2022-2023年高考物理一轮复习 力的合成与分解课件 (2)(重点难点易错点核心热点经典考点)

这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 力的合成与分解课件 (2)(重点难点易错点核心热点经典考点)，共43页。PPT课件主要包含了考点一力的合成，考点二力的分解等内容，欢迎下载使用。
一、力的合成1.合力与分力(1)定义:如果一个力 产生的效果 跟几个力共同作用产生的效果相同,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 交于一点的几个力.如图均为共 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 .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.
二、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: 平行四边形 定则或三角形定则.
1.矢量:既有大小又有 方向 的物理量,叠加时遵循 平行四边形 定则,如速度、 力等.2.标量:只有大小没有 方向 的物理量,求和时按 代数 法则相加,如路程、时间 等.
1.判断下列说法对错.(1)两个分力大小一定时,两分力方向间的夹角θ越大,合力越小. (　　)(2)合力一定时,两等大分力间的夹角θ越大,两分力越大. (　　)(3)力的分解必须按效果进行分解. (　　)(4)位移、速度、加速度、力和时间都是矢量. (　　)(5)两个力的合力一定大于这两个力中的任一个. (　　)(6)合力及其分力均为作用于同一物体上的力. (　　)
2.(人教版必修1·P64·T2改编)有两个力,它们的合力为0.现在把其中一个向 东6 N的力改为向南(大小不变),它们的合力大小为 (　　)A.6 N　　　B.6  N　　　C.12 N　　　D.0
3.(人教版必修1·P66·T2改编)一个竖直向下的180 N的力分解为两个分力,一 个分力在水平方向上并等于240 N,则另一个分力的大小为 (　　)A.60 N　　　B.240 N　　　C.300 N　　　D.420 N
1.共点力合成的常用方法(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).
时,合力最大,为F1+F2.(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=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,则其合力最小值为零, 若不能组成封闭的三角形,则合力最小值的大小等于最大的一个力减去另外 两个力的大小之和.3.多个共点力的合成方法:依据平行四边形定则先求出任意两个力的合力,再 求这个合力与第三个力的合力,依次类推,求完为止.
例1　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 (　　)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 N
C.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
审题关键　(1)两个分力大小相等且夹角为120°时,合力与分力的大小关系如何?提示:合力大小等于分力大小(2)当合力一定时,夹角越小,则分力　越小    .
解析　千斤顶受到的压力大小等于两臂受到的压力的合力,由于夹角θ=120°,所以两臂受到的压力大小均为1.0×105 N,A错误;由牛顿第三定律可知,千 斤顶对汽车的支持力大小为1.0×105 N,B错误;若继续摇动把手,两臂间的夹角 减小,而合力不变,故两分力减小,即两臂受到的压力减小,C错误,D正确.
1.[两个力的合力]如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F 与θ角之间的关系图像(0≤θ≤2π),下列说法中正确的是 (　　)A.合力大小的变化范围是0≤F≤14 NB.合力大小的变化范围是2 N≤F≤10 NC.这两个分力的大小分别为6 N和8 N
D.这两个分力的大小分别为2 N和8 N
2.[多个力的合力]一物体位于光滑水平面上,同时受到三个水平共点力F1、F2和F3的作用,其大小分别为F1=42 N、F2=28 N、F3=20 N,且F1的方向指向 正北,下列说法中错误的是 (　　)A.这三个力的合力可能为零B.F1、F2两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F2、F3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F2、F3的合力大小为42 N,方向指向正南
考向一　力的分解的两种方案
1.按力的作用效果分解(思路图)
例2　如图所示,墙上有两个钉子a和b,它们的连线与水平方向的夹角为45°, 两者的高度差为l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点,另一端跨过光 滑钉子b悬挂一质量为m1的重物,在绳上距a端 的c点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m2的钩码,平衡后绳的ac段正好水平,则重物和钩码的质量之比 m1∶m2为 (　　) 
A. ∶1　　　B.2∶1 C. ∶2　　　D. ∶1
解析    解法一　力的效果分解法
钩码对绳圈的拉力F等于钩码的重力m2g,将F沿ac和bc方向分解,两个分力分 别为Fa、Fb,如图甲所示,其中Fb=m1g,由力的矢量三角形可得cs θ= = ,又由几何关系得cs θ= ,联立解得m1∶m2= ∶2.
解题感悟力的合成与分解方法的选择力的效果分解法、正交分解法、合成法都是常见的解题方法,一般情况下,物 体只受三个力的情形下,力的效果分解法、合成法解题较为简单,在三角形中 找几何关系,利用几何关系或三角形相似求解;而物体受三个以上力的情况多 用正交分解法,但也要视题目具体情况而定.
考向二　力的分解的唯一性和多解性及极值问题
考向三　力的合成与分解的应用——绳上的“死结”和“活结”模型
例4　如图甲所示,细绳AD跨过固定的水平轻杆BC右端的轻质光滑定滑轮悬 挂一质量为M1的物体,∠ACB=30°;图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙 壁上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向的夹角为30°,在轻杆的G点用 细绳GF悬挂一质量为M2的物体(都处于静止状态).重力加速度为g.求:
(1)细绳AC段的张力FTAC与细绳EG的张力FTEG之比;(2)轻杆BC对C端的支持力;(3)轻杆HG对G端的支持力.
答案　(1) 　(2)M1g,方向与水平方向成30°指向右上方　(3) M2g,方向水平向右
解题感悟绳上的“死结”与“活结”模型的答题技巧(1)无论“死结”还是“活结”一般均以结点为研究对象进行受力分析.(2)如果题目搭配杆出现,一般情况是“死结”搭配有转轴的杆即动杆,“活 结”搭配无转轴的杆即定杆.