（安徽适用）高考物理一轮复习要点提示 第2讲 力的合成与分解课件 (2).ppt

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1、2021/8/11 星期三1一、力的合成一、力的合成1合力与分力：合力与分力：如果几个力共同作用如果几个力共同作用产产生的效果与某一个力生的效果与某一个力单单独作独作用用时时的效果相同，的效果相同，则这则这一个力一个力为为那几个力的那几个力的 ，那几个力，那几个力为这为这一一个力的个力的 2共点力：共点力：几个力都作用在物体的同一点，或者它几个力都作用在物体的同一点，或者它们们的作用的作用线线相交相交于一点，于一点，这这几个力叫做共点力几个力叫做共点力3力的合成：力的合成：求几个力的求几个力的 的的过过程程4平行四边形定则：平行四边形定则：两个力合成两个力合成时时，以表示，以表示这这两个力的两

2、个力的线线段段为为 作平行四作平行四边边形，形，这这两个两个邻边邻边之之间间的的 就表示合力的大小和方向就表示合力的大小和方向分力分力合力合力邻边邻边对对角角线线合力合力2021/8/11 星期三2二、力的分解二、力的分解1力的分解：力的分解：求求个力的个力的 的的过过程，力的分解与力的合成互程，力的分解与力的合成互为为 2矢量运算法则矢量运算法则(1)平行四平行四边边形定形定则则；(2)三角形定三角形定则则：把两个矢量的首尾：把两个矢量的首尾顺顺次次连结连结起来，第一个矢量起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的的首到第二个矢量的尾的 为为合矢量合矢量(1)合力不一定大于分力；合力不一定大于分

3、力；(2)合力与它的分力是力的效果上的一种等效替代关系，而不是力合力与它的分力是力的效果上的一种等效替代关系，而不是力的本质上的替代的本质上的替代分力分力逆运算逆运算有向有向线线段段2021/8/11 星期三31有两个互成角度的共点力，有两个互成角度的共点力，夹夹角角为为，它，它们们 的合力的合力F随随变变化的关系如化的关系如图图所示，那么所示，那么这这两个力两个力 的大小分的大小分别别是是()A1 N和和6 NB2 N和和5 NC3 N和和4 ND3 N和和3.5 N解析：解析：当当0时，时，FF1F27 N，当，当时，时，FF1F21 N，由以上两式解得由以上两式解得F14 N，F23 N

4、，故选，故选C.答案：答案：C2021/8/11 星期三42手握手握轻轻杆，杆的另一端安装有一个小滑杆，杆的另一端安装有一个小滑轮轮C，支持，支持 着着悬悬持重物的持重物的绳绳子，如子，如图图所示，所示，现现保持滑保持滑轮轮C的位置不的位置不变变，使杆向下使杆向下转动转动一个角度，一个角度，则则杆杆对对滑滑轮轮C的作用力将的作用力将()A变变大大B不不变变C变变小小 D无法确定无法确定解析：解析：杆对滑轮杆对滑轮C的作用力大小等于两绳的合力，由于两绳的合力不的作用力大小等于两绳的合力，由于两绳的合力不变，故杆对滑轮变，故杆对滑轮C的作用力不变的作用力不变答案：答案：B2021/8/11 星期三

5、53如如图图所示，静止在斜面上的重物的重力可分解所示，静止在斜面上的重物的重力可分解为为 沿斜面方向向下的分力沿斜面方向向下的分力F1和垂直斜面方向的分力和垂直斜面方向的分力F2.关关 于于这这两个分力，下列两个分力，下列说说法中正确的是法中正确的是()AF1作用在物体上，作用在物体上，F2作用在斜面上作用在斜面上BF2的性的性质质是是弹弹力力CF2就是物体就是物体对对斜面的正斜面的正压压力力DF1和和F2是物体重力的等效替代，是物体重力的等效替代，实际实际存在的就是重力存在的就是重力解析：解析：F1、F2仅是重力的两个分力，仅是重力的两个分力，这两个力可以替代重力的效果，这两个力可以替代重力

6、的效果，所以所以D选项正确物体对斜面的正压力跟选项正确物体对斜面的正压力跟F2大小相等、方向相同，但二大小相等、方向相同，但二者作用在不同物体上，不是同一个力，所以者作用在不同物体上，不是同一个力，所以A、B、C错误错误答案：答案：D2021/8/11 星期三64如如图图所示，物体所示，物体质质量量为为m，靠在粗糙的，靠在粗糙的竖竖直直墙墙上，物体上，物体与与墙墙之之间间的的动动摩擦因数摩擦因数为为，若要使物体沿着，若要使物体沿着墙墙向下匀速向下匀速运运动动，则则外力外力F的大小的大小为为多少？多少？2021/8/11 星期三7共点力合成的方法及合力范共点力合成的方法及合力范围围的确定的确定2

7、021/8/11 星期三8夹夹角角为为120的两等大的力的合成，如的两等大的力的合成，如图图丙所示由几何知丙所示由几何知识识得出得出对对角角线线将画出的平行四将画出的平行四边边形分形分为为两个等两个等边边三角形，故合力的大小与分力相三角形，故合力的大小与分力相等等2合力范围的确定合力范围的确定(1)两个共点力的合成两个共点力的合成|F1F2|F合合F1F2即两个力大小不即两个力大小不变时变时，其合，其合力随力随夹夹角的增大而减小，当两力反向角的增大而减小，当两力反向时时，合力最小，合力最小，为为|F1F2|，当两，当两力同向力同向时时，合力最大，合力最大，为为F1F2.2021/8/11 星期

8、三9(2)三个共点力的合成三个共点力的合成三个力共三个力共线线且同向且同向时时，其合力最大，其合力最大，为为F1F2F3.任取两个力，求出其合力的范任取两个力，求出其合力的范围围，如果第三个力在，如果第三个力在这这个范个范围围之内，之内，则则三个力的合力的最小三个力的合力的最小值为值为零，如果第三个力不在零，如果第三个力不在这这个范个范围围内，内，则则合力的合力的最小最小值为值为最大的一个力减去另外两个最大的一个力减去另外两个较较小的力的和的小的力的和的绝对值绝对值(1)合力与分力间是一种等效替代关系，合力不一定大于分力合力与分力间是一种等效替代关系，合力不一定大于分力(2)三个共点力合成时，

9、其合力的最小值不一定等于两个较小的力的三个共点力合成时，其合力的最小值不一定等于两个较小的力的和减去第三个较大的力和减去第三个较大的力2021/8/11 星期三10例例1在在电线电线杆的两杆的两侧侧常用常用钢丝绳钢丝绳把它固定在地上，把它固定在地上，如如图图所示，如果所示，如果钢丝绳钢丝绳与地面的与地面的夹夹角角AB60，每条每条钢丝绳钢丝绳的拉力都是的拉力都是300 N，求两根，求两根钢丝绳钢丝绳作用在作用在电线电线杆上的合力杆上的合力 思路点拨思路点拨由题图所示可知，两根钢丝绳的拉力由题图所示可知，两根钢丝绳的拉力F1和和F2之间的夹之间的夹角为角为60，可根据平行四边形定则用作图法和解三

10、角形法求出电线杆受，可根据平行四边形定则用作图法和解三角形法求出电线杆受到的合力到的合力自主解答自主解答解法一解法一(作图法作图法)如图甲所示，自如图甲所示，自O点引两条有向线段点引两条有向线段OC和和OD，夹角为，夹角为60，设定每单位长度表示，设定每单位长度表示100 N，则，则OC和和OD的长度的长度都是都是3个单位长度，作出平行四边形个单位长度，作出平行四边形OCED，其对角线，其对角线OE就表示两个拉就表示两个拉力力F1，F2的合力的合力F，量得，量得OE长为长为5.2个单位长度个单位长度所以合力所以合力F1005.2 N520 N.2021/8/11 星期三11用量角器量得用量角器

11、量得COEDOE30，所以合力方向竖直向下所以合力方向竖直向下答案答案520 N，方向，方向竖竖直向下直向下2021/8/11 星期三121(2012年合肥模拟年合肥模拟)一物体受到三个共面共点力一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，的作用，三力的矢量关系如三力的矢量关系如图图所示所示(小方格小方格边长边长相等相等)，则则下列下列说说法正确的是法正确的是()A三力的合力有最大三力的合力有最大值值F1F2F3，方向不确定，方向不确定B三力的合力有唯一三力的合力有唯一值值3F3，方向与，方向与F3同向同向C三力的合力有唯一三力的合力有唯一值值2F3，方向与，方向与F3同向同向D由由题给题

12、给条件无法求出合力大小条件无法求出合力大小解析：解析：以以F1和和F2为邻边作平行四边形，对角线必沿为邻边作平行四边形，对角线必沿F3方向，其大小方向，其大小F122F3，再与，再与F3求合力，故求合力，故F3F3，与，与F3同向，所以只有同向，所以只有B正确正确答案：答案：B2021/8/11 星期三13力的分解的两种方法力的分解的两种方法1力的效果分解法力的效果分解法 (1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向；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；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最后由平行四边形

13、和数学知识(如正弦定理、余弦定理、三角形相如正弦定理、余弦定理、三角形相似等似等)求出两分力的大小求出两分力的大小.2正交分解法正交分解法(1)正交分解方法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个方向上力的代数和(2)利用正交分解法解题的步骤利用正交分解法解题的步骤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，直角正确选择直角坐标系，通常选择共点力的作用

14、点为坐标原点，直角坐标系的选择应使尽量多的力在坐标轴上坐标系的选择应使尽量多的力在坐标轴上2021/8/11 星期三14在实际问题中进行力的分解时，有实际意义的分解方法是按力的实际在实际问题中进行力的分解时，有实际意义的分解方法是按力的实际效果进行的，而正交分解法则是根据需要而采用的一种方法，其主要效果进行的，而正交分解法则是根据需要而采用的一种方法，其主要目的是将一般的矢量运算转化为代数运算目的是将一般的矢量运算转化为代数运算2021/8/11 星期三15例例2(2012年淮南模拟年淮南模拟)某某压压榨机的榨机的结结构示意构示意图图如如图图所示，其中所示，其中B点点为为固定固定铰链铰链，若在

15、，若在A铰链处铰链处作用一垂作用一垂直于壁的力直于壁的力F，则则由于力由于力F的作用，使滑的作用，使滑块块C压紧压紧物体物体D，设设C与与竖竖直直挡挡板板间间光滑接触，杆及滑光滑接触，杆及滑块块的重力不的重力不计计，压压榨机的尺寸如榨机的尺寸如图图所示，求物体所示，求物体D所受所受压压力大小力大小是是F的多少倍？的多少倍？思路点拨思路点拨解题的基本思路为：解题的基本思路为：2021/8/11 星期三16自主解答自主解答力力F的作用效果是对的作用效果是对AB、AC两杆产生沿两杆方向的压力两杆产生沿两杆方向的压力F1、F2，如图甲，力，如图甲，力F1的作用效果是对的作用效果是对C产生水平向左的推力

16、和竖直产生水平向左的推力和竖直向下的压力，将力向下的压力，将力F1沿水平方向和竖直方向分解，如图乙，可得到沿水平方向和竖直方向分解，如图乙，可得到C对对D的压力的压力FNFN.答案答案5倍倍2021/8/11 星期三172如如图图所示，所示，质质量量为为m的物体放在水平桌面上，在与水平方向成的物体放在水平桌面上，在与水平方向成角的拉力角的拉力F作用下加速往前运作用下加速往前运动动，已知物体与桌面，已知物体与桌面间间的的动动摩擦因数摩擦因数为为，则则下列判断正确的是下列判断正确的是()A物体受到的摩擦力物体受到的摩擦力为为Fcos B物体受到的摩擦力物体受到的摩擦力为为mgC物体物体对对地面的地

17、面的压压力力为为mgD物体受到地面的支持力物体受到地面的支持力为为mgFsin 解析：解析：物体在拉力物体在拉力F作用下加速往前运动，对拉力作用下加速往前运动，对拉力F沿水平方向和竖沿水平方向和竖直方向分解，由于做加速运动，水平分力直方向分解，由于做加速运动，水平分力Fcos 大于物体受到的滑动大于物体受到的滑动摩擦力，摩擦力，A错误；竖直方向合力为零，地面对物体的支持力为错误；竖直方向合力为零，地面对物体的支持力为mgFsin，D正确、正确、C错误；因此物体受到的摩擦力为错误；因此物体受到的摩擦力为(mgFsin)，B错误错误答案：答案：D2021/8/11 星期三181(2011年高考安徽

18、理综年高考安徽理综)一质量为一质量为m的物块恰的物块恰 好静止好静止在倾角为在倾角为的斜面上现对物块施加一个竖的斜面上现对物块施加一个竖 直向下的恒直向下的恒力力F，如图所示则物块，如图所示则物块()A仍仍处处于静止状于静止状态态B沿斜面加速下滑沿斜面加速下滑C受到的摩擦力不受到的摩擦力不变变 D受到的合外力增大受到的合外力增大解析：解析：由于物块恰好静止在斜面上，由平衡条件知由于物块恰好静止在斜面上，由平衡条件知mgsin mgcos 当加一竖直向下的力当加一竖直向下的力F时时Ff(mgF)cos 由由得得Ff(mgF)sin，所以物块仍保持静止所以物块仍保持静止答案：答案：A2021/8/

19、11 星期三192(2012年安庆模拟年安庆模拟)如如图图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈 上一物上一物块块正在沿斜面以速度正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保匀速下滑，斜劈保 持静止，持静止，则则地面地面对对斜劈的摩擦力斜劈的摩擦力()A等于零等于零B不不为为零，方向向右零，方向向右C不不为为零，方向向左零，方向向左D不不为为零，零，v0较较大大时时方向向左，方向向左，v0较较小小时时方向向右方向向右解析：解析：解法一解法一整体法选物块和斜劈为研究对象，由于系统的加整体法选物块和斜劈为研究对象，由于系统的加速度等于零，合力等于零，故系统在水平方向的合力等于零因

20、此地速度等于零，合力等于零，故系统在水平方向的合力等于零因此地面对斜劈的摩擦力等于零故面对斜劈的摩擦力等于零故A正确正确2021/8/11 星期三20解法二解法二隔离法选物块为研究对象，隔离法选物块为研究对象，受力情受力情况如图所示，由于物块匀速运动，况如图所示，由于物块匀速运动，故故FN与与Ff的合力与的合力与mg是一对平衡力，即是一对平衡力，即 FN与与Ff的合力竖直向上，由牛顿第三定律知的合力竖直向上，由牛顿第三定律知FN与与Ff的合力竖直向下，的合力竖直向下，故故A正确正确答案：答案：A2021/8/11 星期三213(2012年六安模拟年六安模拟)如如图图所示，所示，倾倾角角为为的的

21、等腰三角形斜面固定在水平面上，一足等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长够长的的轻质绸带轻质绸带跨跨过过斜面的斜面的顶顶端端铺铺放在斜面放在斜面的的两两侧侧，绸绸带带与与斜斜面面间间无无摩摩擦擦现现将将质质量量分分别别为为M、m(Mm)的的小小物物块块同同时时轻轻放放在在斜斜面面两两侧侧的的绸绸带带上上两两物物块块与与绸绸带带间间的的动动摩摩擦擦因因数数相相等等，且且最最大大静静摩摩擦擦力力与与滑滑动动摩摩擦擦力力大大小小相相等等在在角角取取不不同同值值的的情情况况下下，下下列列说说法法正正确确的的有有()A两物两物块块所受摩擦力的大小所受摩擦力的大小总总是相等是相等B两物两物块块不可能同不可

22、能同时时相相对绸带对绸带静止静止CM可能相可能相对绸带发对绸带发生滑生滑动动Dm不可能相不可能相对对斜面向上滑斜面向上滑动动2021/8/11 星期三22解析：解析：对对M受力分析如图甲所示，对受力分析如图甲所示，对m受力分析如图乙所示受力分析如图乙所示因为轻质绸带与斜面间无摩擦，结合牛顿第三定律知因为轻质绸带与斜面间无摩擦，结合牛顿第三定律知FfFf，A对；在对；在角较小时，角较小时，M、m可同时相对绸带静止，并以共同的加速度可同时相对绸带静止，并以共同的加速度滑动，此时滑动，此时m会沿斜面上滑，会沿斜面上滑，B、D错；错；Ffmgcos Mgcos，说，说明明M不可能相对绸带发生滑动，不可

23、能相对绸带发生滑动，C错错答案：答案：A2021/8/11 星期三234(2012年亳州模拟年亳州模拟)如如图图所示是剪式千斤所示是剪式千斤顶顶，当，当摇动摇动把手把手时时，螺，螺 纹轴纹轴就能迫使千斤就能迫使千斤顶顶的两臂靠的两臂靠拢拢，从而将汽，从而将汽车顶车顶 起当起当车轮刚车轮刚被被顶顶起起时时汽汽车对车对千斤千斤顶顶的的压压力力为为 1.0105 N，此，此时时千斤千斤顶顶两臂两臂间间的的夹夹角角为为120，则则下列判断正确的是下列判断正确的是()A此此时时两臂受到的两臂受到的压压力大小均力大小均为为5.0104 NB此此时时千斤千斤顶对顶对汽汽车车的支持力的支持力为为2.0105 NC若若继续摇动继续摇动把手，将汽把手，将汽车顶车顶起，两臂受到的起，两臂受到的压压力将增大力将增大D若若继续摇动继续摇动把手，将汽把手，将汽车顶车顶起，两臂受到的起，两臂受到的压压力将减小力将减小2021/8/11 星期三24答案：答案：D2021/8/11 星期三25