高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第二章第二單元 第3課時 共點力的合成與分解課件 必修1

1、第二單元　力的合成與分解與受力分析第3課時　共點力的合成與分解,必修1　 第二章　研究物體間的相互作用,,基礎(chǔ)回顧,考點一　 力的合成,1．合力與分力：如果一個力產(chǎn)生的__________跟其他幾個力同時作用產(chǎn)生的________相同，這個力叫做那幾個力的________，那幾個力叫做這個力的________．合力與分力為________關(guān)系．2．力的合成：求幾個力的________，叫做力的合成．3．共點

2、力：多個力都作用在同一個物體上，且它們的延長線交于________，則這幾個力稱為共點力．,答案：1．效果　效果　合力　分力　等效2．合力3．一點4．平行四邊形　合力,4.平行四邊形定則：用表示二力F1和F2的有向線段為鄰邊作________，它們的對角線就表示________的大小和方向，如右圖所示．,(1)當(dāng)θ＝0°時，F(xiàn)＝F1＋F2；(2)當(dāng)θ＝180°時，F(xiàn)＝|F1－F2|；(3)當(dāng)θ＝90

3、76;時，F(xiàn)＝ ；(4)當(dāng)θ＝120°且F1＝F2時，F(xiàn)＝F1＝F2；(5)當(dāng)θ在0～180°內(nèi)變化時，若θ↑，F(xiàn)↓；若θ↓，F(xiàn)↑；,要點深化,1．合力不一定大于分力如右圖所示，分力(F1、F2)的合力F＝ ，式中θ為兩個分力F1、F2間的夾角．,(6)兩個力(F1、F2)的合力(F)的取值范圍為： |F1－F2|≤F ≤(F1＋F2)．,2．

4、三角形定則由于平行四邊形由兩個全等三角形構(gòu)成，故平行四邊形定則可簡化成三角形定則，即認(rèn)定一個閉合三角形三條邊中二條為分力(首尾相連)，其他一條邊為合力(接頭接尾)，如右圖所示．,3．一個重要推論由三角形定則可得到一個有用的推論：如果n個力首尾相接組成一個多邊形，則這n個力的合力為零．,,基礎(chǔ)回顧,考點二 力的分解,1．力的分解：求一個力的________，叫做力的分解，力的分解是力的合成的___

5、_____運算．2．力的分解也遵循________定則，力的分解相當(dāng)于已知對角線求鄰邊．,答案：1．分力　逆2．平行四邊形,要點深化,1．沒有實際限制的力的分解,,2.力的兩種分解法(1)按力的效果分解的方法①根據(jù)力的實際作用效果確定兩個實際分力的方向；,②再根據(jù)兩個實際分力的方向畫出平行四邊形；③最后由平行四邊形知識求出兩個分力的大小和方向．(2)正交分解法力的正交分解法是把作用在物體上的所有力分解到兩個互相垂直的坐標(biāo)

6、軸上，利用矢量相加減再求出各個坐標(biāo)軸上的合力．其操作步驟就是先分后合，其操作規(guī)程就是選擇盡量多的力在坐標(biāo)軸上．這里還須強(qiáng)調(diào)，力的正交分解圖和物體的受力分析圖要區(qū)別好，前者研究對象是一個力，而后者研究的對象是一個物體．,,3．力的合成與分解都是從力的等效性出發(fā)建立的概念(1)等效性——合力與其分力具有同樣的動力效應(yīng)，即能使物體產(chǎn)生同樣的加速度．這里應(yīng)該注意：合力與其分力的靜力效應(yīng)，則可能相同，也可能不同，如兩個大小為5 N的力，當(dāng)沿同

7、方向拉豎直懸掛的彈簧時，彈簧發(fā)生的形變與一個10 N力的效果相同；當(dāng)沿相反方向拉一根彈簧時，其合力為零，但卻能使彈簧因受一側(cè)的力而發(fā)生形變——這時合力與分力的作用效果就不同了．(2)代替性——力在被其分力或合力代替后，就不能再參與力的計算，否則就會因重復(fù)計算而導(dǎo)致錯誤的結(jié)果．(3)虛擬性——分力與合力，都不是實際存在的力．所以，在分析物體的受力時，必須畫物體實際受到的力，找到相應(yīng)的施力物體.,,如圖所示，在傾角為θ的斜面上，放一質(zhì)量

8、為m的光滑小球，球被豎直的木板擋住，則球?qū)醢宓膲毫颓驅(qū)π泵娴膲毫Ψ謩e是多少？,,題型一　 如何根據(jù)力實際效果進(jìn)行分解,力的分解遵循平行四邊形定則，在生產(chǎn)和生活中，力的分解一定要按照力產(chǎn)生的作用效果進(jìn)行，做到具體問題具體分析．,解析：思路一：小球受到重力mg、斜面的支持力N1、豎直木板的支持力N2的作用．將重力mg沿N1、N2反方向進(jìn)行分解，分解為N1′、N2′，如圖1所示，由平衡條件得： N1＝N1′＝mg/cos

9、 θ，N2＝N2′＝mgtan θ.根據(jù)牛頓第三定律得球?qū)醢宓膲毫颓驅(qū)π泵娴膲毫Ψ謩e為：mgtan θ、mg/cos θ.注意不少初學(xué)者總習(xí)慣將重力沿平行于斜面的方向和垂直于斜面方向進(jìn)行分解，求得球?qū)π泵娴膲毫閙gcos θ.,思路二：小球受到重力mg、斜面的支持力N1、豎直木板的支持力N2的作用．將N1、N2進(jìn)行合成，其合力F與重力mg是一對平衡力．如圖2所示，由平衡條件得： N1＝mg/cosθ，N2＝mgta

10、nθ.根據(jù)牛頓第三定律得球?qū)醢宓膲毫颓驅(qū)π泵娴膲毫Ψ謩e為：mgtanθ、mg/cosθ.答案：mgtan θ、mg/cos θ,題型訓(xùn)練,1．如圖所示，半圓柱體P放在粗糙的水平面上，其右端有豎直放置的擋板MN ，在P和MN之間放有一個光滑勻質(zhì)的小圓柱體Q，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．若用外力使MN保持豎直并緩慢向右移動，在Q落到地面以前P始終保持靜止．則在此過程中

11、 (　　)A．MN對Q的彈力逐漸減小B．Q所受的合力逐漸增大C．地面對P的摩擦力逐漸增大D．P 、Q間的彈力先減小后增大,答案：C,解析：對圓柱體Q，設(shè)兩個位置，作出如圖所示力的分解圖．由此看出圓柱體Q越往下，其所受的兩個壓力越大．水平方向上P球所受的摩擦力Ff等于Q對其壓力的水平分量F2x，故地面對P的摩擦力逐漸增大．,,題型二 　什么情況下是采用“正交分解法”可行？,采用什么分解法最終目的都是為了解決問題

12、，要根據(jù)題景而定，他不是一成不變的；一旦一種方法做起來不易操作，就要敢于換另一種方法，做到簡捷明快．,如右圖所示，兩個大人和一個小孩沿河岸拉一條船前進(jìn)，兩個大人的拉力F1＝200 N，F(xiàn)2＝100 N，它們與水平線的夾角分別為30°、60°，要使船在河中間平行河岸行駛，則小孩對船施加的最小力F3是多少？,思路點撥：船在河中間平行河岸行駛，即總合力方向平行于河岸，所以先把F1和F2合成一個F12，如右圖所示，再從F12

13、的箭頭畫水平線的垂線，得到F3的最小值．F12并不難求得結(jié)果，但它與,水平線的夾角就不是常角，這樣就難以計算出F3.這時，我們換個角度思考，在垂直于水平線方向上只要合力為零，船也能在河中間平行河岸行駛，故采用正交分解法研究．,解析：如右圖所示，對F1、F2進(jìn)行正交分解得在y軸上的分量F1y、F2y.要使小孩的拉力最小，應(yīng)該使其拉力處在y軸上，對F1y、F2y進(jìn)行平衡．即：F3min＝F1y－F2y＝F1sin 30°－F2s

14、in 60°＝13.4 N方向垂直于水平線指向y軸負(fù)方向．,答案：13.4 N　方向垂直于水平線指向y軸負(fù)方向,題型訓(xùn)練,2.如圖所示，一根長為l的細(xì)繩一端固定在O點，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細(xì)繩與豎直方向的夾角成30°且繃緊，同時小球A處于靜止?fàn)顟B(tài)，則對小球施加的最小力等于 (　　),A. 　　　　　　 　B.C.

15、 D.,答案：C,解析：小球所受的力如右圖所示：從小球處作垂直于繩子斜向右上方的力，該力即為最小的力．該最小力：Fmin＝mg·sin 30°＝ .,,,,警示　　 不理解定滑輪的性質(zhì)而造成解法錯誤,如圖所示，水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B.一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量為m＝10 kg的重物，∠CBA＝30°，g＝10 m/s2

16、.則滑輪受到繩子的作用力的大小為 (　　),A．100 N　　　　　　　　B．100 N C．100 N D．50 N,錯解：如圖所示，將重物的拉力分解為F1和F2，滑輪所受的壓力 ，選項A正確．,分析糾錯：上述錯誤在于不能了解滑輪的性質(zhì)：滑輪兩端繩子張力處處相等．取與滑輪接觸的一小段繩子為研究對象．它受到滑輪給繩的彈力FN和兩個拉力F1、F2作用．兩

17、個拉力F1、F2的合力為F.由于B端裝滑輪，所以F1＝F2＝G.由平行四邊形定則，F(xiàn)＝F1＝F2＝G，方向,答案：B,一定在F1與F2夾角的平分線上，如圖所示．由力的相互作用，滑輪受到繩子的作用力大小等于G.,,,警示　　 不理解輪軸的特點而造成解法錯誤,如圖所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩OC懸掛在支架上的O點，輕桿OB可繞B點轉(zhuǎn)動，∠BOA＝30°，求細(xì)繩OA中拉力的大?。?錯解：仍把O點當(dāng)滑輪看，結(jié)果得出：細(xì)繩OA中拉力的