高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第二章第二單元 第3課時(shí) 共點(diǎn)力的合成與分解課件 必修1

1、第二單元　力的合成與分解與受力分析第3課時(shí)　共點(diǎn)力的合成與分解,必修1　 第二章　研究物體間的相互作用,,基礎(chǔ)回顧,考點(diǎn)一　 力的合成,1．合力與分力：如果一個(gè)力產(chǎn)生的__________跟其他幾個(gè)力同時(shí)作用產(chǎn)生的________相同，這個(gè)力叫做那幾個(gè)力的________，那幾個(gè)力叫做這個(gè)力的________．合力與分力為_(kāi)_______關(guān)系．2．力的合成：求幾個(gè)力的________，叫做力的合成．3．共點(diǎn)

2、力：多個(gè)力都作用在同一個(gè)物體上，且它們的延長(zhǎng)線交于________，則這幾個(gè)力稱為共點(diǎn)力．,答案：1．效果　效果　合力　分力　等效2．合力3．一點(diǎn)4．平行四邊形　合力,4.平行四邊形定則：用表示二力F1和F2的有向線段為鄰邊作________，它們的對(duì)角線就表示________的大小和方向，如右圖所示．,(1)當(dāng)θ＝0°時(shí)，F(xiàn)＝F1＋F2；(2)當(dāng)θ＝180°時(shí)，F(xiàn)＝|F1－F2|；(3)當(dāng)θ＝90

3、76;時(shí)，F(xiàn)＝ ；(4)當(dāng)θ＝120°且F1＝F2時(shí)，F(xiàn)＝F1＝F2；(5)當(dāng)θ在0～180°內(nèi)變化時(shí)，若θ↑，F(xiàn)↓；若θ↓，F(xiàn)↑；,要點(diǎn)深化,1．合力不一定大于分力如右圖所示，分力(F1、F2)的合力F＝ ，式中θ為兩個(gè)分力F1、F2間的夾角．,(6)兩個(gè)力(F1、F2)的合力(F)的取值范圍為： |F1－F2|≤F ≤(F1＋F2)．,2．

4、三角形定則由于平行四邊形由兩個(gè)全等三角形構(gòu)成，故平行四邊形定則可簡(jiǎn)化成三角形定則，即認(rèn)定一個(gè)閉合三角形三條邊中二條為分力(首尾相連)，其他一條邊為合力(接頭接尾)，如右圖所示．,3．一個(gè)重要推論由三角形定則可得到一個(gè)有用的推論：如果n個(gè)力首尾相接組成一個(gè)多邊形，則這n個(gè)力的合力為零．,,基礎(chǔ)回顧,考點(diǎn)二 力的分解,1．力的分解：求一個(gè)力的________，叫做力的分解，力的分解是力的合成的___

5、_____運(yùn)算．2．力的分解也遵循________定則，力的分解相當(dāng)于已知對(duì)角線求鄰邊．,答案：1．分力　逆2．平行四邊形,要點(diǎn)深化,1．沒(méi)有實(shí)際限制的力的分解,,2.力的兩種分解法(1)按力的效果分解的方法①根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向；,②再根據(jù)兩個(gè)實(shí)際分力的方向畫(huà)出平行四邊形；③最后由平行四邊形知識(shí)求出兩個(gè)分力的大小和方向．(2)正交分解法力的正交分解法是把作用在物體上的所有力分解到兩個(gè)互相垂直的坐標(biāo)

6、軸上，利用矢量相加減再求出各個(gè)坐標(biāo)軸上的合力．其操作步驟就是先分后合，其操作規(guī)程就是選擇盡量多的力在坐標(biāo)軸上．這里還須強(qiáng)調(diào)，力的正交分解圖和物體的受力分析圖要區(qū)別好，前者研究對(duì)象是一個(gè)力，而后者研究的對(duì)象是一個(gè)物體．,,3．力的合成與分解都是從力的等效性出發(fā)建立的概念(1)等效性——合力與其分力具有同樣的動(dòng)力效應(yīng)，即能使物體產(chǎn)生同樣的加速度．這里應(yīng)該注意：合力與其分力的靜力效應(yīng)，則可能相同，也可能不同，如兩個(gè)大小為5 N的力，當(dāng)沿同

7、方向拉豎直懸掛的彈簧時(shí)，彈簧發(fā)生的形變與一個(gè)10 N力的效果相同；當(dāng)沿相反方向拉一根彈簧時(shí)，其合力為零，但卻能使彈簧因受一側(cè)的力而發(fā)生形變——這時(shí)合力與分力的作用效果就不同了．(2)代替性——力在被其分力或合力代替后，就不能再參與力的計(jì)算，否則就會(huì)因重復(fù)計(jì)算而導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果．(3)虛擬性——分力與合力，都不是實(shí)際存在的力．所以，在分析物體的受力時(shí)，必須畫(huà)物體實(shí)際受到的力，找到相應(yīng)的施力物體.,,如圖所示，在傾角為θ的斜面上，放一質(zhì)量

8、為m的光滑小球，球被豎直的木板擋住，則球?qū)醢宓膲毫颓驅(qū)π泵娴膲毫Ψ謩e是多少？,,題型一　 如何根據(jù)力實(shí)際效果進(jìn)行分解,力的分解遵循平行四邊形定則，在生產(chǎn)和生活中，力的分解一定要按照力產(chǎn)生的作用效果進(jìn)行，做到具體問(wèn)題具體分析．,解析：思路一：小球受到重力mg、斜面的支持力N1、豎直木板的支持力N2的作用．將重力mg沿N1、N2反方向進(jìn)行分解，分解為N1′、N2′，如圖1所示，由平衡條件得： N1＝N1′＝mg/cos

9、 θ，N2＝N2′＝mgtan θ.根據(jù)牛頓第三定律得球?qū)醢宓膲毫颓驅(qū)π泵娴膲毫Ψ謩e為：mgtan θ、mg/cos θ.注意不少初學(xué)者總習(xí)慣將重力沿平行于斜面的方向和垂直于斜面方向進(jìn)行分解，求得球?qū)π泵娴膲毫閙gcos θ.,思路二：小球受到重力mg、斜面的支持力N1、豎直木板的支持力N2的作用．將N1、N2進(jìn)行合成，其合力F與重力mg是一對(duì)平衡力．如圖2所示，由平衡條件得： N1＝mg/cosθ，N2＝mgta

10、nθ.根據(jù)牛頓第三定律得球?qū)醢宓膲毫颓驅(qū)π泵娴膲毫Ψ謩e為：mgtanθ、mg/cosθ.答案：mgtan θ、mg/cos θ,題型訓(xùn)練,1．如圖所示，半圓柱體P放在粗糙的水平面上，其右端有豎直放置的擋板MN ，在P和MN之間放有一個(gè)光滑勻質(zhì)的小圓柱體Q，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．若用外力使MN保持豎直并緩慢向右移動(dòng)，在Q落到地面以前P始終保持靜止．則在此過(guò)程中

11、 (　　)A．MN對(duì)Q的彈力逐漸減小B．Q所受的合力逐漸增大C．地面對(duì)P的摩擦力逐漸增大D．P 、Q間的彈力先減小后增大,答案：C,解析：對(duì)圓柱體Q，設(shè)兩個(gè)位置，作出如圖所示力的分解圖．由此看出圓柱體Q越往下，其所受的兩個(gè)壓力越大．水平方向上P球所受的摩擦力Ff等于Q對(duì)其壓力的水平分量F2x，故地面對(duì)P的摩擦力逐漸增大．,,題型二 　什么情況下是采用“正交分解法”可行？,采用什么分解法最終目的都是為了解決問(wèn)題

12、，要根據(jù)題景而定，他不是一成不變的；一旦一種方法做起來(lái)不易操作，就要敢于換另一種方法，做到簡(jiǎn)捷明快．,如右圖所示，兩個(gè)大人和一個(gè)小孩沿河岸拉一條船前進(jìn)，兩個(gè)大人的拉力F1＝200 N，F(xiàn)2＝100 N，它們與水平線的夾角分別為30°、60°，要使船在河中間平行河岸行駛，則小孩對(duì)船施加的最小力F3是多少？,思路點(diǎn)撥：船在河中間平行河岸行駛，即總合力方向平行于河岸，所以先把F1和F2合成一個(gè)F12，如右圖所示，再?gòu)腇12

13、的箭頭畫(huà)水平線的垂線，得到F3的最小值．F12并不難求得結(jié)果，但它與,水平線的夾角就不是常角，這樣就難以計(jì)算出F3.這時(shí)，我們換個(gè)角度思考，在垂直于水平線方向上只要合力為零，船也能在河中間平行河岸行駛，故采用正交分解法研究．,解析：如右圖所示，對(duì)F1、F2進(jìn)行正交分解得在y軸上的分量F1y、F2y.要使小孩的拉力最小，應(yīng)該使其拉力處在y軸上，對(duì)F1y、F2y進(jìn)行平衡．即：F3min＝F1y－F2y＝F1sin 30°－F2s

14、in 60°＝13.4 N方向垂直于水平線指向y軸負(fù)方向．,答案：13.4 N　方向垂直于水平線指向y軸負(fù)方向,題型訓(xùn)練,2.如圖所示，一根長(zhǎng)為l的細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細(xì)繩與豎直方向的夾角成30°且繃緊，同時(shí)小球A處于靜止?fàn)顟B(tài)，則對(duì)小球施加的最小力等于 (　　),A. 　　　　　　 　B.C.

15、 D.,答案：C,解析：小球所受的力如右圖所示：從小球處作垂直于繩子斜向右上方的力，該力即為最小的力．該最小力：Fmin＝mg·sin 30°＝ .,,,,警示　　 不理解定滑輪的性質(zhì)而造成解法錯(cuò)誤,如圖所示，水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B.一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過(guò)滑輪后懸掛一質(zhì)量為m＝10 kg的重物，∠CBA＝30°，g＝10 m/s2

16、.則滑輪受到繩子的作用力的大小為 (　　),A．100 N　　　　　　　　B．100 N C．100 N D．50 N,錯(cuò)解：如圖所示，將重物的拉力分解為F1和F2，滑輪所受的壓力 ，選項(xiàng)A正確．,分析糾錯(cuò)：上述錯(cuò)誤在于不能了解滑輪的性質(zhì)：滑輪兩端繩子張力處處相等．取與滑輪接觸的一小段繩子為研究對(duì)象．它受到滑輪給繩的彈力FN和兩個(gè)拉力F1、F2作用．兩

17、個(gè)拉力F1、F2的合力為F.由于B端裝滑輪，所以F1＝F2＝G.由平行四邊形定則，F(xiàn)＝F1＝F2＝G，方向,答案：B,一定在F1與F2夾角的平分線上，如圖所示．由力的相互作用，滑輪受到繩子的作用力大小等于G.,,,警示　　 不理解輪軸的特點(diǎn)而造成解法錯(cuò)誤,如圖所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩OC懸掛在支架上的O點(diǎn)，輕桿OB可繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，∠BOA＝30°，求細(xì)繩OA中拉力的大?。?錯(cuò)解：仍把O點(diǎn)當(dāng)滑輪看，結(jié)果得出：細(xì)繩OA中拉力的