2019届二轮复习　力的合成与分解课件（29张）（全国通用） 29页

第 2 节　力的合成与分解 - 2 - 知识梳理 考点自诊 一、力的合成 1 . 合力与分力 (1) 定义 : 如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同 , 这一个力就叫作那几个力的 合力 　 , 那几个力叫作这一个力的 分力 　 。   (2) 关系 : 合力与分力是 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 。 - 3 - 知识梳理 考点自诊 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 : 求两个互成角度的 共点力 　 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 　 ( 图甲 ) 。   ② 三角形定则 : 把两个矢量的首尾顺次连接起来 , 第一个矢量的首到第二个矢量的尾的 有向线段 　 为合矢量 ( 图乙 ) 。   - 4 - 知识梳理 考点自诊 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 法则 (1) 平行四边形 　 定则。   (2) 三角形 　 定则。   3 . 力的正交分解 把力沿两个 互相 垂直 的 方向分解 , 叫力的正交分解。   - 5 - 知识梳理 考点自诊 1 . 判断下列说法的正误。 (1) 两个力的合力一定大于任何一个分力。 ( 　　 ) (2) 共点力一定是作用点为同一点的力。 ( 　　 ) (3) 三个共点力合力的最大值是三力的绝对值之和。 ( 　　 ) (4) 按照力的实际作用效果分解 , 只有唯一一组解。 ( 　　 ) (5) 合力和分力可以同时作用在物体上。 ( 　　 ) (6)2 N 的力能够分解成 6 N 和 3 N 的两个分力。 ( 　　 ) (7) 将一个力 F 分解为两个分力 , 力 F 是物体实际受到的力。 ( 　　 ) (8) 力是矢量 , 相加时可以直接用算术加法直接求和。 ( 　　 ) 答案 答案 关闭 (1) × 　 (2) × 　 (3)√ 　 (4)√ 　 (5) × 　 (6) × 　 (7)√ 　 (8) × 　 - 6 - 知识梳理 考点自诊 2 .(2019· 宁夏育才中学月考 ) 某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用 , 在如图所示的四种情况中 ( 坐标纸中每格边长表示 1 N 大小的力 ), 该物体所受的合外力大小正确的是 ( 　　 ) A. 甲图中为 4 N B. 乙图中为 2 N C. 丙图中为 0 D . 丁图中为 0 答案 解析 解析 关闭 对甲 , 先把 F 1 与 F 3 合成 , 然后再用勾股定理 , 求得合力等于 5 N, 故 A 错误 ; 对乙 , 先将 F 1 与 F 3 沿水平和竖直方向正交分解 , 再合成 , 求得合力等于 5 N, 故 B 错误 ; 对丙 , 可将 F 3 沿水平和竖直方向正交分解 , 求得合力等于 6 N, 故 C 错误 ; 根据三角形定则 , 丁图中合力等于 0, 所以 D 选项是正确的。 答案 解析 关闭 D - 7 - 知识梳理 考点自诊 3 .(2019· 宁夏青铜峡高级中学月考 ) 如图 , 一木块放在水平桌面上 , 在水平方向共受到三个力即 F 1 、 F 2 和摩擦力作用 , 木块处于静止状态。其中 F 1 =10 N 、 F 2 =2 N 。若撤去力 F 1 , 则木块在水平方向受到的合力为 ( 　　 ) A .10 N , 方向向左 B .6 N , 方向向右 C .2 N , 方向向左 D . 零 答案 解析 解析 关闭 木块开始在水平方向受三个力而平衡 , 则有 F f =F 1 -F 2 = 10 - 2 = 8 N; 物体处于静止状态 , 则说明物体受到的最大静摩擦力大于等于 8 N; 撤去 F 1 后 , 外力为 2 N, 小于 8 N, 故物体仍能处于平衡 , 故合力一定是零。故选 D 。 答案 解析 关闭 D - 8 - 知识梳理 考点自诊 4 . 一位体操运动员在水平地面上做倒立动作 , 下列图中沿每个手臂受到的力最大的是 ( 　　 ) 答案 解析 解析 关闭 以运动员为研究对象 , 运动员受到重力和沿两手臂方向的支持力作用 , 沿两手臂方向的支持力的合力与重力大小相等。在合力一定时 , 两分力的夹角越大 , 两分力越大 , 故选项 D 正确。 答案 解析 关闭 D - 9 - 知识梳理 考点自诊 5 .( 多选 ) 一物体同时受到同一平面内的三个力的作用 , 这三个力的合力可能为零的是 ( 　　 ) A. 5 N 、 7 N 、 8 N B. 5 N 、 2 N 、 3 N C. 1 N 、 5 N 、 10 N D. 1 N 、 10 N 、 10 N 答案 解析 解析 关闭 两个力的合力的范围是 |F 1 -F 2 | ≤ F ≤ F 1 +F 2 。三个力的合力的求法是先求两个力的合力 , 然后将这个合力与第三个力合成 , 得到总的合力。 A 选项中 , 前两个力的合力范围是 2 N≤ F' ≤12 N, 包含了 8 N 在内 , 则这三个力的合力可以为零。因此选项 A 正确 ; 同理 , 选项 B 、 D 正确 ,C 错误。 答案 解析 关闭 ABD - 10 - 命题点一 命题点二 命题点三 共点力的合成 1 . 共点力合成的常用方法 (1) 作图法 (2) 计算 法 - 11 - 命题点一 命题点二 命题点三 2 . 几种特殊情况的共点 力的合成 - 12 - 命题点一 命题点二 命题点三 3 . 两个共点力的合力的最大值与最小值 (1) 当两个力方向相同时 , 合力最大 ,F max =F 1 +F 2 。 (2) 当两个力方向相反时 , 合力最小 ,F min =|F 1 -F 2 | 。 (3) 合力大小的变化范围为 |F 1 -F 2 | ≤ F ≤ F 1 +F 2 。 4 . 三个共点力的合力的最大值与最小值 (1) 最大值 : 当三个分力同方向时 , 合力最大 , 即 F max =F 1 +F 2 +F 3 。 (2) 最小值 : ① 当两个分力之和大于或等于第三个分力时 , 合力最小为零。 ② 当最大的一个分力大于另外两个分力的代数和时 , 其最小的合力值等于最大的一个力减去另外两个分力的和。 - 13 - 命题点一 命题点二 命题点三 典例 1 两个力 F 1 和 F 2 间的夹角为 θ , 两个力的合力为 F 。以下说法正确的是 ( 　　 ) A. 若 F 1 和 F 2 大小不变 , θ 角越小 , 合力 F 就越小 B. 合力 F 总比分力中的任何一个力都大 C. 如果夹角 θ 不变 ,F 1 大小不变 , 只要 F 2 增大 , 合力 F 就必然增大 D. 合力 F 可能比分力中的任何一个力都小 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 14 - 命题点一 命题点二 命题点三 思维点拨 合力和分力的大小关系满足平行四边形定则 , 画图可求得 。 本题考查学生是否对合力、分力及平行四边形定则有清晰的物理观念 , 正确理解合力与分力的关系及平行四边形定则对矢量问题的处理 , 提升科学核心素养。 - 15 - 命题点一 命题点二 命题点三 即学即练 1 . 有三个力 , 分别为 12 N 、 6 N 、 7 N , 则关于这三个力的合力 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A . 合力的最小值为 1 N B. 合力的最小值为零 C. 合力不可能为 20 N D. 合力可能为 30 N 答案 解析 解析 关闭 三个力方向相同时合力最大 F max = 25 N,6 N 、 7 N 两力的合力范围为 1 N≤F 合 ≤13 N, 当两力的合力 F 合 = 12 N, 方向与第三个力相反时 , 三力的合力为零 , 即三力的合力范围是 0≤ F 总 ≤25 N,A 、 C 、 D 错误 ,B 正确。 答案 解析 关闭 B - 16 - 命题点一 命题点二 命题点三 2 . 如图所示 , 一个 “ Y ” 形弹弓顶部跨度为 L, 两根相同的橡皮条自由长度均为 L, 在两橡皮条的末端用一块软羊皮 ( 长度不计 ) 做成裹片。若橡皮条的弹力与形变量的关系满足胡克定律 , 且劲度系数为 k, 发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为 2L 在 ( 弹性限度内 ), 则发射过程中裹片对弹丸的最大作用力为 ( 　　 ) 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 17 - 命题点一 命题点二 命题点三 力的分解 1. 按 力的作用效果分解的几种情形 - 18 - 命题点一 命题点二 命题点三 - 19 - 命题点一 命题点二 命题点三 2 . 按实际效果分解力的一般 思路 - 20 - 命题点一 命题点二 命题点三 典例 2 ( 多选 )(2018 天津 ,7) 明朝谢肇氵制的《五杂组》中记载 :“ 明姑苏虎丘寺塔倾侧 , 议欲正之 , 非万缗不可。一游僧见之曰 : 无烦也 , 我能正之。 ” 游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去 , 经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形 , 木楔的顶角为 θ , 现在木楔背上加一力 F, 方向如图所示 , 木楔两侧产生推力 F N , 则 ( 　　 ) A. 若 F 一定 , θ 大时 F N 大 B. 若 F 一定 , θ 小时 F N 大 C. 若 θ 一定 ,F 大时 F N 大 D. 若 θ 一定 ,F 小时 F N 大 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 21 - 命题点一 命题点二 命题点三 思维点拨 根据力的作用效果将力 F 分解 , 由平行四边形定则结合几何关系可求得力的变化情况 。 本题考查合力、分力这两个物理观念 , 结合本题要进一步强化平行四边形定则这一模型建构过程 , 并在实际问题中应用 , 提升科学思维这一核心素养。 - 22 - 命题点一 命题点二 命题点三 即学即练 3 .(2019· 四川乐山高三二调 ) 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 , 设杆与水平面间的夹角为 θ 。下列说法正确的是 ( 　　 ) A . 当 m 一定时 , θ 越大 , 轻杆受力越小 B . 当 m 一定时 , θ 越小 , 滑块对地面的压力越大 C . 当 θ 一定时 ,M 越大 , 滑块与地面间的摩擦力越大 D . 当 θ 一定时 ,M 越小 , 可悬挂重物 C 的质量 m 越大 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 23 - 命题点一 命题点二 命题点三 4 .(2019· 江苏盐城田家炳中学开学考试 ) 表面光滑、质量不计的尖劈插在缝 A 、 B 之间 , 如图所示 , 在尖劈背上加一压力 F, 求尖劈对 A 侧的压力和对 B 侧的压力。 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 24 - 命题点一 命题点二 命题点三 “ 死结 ” 和 “ 活结 ” 模型 - 25 - 命题点一 命题点二 命题点三 典例 3 ( 多选 )(2017· 天津卷 ) 如图所示 , 轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆 M 、 N 上的 a 、 b 两点 , 悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的 , 挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件 , 当衣架静止时 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 绳的右端上移到 b', 绳子拉力不变 B. 将杆 N 向右移一些 , 绳子拉力变大 C. 绳的两端高度差越小 , 绳子拉力越小 D. 若换挂质量更大的衣服 , 则衣架 悬挂 点 右移 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 26 - 命题点一 命题点二 命题点三 本题考查学生在实际问题中对 “ 活结 ” 模型的理解 , 构建理想模型 , 运用数学知识推理分析 , 归纳总结规律。属于核心素养中对科学思维方面的培养和提升。 - 27 - 命题点一 命题点二 命题点三 即学即练 5 .(2019· 宁夏青铜峡高级中学月考 ) 图中重物的质量为 m, 轻细线 AO 和 BO 的 A 、 B 端是固定的。平衡时 AO 是水平的 ,BO 与水平面的夹角为 θ 。 AO 的拉力为 F 1 ,BO 的拉力为 F 2 , 则 ( 　　 ) A .F 1 =mg cos θ B .F 1 =mg tan θ C .F 2 =mg sin θ 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 28 - 命题点一 命题点二 命题点三 6 .( 2018· 山东郓城月考 ) 如图所示 , 在水平天花板的 A 点处固定一根轻杆 a, 杆与天花板保持垂直。杆的下端有一个轻滑轮 O 。另一根细线上端固定在该天花板的 B 点处 , 细线跨过滑轮 O, 下端系一个重力为 G 的物体。 BO 段细线与天花板的夹角为 θ =30 ° 。系统保持静止 , 不计一切摩擦。下列说法中正确的是 ( 　　 ) B - 29 - 命题点一 命题点二 命题点三 解析 : 对重物受力分析 , 受到重力和拉力 F T , 根据平衡条件 , 有 F T =G , 同一根绳子拉力处处相等 , 故绳子对天花板的拉力也等于 G , 故 A 错误 ; 对滑轮受力分析 , 受到绳子的压力以及杆的弹力 , 如图所示 。 根据平衡条件 , 结合几何关系可知 , 两绳子夹角为 120 ° , 有 F=F T =G 故 C 错误 ,B 正确 ; 由于滑轮处于平衡状态 , 故 a 杆和细线对滑轮的合力大小是零 , 故 D 错误。