又有_方__向__的量,运算时遵从_平__行__四__边__形__定则。 2.标量:只有大小没有方向的量,运算时按_算__数__法__则__相加减。
(2)合力与它的分力的作用对象为同一个物体。 ( √ )
(3)三个和尚分别施加的力的合力与每个和尚施加的力可以同时作用在水桶上。
(×)
(4)三个和尚对水桶施加的力分别为3 N、4 N、5 N(大小分别为3 N、4 N)一定大于第三个和尚对水
则。 ( √ )
(8)汽车对千斤顶的压力既有大小又有方向,一定是矢量。
(√)
高中全程复习方略
第2讲 力的合成与分解
内容索引
必备知识·自主学习 关键能力·题型突破 核心素养测评
必备知识·自主学习
【知识建构】 一、合力与分力 1.定义:如果一个力产生的_效__果__跟几个力的共同效果相同,这一个力就叫作 那几个力的合力,原来那几个力叫作分力。 2.关系:合力和分力是_等__效__替__代__的关系。 3.图例:
必备知识·自主学习
3.图例:
F F12 F22
力的分解矢量相加法则
力的分解矢量相加法则
力的分解是力的台成的送运算,同样遵循平行四边形定则或三角形定则。
力的分解依据通常依据力的作用效果进行分解。
具体来说,画矢显图是解决力的分解问题的有效途径,当涉及“最大”、“最小等极值问题时,可多画几种不同情形的图。
通过比较鉴别正确情景。
力的分解是矢量相加的一种应用,遵循矢量相加的法则。
矢量既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则或三角形定则。
对于两个矢量首尾相接从而求出合矢量的方法,叫做三角形定则。
如果两个矢量不共线,那么它们之间的合矢量就是由这两个矢量确定的平行四边形的对角线。
此外。
如果一个力分解成两个分力,那么这两个分力与原来的力满足平行四边形定则或三角形定则。
在这种情况下,分解是唯-的,因为矢量相加遵循平行四边形定则或三角形定则。
以上信息仅供参考,如有需要,建议查阅关于力的分解的书籍或者咨询物理专业人士。
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二.按力的作用效果分解
【知识讲解】
把力沿两个垂直的方向进行分解的方法叫正交分解法,正交分解法是在平行四边形定则的基础上发展起来的,其目的是用代数运算来解决矢量运算。
正交分解法的优点是以退为进,解题方便。
用正交分解法来解题的基本步骤是:
1、对所选对象进行受力分析
受力分析是力学研究的重要步骤,也是正确分析和解决力学问题的关键之一。
对物体进行受力分析的基本程序为:
第一步:确定研究对象,想象中将研究对象从周围物体中隔离出来:
第二步:严格按“先重力,后弹力,再摩擦力”的顺序分析。
第三步:复检。
常见的错误及防范的办法:
(1)、多画力。
①研究对象不明,错将其他物体受到的力画入。
②虚构力,将不存在的力画入。
③将合力或分力重复画入。
要防止多画力。
第一,彻底隔离研究对象。
第二,每画一个力要心中默念受力物体和施力物体。
(2)、少画力。
少画力往往是由受力分析过程混乱所致,因此①要严格按顺序分析。
②分析弹力和摩擦力时,所有接触点都要分析到。
(3)、错画力。
即把力的方向画错。
防范办法是要按规律作图。
【例4】
《课课练》第89页第6题图之b、c
2、将物体所受的所有力沿相互垂直的两个方向分解,再求出这两个方向上的合力。
【例5】
《课课练》第89页第6题图之b、c
【小结】
正交分解法不一定要按力的实际作用效果来分解,而是根据解题的实际需要,为了简化问题而分解。
尤其是在分析多个力的平衡时,用此方法将各力先分解再合成,会大大降低解题难度。
希望同学们能熟练掌握。
三、按题目的具体要求分解
分解一个已知力,相当于已知了一个平行四边形的对角线,用这个平行四边形的对角线的长度表示F大小,对角线的方向就是力F的方向。
能作出多少个平行四边形,相应的就有多少对大小、方向各不相同的分力。
在力的合成与分解中,都要涉及合力与两分力的大小和方向共六个因素。
在求解时,这已知的因素越多,其多解的可能性越小。
(1) 已知六个因素中的四个因素
①已知合力的大小、方向,两个分力的方向,只有一个解。
如图4。
图4
②已知合力的大小、方向,以及其中一个分力的大小、方向,那么另一个分力的大小、方向有惟一解,如图5。
图5
③已知一个分力的大小和方向,合力的方向,另一个分力的方向,那么合力与另一个分力的大小惟一确定,如图6。
图6
④已知合力的大小和方向,一个分力的大小,另一个分力的方向,如图7所示,当F2=Fsinθ时有惟一解;当F2<Fsinθ时无解;当F2>Fsinθ时有两解或一解。
从作图可看出:以F的末端为圆心,以F2的大小为半径画圆弧,与F1相切有惟一解;与F1不相交,无解;与F1有两个交点,两解。
(可用结合三角形定则分析)
图7
⑤已知合力的大小和方向,两个分力的大小,如图8,当F=F1+F2时有惟一解;当F>F1+F2时无解;当F<F1+F2时有两解。
图8
(2) 已知三个因素,有无穷多个解,但有一定的范围限制。
①已知合力F的大小和方向,它的一个分力F1的方向,则满足此条件的解有无穷多个,但F2有最小值Fsinθ,此时F1、F2互相垂直,如图9甲。
②已知合力F的方向,一个分力F1的大小和方向,则满足此条件的解无穷多个,但F2有最小值F1sinθ,此时F、F2互相垂直,如图9乙。
图9
(3) 力的大小方向(两个因素)、没有其他条件的限制,可作出无穷多个平行四边形,即有无穷多个解。
【小结】
由以上分析可知,在力的分解中,限定的条件个数越多,多解的可能性越小,究竟有多少个解,要看能作出多少个满足条件的平行四边形。