高考物理总复习 2.2 力的合成与分解 共点力的平衡（选考部分B版）课件

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1、第2讲力的合成与分解共点力的平衡,考纲解读(1)会用平行四边形定则进行力的合成与分解。(2)会用正交分解法进行力的合成与分解。(3)会进行简单受力分析。(4)会利用共点力的平衡条件及推论解决简单的问题。,考点一力的合成与分解知 识 梳 理 知识点一、力的合成和分解 1合力与分力 (1)定义：如果一个力 跟几个共点力共同作用产生的效果相同，这一个力就叫做那几个力的 ，原来那几个力叫做 。 (2)关系：合力和分力是 的关系。,产生的效果,合力,分力,等效替代,2共点力 作用在物体的 ，或作用线的 交于一点的力。如图所示均是共点力。,同一点,延长线,3力的合成 (1)定义：求几个力的 的过程。 (2

2、)运算法则 平行四边形定则：求两个互成角度的 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 和 。如图所示。,合力,共点力,大小,方向,知识点二、力的分解 1定义 已知一个力求它的分力的过程叫做力的分解。 2力的分解法则 力的分解是力的合成的 ，同样遵守 定则。把一个已知力F作为平行四边形的 ，那么，与力F共点的平行四边形的 就表示力F的两个分力。 3力的分解依据 (1)一个力可以分解为两个力，如果没有限制，同一个力可以分解为 对大小、方向不同的分力。 (2)在实际问题中，要依据力的实际作用效果分解。,逆运算,平行四边形,对角线,两个邻边,无数,规 律

3、 方 法 1两个共点力的合力范围 |F1F2|FF1F2。 2重要结论 (1)二个分力一定时，夹角越大，合力越小。 (2)合力一定，二等大分力的夹角越大，二分力越大。 (3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力。 3共点力合成的方法 (1)作图法。 (2)计算法：根据平行四边形定则作出示意图，然后利用解三角形的方法求出合力，是解题的常用方法。,4力的分解方法 (1)按力的效果分解,(2)正交分解法： 定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。 建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点，在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上)；在动力学中，以加速度方向

4、和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系。,【易错提醒】 (1)合力不一定大于分力。 (2)合力与分力的作用效果相同，但它们并不是同时作用在物体上。 (3)合力与分力是等效替代关系。,题 组 训 练 1(基础考点对合力和分力的理解)(多选)关于几个力及其合力，下列说法正确的是 () A合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同 B合力与原来那几个力同时作用在物体上 C合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D求几个力的合力遵守平行四边形定则,解析合力与分力是等效替代的关系，即合力的作用效果与那几个分力的共同作用效果相同，合力可以替代那几个分力，但不能认为合力与分力同时作用在物体上，选项A、C正

5、确，B错误；力是矢量，所以求合力时遵守平行四边形定则，选项D正确。 答案ACD,2(基础考点对效果分解的理解)(2016临 海市调研)如图所示，重力为G的物体静止 在倾角为的斜面上，将重力G分解为垂 直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么 () AF1就是物体对斜面的压力 B物体对斜面的压力方向与F1方向相同，大小为Gcos CF2就是物体受到的静摩擦力 D物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用,解析重力G是物体受的力，其两个分力F1和F2作用在物体上，故A错误；F2与物体受到的静摩擦力等大反向，并不是物体受到的静摩擦力，C错误；F1、F2不能与物体的重力

6、G同时作为物体受到的力，D错误；物体对斜面的压力的大小等于重力G的分力F1Gcos ，方向与F1方向相同，B正确。 答案B,答案B,4(高考必考点正交分解法)(2016北京 海淀区模拟)如图所示，质量为m的物体 放在水平桌面上，在与水平方向成角 的拉力F作用下加速往前运动。已知物体与桌面间的动摩擦因数为，则下列判断正确的是 () A物体受到的摩擦力为Fcos B物体受到的摩擦力为mg C物体对地面的压力为mg D物体受到地面的支持力为mgFsin ,解析对物体受力分析，如图所示。物体对 地面的压力FN与地面对物体的支持力FN 是一对作用力与反作用力，则 FNFNmgFsin ，故选项C错误，

7、D正确；物体受到的摩擦力为FfFN(mgFsin )，故选项A、B错误。 答案D,5(高考预测用力的分解解释生活现象)(2016四川绵阳南山中学高三月考)(多选)如图甲所示是为我们生活中斧子劈开树桩的实例，树桩容易被劈开是因为楔形斧锋在砍 进木桩时会产生很大的侧向压力。为了分析斧子对木桩的侧向压力，可简化成如图乙所示的示意图，已知斧子竖直向下且对木桩施加一个竖直向下的力F，斧子楔形的夹角为，不计斧子的重力，则 (),答案AD,考点二受力分析 知 识 梳 理 1受力分析 把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力示意图的过程。,2受力分析的四个易错点 (1)不要把

8、研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力混淆。 (2)对于分析出的物体受到的每一个力，都必须明确其来源，即每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有。 (3)合力和分力不能重复考虑。 (4)区分性质力与效果力：研究对象的受力图，通常只画出按性质命名的力，不要把按效果命名的分力或合力分析进去，受力图完成后再进行力的合成或分解。,规 律 方 法 1受力分析的一般顺序 一重、二弹、三摩擦、四其他。 2受力分析的一般步骤,3整体法与隔离法 (1)整体法：研究外力对物体系统的作用时，一般选用整体法。因为不用考虑系统内力，所以这种方法更简便，总之，能用整体法解决的问题不用隔离法。 (2)隔离法：分析系统

9、内各物体(各部分)间的相互作用时，需要选用隔离法，一般情况下隔离受力较少的物体。 (3)实际问题通常需要交叉应用整体法和隔离法。,题 组 训 练 1(基础考点受力分析)如图所示， 物体A在光滑的斜面上沿斜面下 滑，则A受到的作用力有 () A重力、弹力和下滑力 B重力和弹力 C重力和下滑力 D重力、压力和下滑力 解析物体A受到重力以及斜面对它的支持力作用。 答案B,2(高考热点根据平衡条件确定物体的受力)(2016诸暨市期末)如图所示，左侧为“新雄风商场”中的阶梯电梯，右侧为“大润发超市”中的斜面电梯，某位顾客分别乘两种电梯，而且均随电梯匀速上行，则以下分析正确的是 (),A顾客在阶梯电梯有摩

10、擦，在斜面电梯没有摩擦 B顾客在两种电梯中均有摩擦力，但是方向不同 C两种电梯对该顾客支持力的大小和方向均相同 D两种电梯对该顾客作用力的大小和方向均相同 答案D,3(高考热点整体法和隔离法的应用) (2016东阳市调研)如图所示，在水 平力F的作用下，木块A、B保持静 止。若木块A与B的接触面是水平的， 且F0。则关于木块B的受力个数，可能是 () A3个或4个 B3个或5个 C4个或5个 D4个或6个,解析木块B一定受重力和A对它的压力；将A、B看作整体，因整体保持静止，所以B一定受斜面的支持力；隔离木块A并对其受力分析，因A静止，故A一定受B的静摩擦力，从而B也一定受A的静摩擦力；斜面对

11、木块B可能有静摩擦力的作用。综上所述，选C。 答案C,4(高考预测与受力分析相关知识的综合 考查)如图所示，放在斜面上的物体受到 垂直于斜面向上的力F作用而物体始终 保持静止。当力F逐渐减小，则物体受到斜面的摩擦力() A保持不变 B逐渐减小 C逐渐增大 D以上三种均有可能 解析本题考查物体受力平衡、静摩擦力的特点。物体静止在斜面上，受四个力的作用：重力、斜面的支持力FN、力F及静摩擦力Ff，由受力平衡得Ffmgsin ，因此F变化，Ff不变，A项正确。 答案A,静止,匀速直线运动,3平衡条件的推论 (1)二力平衡：如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小 ，方向 。 (2)

12、三力平衡：如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余两个力的合力大小 ，方向 ；并且这三个力的矢量可以形成一个封闭的矢量 。 (3)多力平衡：如果物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中任何一个力与其余几个力的合力大小 ，方向 。 4动态平衡 是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡。,相等,相反,相等,相反,三角形,相等,相反,规 律 方 法 1平衡中的研究对象选取 (1)单个物体； (2)能看成一个物体的系统； (3)一个结点。,2处理静态平衡问题常用的“三种”方法,3解决动态平衡问题两种方法,4解决平衡问题的基本思路,题

13、组 训 练 1(基础考点单个物体的平衡)(2016诸暨市 期末)如图所示，静止在水平地面上装满水 的纯净水桶总质量为16 kg，现有某同学用 60 N的力竖直向上提水桶，则下列说法正 确的是 () A此时水桶的重力为100 N B此时水桶对地面的压力为60 N C此时水桶受到合力大小为100 N D此时水桶受到的合力一定为零 答案D,2(基础考点多个物体的平衡)(2016奉 化市调研)斜面的倾角为30，物块A、 B通过轻绳连接在弹簧测力计的两端， A、B重力分别为10 N、6 N，整个装置处于静止状态，不计一切摩擦，则弹簧测力计的读数为 () A1 N B5 N C6 N D11 N 解析对物

14、体A由共点力平衡条件有FTGAsin 300，由牛顿第三定律可知，弹簧测力计的读数为FT5 N。选项B正确。 答案B,3(高考热点物体的动态平衡)如图所示，一小球放置 在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为 FN1，球对木板的压力大小为FN2。以木板与墙连接 点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始 缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中 () AFN1始终减小，FN2始终增大 BFN1始终减小，FN2始终减小 CFN1先增大后减小，FN2始终减小 DFN1先增大后减小，FN2先减小后增大,甲 乙,方法二图解法：如图乙所示，把mg按它的两个效果进行分解如图所示。在木板缓慢转动时，F

15、N1的方向不变，mg、FN1、FN2应构成一个闭合的三角形。FN2始终垂直于木板，随木板的转动而转动，由图可知，在木板转动时，FN2变小，FN1也变小，选项B正确。 答案B,答案B,答案B,6(高考热点生活中的平衡问题)(2016诸暨市期末)在动画片熊出没中有个镜头，“熊二”用一根轻绳绕过树枝将“光头强”悬挂起来，如图所示。假设不计轻绳与树枝间的摩擦，此时轻绳与水平地面的夹角37，已知“光头强”体重G1600 N，“熊二”体重G21 800 N，取sin 370.6，cos 370.8。 (1)求此时“熊二”对地面压力的大小FN； (2)求此时“熊二”与地面间静摩擦力的大小Ff； (3)现“熊二”要把“光头强”吊挂得更高一些，向右水平移动了一小段距离，则“熊二”对地面压力大小和“熊二”与地面间静摩擦力大小是“变大”还是“变小”？,解析(1)轻绳的张力TG1600 N 由受力分析可知FNG2Tsin “熊二”对地面压力大小FN1440 N (2)由受力分析可知FfTcos “熊二”与地面间静摩擦力大小Ff480 N (3)“熊二”对地面压力大小：变大 “熊二”与地面间静摩擦力大小：变大 答案(1)1 440 N(2)480 N(3)变大变大,