高考物理总复习第二章第二节力的合成与分解课件

二、合力范围的确定方法
1．二个共点力的合成 两个力大小不变时，其合力随夹角的 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. 即 |F1 － F2|≤F合 ≤F1＋F2.
2．三个共点力的合成
(1)最大值：三个力同向时，其合力最 大，为Fmax＝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Fmin＝0；如不能， 则合力的最小值的大小等于最大的一
第二Baidu Nhomakorabea 力的合成与分解
基础梳理自学导引
一、力的合成 1．合力与分力 (1)定义：如果一个力__产__生__的__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_____．
(2)关系:合力和分力是一种等__效__替__代___ 关系． 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． 3．力的合成：求几个力的__合__力_____ 的过程． 4．力的运算法则
要点透析直击高考
一、共点力合成的方法 1．作图法
图2－2－2
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2－ 2－2所示)．
2．解析法 根据平行四边形定则作出示意图，然 后利用解三角形的方法求出合力． 几种特殊情况：
①正确选择直角坐标系，通常选择共 点力的作用点为坐标原点，直角坐标 x、y的选择应尽可能使更多的力落在 坐标轴上．
②正交分解各力，即分别将各力投影 到坐标轴上，分别求x轴和y轴上各力 投影的合力Fx和Fy，其中Fx＝F1x＋ F2x＋F3x＋…； Fy＝F1y＋F2y＋F3y＋ ….
③求 Fx 与 Fy 的合力即为 共点力的合力(如图 2－2－4) 合力大小：F＝ F2x＋F2y， 合力的方向与 x 轴夹角 的正切：tanθ＝FFxy.
图2－2－5
解析：选D.四个图中的物块均处于平 衡状态，都受到四个作用力：重力 G、外力F、斜面的支持力FN和静摩 擦 力 Ff. 建 立 沿 斜 面 方 向 和 垂 直 于 斜 面方向的直角坐标系，如图所示．
分别列出物块的平衡方程可得到： A图中FfA＝Gsinθ；B图中FfB＝Gsinθ; C图中FfC＝(G－F)sinθ；D图中FfD＝ (G＋F)sinθ.
(1)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2－2－1所示)
图2－2－1
(2) 平 行 四 边 形 定 则 ： 求 互 成 角 度 的 __两__个__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____．
解析：选C.当两分力方向相反时合力 最小，方向相同时合力最大，所以合 力的大小满足F1－F2≤F≤F1＋F2.
三、两种常用的分解方法 1．力的效果分解法 (1) 根 据 力 的 实 际 作 用 效 果 确 定 两 个 实际分力的方向； (2) 再 根 据 两 个 实 际 分 力 方 向 画 出 平 行四边形；
(3)最后由平行四边形和数学知识(如 正弦定理、余弦定理、三角形相似等) 求出两分力的大小． 2．正交分解法 (1)正交分解方法
把一个力分解为互相垂直的两个分 力，特别是物体受多个力作用时，把 物体受到的各力都分解到互相垂直的 两个方向上去，然后分别求出每个方 向上力的代数和． (2)运用正交分解法解题的步骤
类型
①互相垂 直
②两力等 大，夹角
θ
作图
合力的计算
F＝ F12＋F22 tanθ＝FF12
F＝2F1cosθ2
F
与
F1
夹角为θ 2
类型
作图
合力的计算
③两力等 大且夹角
120°
合力与分力等 大
即时应用 1.
图2－2－3
( 2012·成都模拟)一物体受到三个共 面共点力F1、F2、F3的作用，三力的 矢量关系如图2－2－3所示(小方格边 长相等)，则下列说法正确的是( )
A．三力的合力大小为F1＋F2＋F3， 方向与F1同向
B．三力的合力大小为3F3，方向与 F3同向 C．三力的合力大小为2F3，方向与 F3同向 D．由题给条件无法求出合力大小
解析：选B.以F1和F2为邻边作平行四 边 形 ， 对 角 线 必 沿 F3 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．
图2－2－4
特别提醒：正交分解法是根据需要而 采用的一种数学方法，是将一般的矢 量运算转化为代数运算.
即时应用
3．物块静止在固定的斜面上，分别 按如图2－2－5所示的方向对物块施 加大小相等的力F，A中F垂直于斜面 向上，B中F垂直于斜面向下，C中F 竖直向上，D中F竖直向下，施力后 物块仍然静止，则物块所受的静摩擦 力增大的是( )
思考感悟 (1)合力一定大于分力吗？ (2)作用在不同物体上的力能进行合成 吗？ 提示：(1)合力可能大于分力，可能小 于分力，也可能等于分力．
(2)只有作用在同一物体上的共点力 才能进行合成．
二、力的分解 1．概念：求一个力的_分__力__的过程． 2．遵循的原则：__平__行__四__边__形___定则 或___三__角__形_____定则． 3．分解的方法 (1)按力产生的_实__际__效__果__进行分解． (2)___正__交_____ 分解．
个力减去另外两个力和的绝对值， Fmin＝F1－|F2＋F3|(F1为三个力中最 大的力)．
即时应用
2．两个大小分别为F1和F2(F2<F1)的 力作用在同一质点上，它们的合力的 大小F满足( ) A．F1≤F≤F2
B.F1－2 F2≤F≤F1＋2 F2
C．F1－F2≤F≤F1＋F2 D．F21－F22≤F2≤F21＋F22