高考物理总复习第2单元相互作用物体平衡第5讲力的合成与分解.pptx

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1、第5讲力的合成与分解知识自查必备 考点互动探究 教师备用习题知识自查必备【知识总览】作用力反作用力大小相反同一条直线F=-F作用依存任何运动状态知识自查必备等效替代平行四边形三角形正交方向平行四边形定则算术【辨别明理】(1)作用力与反作用力的效果相互抵消.()(2)合力作用在一个物体上,分力作用在两个物体上.()(3)几个力的共同作用效果可以用一个力来替代.()(4)一个力只能分解为一对分力.()(5)两个大小恒定的力F1、F2的合力的大小随它们的夹角的增大而减小.()(6)互成角度的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形.()知识自查必备考点一牛顿第三定律相互作用力和平衡力的比较考点互动探

2、究作用力与反作用力一对平衡力相同点大小相等、方向相反、作用在同一条直线上不同点作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上同时产生、同时消失不一定同时产生、不一定同时消失不同点两力作用效果不可抵消,不可叠加,不可求合力两力作用效果可相互抵消,可叠加,可求合力,合力为零一定是相同性质的力性质不一定相同例12021孝感高中期末一本书静置于水平桌面上,则下列说法正确的是()A.桌面对书的支持力的大小等于书的重力,它们是一对平衡力 B.书受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用力与反作用力C.书对桌面的压力就是书的重力,它们是同一性质的力D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力考点互动探究A解析桌

3、面对书的支持力和书的重力是一对平衡力,大小相等,故A正确,B错误;书对桌面的压力的性质是弹力,重力的性质是万有引力,性质不同,故C错误;书对桌面的压力和桌面对书的支持力是作用力与反作用力的关系,故D错误.考点互动探究变式(多选)两个物体A、B,其重力分别为GA=15N,GB=40N,现用轻质细绳将两物体通过两个光滑的定滑轮分别连接在同一弹簧测力计(不计重力)的两端,如图所示,B物体放置于水平地面上,当整个系统处于静止状态时()A.弹簧测力计示数为25NB.弹簧测力计示数为15NC.地面受到的压力大小为25ND.地面受到的压力大小为15NBC考点互动探究解析对A受力分析,A受竖直向下的重力GA和

4、竖直向上的细绳弹力FA的作用,根据共点力的平衡条件知,FA=GA=15N,细绳对弹簧测力计的拉力大小也为15N,所以弹簧测力计的示数为15N,细绳对B的拉力大小也为15N,对B受力分析,B受竖直向上的拉力FB,竖直向上的地面的支持力FN,竖直向下的重力GB的作用,三个力的合力为零,则地面的支持力FN=GB-FB=40N-15N=25N,根据牛顿第三定律,得B对地面的压力与地面对B的支持力大小相等,即B对地面的压力大小为25N.选项B、C正确.应用“转换研究对象法”的一般步骤:(1)合理选取研究对象,一般以受力较少、分析起来较容易的物体为研究对象,有时“整体法”与“隔离法”综合应用.(2)做好对

5、研究对象的受力分析和运动情况分析,确定哪些力是作用力和反作用力.(3)利用牛顿第三定律把已知力或所求力转移至研究对象上,求合力.(4)对于不宜直接分析的物体,如地面,可转而分析与之接触的物体,解出作用力后,再利用牛顿第三定律说明反作用力的大小和方向.考点互动探究要点总结情况两分力互相垂直两力等大,夹角为两力等大且夹角为120图示结论合力与分力等大考点二力的合成几种特殊情况的共点力的合成考点互动探究考点互动探究B考点互动探究B考点互动探究变式 2021天津南开中学模拟图为汽车的机械式手刹(驻车器)系统的结构示意图,结构对称.当向上拉动手刹拉杆时,手刹拉索(不可伸缩)就会拉紧,拉索OD、OC分别作

6、用于两边轮子的制动器,从而实现驻车的目的.则以下说法正确的是()A.当OD、OC两拉索夹角为60时,三根拉索的拉力大小相等B.拉动手刹拉杆时,拉索AO上拉力总比拉索OD和OC上任何一个拉力大C.若在AO上施加一恒力,OD、OC两拉索夹角越小,拉索OD、OC拉力越大D.若保持OD、OC两拉索拉力大小不变,OD、OC两拉索越短,拉动拉索AO越省力D考点互动探究解析当OD、OC两拉索夹角为120时,三根拉索的拉力大小才相等,选项A错误;拉动手刹拉杆时,当OD、OC两拉索夹角大于120时,拉索AO上拉力比拉索OD和OC上拉力小,选项B错误;根据平行四边形定则可知,若在AO上施加一恒力,OD、OC两拉索

7、夹角越小,拉索OD、OC拉力越小,选项C错误;若保持OD、OC两拉索拉力大小不变,OD、OC两拉索越短,则两力夹角越大,合力越小,即拉动拉索AO越省力,选项D正确.在力的合成的实际问题中,经常遇到物体受四个以上的非共面力作用处于平衡状态的情况,解决此类问题时要注意图形结构的对称性特点,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.考点互动探究要点总结已知条件示意图解的情况已知合力与两个分力的方向有唯一解考点三力的分解考点互动探究力的分解中的多解问题已知合力与两个分力的大小在同一平面内有两解或无解(当FF1+F2时无解)已知合力与一个分力的大小和方向有唯一解考点互动探究已知

8、条件示意图解的情况已知合力与一个分力的大小及另一个分力的方向在0F时,有一组解;(2)当F1Fsin时,无解;(3)当FsinF1F时,有两组解.若90F时有一组解,其余情况无解考点互动探究考点互动探究AC考点互动探究D考点互动探究考点互动探究变式 (多选)2021郑州一中质检如图所示,质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平面上,两轻杆等长,杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接,在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C,整个装置处于静止状态,设杆与水平面的夹角为.下列说法正确的是()A.当m一定时,越大,杆受力越大B.当m一定时,越小,滑块对地面的压力越大C.当一定时,m越大,滑块与地面间的摩擦力越大D

9、.当一定时,m越小,杆受力越小CD考点互动探究考点四正交分解法的应用考点互动探究考点互动探究例5 如图所示,某同学用拖把直行拖地,沿推杆方向对拖把施加推力F,推力与水平面的夹角为,随着逐渐减小直到为零的过程中,拖把始终沿水平面做匀速直线运动,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.关于拖把受到的外力,下列判断正确的是()A.推力F先增大后减小B.推力F一直减小C.拖把受到的摩擦力先减小后增大D.拖把受到的摩擦力一直不变B考点互动探究考点互动探究B考点互动探究1.一个质点在三个共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态,如图所示,则它们的大小关系是()A.F1F2F3B.F1F3F2C.F3F1F2D.F2F1F3C教师备用习题解析 因为质点在三个共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态,所以将三力首尾相连组成一封闭三角形,如图所示,根据数学知识三角形中大角对大边,即得出F3F1F2,选项C正确.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l1l2,匀速下降时每根悬绳的拉力大小分别为F1、F2,则()A.F1F2C.F1=F2GB教师备用习题教师备用习题CD教师备用习题C教师备用习题