2020届高考物理总复习教科版课件:第2章 相互作用 第2课时 力的合成与分解 受力分析 .ppt
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1、第2课时 力的合成与分解 受力分析,基础回顾,核心探究,演练提升,基础回顾 自主梳理融会贯通,知识梳理,一、共点力 作用于物体上 ,或者力的 相交于同一点的几个力. 二、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 ,这一个力就叫做那几个力的 ,原来的几个力叫做 . 2.关系:合力和分力是 的关系. 三、力的合成 1.定义:求几个力的 . 2.运算法则: 定则或 定则.,同一点,作用线,相同,合力,分力,等效替代,合力,平行四边形,三角形,如图所示,求F1,F2的合力 (1)如图(甲),若F1,F2间夹角逐渐变大,其合力F如何变化? (2)如图(乙),怎样画表示分力
2、F1,F2与合力F关系的矢量三角形? 答案:(1)合力F逐渐变小,方向变化;(2)把表示F1,F2的有向线段首尾顺次连接,F1的首端指向F2的尾端,即为合力F.,四、力的分解 1.概念:求一个已知力的 . 2.遵循原则: 定则或三角形定则. 3.分解方法 (1)按力产生的 分解. (2)正交分解.,分力,平行四边形,效果,五、矢量和标量,方向,没有,平行四边形定则,算术法则,六、受力分析 1.定义: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 的过程.,示意图,2.一般步骤,研究对象选取方法: 法或隔离法.可以是单个物体,也可以是多个物体的组合,先分析 和已知力,
3、再按接触面分析弹力、摩擦力,最后分析其他力(电场力、磁场力等),边分析边将力一一画在受力示意图上,准确标出各力的 ,尽量做到大力长线、小力短线,整体,重力,方向,自主检测,1.思考判断 (1)两个力的合力一定大于任一个分力.( ) (2)力的分解必须按效果分解.( ) (3)两个力的合力一定,夹角越大,分力越大.( ) (4)既有大小又有方向的量一定是矢量.( ) (5)合力及其分力均为作用于同一物体上的力.( ),答案:(1) (2) (3) (4) (5),2.(2018北京东城测试)如图所示,F1,F2,F3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是( ),C,解析:由矢量合成法则
4、可知A图的合力为2F3,B图的合力为0,C图的合力为2F2,D图的合力为2F3,因F2为直角三角形的斜边,故这三个力的合力最大的为C图.,3.(2018辽宁大连模拟)生活中的物理知识无处不在.如图所示是我们衣服上的拉链的一部分,在把拉链拉开的时候,我们可以看到有一个类似三角形的东西在两链中间运动,使很难直接分开的拉链很容易地被拉开.关于其中的物理原理,以下说法正确的是( ) A.在拉开拉链的时候,三角形的物体增大了分开两拉链的力 B.在拉开拉链的时候,三角形的物体只是为了将拉链分开,并没有增大拉力 C.在拉开拉链的时候,三角形的物体增大了分开拉链的力,但合上拉链时减小了合上的力 D.以上说法都
5、不正确,A,解析:在拉开拉链的时候,三角形的物体在两链间和拉链一起运动,手的拉力在三角形物体上产生了两个分力,如图所示,分力大于手的拉力,所以很难直接分开的拉链可以很容易地被三角形物体分开,同理可知,合上拉链时增大了合上的力.,核心探究 分类探究各个击破,考点一 力的合成,1.合力大小的范围,(1)两个共点力合成:|F1-F2|FF1+F2. 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|F1-F2|;当两力同向时,合力最大,为F1+F2. (2)三个共点力的合成 三个力共线且同向时,其合力最大,为F=F1+F2+F3. 三个力不共线时,以这三个力的大小为边,如
6、果能组成封闭的三角形,则其合力最小值为零;如果不能组成封闭的三角形,则合力最小值等于最大的力与另外两个力的数值之和的差.,2.重要结论 (1)两个分力一定时,夹角越大,合力越小. (2)合力一定时,两个等大分力的夹角越大,两个分力越大. (3)合力可以大于分力、等于分力,也可以小于分力.,3.力的合成的几种特殊情况,【典例1】 如图所示,两根立杆相距d,顶端各固定一个力传感器,一条结实的细绳两端分别系在两力传感器的挂钩上,在绳上挂一重力为G的钩码,钩码挂钩与绳之间的摩擦可忽略不计.若改变绳子的长度l,力传感器的示数F也随着绳长的改变而改变.在所挂钩码重力不变的情况下,力传感器示数F与绳长l之间
7、的关系正确的是( ) A.F与l无关 B.F与l成反比 C.F与l2成反比 D.若l=2d,则F= G,核心点拨 (1)在绳上挂一重力为G的钩码,两侧绳相对于竖直方向对称,绳拉力大小相等. (2)绳长改变时,两杆间距离不变.,D,方法技巧 综合应用作图法和计算法 在利用平行四边形定则或三角形定则求合力时,只需作出力的示意图,对平行四边形的作图要求也不太严格,重点是利用数学方法求解.,多维训练,1.综合应用作图法和计算法 如图(甲)所示,在射箭比赛中,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(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
8、角应为(cos 53=0.6) ( ) A.53 B.127 C.143 D.106,D,2. 极值问题如图所示,一物块受一恒力F作用,现要使该物块沿直线AB运动,应该再加上另一个力的作用,则加上去的这个力的最小值为( ) A.Fcos B.Fsin C.Ftan D.,B,解析:要使物块沿AB方向运动,恒力F与另一个力的合力必沿AB方向,当另一个力与AB方向垂直时为最小,故F=Fsin ,B正确.,考点二 力的分解,1.力的效果分解法 (1)根据力的实际作用效果确定两个分力的方向. (2)根据两个分力的方向画出平行四边形. (3)由平行四边形和数学知识求出两分力的大小. 2.力的正交分解法
9、(1)概念:将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法. (2)建立坐标轴的原则:一般选共点力的作用点为原点,以少分解力和容易分解力为原则(即使尽量多的力在坐标轴上). 在动力学中,经常以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系.,(3)应用:物体受到多个力作用F1,F2,F3求合力F时,可把各力沿相互垂直的x轴,y轴分解.,【典例2】 某同学想要在元旦晚会上表演一指断钢丝的“绝技”,他设计的装置如图所示,将一细钢丝系在两铁块中间,放在水平面上,长度相等的铁杆OA,OB搁在铁块的凹槽里,两铁杆可绕铰链O自由转动,当他的手指竖直向下压在铰链上时,细钢丝将会被拉断.若不计一切摩擦力,两杆间的夹
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