2024届高考物理一轮复习课件：力的合成与分解

这是一份2024届高考物理一轮复习课件：力的合成与分解，共23页。PPT课件主要包含了学习目标，课程标准，正交分解等内容，欢迎下载使用。

1. 通过分析港珠澳大桥青州桥钢索结构受力情况，重新建构合力、分力的概念。2. 通过小组合作展示“求互成角度的两个力的合力”的实验，回顾平行四边形定则，深化对等效替代思想的理解。3. 通过青州桥引桥结构分析，及汽车在引桥上行驶过程中的受力分析，理解力的分解过程。
1.2.2 通过实验，了解力的合成与分解，知道矢量和标量。能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。
情境一：港珠澳大桥是“一国两制”框架下、粤港澳三地首次合作共建的超大型跨海通道，全长55公里。“中国结”青州桥寓意三地同心。将港珠澳大桥青州桥，简化为右图所示模型（桥面依靠桥塔和两侧吊索支撑）。
问题1：什么是共点力？两侧吊索给桥面的力是共点力吗？问题2：什么是合力？什么是分力？两侧吊索对桥面的拉力与它们的合力同时作用在桥面上吗？
问题3：如何探究两个互成角度的力的合成规律？小组合作。
结合小组内的实验器材，回答以下问题：1.实验原理？2.实验中用弹簧秤拉橡皮条如何保证合力与分力的效果相同？3.如何记录分力与合力的大小和方向？4.为了减小实验误差，拉动弹簧测力计时应该注意哪些问题？5.如何准确直观的描述力的大小和方向？
（1）测力计调零，用两个测力计分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到某一位置Ｏ点。（2）用铅笔记下Ｏ的位置和两条细绳的方向，分别读出两只测力计的示数F1、F2。（3）只用一只测力计，通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置Ｏ点，读出测力计的示数F，用铅笔记下细绳的方向。（4）按照一定标度，用铅笔和刻度尺作出两个分力F1、F2及合力F的力的图示。
可以成锐角、直角或钝角
力的合成:求几个力的合力的过程叫做力的合成。
说明：力的合成就是找一个力去代替几个已知力，而不改变其作用效果。
实验结论：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，这个规律叫做平行四边形定则。
注意：力用实线，辅助线用虚线！
平行四边形定则是矢量合成的基本法则，适用于位移、速度、加速度等一切矢量的合成。
问题4：假设两侧吊索能承受的最大拉力均为5×106N，且与竖直方向夹角为37°，请求出吊索给桥面提供的拉力。若与竖直方向的夹角为53°呢？并总结求合力的方法有哪些？
思考：在吊索提供的最大张力一定的情况下，假如你是设计师对桥塔建设有什么要求才能增加大桥的承重能力？
某物体同时受到2个共点力作用，在如图所示的四种情况中（坐标纸中每格的边长均表示1 N大小的力），物体所受合外力最大的是（　　）
【跟踪练习1】图甲为直-20直升机吊装集装箱填堵河道缺口的情景，某时刻集装箱被直升机悬吊处于静止状态，此时可简化为图乙所示模型，四根长度均为10L的轻绳分别系于长方体集装箱上表面的四个顶角a、b、c、d处，它们在上端系于O点，Oe轻绳与直升机连接。ab=cd=6L，ad=bc=8L。集装箱质量分布均匀，若每根轻绳对集装箱的拉力大小为F，则四根轻绳给集装箱提供的合力为多少？
情境二：高大的桥梁都需要建设长长的引桥，汽车通行至青州桥过程中，就要先通过引桥。将汽车上行通过引桥的过程简化为右图所示模型。
问题5:力的分解遵循什么规律？请对汽车上行过程进行受力分析，作出受力分析图，利用力的分解方法，分析港珠澳大桥设计长引桥的原因。
问题6：正交分解的建轴原则和步骤是什么？
（2021·广东·高考真题）唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为α和β，α<β，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（ ）
A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力
【跟踪练习2】如图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l1F2 C．F1＝F2G
【跟踪练习2】如图所示，光滑半圆形轨道MAN固定在竖直平面内，MN为水平直径。一轻质小环A套在轨道上，轻绳一端固定在M点，另一端穿过小环系一质量为m的小球且恰好静止在图示位置。不计所有摩擦，重力加速度大小为g。下列说法正确的是(　　)