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1、高考物理一高考物理一轮复复习22力的合成力的合成与分解同步与分解同步课件件一、力的合成一、力的合成1合力与分力合力与分力(1)定定义：如果一个力：如果一个力_跟几个力共同作用的效果一跟几个力共同作用的效果一样，这一个力就叫那几个力的一个力就叫那几个力的_，那几个力就叫，那几个力就叫这个力的个力的_(2)关系：合力和分力是一种关系：合力和分力是一种_关系关系2共点力：作用在物体的共点力：作用在物体的_，或作用，或作用线的的_交于一点交于一点的力的力3力的合成：求几个力的力的合成：求几个力的_的的过程程4力的运算法那么力的运算法那么产生的效果产生的效果合力合力分力分力等效替代等效替代同一点同一点延
2、长线延长线合力合力(1)三角形定那么：把两个矢量三角形定那么：把两个矢量_从而求从而求出合矢量的方法出合矢量的方法(如如图221所示所示)(2)平行四平行四边形定那么：求互成角度的形定那么：求互成角度的_的的合力，可以用表示合力，可以用表示这两个力的两个力的线段段为邻边作作_，这两个两个邻边之之间的的对角角线就表示就表示合力的合力的_和和_首尾相连首尾相连两个力两个力平行四边形平行四边形大小大小方向方向图221思考感悟思考感悟(1)合力一定大于分力合力一定大于分力吗？(2)作用在不同物体上的力能作用在不同物体上的力能进展合成展合成吗？提示：提示：(1)合力可能大于分力，可能小于分力，也可能等于
3、合力可能大于分力，可能小于分力，也可能等于分力分力(2)只有作用在同一物体上的共点力才能只有作用在同一物体上的共点力才能进展合成展合成二、力的分解二、力的分解1概念：求一个力的概念：求一个力的_的的过程程2遵循的原那么：遵循的原那么：_定那么或定那么或_定那么定那么3分解的方法分解的方法(1)按力按力产生的生的_进展分解展分解(2)_分解分解分力分力平行四边形平行四边形三角形三角形实际效果实际效果正交正交一、共点力合成的方法一、共点力合成的方法1作作图法法根据两个分力的大小和方向，再利用平行根据两个分力的大小和方向，再利用平行四四边形定那么作出形定那么作出对角角线，根据表示分力，根据表示分力的
4、的标度去度量度去度量该对角角线，对角角线的的长度就度就代表了合力的大小，代表了合力的大小，对角角线与某一分力的与某一分力的夹角就可以代表合力的方向角就可以代表合力的方向如如图222所示，所示，F145 N，F260 N，F合合75 N，53.即合力大小即合力大小为75 N，与，与F1夹角角为53.图图2222解析法解析法根据力的平行四根据力的平行四边形定那么作出力的合成的形定那么作出力的合成的图示，如示，如图223所示所示图图223图图224应用指用指导：如合成：如合成图或分解或分解图为菱形，菱形，应转化化为直角三角形直角三角形计算算即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)1.(202
5、1年高考广年高考广东卷卷)图225为节日里日里悬挂灯挂灯笼的一种方式，的一种方式，A、B点等高，点等高，O为结点，点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分度相等，拉力分别为FA、FB，灯，灯笼受到的受到的重力重力为G.以下表述正确的以下表述正确的选项是是()图图225AFA一定小于一定小于GBFA与与FB大小相等大小相等CFA与与FB是一是一对平衡力平衡力DFA与与FB大小之和等于大小之和等于G2三个共点力的合成三个共点力的合成(1)最大最大值：三个力同向：三个力同向时，其合力最大，其合力最大，为FmaxF1F2F3.(2)最小最小值：以：以这三个力的大小三个力的大小为边，如果能，如果能组成封成封闭
6、的三角形，那么其合力的最小的三角形，那么其合力的最小值为零，即零，即Fmin0；如不能，那么合力的最小；如不能，那么合力的最小值的大小等于最大的的大小等于最大的一个力减去另外两个力和的一个力减去另外两个力和的绝对值，FminF1|F2F3|(F1为三个力中最大的力三个力中最大的力)特特别提醒：提醒：(1)求合力求合力时，要注意正确理解合力与分，要注意正确理解合力与分力的关系：力的关系：效果关系：合力的作用效果与各分力共同的作用效果关系：合力的作用效果与各分力共同的作用效果一效果一样，它，它们具有等效替代性具有等效替代性大小关系：合力与分力大小关系：合力与分力谁大要大要视情况而定，不能情况而定，
7、不能形成合力形成合力总大于分力的定大于分力的定势思思维(2)三个共点力合成三个共点力合成时，其合力的最小，其合力的最小值不一定等于不一定等于两个两个较小力的和减去第三个小力的和减去第三个较大的力大的力三、两种常用的分解方法三、两种常用的分解方法1力的效果分解法力的效果分解法(1)根据力的根据力的实际作用效果确定两个作用效果确定两个实际分力的分力的方向；方向；(2)再根据两个再根据两个实际分力方向画出平行四分力方向画出平行四边形；形；(3)最后由平行四最后由平行四边形和数学知形和数学知识(如正弦定理、如正弦定理、余弦定理、三角形相似等余弦定理、三角形相似等)求出两分力的大小求出两分力的大小2正交
8、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把一个力分解为互相垂直的两个分力，特互相垂直的两个分力，特别是是物体受多个力作用物体受多个力作用时，把物体受到的各力都分，把物体受到的各力都分解到互相垂直的两个方向上去，然后分解到互相垂直的两个方向上去，然后分别求出求出每个方向上力的代数和每个方向上力的代数和(2)运用正交分解法解运用正交分解法解题的步的步骤正确正确选择直角坐直角坐标系，通常系，通常选择共点力的作共点力的作用点用点为坐坐标原点，直角坐原点，直角坐标x、y的的选择应尽可尽可能使更多的力落在坐能使更多的力落在坐标轴上上正交分解各力，即分正交分解各力，即分别将各力投影到将各力
9、投影到坐坐标轴上，分上，分别求求x轴和和y轴上各力投影上各力投影的合力的合力Fx和和Fy，其中，其中FxF1xF2xF3x；FyF1yF2yF3y.图图226特特别提醒：在提醒：在实际问题中中进展力的分解展力的分解时，有有实际意意义的分解方法是按力的的分解方法是按力的实际效果效果进展的，而正交分解法那么是根据需要而展的，而正交分解法那么是根据需要而采用的一种方法，其主要目的是将一般的采用的一种方法，其主要目的是将一般的矢量运算矢量运算转化化为代数运算代数运算即即时应用用(即即时突破，小突破，小试牛刀牛刀)3.如如图227所示，所示，轻绳AO和和BO共同吊起共同吊起质量量为m的重物的重物AO与与
10、BO垂直，垂直，BO与与竖直方向直方向的的夹角角为，OC连接重物，那么接重物，那么()图图227解析：解析：选AC.结点点O受到的受到的绳OC的拉力的拉力FC等等于重物所受重力于重物所受重力mg，将拉力，将拉力FC沿沿绳AO和和BO所在直所在直线进展分解，两分力分展分解，两分力分别等于拉等于拉力力FA和和FB，如下，如下图，由力的，由力的图示解得：示解得：FAmgsin，FBmgcos.例例1、(2021年年诸暨中学中学调研研)如如图228所示所示，绳与杆均不与杆均不计重力，承受力的最大重力，承受力的最大值一定一定A端端用用绞链固定，滑固定，滑轮O在在A点正上方点正上方(滑滑轮大小及摩擦大小及
11、摩擦均可忽略均可忽略)，B端吊一重物端吊一重物P，现施加拉力施加拉力FT将将B缓慢上拉慢上拉(均未断均未断)，在杆到达，在杆到达竖直前直前()图图228题型一题型一 相似三角形法的应用相似三角形法的应用A绳子越来越容易断子越来越容易断B绳子越来越不容易断子越来越不容易断C杆越来越容易断杆越来越容易断 D杆越来越不容易断杆越来越不容易断图图229【答案】【答案】B【规律律总结】相似三角形法一般相似三角形法一般处理理三力作用下且三力不构成直角三角形的三力作用下且三力不构成直角三角形的平衡平衡(动态平衡平衡)问题变式式训练1 如如图2210所示，固定在水平面上所示，固定在水平面上的光滑半球，球心的光
12、滑半球，球心O的正上方固定一个小定滑的正上方固定一个小定滑轮，细绳一端拴一小球，小球置于半球面上的一端拴一小球，小球置于半球面上的A点，另点，另一端一端绕过定滑定滑轮今今缓慢拉慢拉绳使小球从使小球从A点滑向半点滑向半球球顶点点(未到未到顶点点)，那么此，那么此过程中，小球程中，小球对半球的半球的压力大小力大小FN及及细绳的拉力的拉力FT大小的大小的变化情况是化情况是()图图2210AFN变大，大，FT变大大 BFN变小，小，FT变大大CFN不不变，FT变小小 DFN变大，大，FT变小小 例例2、如、如图2211所示，用所示，用绳AC和和BC吊起一吊起一重重100 N的物体，两的物体，两绳AC、
13、BC与与竖直方向的直方向的夹角分角分别为30和和45.求：求：绳AC和和BC对物体的拉力的大小物体的拉力的大小图图2211题型二题型二 正交分解法的应用正交分解法的应用【思路点【思路点拨】对物体受力分析，建立直物体受力分析，建立直角坐角坐标系，然后系，然后对力力进展正交分解，最后展正交分解，最后列方程求解列方程求解Fx0，Fy0.解解题样板板标准步准步骤，该得的分一分不得的分一分不丢！以物体以物体C为研究研究对象，受力分析并建立如象，受力分析并建立如图2212所示的正交坐所示的正交坐标系系图图2212【名名师师归归纳纳】一一般般情情况况下下，应应用用正正交交分分解解建建立立坐坐标标系系时时，应
14、应尽尽量量使使所所求求量量(或或未未知知量量)“落落在在坐坐标标轴轴上上，这这样样解解方方程程较较简简单单，但但在在此此题题中中，由由于于两两个个未未知知量量FAC和和FBC与与竖竖直直方方向向夹夹角角，所以坐标轴选取了沿水平和竖直两个方向所以坐标轴选取了沿水平和竖直两个方向 例例3、(2021年年丽水模水模拟)如如图2213所示，所示，在一个半在一个半圆环上用两根上用两根细线悬挂一个重挂一个重G的物体，的物体，设法使法使OA线固定不固定不动，将，将OB线从从竖直位置沿半直位置沿半圆环缓缓移到水平位置移到水平位置OB，那么，那么OA与与OB线中中受到的拉力受到的拉力FA、FB的的变化情况是化情
15、况是()图图2213题型三题型三 图解法分析动态变化问题图解法分析动态变化问题【思路点【思路点拨】此】此题重力作重力作为分解的分解的对象，它象，它对两两绳产生两个拉生两个拉紧的效果，即两分力方向是的效果，即两分力方向是沿沿绳所在直所在直线的，先作初始的力分解平行四的，先作初始的力分解平行四边形，然后根据形，然后根据OB绳的方向的方向变化作出各位置的平化作出各位置的平行四行四边形，从形，从图中判断各力的中判断各力的变化情况化情况【解析】因【解析】因为绳结点点O受到重物的拉力受到重物的拉力F，所以才，所以才使使OA绳和和OB绳受力，因此将拉力受力，因此将拉力F分解分解为FA和和FB(如如图2214
16、所示所示)OA绳固定，那么固定，那么FA的方的方向不向不变，从，从OB向下靠近向下靠近OB的的过程中，在程中，在B1、B2、B3三个位置，两三个位置，两绳受力分受力分别为FA1和和FB1、FA2和和FB2、FA3和和FB3.从从图形上看出，形上看出，FA逐逐渐变大，而大，而FB却先减小后增大，当却先减小后增大，当OBOA时，FB最小最小图图2214【答案】【答案】D【规律律总结】分析分析动态平衡中各力的平衡中各力的变化化情况是一种常情况是一种常见题型，其特点有：型，其特点有：合力大合力大小和方向不小和方向不变；一个分力的方向不一个分力的方向不变图解法具有解法具有简单、直、直观的的优点点变式式训
17、练2如如图2215所示，所示，绳OA、OB悬挂重物于挂重物于O点，开点，开场时OA水平水平现缓慢提起慢提起A端而端而O点的位置保持不点的位置保持不变，那么，那么()图图2215A绳OA的的张力逐力逐渐减小减小B绳OA的的张力逐力逐渐增大增大C绳OA的的张力先力先变大，后大，后变小小D绳OA的的张力先力先变小，后小，后变大大解析：解析：选D.用用图解分析法求解，如解分析法求解，如图甲、乙甲、乙所示，所示，对O点点进展受力分析后将展受力分析后将FT1、FT2、mg平移到一个矢量三角形中平移到一个矢量三角形中“缓慢提起慢提起A端而端而O点的位置保持不点的位置保持不变，意味着，意味着O点受三个力的作用一直保持平衡，点受三个力的作用一直保持平衡，FT1、FT2、mg始始终能构成封能构成封闭的矢量三角形如的矢量三角形如图乙，由于乙，由于mg的的大小、方向都不大小、方向都不变，FT2的方向不的方向不变，故，故FT1的一的一端只能在端只能在FT2的作用的作用线上滑上滑动从而随着从而随着OA方向方向(即即FT1方向方向)变化构成一系列的封化构成一系列的封闭的矢量三角形的矢量三角形显然，当然，当FT1与与FT2垂直垂直时，FT1有最小有最小值，D正正确确汇报结束谢谢大家!请各位批评指正
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