高三物理复习 第2讲 力的合成与分解教案.doc
11页1、第2讲力的合成与分解力的合成与分解(考纲要求)1.合力与分力(1)定义:如果一个力产生的效果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合力,原来的几个力叫做分力(2)逻辑关系:合力和分力是等效替代的关系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力,如图221所示均是共点力图2213力的合成的运算法则(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(2)三角形定则:把两个矢量首尾相接,从而求出合矢量的方法4力的分解(1)定义:求一个已知力的分力的过程(2)遵循原则:平行四边形定则或三角形定则(3)分解方法:按力产生的效果分解;正交分解矢量和标量(考纲要求)1.矢量:既有大小又有方向的量相加时遵从平行四边形定则2标量:只有大小没有方向的量求和时按算术法则相加误区警示警示一混淆矢量与标量的运算法则,对矢量采取标量的代数运算法则,导致出现错误警示二误认为合力一定大于分力1当两共点力F1和F2的大小为以下哪组数据时,其合力大小可能是2 N()AF16 N,F23 N BF1
2、3 N,F23 NCF18 N,F24 N DF15 N,F21 N解析由|F1F2|FF1F2可知,选项B、C正确答案B2某同学在单杠上做引体向上,在下列选项中双臂用力最小的是()解析人做引体向上时,双臂的合力大小一定等于人体的重力,根据平行四边形定则,两分力夹角越小,双臂用力就越小,故D项最大,B项最小答案B3(2012广州期终)将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中错误的是()解析A项中物体重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G1和沿斜面向下使物体向下滑的分力G2;B项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力G1和G2,A、B项图画得正确C项中物体的重力应分解为垂直于两接触面使物体紧压两接触面的分力G1和G2,故C项图画错D项中物体的重力分解为水平向左压紧墙的分力G1和沿绳向下使绳张紧的分力G2,故D项图画得正确答案C4某物体在n个共点力的作用下处于静止状态,若把其中一个力F1的方向沿顺时针方向转过90,而保持其大小不变,其余力保持不变,则此时物体所受的合力大小为()AF1 B.F1 C2F1 D0解析物体受n个力处于静止状态,则其中(n1)个力的合力一定与剩余的那个
3、力等大反向,故除F1以外的其他各力的合力大小等于F1,且与F1方向相反,故当F1转过90后,物体受到的合力大小应为F1,选项B正确答案B5.图222在研究共点力合成实验中,得到如图222所示的合力与两力夹角的关系曲线,关于合力F的范围及两个分力的大小,下列说法中正确的是()A2 NF4 NB2 NF10 NC两力大小分别为2 N、8 ND两力大小分别为6 N、8 N解析由图象得:时,两分力F1、F2垂直,合力为10 N,即10,时,两分力方向相反,即两分力相减,|F1F2|2,联立解得:F18 NF26 N,合力的范围F1F2FF1F2,即2 NF14 N故D对,A、B、C错答案D考点一共点力的合成及合力范围的确定1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几种特殊情况:FF2F1cos FF1F22合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围:|F1F2|FF1F2,即两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小当两个力反向时,合力最小,为|F1F2|;当两力同向时,合力最大,为F1F2.(2)三个共点力的合成范围最大值:三个力
4、同向时,其合力最大,为FmaxF1F2F3.最小值:以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力的最小值为零,即Fmin0;如果不能,则合力的最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力和的绝对值,即FminF1|F2F3|(F1为三个力中最大的力)【典例1】 如图223甲所示,在广州亚运会射箭女子个人决赛中,中国选手程明获得亚军创造了中国女子箭手在亚运个人赛历史上的最好成绩那么射箭时,若刚释放的瞬间弓弦的拉力为100 N,对箭产生的作用力为120 N,其弓弦的拉力如图223乙中F1和F2所示,对箭产生的作用力如图中F所示弓弦的夹角应为(cos 530.6)()图223A53 B127 C143 D106解析弓弦拉力合成如图所示,由几何知识得cos 0.6所以53可得106.故D正确答案D【变式1】 已知两个力的合力为18 N,则这两个力的大小不可能是()A8 N,7 N B10 N,20 NC18 N,18 N D20 N,28 N答案A考点二力的分解方法1效果分解常见的按力产生的效果进行分解的情形重力分解为使物体沿斜面向下的力F1mgsin 和使物体压紧斜面的力F2mgco
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