2020届高三物理一轮复习第一章《力物体的平衡》专题四力的合成和分解学案

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高三物理一轮复习 力的合成与分解教学一体案

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峙对市爱惜阳光实验学校力的合成与分解1.合力与分力(1)义:如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同,这一个力就叫做那几个力的合力,那几个力叫做这一个力的分力。

(2)关系:合力与分力是效替代关系。

2.共点力作用在物体的同一点,或作用线的线交于一点的几个力。

3.力的合成(1)义:求几个力的合力的过程。

(2)运算法那么:①平行四边形那么: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。

②三角形那么:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量。

1.合力范围确实(1)两个共点力的合力范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2,即两个力的大小不变时,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。

(2)三个共面共点力的合力范围:①三个力共线且方向相同时,其合力最大为F=F1+F2+F3。

②以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,那么其合力最小为零,假设不能组成封闭的三角形,那么合力最小值的大小于最大的一个力减去另外两个力的和。

2.几种特殊情况的共点力合成类型作图合力的计算互相垂直F=F21+F22tan θ=F1F2两力大,夹角θF=2F1cosθ2F与F1夹角为θ2两力大且夹角120°合力与分力大1212) A.F1=2 N,F2=9 N B.F1=4 N,F2=8 NC.F1=1 N,F2=8 N D.F1=2 N,F2=1 N解析:选B 由于合力大小为:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|可通过以下表格对选项进行分析。

选项诊断结论A7 N≤F≤11 N×B 4 N≤F≤12 N√C7 N≤F≤9 N×D 1 N≤F≤3 N×力的分解1.力的分解(1)义:求一个力的分力的过程,是力的合成的逆运算。

高三一轮复习学案相互作用力与物体平衡

高三一轮复习学案相互作用力与物体平衡

高三一轮复习学案:——相互作用力与物体平衡本章知识点:1、力的概念及合成与分解。

2、重力、弹力、摩擦力。

3、共点力及共点力作用下物体的平衡。

共点力作用下物体的平衡条件:合力为零,即=合F0.一、例题:第一课时考点一重力与万有引力的关系例:一袋密封很好的大米从吉林被运往青海玉树地震灾区,它的质量(填“变化”或“不变”),但重量却(填“变化”或“不变”),原因是在地球表面。

考点二弹力方向的判断例:画出下列物体所受的弹力.二、习题题型一:运用假设法判断弹力的存在1、如图所示有一球放在光滑水平面上,并和光滑斜面AB接触,球静止.分析球所受的弹力.2、如图所示小球A在内壁光滑的车厢内随车厢一起向右运动,试分析车厢后壁对球的弹力情况.题型二:弹力的方向分析及大小的计算1、如图所示用轻质细杆连接的A、B两物体正沿着倾角θ为的斜面匀速下滑,已知斜面的粗糙程度是均匀的,A、B两物体与斜面的接触情况相同.试判断A和B之间的细杆上是否有弹力.若有弹力,求出该弹力的大小;若无弹力,请说明理由.2.如图所示,A、B两物体的重力分别是G A=3 N、G B=4 N,A用悬绳挂在天花板上,B 放在水平地面上,A 、B 间的轻弹簧上的弹力F =2 N ,则绳中( )张力F1和B 对地面的压力F 2的可能值分别为A .7 N 和10 NB .5 N 和2 NC .1 N 和6 ND .2 N 和5 N3、如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心.一质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用下静止于P 点.设滑块所受支持力为F N .OP 与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是( )A .F =mgtan θB .F =mg tan θC .F N =mgtan θD .F N =mg tan θ4.如图所示,倾角为θ的光滑斜面上放置一重力为G 的小球,小球与固定在天花 板上的绳子相连,小球保持静止状态.绳子与竖直方向的夹角也为θ.若绳子的拉力大小 为F ,斜面对小球的支持力大小为F1,则 A .F 1=F B .F 1=Gcos θ C .F =Gcos θ D .Fcos θ=Gsin θ题型三 弹簧产生的弹力1、 如图9所示,质量为m 的物体A 放在地面上的竖直轻弹簧B 上,且弹簧B 分别与地面和物体A 相连接.现用细绳跨过定滑轮将物体A 与另一轻弹簧C 连接,当弹簧C 处在水平位置且右端位于a 点时它没有发生形变.已知弹簧B 和弹簧C 的劲度系数分别为k 1和k 2,不计定滑轮、细绳的质量和摩擦.将弹簧C 的右端由a 点沿水平方向拉到b 点时,弹簧B 的弹力变为原来的23,求a 、b 两点间的距离.2、如图所示,原长分别为L 1和L 2,劲度系数分别为k 1和k 2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m 1的物体,最下端挂着质量为m 2的另一物体,整个装置处于静止状态.求:(1)这时两弹簧的总长.(2)若用一个质量为M 的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体m 2的压力.第2课时 一、 例题考点一 静摩擦力例1.静摩擦力的有无及方向的判断分析下列各种情况下物体A 是否受摩擦力的作用及其方向例2.静摩擦力大小的计算用轻弹簧竖直悬挂质量为m 的物体,静止时弹簧伸长量为x .现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m 的物体,系统静止时弹簧伸长量也为x .斜面倾角为30°,如图1所示.则物体所受摩擦力( ) A .等于零B .大小为12mg ,方向沿斜面向下C .大小为32mg ,方向沿斜面向上D .大小为mg ,方向沿斜面向上考点二 对滑动摩擦力F f =μF N 的理解例: 如图2所示,一物块置于水平地面上,当用与水平方向成60°角的力F 1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F 2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F 1和F 2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( )A .3-1B .2- 3C .32-12D .1-32二、习题题型一 应用“假设法”判断静摩擦力的方向1、 如图3所示是主动轮P 通过皮带带动从动轮Q 的示意图,A 与B 、C 与D 分别是皮带上与轮缘上相互接触的点,则下列判断正确的是( BCD )A .B 点相对于A 点运动趋势方向与B 点运动方向相反B .D 点相对于C 点运动趋势方向与C 点运动方向相反 C .D 点所受静摩擦力方向与D 点运动方向相同D .主动轮受到的摩擦力是阻力,从动轮受到的摩擦力是动力2、指明图4中物体A 在以下四种情况下所受的静摩擦力的方向.(1)物体A 静止于斜面上,如图甲所示;(2)物体A 受到水平拉力F 作用而仍静止在水平面上,如图乙所示;(3)物体A 放在车上,在刹车过程中,A 相对于车厢静止,如图丙所示; (4)物体A 在水平转台上,随转台一起匀速转动,如图丁所示题型二 摩擦力的分析与计算1、如图5所示,一质量不计的弹簧原长为10 cm ,一端固定于质量m =2 kg 的物体上,另一端施一水平拉力F .(g =10 m/s 2)(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长12 cm 时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?(2)若将弹簧拉长11 cm 时,物体所受到的摩擦力大小为多少? (3)若将弹簧拉长13 cm 时,物体所受的摩擦力大小为多少?(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等) 2、在粗糙的水平面上放一物体A ,A 上再放一质量为m 的物体B ,A 、B 间的动摩擦因数为μ,施加一水平力F 于A (如图6所示),计算下列情况下A 对B 的摩擦力. (1)当A 、B 一起做匀速运动时.(2)当A 、B 一起以加速度a 向右匀加速运动时. (3)当力F 足够大而使A 、B 发生相对滑动时.(4)当A 、B 发生相对滑动,且B 物体的15伸到A 的外面时.3、如图9所示,质量为m 的物体,在沿斜面向上的拉力F 作用下,沿放在水平地面上的质量为M 的倾角为θ的粗糙斜面匀速下滑,此过程中斜面保持静止,则地面对斜面( BD )A .无摩擦力B .有水平向左的摩擦力C .支持力为(M +m )gD .支持力小于(M +m )g4、如图所示,放在粗糙水平面上的物体A 上叠放着物体B .A 和B 之间有一个被压缩的弹簧.A 、B 均处于静止状态,下列说法中正确的是A .B 受到向右的摩擦力 B .B 对A 的摩擦力向右C .地面对A 的摩擦力向右D .地面对A 没有摩擦力题型三 滑动摩擦力的分析问题1、 如图7所示,人重600 N ,木块A 重400 N ,人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为0.2,现人用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:(1)人对绳的拉力;(2)人脚对A 的摩擦力的大小和方向.2、如图所示,在倾角为θ=30°的粗糙斜面上放一物体,重力为G ,现在用与斜面底边平行的力F =G2推物体,物体恰能做匀速直线运动,则(1)物体与斜面之间的动摩擦因数是多少? (2)物体的运动方向与斜面底边成多大的夹角?第三课时 一、例题考点一 合力的范围及共点力合成的方法 例1.合力范围的确定(1)有两个共点力F 1=8 N ,F 2=15 N ,则 N ≤F 合≤ N 且随二力夹角的增大,F 合逐渐 . (2)有三个共点力:F 1=8 N ,F 2=15 N ,F 3=15 N ,则 N ≤F 合≤ N . 如:F 1=8 N ,F 2=15 N ,F 3=3 N ,则 N ≤F 合≤ N 例2.共点力的合成(1)合成法则:平行四边形定则或 定则 (2)求出以下三种特殊情况中二力的合力:考点二 力的分解的方法 例1.按力的效果分解找出重力G 的两个作用效果,并求它的两个分力.如图3所示 F 1= ,F 2= (用G 和θ表示)例2. 关于一个力的分解,下列说法正确的是( ) A .已知两个分力的方向,有唯一解 B .已知两个分力的大小,有唯一解C .已知一个分力的大小和方向,有唯一解D .已知一个分力的大小和另一个分力方向,有唯一解考点三 正交分解法1.定义:把各个力沿相互垂直的方向分解的方法用途:求多个共点力的合力时,往往用正交分解法.2.步骤:如图5所示,(1)建立直角坐标系;通常选择共点力的作用点为坐标原点,建立x 、y 轴让尽可能多的力落在坐标轴上.(2)把不在坐标轴上的各力向坐标轴进行正交分解. (3)沿着坐标轴的方向求合力F x 、F y .(4)求F x 、F y 的合力,F 与F x 、F y 的关系式为:F =F 2x +F 2y .方向为:tan α=F y /F x 例1.物块静止在固定的斜面上,分别按图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( )二、习题题型一 力的效果分解在实际生活中的应用1、如图6所示,用一根长1 m 的轻质细绳将一幅质量为1 kg 的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为10 N ,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g 取10 m/s 2)( )A .32 mB .22 mC .12 mD .33m2、如图7所示,α=30°,装置的重力和摩擦力均不计,若用F =100 N 的水平推力使滑块B 保持静止,则工件上受到的向上的弹力多大?题型二 理解合力与分力间的关系1、互成角度的两个共点力,有关它们的合力与分力关系的下列说法中,正确的是( ) A .合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力 B .合力的大小随分力间夹角的增大而增大 C .合力的大小一定大于任意一个分力D .合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力2、下列关于合力的叙述中正确的是( )A .合力是原来几个力的等效代替,合力的作用效果与分力的共同作用效果相同B .两个力夹角为θ(0≤θ≤π),它们的合力随θ增大而增大C .合力的大小总不会比分力的代数和大D .不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算题型三 物体的受力分析1、 如图8所示,运动员用竖直的胶皮乒乓球板去推挡水平飞来的上旋乒乓球.试分析推挡瞬间乒乓球所受的力,标明每一个力的名称和方向.2、 如图9所示,物体A 靠在倾斜的墙面上,在与墙面和B 垂直的力F 作用下,A 、B 保持静止,试分析A 、B 两物体受力的个数.题型四 力的合成与分解综合问题1、 如图10所示是一种研究劈的作用的装置,托盘A 固定在细杆上,细杆放在固定的圆孔中,下端有滚轮,细杆只能在竖直方向上移动,在与托盘连接的滚轮正下面的底座上也固定一个滚轮,轻质劈放在两滚轮之间,劈背的宽度为a ,侧面的长度为l ,劈尖上固定的细线通过滑轮悬挂质量为m 的砝码,调整托盘上所放砝码的质量M ,可以使劈在任何位置时都不发生移动.忽略一切摩擦和劈、托盘、细杆与滚轮的重力,若a =35l ,试求M 是m 的多少倍?2、 风筝(图11甲)借助于均匀的风对其作用力和牵线对其拉力的作用,才得以在空中处于平衡状态.如图11乙所示,风筝平面AB 与地面夹角为30°,风筝质量为300 g ,求风对风筝的作用力的大小.(风对风筝的作用力与风筝平面相垂直,g 取10 m/s 2)3.如图13所示,将足球用网兜挂在光滑的墙壁上,设绳对球的拉力为F 1,墙壁对球的支持力为F 2,当细绳长度变短时( )A .F 1、F 2均不变B .F 1、F 2均增大C .F 1减小,F 2增大D .F 1、F 2均减小4.如图15所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一个滑块在弹簧拉力作用下处于静止.弹簧的拉力与斜面平行,大小为7 N ,求滑块的重力与斜面对滑块的支持力.第四课时 一、例题考点一 受力分析的步骤与方法例1.如图1所示,物体A 靠在竖直墙壁上,在力F 作用下,A 、B 保持静止. (1)此时物体B 的受力个数为 个.(2)若物体A 固定在墙上,其他条件不变,则B 物体受力个数可能为 个和 个.(3)若将力F 改为水平向左的力仍作用在物体B 上,其他条件不变,则物体B 受 个力.例2.L 型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连,如图2所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为()A.3 B.4 C.5 D.6考点二共点力平衡问题的理解与应用例1.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图3所示,在此过程中A.F1保持不变,F3缓慢增大B.F1缓慢增大,F3保持不变C.F2缓慢增大,F3缓慢增大D.F2缓慢增大,F3保持不变二、习题题型一用图解法求动态变化问题1.如图4所示,一倾角为θ的固定斜面上,有一块可绕其下端转动的挡板P,今在挡板与斜面间夹有一个重为G的光滑球.试求挡板P由图示的竖直位置逆时针转到水平位置的过程中,球对挡板压力的最小值.2. 如图5所示,两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止,两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB与水平方向的夹角不变,将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向,在这一过程中,绳子BC的拉力变化情况是 ( )A.增大 B.先减小,后增大C.减小 D.先增大,后减小题型二应用整体法和隔离法求解平衡问题1.如图6所示,质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为θ.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态,求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少?2.有一个直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB竖直放置,表面光滑.AO上套有小环P,OB上套有小环Q,两环质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡(如图7所示).现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力F N和细绳上的拉力F的变化情况是A.F N不变,F变大B.F N不变,F变小C.F N变大,F变大D.F N变大,F变小题型三平衡中的临界与极值问题1.物体A的质量为2 kg,两根轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体A上,在物体A上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F,相关几何关系如图8所示,θ=60°.若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围.(g取10 m/s2)2.两根长度相等的轻绳,下端悬挂一质量为m的物体,上端分别固定在水平天花板上的M、N点,M、N两点间的距离为l,如图12所示,已知两根绳子所能承受的最大拉力均为F T,则每根绳子的长度不得短于多少?实验二探究弹力和弹簧伸长量的关系例题:例1、1)在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,以下说法正确的是()A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度B.用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等2)某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是下图中的 ( )例2在“探究弹力和弹簧伸长量的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图3所示.所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度.(1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在坐标图4中,请作出F-L图线.(2)由此图线可得出该弹簧的原长L0=________ cm,劲度系数k=________ N/m.(3)试根据以上该同学的实验情况,请你帮助他设计一个记录实验数据的表格(不必填写其实验测得的具体数据)(4)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较.优点在于:___________________________________ .缺点在于:________ _________________________ .习题:1.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图5所示.下列表述正确的是A.a的原长比b的长B.a的劲度系数比b的大C.a的劲度系数比b的小D.测得的弹力与弹簧的长度成正比2.(2008·北京理综)某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长量的关系,并测弹簧的劲度系数k,做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧.并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值记作L0;弹簧下端挂一个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L1;弹簧下端挂两个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L2;……;挂七个50 g的砝码时,指针指示的刻度数值记作L7.(1)下表记录的是该同学已测出的6个值,其中有两个数值在记录时有误,它们的代表符号分别是______和________.测量记录表:(2)37(3)为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了三个差值:d1=L4-L0=6.90 cm,d2=L5-L1=6.90 cm,d3=L6-L2=7.00 cm.请你给出第四个差值:d4=________=________ cm.(4)根据以上差值,可以求出每增加50 g砝码的弹簧平均伸长量ΔL,ΔL用d1、d2、d3、d4表示的式子为:ΔL=______.代入数据解得ΔL=____________ cm.(5)计算弹簧的劲度系数k=______ N/m.(g取9.8 m/s2)实验三验证力的平行四边形定则例题例1:如图所示,某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角、板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.(1)为完成该实验,下述操作中必需的是________.a.测量细绳的长度b.测量橡皮筋的原长c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度d.记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是____________.例2:李明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧秤拉力的大小如图3所示.(1)试在图3中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.(2)有关此实验,下列叙述正确的是________.A.两弹簧秤的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧秤的拉力是分力C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O.这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同D.若只增大某一只弹簧秤的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧秤拉力的大小即可(3)如图4所示是张华和李明两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比较符合实验事实?(力F′是用一只弹簧秤拉时的图示)答: __________________.(4)在以上比较符合实验事实的一位同学中,造成误差的主要原因是什么?(至少写出两种情况)答:__________________ .习题:1.如图5所示,在共点力合成的实验中橡皮筋一端固定于P点,另一端连接两个弹簧秤,并使该端拉至O点,两个F2(α+β<90°),现使F1大小不变地沿顺时针转过某一角度,要使结弹簧秤的拉力分别为F点仍在O处,相应地使F2的大小及图中β角发生变化.则相应的变化可能是A.F2一定增大B.F2可能减少C.β角一定减小D. β角可能增大2.在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的________(填字母代号).A.将橡皮条拉伸相同长度即可B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号)A.两细绳必须等长B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些。

河北省唐山市丰南区第一中学高三物理一轮复习 第一章 《力、物体的平衡》教学案 新人教版

河北省唐山市丰南区第一中学高三物理一轮复习 第一章 《力、物体的平衡》教学案 新人教版

第一章 力 物体的平衡本章概述本章知识所处的地位:力是物理学的基本概念,本章内容在高中物理中既是基础又是重点。

本章的中心内容是对力的基本认识和对力学问题的基本处理方法,如“受力分析”、“力的合成和分解”、 隔离体法和整体法等。

本章中力的平衡问题是力学基本方法的初步运用,复习时应多加体会。

知识网络:专题一 力 重力 弹力【考点透析】一 本专题考点:力的基本概念、三种常见的力二 理解和掌握的内容1.力(1)力的概念:力是物体对物体的作用。

理解:力是一种作用,区别于平常所说的“力气”。

力的作用可以通过物体的直接接触实现,也可以通过场来实现。

除直接说明外,描述一个力还可以用做力的图示的方法。

(4)力的作用效果:①使物体产生形变;②使物体产生加速度。

(5)力的分类: 按力的性质(即力的产生机理)可分为:重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、安培力、洛伦兹力、核力等。

按力的作用效果可分为:拉力、压力、支持力、动力、阻力、浮力、下滑力、向心力、回复力等。

2.重力 (1)由于地球的吸引而产生的,本质上是地球对物体的万有引力的一个分力。

(2)重力的大小:G=mg 。

重力应是万有引力和物体随地球自转所需向心力的矢量差,其大小应比万有引力略小,在通常的计算中一般可做近似处理,取mg ≈F 引,g ≈GM/R 2。

重力的大小和物体的运动状态无关,在超重、失重和完全失重的状态下重力均不会发生改变。

(3)重力的方向:竖直向下,即和水平面垂直的方向。

不能说成垂直地面。

(4)重心:物体的重力的等效作用点。

重心的位置由物体的形状和质量分布决定,质量分布均匀的物体其几何中心就是物体的重心。

物体的重心可以在物体上,也可以不在物体上(如均质圆环,木工用的拐尺等)。

3.弹力(1)概念:发生弹性形变的物体对与它相接触的物体施加的力的作用。

产生机理:发生弹性形变的物体,由于要恢复形变,就会对阻碍它恢复形变的物体施加弹力的作用。

例如放在桌面上的物体受到弹力是由于桌面发生了弹性形变。

高三物理一轮复习学案《力的合成和分解》

高三物理一轮复习学案《力的合成和分解》

高三物理一轮复习学案力的合成与分解高密度 低起点 多循环 匀加速学习目标1.理解力的合成和合力的概念。

掌握力的平行四边形定则。

2.理解力的分解和分力概念。

能根据力的实际作用效果进行力的分解。

3.会运用正交分解法计算力的大小。

预习指导结合《高考全程复习方略》进行预习知识体系合力的范围及共点力合成的方法 1.合力范围的确定(1)两个共点力的合成,|F 1-F 2|≤F 合≤F 1+F 2,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|F 1-F 2|,当两力同向时,合力最大,为F 1+F 2. (2)三个共点力的合成:①当三个共点力共线同向时,合力最大为F 1+F 2+F 3②任取两个力,求出合力范围,如第三个力在这个范围内,则三力合成的最小值为零;如不在范围内,则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小力的数值之和的绝对值. 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)求出以下三种特殊情况下二力的合力:力的分解的方法1.按力的效果分解2.按问题的需要进行分解 (1)已知合力和两个分力的方向(2)已知合力和一个分力的大小与方向(3)已知一个分力F 1的方向和另一个分力F 2的大小.正交分解法1.定义:把各个力沿相互垂直的两个方向进行分解的方法用途:求多个共点力的合力时,往往用正交分解法.2. 步骤: (1)建立直角坐标系;通常选择共点力的作用点为坐标原点,让尽可能多的力落在坐标轴上,建立x 、y 轴.(2)把不在坐标轴上的各力沿坐标轴方向进行正交分解.(3)沿着坐标轴方向求合力F x 、F y .(4)求F x 、F y 的合力,F 与F x 、F y 的关系式为:F =F 2x +F 2y .方向为:tan α=F y /F x .例题解析例1 如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m 的照相机.三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30°角,则每根支架中承受的压力大小为( )A.13mg B .23mg C .36mg D .239mg例2 作用于原点O 的三力平衡,已知三力均位于xOy 平面内,其中一个力的大小为F 1,沿y 轴负方向;力F 2的大小未知,与x 轴正方向的夹角为θ,如图所示.下列关于第三个力F 3的判断,正确的是( )A .力F 3的最小值为F 1cos θ提高课堂效率节约自习时间B.力F3与F2夹角越小,则F2与F3的合力越小C.力F3只能在第二象限D.力F3可能在第三象限的任意区域例2 如图所示,质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上,劲度系数为k的轻质弹簧,一端系在小球上,另一端固定在墙上的P点,小球静止时,弹簧与竖直方向的夹角为30°,则弹簧的伸长量为()A.mgkB.3mg2kC.3mg3kD.3mgk例题3、如图所示,两个质量为m1的小球套在竖直放置的光滑支架上,支架的夹角为120°,用轻绳将两球与质量为m2的小球连接,绳与杆构成一个菱形,则m1∶m2为( )A.1∶1 B.1∶2C.1∶ 3 D.3∶2例题4、如图所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L,两根相同的橡皮条自由长度均为L,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片.若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为( )A.kL B.2kLC.32kL D.152kL例题5、压榨机结构如图所示,B为固定铰链,A为活动铰链,若在A处作用一水平力F,轻质活塞C就以比F大得多的力压D,若BC间距为2L,AC水平距离为h,C与左壁接触处光滑,则D受到的压力为多少?例6、如图甲所示,细绳AD跨过固定的水平轻杆BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,∠ACB=30°;图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,求:(1)细绳AC段的张力F T AC与细绳EG的张力F T EG之比;(2)轻杆BC对C端的支持力;(3)轻杆HG对G端的支持力。

高三物理力的合成与分解的优秀教案范本

高三物理力的合成与分解的优秀教案范本

高三物理力的合成与分解的优秀教案范本导言:本节课主要讲解高三物理中力的合成与分解的概念和应用。

通过讲解与实践相结合的方式,学生将能够深入理解力的合成与分解的原理,掌握相关计算方法,并能够灵活运用于解决物理问题。

一、力的合成1. 引入概念:首先,我会先给学生讲解力的合成的基本概念。

力的合成是指两个或多个力的作用效果相当于一个力的作用效果。

通过示意图和实际例子,让学生对力的合成有直观的认识。

2. 合成力的计算方法:接下来,我会向学生介绍力的合成的计算方法。

根据平行四边形法则,学生将能够理解两个力合成后的结果可以通过平行四边形的对角线来表示。

同时,我会给学生提供一些练习题,以帮助他们巩固计算方法。

3. 实践操作:为了帮助学生更好地理解和掌握力的合成,我将组织一系列实践操作。

例如,让学生在实验室中使用力计测量并合成多个施力的力,然后用工具测量其合成力的大小和方向。

这样一来,学生将能够通过实际操作加深对力的合成的理解,并且学会运用测量工具。

二、力的分解1. 引入概念:在力的分解部分,我会引入力的分解的概念和原理。

通过图示和实际例子,我会让学生了解到力的分解是指一个力可以分解为两个或多个部分,其中每个部分的效果相当于原力的效果。

2. 分解力的计算方法:接着,我会教授学生力的分解的计算方法。

根据三角函数的概念,学生将能够理解如何使用正弦、余弦函数来计算分解力的大小。

为了帮助学生更好地理解,我会给他们提供一些示例与练习题。

3. 实践操作:为了巩固学生对力的分解的理解和应用,我会组织一些实践操作活动。

例如,让学生在实验室中使用斜面和弹簧测力计,通过改变斜面的角度和施力的方向和大小,观察和记录分解力的变化。

这样一来,学生将能够通过实际操作进一步理解和运用力的分解。

三、综合练习为了检验学生对力的合成与分解的掌握程度,我将安排一些综合练习。

这些练习将结合实际生活中的问题,要求学生利用所学的力的合成与分解的知识解决这些问题。

高三第一轮复习1——力、力的合成与分解 教案01

高三第一轮复习1——力、力的合成与分解 教案01

力知识网络:单元切块:按照考纲的要求,本章内容可以分成三部分,即:力的概念、三个性质力;力的合成和分解;共点力作用下物体的平衡。

其中重点是对摩擦力和弹力的理解、熟练运用平行四边形定则进行力的合成和分解。

难点是受力分析。

力的概念 三种性质力一、力 1.概念力是是物体对物体的作用,不能离开施力物体和受力物体而存在。

(1)力不能离开物体而独立存在,有力就一定有“施力”和“受力”两个物体。

二者缺一不可。

(2)力的作用是相互的。

(3)力的作用效果:①形变②改变运动状态(4)力的图示(课件演示) 2.分类力概念定义:力是物体对物体的作用,不能离开施力物体与受力物体而存在。

效果:要素:大小、方向、作用点(力的图示) 使物体发生形变 改变物体运动状态分类效果:拉力、动力、阻力、支持力、压力性质:重力: 方向、作用点(关于重心的位置)弹力: 产生条件、方向、大小(胡克定律)摩擦力:(静摩擦与动摩擦)产生条件、方向、大小运算——平行四边形定则力的合成 力的分解|F 1-F 2|≤F 合≤F 1+F 2(1)按性质分重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力……(2)按效果分压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力……(3)按产生条件分场力(非接触力)、接触力。

二、重力:1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。

2.方向:总是竖直向下3.大小:G=mg注意:重力是万有引力的一个分力,另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力,在两极处重力等于万有引力。

由于重力远大于向心力,一般情况下近似认为重力等于万有引力。

4.重心:重力的等效作用点。

重心的位置与物体的形状及质量的分布有关。

重心不一定在物体上。

质量分布均匀、形状规则的物体,重心在几何中心上.薄板类物体的重心可用悬挂法确定。

三、弹力1.产生条件(1)两个物体直接接触(2)并发生弹性形变2.方向(1)压力、支持力的方向总是垂直于接触面。

(2)绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。

高三物理第一阶段高考总复习第一章 力物体的平衡教案

高三物理第一阶段高考总复习第一章 力物体的平衡教案

芯衣州星海市涌泉学校第一阶段高考总复习第一章力物体的平衡一、力的分类1.按性质分重力〔万有引力〕、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力……〔按现代物理学理论,物体间的互相作用分四类:长程互相作用有引力互相作用、电磁互相作用;短程互相作用有强互相作用和弱互相作用。

宏观物体间只存在前两种互相作用。

〕2.按效果分压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力……3.按产生条件分场力〔非接触力〕、接触力。

二、弹力1.弹力的产生条件弹力的产生条件是两个物体直接接触,并发生弹性形变。

2.弹力的方向⑴压力、支持力的方向总是垂直于接触面。

⑵绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向。

⑶杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。

假设轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态,那么轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向。

例1.如下列图,光滑但质量分布不均的小球的球心在O,重心在P,静止在竖直墙和桌边之间。

试画出小球所受弹力。

解:由于弹力的方向总是垂直于接触面,在A 点,弹力F1应该垂直于球面所以沿半径方向指向球心O ;在B 点弹力F2垂直于墙面,因此也沿半径指向球心O 。

注意弹力必须指向球心,而不一定指向重心。

又由于F1、F2、G 为一一共点力,重力的作用线必须经过O 点,因此P 和O 必在同一竖直线上,P 点可能在O 的正上方〔不稳定平衡〕,也可能在O 的正下方〔稳定平衡〕。

例2.如下列图,重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止,试画出杆所受的弹力。

解:A 端所受绳的拉力F1沿绳收缩的方向,因此沿绳向斜上方;B 端所受的弹力F2垂直于程度面竖直向上。

由于此直杆的重力不可忽略,其两端受的力可能不沿杆的方向。

杆受的程度方向合力应该为零。

由于杆的重力G 竖直向下,因此杆的下端一定还受到向右的摩擦力f 作用。

例3.图中AC 为竖直墙面,AB 为均匀横梁,其重为G ,处于程度位置。

BC 为支持横梁的轻杆,A 、B 、C 三处均用铰链连接。

试画出横梁B 端所受弹力的方向。

高考物理一轮复习相互作用力的合成与分解学案新人教

高考物理一轮复习相互作用力的合成与分解学案新人教

第二节力的合成与分解(对应学生用书第24页)[教材知识速填]知识点1 力的合成1.合力与分力(1)定义:如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同,这一个力就叫作那几个力的合力,那几个力叫作这一个力的分力.(2)关系:合力与分力是等效替代关系.2.共点力作用在一个物体上,作用线或作用线的延长线交于一点的几个力.如图2­2­1所示均是共点力.图2­2­13.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2­2­2甲所示②三角形定则:把两个矢量首尾相接,从而求出合矢量的方法.如图乙所示.甲乙图2­2­2易错判断(1)两个力的合力一定大于任意一个分力.(×)(2)合力和分力是等效替代的关系.(√)(3)1 N和2 N的力的合力一定等于3 N.(×)知识点2 力的分解1.矢量、标量(1)矢量既有大小又有方向的量.相加时遵从平行四边形定则.(2)标量只有大小没有方向的量.求和时按代数法则相加.2.力的分解(1)定义求一个力的分力的过程.力的分解是力的合成的逆运算.(2)遵循的原则①平行四边形定则.②三角形定则.(3)分解方法①力的效果分解法.②正交分解法.易错判断(1)位移、速度、加速度、力和时间都是矢量.(×)(2)力的分解必须按效果分解.(×)(3)8 N的力能够分解成5 N和3 N的两个分力.(√)[教材习题回访]考查点:合力与分力的关系1.(人教版必修1P64T4改编)(多选)两个力F1和F2间的夹角为θ,两力的合力为F.以下说法正确的是( ) A.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越大B.合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大C.如果夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大D.合力F的作用效果与两个分力F1和F2共同产生的作用效果是相同的[答案] AD考查点:合力的计算2.(粤教版必修1P66T2改编)两个大小相等的共点力F1和F2,当它们的夹角为90°时,合力大小为F,它们的夹角变为120°时,合力的大小为( )A.2F B.2 2FC.2FD.3 2F[答案] B考查点:力的分解3.(人教必修1P66T2改编)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( )A.F1的大小是唯一的B.F2的方向是唯一的C.F2有两个可能的方向D.F2可取任意方向C [由F1、F2和F的矢量三角形图可以看出:若F2=F20=25 N,F1的大小是唯一的,F2的方向是唯一的.因F2=30 N>F20=25 N,所以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.]考查点:力的合成与分解的应用4.(鲁科必修1P83T1改编)如图2­2­3所示,三根轻绳系于竖直杆上的同一点O,其中OA和OB等长且夹角为60°,竖直杆与平面AOB所成的角为30°.若轻绳OA、OB的拉力均为20 N,要使杆受到绳子作用力的方向竖直向下,则水平轻绳OC的拉力大小为( )【导学号:84370056】图2­2­3A.10 N B.20 NC.20 3 N D.10 3 ND [根据平行四边形定则以及几何知识可得轻绳OA和OB的合力大小F=2F OA cos30°=20 3 N,F与竖直方向的夹角为30°,所以F的水平分量F x=Fsin 30°=10 3 N,要使杆受到绳子作用力的方向竖直向下,则水平轻绳OC的拉力应该与F的水平分量等大反向,所以轻绳OC的拉力大小F OC=F x=10 3 N,D正确.](对应学生用书第25页)共点力的合成(1)作图法;(2)计算法.2.三种特殊情况的共点力的合成类型作图合力的计算①互相垂直F =F 21+F 22tan θ=F 1F 2 ②两力等大,夹角θF =2F 1cos θ2F 与F 1夹角为θ2③两力等大且夹角120° 合力与分力等大(1)两个共点力的合成:|F 1-F 2|≤F 合≤F 1+F 2即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力反向时,合力最小,为|F 1-F 2|,当两力同向时,合力最大,为F 1+F 2. (2)三个共点力的合成①三个力共线且同向时,其合力最大,为F 1+F 2+F 3.②任取两个力,求出其合力的范围,如果第三个力在这个范围之内,则三个力的合力的最小值为零;如果第三个力不在这个范围内,则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的和的绝对值.[题组通关]1.(多选)一物体位于光滑水平面上,同时受到三个水平共点力F 1、F 2和F 3的作用,其大小分别为F 1=42 N 、F 2=28 N 、F 3=20 N ,且F 1的方向指向正北,下列说法中正确的是( )A .这三个力的合力可能为零B .F 1、F 2两个力的合力大小可能为20 NC .若物体处于匀速直线运动状态,则F 2、F 3的合力大小为48 N ,方向指向正南D .若物体处于静止状态,则F 2、F 3的合力大小一定为42 N ,方向指向正南ABD [F 1、F 2的合力范围是|F 1-F 2|≤F≤F 1+F 2,即14 N≤F≤70 N,选项B 正确;F 3的大小处于此范围之内,所以这三个力的合力可能为零,选项A 正确;若物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动),则某两个力的合力必定与第三个力等大反向,选项C 错误,D 正确.]2.(2020·石家庄模拟)如图2­2­4所示,一个“Y”形弹弓顶部跨度为L ,两根相同的橡皮条自由长度均为L ,在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片.若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律,且劲度系数为k ,发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内),则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为( )【导学号:84370057】图2­2­4A.kL B.2kLC.32kL D.152kLD [发射弹丸瞬间两橡皮条间的夹角为2θ,则sin θ=L22L=14,cos θ=1-sin2θ=154.发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为F合=2Fcos θ.F=kx=kL,故F合=2kL·154=152kL,D正确.]力的分解1.力的分解常用的方法正交分解法效果分解法分解方法将一个力沿着两个互相垂直的方向进行分解的方法根据一个力产生的实际效果进行分解实例分析x轴方向上的分力F x=Fcos θy轴方向上的分力F y=Fsin θF1=Gcos θF2=Gtan θ2.(1)选用哪一种方法进行力的分解要视情况而定,一般来说,当物体受到三个或三个以下的力时,常按实际效果进行分解,若这三个力中,有两个力互相垂直,可选用正交分解法.(2)当物体受到三个以上的力时,常用正交分解法.[多维探究]考向1 力的效果分解法1.如图2­2­5所示,楔形凹槽的截面是一个直角三角形ABC,∠CAB=30°,∠ABC=90°,∠ACB=60°,在凹槽中放有一个光滑的金属球,当金属球静止时,其对凹槽AB边的压力为F1,对BC边的压力为F2,则F2F1的值为( )图2­2­5 A.12 B.34 C.33D.233[题眼点拨] “直角三角形”说明F 1⊥F 2.C [金属球受到的重力产生两个作用效果,压AB 面和压BC 面,如图所示,将金属球所受的重力分解为对AB 面的压力F 1′和对BC 面的压力F 2′,又由题意知,F 1=F 1′,F 2=F 2′,故F 2F 1=tan 30°=33,故C 项正确.]2.某压榨机的结构示意图如图2­2­6所示,其中B 为固定铰链,若在A 铰链处作用一垂直于壁的力F ,则由于力F 的作用,使滑块C 压紧物体D ,设C 与D 光滑接触,杆的重力及滑块C 的重力不计,图中a =0.5 m ,b =0.05 m ,则物体D 所受压力的大小与力F 的比值为( )【导学号:84370058】图2­2­6 A .4 B .5 C .10D .1B [按力F 的作用效果沿AC 、AB 杆方向分解为图甲所示的F 1、F 2,则F 1=F 2=F2cos θ,由几何知识得tan θ=ab =10,再按F 1的作用效果将F 1沿水平向左和竖直向下分解为图乙所示的F 3、F 4,则F 4=F 1sin θ,联立得F 4=5F ,即物体D 所受压力大小与力F 的比值为5,B 对.]甲 乙如图所示为斧头劈柴的剖面图,图中BC 边为斧头背,AB 、AC 边为斧头的刃面.要使斧头容易劈开木柴,需要( )A.BC边短些,AB边也短些B.BC边长一些,AB边短一些C.BC边短一些,AB边长一些D.BC边长一些,AB边也长一些C [如图所示,设劈柴的力为F,按效果可分解为两个垂直于斜边的力F1和F2,由图可知,F1=F2=F2sin θ,要使斧头容易劈开木柴,则F1和F2应越大,即θ应越小,故要求BC边短一些、AB 边长一些.][反思总结] 效果分解法的技巧效果分解法要注意合力与分力的实际效果而确定分力的方向,根据平行四边形定则准确画出对应的力的图示,必要时可添加辅助线,然后合理选用数学工具定量求解.考向2 力的正交分解3. 如图2­2­7所示,力F1、F2、F3、F4是同一平面内的共点力,其中F1=20 N,F2=20 N,F3=20 2 N,F4=20 3 N,各力之间的夹角如图所示.求这四个共点力的合力的大小和方向.图2­2­7[解析] 以F2的方向为x轴的正方向,建立如图所示的直角坐标系.将F1、F3、F4向两坐标轴上分解得F1x=F1cos 60°=20×12 N=10 NF1y=F1sin 60°=20×32 N=103 NF3x=F3cos 45°=202×22 N=20 NF3y=-F3sin 45°=-202×22 N=-20 NF4x=-F4sin 60°=-203×32 N=-30 NF4y=-F4cos 60°=-203×12 N=-103 N则x轴上各分力的合力为F x=F1x+F2+F3x+F4x=20 Ny轴上各分力的合力为F y=F1y+F3y+F4y=-20 N故四个共点力的合力为F=F2x+F2y=20 2 N,合力的方向与F3的方向一致.[答案] 20 2 N 方向与F3的方向一致4.(2020·湖北重点中学联考)如图2­2­8所示,质量为m B=24 kg的木板B放在水平地面上,质量为m A =22 kg的木箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在木箱上,另一端拴在天花板上,轻绳与水平方向的夹角为θ=37°.已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5.现用水平向右、大小为200 N的力F将木板B从木箱A下面匀速抽出(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2),则木板B与地面之间的动摩擦因数μ2的大小为( )【导学号:84370059】图2­2­8A.0.3 B.0.4C.0.5 D.0.6A [对A受力分析如图甲所示,由题意得F T cos θ=F f1F N1+F T sin θ=m A gF f1=μ1F N1联立可得F T=100 N图甲图乙对A、B整体受力分析如图乙所示,由题意得F T cos θ+F f2=FF N2+F T sin θ=(m A+m B)gF f2=μ2F N2联立可得μ2=0.3,故A正确.]如图所示,质量为M的正方形空木箱放置在粗糙水平面上,沿空木箱对角线有一光滑细轨道,轨道与水平方向间的夹角为45°.轨道上有一质量为m的物体沿轨道自由下滑,木箱始终静止在水平面上,求物体下滑的过程中:(1)轨道对物体的弹力的大小;(2)地面对木箱的摩擦力的大小和方向.[解析](1)以物体为研究对象,垂直轨道方向有F N=mgcos 45°解得轨道对物体的弹力的大小为F N=22mg.(2)以木箱为研究对象,受力如图所示由牛顿第三定律有F N′=F N在水平方向上有F f=F N′sin 45°解得F f=12mg,方向水平向左.[答案](1)22mg (2)12mg 方向水平向左考向3 非共面力的合成与分解方法5.(2020·广州综合测试)如图2­2­9所示是悬绳对称且长度可调的自制降落伞.用该伞挂上重为G的物体进行两次落体实验,悬绳的长度l1<l2,匀速下降时每根悬绳的拉力大小分别为F1、F2,则( ) 【导学号:84370060】图2­2­9A.F1<F2B.F1>F2C.F1=F2<G D.F1=F2>G[题眼点拨] ①“悬绳对称”说明悬绳上的张力大小、方向也对称;②“l1<l2,匀速下降”说明F1>F2,且绳对物体拉力的合力与G相平衡.B [物体受重力和悬绳拉力作用处于平衡状态,由对称性可知,每条悬绳拉力的竖直分力为Gn ,设绳与竖直方向的夹角为θ,则有cos θ=G nF ,解得F =Gncos θ,由于无法确定ncos θ是否大于1,故无法确定拉力F 与重力G 的关系,C 、D 错误;悬绳较长时,夹角θ较小,故拉力较小,即F 1>F 2,A 错误,B 正确.]6.(多选)如图2­2­10所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有( )图2­2­10A .三条绳中的张力都相等B .杆对地面的压力大于自身重力C .绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D .绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力BC [三条绳长度不同,它们与杆的夹角不同,在水平方向上,三条绳的拉力的合力为零,所以三条绳上的张力不同,选项A 错误,C 正确;三条绳的拉力在竖直方向上的合力竖直向下,与杆的重力方向相同,二者不可能是平衡力,选项D 错误;由于三条绳的拉力的作用,杆对地面的压力大于自身重力,选项B 正确.][反思总结] 非共面力问题的两点注意 1对于物体受多个非共面力作用处于平衡状态的情况,要注意应用图形结构的特点,若有结构的对称性往往对应着物体受力的对称性,即某些力大小相等,方向相同等特点. 2非共面力作用下处于平衡状态,若空间结构不具有对称性,要转化为力的共点力平衡处理.2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.如图,A代表一个静止在地球赤道上的物体、B代表一颗绕地心做匀速圆周运动的近地卫星,C代表一颗地球同步轨道卫星。

2020届高考物理一轮复习教学案精品集23力的合成与分解

2020届高考物理一轮复习教学案精品集23力的合成与分解

2020届高考物理一轮复习教学案精品集23力的合成与分解【教学要求】1.明白得合力和分力的概念,明白力的分解是力的合成的逆运算。

2.明白得力的平行四边形定那么,并会用来分析生产、生活中的有关咨询题。

〔力的合成与分解的运算,只限于用作图法或直角三角形知识解决〕【知识再现】一、合力与分力:1.一个力假如它产生的成效跟几个力共同作用的成效相同,那么那个力就叫那几个力的合力,而那几个力就叫那个力的分力,合力与分力之间是成效上的等效〝替代〞关系。

2.求几个力的合力叫做力的合成,求一个力的分力叫做力的分解。

力的合成与分解互为逆运算。

二、平行四边形定那么〔三角形定那么〕—图示如下:三、力的分解:力的分解的原那么:〔1〕能够按力的作用成效分解,〔2〕按照题设条件分解,〔3〕正交分解。

分解力时,能够认为平行四边形的对角线,求作两邻边。

注意:即使是同一个力,在不同的情形下所产生的成效往往也会是不同的。

知识点一合力大小的讨论1.F 1与F 2大小不变,夹角θ变化时: ①θ=0°时,F=F 1+F 2 ;②θ =90°时, 2221F F F +=; ③θ=180°时, 221F F F -=;④因此两个力的合力满足:2121F F F F F +≤≤-2.F 1与F 2夹角θ不变,使其中一个力增大时,合力F 的变化:分θ>90°和θ<90°两种情形讨论。

从图中能够看出:①当θ>90°时,假设F 2增大,其合力的大小变化比较复杂。

②当0°<θ<90°时,合力随着其中一个力的增大而增大。

③将菱形转化为直角三角形——两个大小为F 的力,夹角为θ时,其合力大小为F 合=2Fcos 2θ, 方向在两个力夹角的平分线上。

④当θ=120°时,F 合=F 。

【应用1】〔苏州市2007届高三调研测试〕如下图,三角形ABC 三边中点分不是D 、E 、F ,在三角形中任取一点O ,假如OE 、OF 、DO 三个矢量代表三个力,那么这三个力的合力为〔 〕A . OAB . OBC . OCD . DO导示:求合力咨询题中矢量图解的作法与共点力平稳咨询题不同的地点是力的三角形或多边形是开口的,然后封闭此三角形或多边形,由第一个矢量的始端指向最后一个矢量末端的矢量确实是合力.如下图,将DO , OF 两力平考点剖析重点突破移,使三力成顺向开口状,最后封闭此多边形,OA 〔未连接〕即为其合力的大小和方向,因此答案为A 。

高三物理一轮复习课件力和物体的平衡

高三物理一轮复习课件力和物体的平衡
C.桌面形变产生对物体的支持力
D.桌面的形变使桌面受到向下的压力
3.关于重心的说法,正确的说法是(D)
A.物体的重心一在物体上
B.重心就是物体上最重的一点
C.任何有规那么形状的物体,它的重心都在其几何中心上
D.物体的重心可能在物体上,也可能在物体外
4.作出以下图中质量分布均匀的物体所受的力的示意图(其中P点为物体的重心,所有接触面光滑).
力的性质
一相同
不一相同
变化特点
同增同减同生同灭
不具有四同
注意:在进行力的转换与求解时充分注意,作用力与反作用力和一对平衡力存在四个方面的区别.
2、受力分析
根本方法:整体法、隔离法(按场力、弹力、摩擦力再其他力的顺序分析).
根本步骤
(1)明确研究对象
在进行受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的假设干个物体。在解决比拟复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。研究对象确以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(既研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力。
(2)按顺序找力
力的分类:
(1)按力的性质分:重力、弹力、摩擦力、分子力、核力、电场力、安培力.
(2)按力的效果分:动力、阻力、压力、拉力、支持力、浮力、向心力、回复力.
根本特性:
(1)物质性:力不能离开物体而存在.
(2)相互性:物体间的相互作用力总是大小相、方向相反、作用在同一直线上.
(3)矢量性:力有方向性,力的运算遵循力的平行四边形那么.
大 小:弹力的大小一般随着形变量增大而增大.
(1)弹簧的弹力:在弹簧的弹性限度内,弹力的大小与形变量成正比,即F=kx.这就是胡克律.由F=kx可得变形式ΔF=kΔx,复杂的弹簧问题的处理可利用变形式处理,侧重于分析弹力的变化和形变量的变化,同时要考虑弹簧有拉伸与压缩两种情况.

2020届高三物理一轮复习力的合成与分解导学案

2020届高三物理一轮复习力的合成与分解导学案

2020届高三物理一轮复习导学案二、相互作用(2)力的合成与分解【导学目标】1. 理解合力和分力的概念,知道力的分解是力的合成的逆运算。

2 .理解力的平行四边形定则,并会用来分析生产、生活中的有关问题。

(力的合成与分解的计算,只限于用作图法或直角三角形知识解决)【知识要点】一、合力与分力1. 一个力如果它产生的效果跟几个力共同作用的效果相同,则这个力就叫那几个力的合力,而那几个力就叫这个力的分力,合力与分力之间是效果上的等效“替代” 关系。

2. 求几个已知力的合力叫做力的合成,求一个已知力的分力叫做力的分解。

力的合成与分解互为逆运算。

、平行四边形定则(三角形定则)一图示如下:、力的分解力的分解的原则:(1)可以按力的作用效果分解,(2)按照题设条件分解,(3)正交分解。

分解力时,可以认为已知平行四边形的对角线,求作两邻边。

注意J卩使是同一个力,在不同的情况下所产生的效果往往也会是不同的。

【典型剖析】[例1] (2020年连云港市高中学业水平调研)两个共点力的合力F 的大小为10N,其中一个力F i 大小为6N,则另一个力F 2的最大值是()A. 4N B . 10N C . 16N D . 20N[例2](苏州市2020届高三调研测试)女口图所 角形ABCE 边中点分别是 D E 、F ,在三角形中 点O,如果OE OF DO 三个矢量代表三个力, 三个力的合力为()A. OA B . OBC. OC D. DO [例3](扬州市2020届第四次调研)如图,重量为G 的物体 A 在大小为F 的水平向左恒力作用下,静止在倾角为a 的光滑斜面上。

物体对斜面压力N 大小的表达式,正确的是A. N G^F 2B. N G cosC. N Gsin F cosD.F sin[例4]如图所示,一根绳子一端固定于竖直墙上 的A点,另一端绕过动滑轮P 悬挂一重物B ,其 中绳子的PA 段处于水平状态.另一根绳子一端与 动滑轮P 的轴相连,在绕过光滑的定滑轮 Q 后在 其端点O 施加一水平向左的外力F ,使整个系统 处于平衡状态•滑轮均为光滑、轻质,且均可看 作质点•现拉动绳子的端点 O 使其向左缓慢移动一小段距离后达到新的平衡状态,则该平衡状态与原平衡状态相比较 任取一 那么这下列关于A.拉力F增加•拉力F减小C.角9不变 D •角B减小[例5](山东沂源一中08届高三模块终结性检测)如图,是木工用凿子工作时的截面示意图,三角形ABC为直角三角形, / C=30。

高三物理一轮复习教案 力的合成与分解

高三物理一轮复习教案 力的合成与分解

高三物理一轮复习教案力的合成与分解课时安排:2课时教学目标:1.理解合力、分力的概念,掌握矢量合成的平行四边形定则。

2.能够运用平行四边形定则或力三角形定则解决力的合成与分解问题。

3.进一步熟悉受力分析的基本方法,培养学生处理力学问题的基本技能。

本讲重点:1.力的合成与分解2.力的平行四边形定则本讲难点:运用平行四边形定则或力三角形定则解决力的合成与分解问题。

考点点拨:1.平行四边形定则的基本应用2.力的合成分解中常用的方法3.用图解法分析力的动态变化及最值问题4.用正交分解法求解力的合成与分解问题第一课时一、力的合成与分解1.合力与分力如果一个力产生的效果和其他几个力产生的效果相同,这个力就叫那几个力的合力,那几个力就叫这个力的分力。

2.力的合成:求几个力的合力叫做力的合成。

(1)平行四边形定则:力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下,用Array一个力的作用代替几个力的作用,这个力就是那几个力的“等效力”(合力)。

力的平行四边形定则是运用“等效”观点,通过实验总结出来的共点力的合成法则,它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。

(2)三角形定则:平行四边形定则可简化成三角形定则。

由三角形定则还可以得到一个有用的推论:如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形,则这n个力的合力为零。

(3)共点的两个力合力的大小范围:|F1-F2| ≤F合≤F1+F2(4)共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和,最小值可能为零。

3.力的分解:求一个力的分力叫力的分解。

(1)力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边。

(2)两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果来分解。

(3)几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向,求两个分力的大小时,有唯一解。

②已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。

高三物理一轮复习力的合成与分解导学案

高三物理一轮复习力的合成与分解导学案

F 1F 2§2-2力的合成和分解制作人:赵虎知识回顾1. 力的概念、力的四个基本特征、力的三要素、力的作用效果2. 力的图示与力的示意图的区别及表示方法3. 重力产生的原因及重力的方向和大小的计算、重心的概念4. 弹力的概念、产生弹力的条件、弹簧弹力大小的计算及方向的判断5. 摩擦力的概念、摩擦力的分类、摩擦力产生的条件及每类摩擦力方向的判定和大小的计算课前预习【学习目标】1、理解合、分力与力的合成和力的分解的概念。

2、掌握利用平行四边形定则求合力和分力的方法。

3、理解多个力求合力时,常常先分解再合成。

4、知道常见的两种分解力的方法。

【自主学习】1.合力、分力、力的合成一个力作用在物体上产生的效果常常跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这一个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这一个力的分力.求几个已知力的合力叫做力的合成.2.力的平行四边形定则求两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,它的对角线就表示合力的大小和方向.说明:①矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则(可简化成三角形定则)②力的合成和分解的实质是一种等效替代.③由三角形定则还可以得到一个有用的推论:如果n 个力首尾相接组成一个封闭多边形,则这n 个力的合力为零.④在分析同一个问题时,合矢量和分矢量不能同时使用.也就是说,在分析问题时,考虑了合矢量就不能再考虑分矢量;考虑了分矢量就不能再考虑合矢量.⑤矢量的合成分解,一定要认真作图.在用平行四边形定则时,分矢量和合矢量要画成带箭头的实线,平行四边形的另外两个边必须画成虚线.各个矢量的大小和方向一定要画得合理.4.力的分解求一个已知力的分力叫力的分解.力的分解是力的合成的逆运算,也遵从平行四边形定则.一个已知力可以分解为无数对大小和方向不同的分力,在力的分解过程中,常常要考虑到力实际产生的效果,这样才能使力的分解具有唯一性.要使分力有唯一解,必须满足:已知两个分力的方向或已知一个分力的大小和方向.注意:已知一个分力(F2)大小和另一个分力(F1)的方向(F1与F的夹角为θ),则有三种可能:①F2<Fsinθ时无解②F2=Fsinθ或F2≥F时有一组解③Fsinθ< F2<F时有两组解课堂导学一.预习检测1.如图所示,一质量m=0.20 kg的物体,在F1、F2两水平力作用下静止在粗糙的水平面上.物体与水平面间的最大静摩擦力为0.6 N.若F1为0.6 N,则F2不可能是( )A.0.2 N B.0.6 N C.0.7 N D.1.3 N 2.在2010年广州亚运会上,我国运动员陈一冰在吊环项目中取得了冠军.如图是比赛中的一个场景,此时人静止不动,两根吊带对称并与竖直方向有一定夹角.下列判断正确的是( )A.两根吊带受到环的拉力大小不等B.手对吊环作用力方向竖直向下C.每根吊带受到环的拉力大小都等于人重量的一半D.两根吊带受到环的拉力的合力一定竖直向下3.(2011年皖南八校三模)如图所示,光滑斜面的倾角为30°,轻绳通过两个滑轮与A相连,轻绳的另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦.物块A的质量为m,不计滑轮的质量,挂上物块B后,当动滑轮两边轻绳的夹角为90°时,A、B恰能保持静止,则物块B的质量为( )A.m)22( B.m2 C.m D.2m4.(2012年晋江模拟) 在玉树地震的救援行动中,千斤顶发挥了很大作用,如图所示是剪式千斤顶,当摇动把手时,螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢,从而将汽车顶起.当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为 1.0×105 N,此时千斤顶两臂间的夹角为120°,则下列判断正确的是( )Fθ1F2┑A .此时两臂受到的压力大小均为5.0×104 NB .此时千斤顶对汽车的支持力为2.0×105 NC .若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将增大D .若继续摇动把手,将汽车顶起,两臂受到的压力将减小5.(2011年深圳模拟)假期里,一位同学在厨房里协助妈妈做菜,对菜刀产生了兴趣.他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样,刀刃前部的顶角小,后部的顶角大(如图所示),他先后做出过几个猜想,其中合理的是( )A .刀刃前部和后部厚薄不一样,仅是为了打造方便,外形美观,跟使用功能无关B .在刀背上加上同样的压力时,分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关C .在刀背上加上同样的压力时,顶角越大,分开其他物体的力越大D .在刀背上加上同样的压力时,顶角越小,分开其他物体的力越大 二.合作探究:1.根据力的平行四边形定则可得出以下几个结论:①共点的两个力(F 1、F 2)的合力(F)的大小,与它们的夹角(θ)有关;θ越大,合力越小;θ越小,合力越大.F 1与F 2同向时合力最大;F 1与F 2反向时合力最小,合力的取值范围是:│F 1-F 2│≤F ≤F 1+F 2②合力可能比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一分力.③共点的三个力,如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力,那么这三个共点力的合力可能等于零.2.解题的方法 求合力的方法(1)作图法 作图法是先作力的图示,然后根据平行四边形定则作如图1所示的平行四边形,或如图2、3所示的三角形,再根据相同的标度,确定出合力的大小,再用量角器量出角度的大小,即合力的方向。

高三物理一轮2020年预测目标定位规律总结2.2力的合成与分解教学案新人教版

高三物理一轮2020年预测目标定位规律总结2.2力的合成与分解教学案新人教版

《三维设计》高三物理一轮教学案(14年预测+目标定位+规律总结):2. 2力的合成与分解[想一想]如图2—2—1所示为两个共点力A=8 N,尺=6 N,英夹角为“,要求两个力的合力, 应使用什么法则?若〃角是可以改变的,则这两个力的最大值和最小值各多大?随“角的增大,两个力的合力大小如何变化?图2-2-1提示:求两个力的合力,应使用平行四边形左则,貝合力的最大值为14N,最小值为2 N,随着0角的增大,两个力的合力大小逐渐减小。

[记一记]1.合力与分力(1)左义: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)逻辑关系:合力和分力是一种在作用效果上的等效替代关系。

2.共点力如果一个物体受到两个「或更多力的作用,这些力共同作用在物体的同一点,或作用线的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力。

3.共点力的合成法则(1)平行四边形泄则:求两个互成角度的共点力尺、d的合力,可以用表示斤、尺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2— 2 — 2甲所示。

图2-2-2(2)三角形建则:求两个互成角度的共点力斤、圧的合力,可以把表示几、尺的线段宣星顺次相接地画岀, 把斤、E的另外两端连接起来,则此连线就表示合力的大小和方向,如图2-2-2乙所示。

[试一试]1.如图2—2—3所示,斤、F,、尺恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是()图2-2-3解析:选C由矢量合成法则可知A图的合力为2F、、B图的合力为0, C图的合力为2E, D图的合力为2人,因尺为直角三角形的斜边,故这三个力的合力最大的为C图。

[想一想]如图2—2—4所示,质量为加的物体。

静I上在倾角为0的斜而上,则物体的重力昭产生了哪两个作用效果?这两个分力与合力间遵循什么法则?请确定两个分力的大小?图2-2-4提示:物体的重力昭的两个作用效果,使物体沿斜面下滑、使物体压紧斜面,这两个分力与合力间遵循平行四边形泄则,其大小分别为z^sin 0、昭cos “。

高三物理一轮复习教学案4-6、力合成、平衡、小结

高三物理一轮复习教学案4-6、力合成、平衡、小结

O C A B θ 例1图 A 4、共点力作用下物体的平衡[高考要求]1、掌握共点力的概念及共点力作用下物体的平衡条件,并以熟练运用。

2、学会用整体法和隔离法进行受力分析。

[学习内容]一、共点力作用下物体的平衡1、共点力:作用在物体的同一点或作用线相交于一点的几个力称共点力。

2、平衡状态:物体保持_______或_______叫平衡状态,是加速度等于______的状态。

3、平衡条件:∑F =0或x ∑F =0,y ∑F =0[问题磁场]1、⑴—⑶小题是关于质点(或物体)处于平衡状态的论述或判断,请选择正确答案 ⑴质点处于平衡状态时……………………………………………………………( )A 、一定没有速度B 、一定不受力的作用C 、一定没有加速度D 、一定保持静止 ⑵以下四种情况中,物体处于平衡状态的有………………………………………( )A 、竖直上抛物体达到最高点时B 、做匀速圆周运动的物体C 、单摆摆球通过平衡位置时D 、弹簧振子通过平衡位置时⑶图中五幅图分别表示物体的位移s 、速度v 、加速度a 、动能E k 、动量p 随时间的变化图象。

如果物体处于平衡状态,则能够反映这个问题的图象是…………………( )A 、①②③B 、①②④C 、①②⑤D 、①②④⑤二、平衡问题的处理方法:1、对于两力平衡问题用二力平衡条件 2、对于三力平衡问题的处理方法常:①力的合成、分解法 ②矢量三角形法【例1】如图所示,用三根细绳将质量为m 的物体挂起,OA 与竖直方向的夹角为θ,OB 沿水平方向,绳AO 、BO 对O 点的拉力分别多大?(分别用三种上述三种方法解答)想一想:如图所示,质量为m 的球放在倾角为α的光滑斜面上,挡板OA 与斜面间的倾角β,如何求AO 所受到的球的压力。

③相似三角形法【例2】如图,重为G 的小球用L=1m 的细绳挂在A 点,并靠在半径R=1.3m 的光滑大球面上,A 点在球心的正上方离球心距离为2m ,小球半径不计。

2020高三物理一轮复习教学案(3)力的合成和分解

2020高三物理一轮复习教学案(3)力的合成和分解

F 1 F 2 2020高三物理一轮复习教学案(3)力的合成和分解【学习目标】1、明白得合分力与力的合成和力的分解的概念。

2、把握利用平行四边形定那么求合力和分力的方法。

3、明白得多个力求合力时,常常先分解再合成。

4、明白常见的两种分解力的方法。

【自主学习】1.合力、分力、力的合成一个力作用在物体上产生的成效常常跟几个力共同作用在物体上产生的成效相同,这一个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这一个力的分力.求几个力的合力叫做力的合成.2.力的平行四边形定那么求两个互成角度的力的合力,能够用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,它的对角线就表示合力的大小和方向. 讲明:①矢量的合成与分解都遵从平行四边形定那么〔可简化成三角形定那么〕②力的合成和分解实际上是一种等效替代. ③由三角形定那么还能够得到一个有用的推论:假如n 个力首尾相接组成一个封闭多边形,那么这n 个力的合力为零. ④在分析同一个咨询题时,合矢量和分矢量不能同时使用.也确实是讲,在分析咨询题时,考虑了合矢量就不能再考虑分矢量;考虑了分矢量就不能再考虑合矢量.⑤矢量的合成分解,一定要认真作图.在用平行四边形定那么时,分矢量和合矢量要画成带箭头的实线,平行四边形的另外两个边必须画成虚线.各个矢量的大小和方向一定要画得合理.3.依照力的平行四边形定那么可得出以下几个结论:①共点的两个力(F 1、F 2)的合力(F)的大小,与它们的夹角(θ)有关;θ越大,合力越小;θ越小,合力越大.F 1与F 2同向时合力最大;F 1与F 2反向时合力最小,合力的取值范畴是:│F 1-F 2│≤F ≤F 1+F 2 ②合力可能比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一分力.③共点的三个力,假如任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力,那么这三个共点力的合力可能等于零.4.力的分解求一个力的分力叫力的分解.力的分解是力的合成的逆运算,也遵从平行四边形定那么.一个力能够分解为许多对大小和方向不同的分力,在力的分解过程中,常常要考虑到力实际产生的成效,如此才能使力的分解具有唯独性.要使分力有唯独解,必须满足:两个分力的方向或一个分力的大小和方向. 注意:一个分力(F 2)大小和另一个分力(F 1)的方向 (F 1与F 2的夹角为θ),那么有三种可能: ①F 2<Fsin θ时无解 ②F 2=Fsin θ或F 2≥F 时有一组解 ③Fsin θ< F 2<F 时有两组解5 解题的方法求合力的方法〔1〕作图法。

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2020届高三物理一轮复习学案:
第一章《力 物体的平衡》专题四 力的合成和分解
【考点透析】
」本专题考点:矢量,分力和合力,平行四边形法则 二理解和掌握的内容
1矢量:有大小有方向,同时遵从矢量合成法则的物理量。

电流既有大小又有 方向,但却是标量。

标量:只有大小没有方向的物理量。

标量运算遵从代数法则。

请读者考虑,高中物理涉及到的物理量那些是矢量,那些是标量?
2 •分力和合力:如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用 的效果相同,这个力叫做那几个力的合力,而那几个力叫做这个力的分力。

应用合力和分力的思想解题,要紧紧依据等效替换的原则,分力和合力不能同 时考虑。

分析物体的受力情况只分析物体实际受到的力,而不要分析它们的分力和 合力。

例如,图1-27示小木块沿斜面匀速下滑,小木块受几个力呢?它当然只受 重力、支持力和摩擦力三个作用。

下滑力是重力的分力,不应作为物体受到的力
3 •平行四边形法则
平行四边形法则是矢量运算的普适法则;为方便运算, 我们通常将
解四边形的问题转化成解三角形。

4•力的合成
已知F i 、F 2和它们的夹角B ,如图1-28,则它们的合力
由公式知,当B 在00到1800之间变化时,F 随B 的增大 而减
小。

大小:F = F 12 F 22 2F 1F 2COS
方向:tg F 2sin
F 1 F 2 COS
图 1-
28
5. 力的分解
分解原则:(1)力的作用效果分解;(2)方便性原则分解,即满足解题方便的 原则。

在复习时我们应当特别明确一个问题,力的合成和分解是由受力分析到建立力 学方程的过程所采取的一种手段,是处理复杂受力情况的一种方法。

合成和分解不
在有明确的目的前提下要灵活运用。

在以后的例题中会有所说 明。

可能性。

【例题透析】 例1三段不可伸长的细绳 OA OB 0C 能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂 一重物,如图1-29甲所示。

其中0B 是水平的,A 端、B 端固定,若逐渐增加端所挂 物体的质量,则先断的绳子是
A.必定是OA
B. 必定是0B
C.必定是OC
D.可能是0B 也可能是0C
解析:结点O 受力如图1-29乙,其中T c 等于物重,而T a 、T b 的合力F 和T c 构成 平衡力,显然当物重增加时,在 T a 、T b 、T c 中总是T a 最大, 故选A o
思考拓宽:若已知OA 与竖直方向的夹角为300, OA 能承 受的最
大拉力为60 3N ,BO 能承受的最大拉力为60N,而C O 的强度足够
大,则所挂重物的重力最大为多大? ( 90N )
例题二 如图1-30,在半径为R 的光滑半球面上距地面高h 处悬
挂一定滑轮,重力为G 的小球用绕过滑轮的绳子被站在地上的人拉住。

人拉住绳子, 在与球面相切的某点缓缓运动到接近顶点的过程中,试分析小球对半球的压力和绳 子拉力如何变化。

是机械的、死板的,
唯一分解条件:
(1)知两个分力的方向;(2) 知一个分力 请读者考虑,在已 知两个分力的大小,
或已知一个分力的大小和另 个分力的方向的条件下,将已知力分解,会有那
图1-29乙
图1-29甲 图 1-
解析:小球缓慢移动,认为处在平衡态,将重力分解,它的两个分力分别和N、
T构成平衡力。

由三角形相似:mg N T
,显然mg h 一定,R不变则N不变,
h R L
而L减小则T减小。

思考拓宽:解此类问题关键是找力的三角形,找到三角形后,若不能利用三角函数求解,一般可考虑三角形相似。

【能力提升】
I .知识与技能
1作用在物体上的两个共点力分别为5N和4N,则它们的合力不可能为
A.9N
B.5N
C.2N
D.10N
2.下面是一个直角支架挂住重物G的三种装置,其中水平棒AB(可绕B点自由转动)和绳AC所受重力不计,三种情况下绳AC与棒的夹角a>B>v,如图1-31 所示,则绳AC上拉力依大小的顺序排列是
A.T a> T b> T c
B.T c > T b > T a
C.T b > T c > T a D・T c > T a > T b
图1-
31
A. a> 30
B. a< 30
3.两个共点力的合力为F,保持它们的夹角不变,其中一个分力的大小也不变,而增大另一个分力,则F
A. 一定变大
B.可能变大
C. 当它们的夹角小于90°时,不一定变大
D. 当它们的夹角大于等于90°时,一定变大
4.用两根等长的绳子匀速向上提起重为
1-32,若绳子能承受的最大拉力也为G,则绳与钢板之间的夹
角a应为
A. a> 30
B. a< 30
U.能力与素质
5.物体m 恰好沿静止的斜面匀速下滑,现用一个力 F 作用 在m 上,
力F 过m 的重心,且方向竖直向下,如图1— 33所示, 则错误的是:
A.斜面对物体的压力增大了
B.斜面对物体的摩擦力增大了
C.物体将不能沿斜面匀速下滑
D.物体仍保持匀速下滑
6. _____________________________________________________________ 如图1-34所示,F i 、F 2、F 3、F 4、F 5、F e 六个力共点,它们的大小分别为1N 2N 3N 4N 5N 6N,相邻两力的夹角均为60°,则六个力的合力大小为 _______________________________________ N , 方向 ___________________ 。

7. 如图1-35所示,物体受F i 、F 2和F a 而处于静止状态,其中F a = 10N,则F i 、 F 2的大小各为多少?
8. 如图1-36所示,质量为m 的小球置于固定圆环的中心 0,两等长细绳一端
当绳0B 的B 端沿逆时针缓缓移动到 C 的过程中,绳0B 在何处张力最小,最小值是 多少?
专题四 1.D 2.B 3.B 4.A 5.C 6.6
;与 F 5同向 7.5.18 ; 7.32 8.绳 0B 与水平方向夹角为B 处,张力最小; mgsi n
C. a> 60
D. aW 60
拴着一球,另一端分别系在环上 A B 两点,绳0A 与竖直方向夹角为 绳0B 水平, F 5 图 1-
图 1-
35 图 1 —
36 B。

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