【高考调研】2015高考物理总复习2-3力的合成与分解新人教版.ppt

一、基本概念 1．合力与分力 合力与分力是根据作用效果命名的，若一个力与几个力的作用效果相同，我们称这“几个力”为分力，“一个力”为这“几个力”的合力． 【名师点拨】　①合力的“合”不是“和”，“合力”不一定大于分力．可能比分力大，可能比分力小，也可能与分力相等，或为零． ②受力分析时，如果把某一个力分解，合力就不存在了，它的作用效果由其分力充当，不能同时把“合力”与“分力”都算上，重复计算是出现错误的根源． 【例1】　(2013·重庆)如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为(　　) A．G　　　　　　　　 B．Gsinθ C．Gcosθ D．Gtanθ 【解析】　椅子各部分对人的作用力的效果向上，与重力等大反向，人才能平衡在椅子上， 故选A项． 【答案】　A 2．力的合成与分解 求几个力的合力叫力的合成；求一个已知力的分力叫力的分解． 二、平行四边形定则 1．内容 如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么，合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来． 2．理解 若分力用F1、F2表示，夹角为θ，合力用F合表示，讨论以下几种情况： (1)当θ＝0时，F合＝F1＋F2，此时F合有最大值； (2)当θ＝π时，F合＝│F1－F2│，此时F合有最小值． 以上两种情况综合起来可知，合力的范围|F1－F2|≤F合≤F1＋F2. 【名师点拨】　|F1－F2|≤F合≤F1＋F2不仅适用于力，事实上，所有矢量的合成的范围都是这一规律． 【例2】　(2010·广东)如图为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G，下列表述正确的是(　　) A．FA一定小于G B．FA与FB大小相等 C．FA与FB是一对平衡力 D．FA与FB大小之和等于G 【解析】　由题意知，A、B两点等高，且两绳等长，故FA与FB大小相等，B选项正确．若两绳夹角大于120°，则FA＝FB＞G；若夹角小于120°，则FA＝FB＜G；若夹角等于120°，FA＝FB＝G；故选项A、D错．夹角为180°时，FA与FB才能成为一对平衡力，但这一情况不可能实现，故C项错． 【答案】　B 【例3】　(2011·广东)如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止．下列判断正确的是(　　) A．F1F2F3 B．F3F1F2 C．F2F3F1 D．F3F2F1 【解析】　由力的平行四边形定则及三角形知识，可知F1、F2和F3组成矢量三角形，其中F3为斜边，F1为60°所对直角边，F2为30°所对直角边，大角对大边，小角对小边，选项B正确． 【答案】　B 【名师点拨】　理解并熟记两个特例： ①同一平面，当三个力数值相等，互成120°角时，其合力为零． ②两个分力数值相等，互成120°角时，其合力必与分力值相等，方向沿角平分线． 【例4】　用一根长1 m的轻质细绳将一个质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10 N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2)(　　) 【解析】　熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律，是解决本题的根本；一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大． 【触类旁通】　如图所示，已知物体重G，CB与BA夹角为30°，在均匀轻质棒AB的B端安一小定滑轮，轻质细绳一端固定在C点，另一端接重物G，细绳跨接定滑轮．求滑轮B端受到的压力． 【解析】　∵TBC＝TBG＝G，且互成120°. ∴B端受到的压力NB＝G，方向与BA成30°斜向下． 【答案】　G　方向与BA成30°斜向下 三、力的分解 1．计算依据 力的分解是力的合成的逆运算，仍符合平行四边形定则． 【名师点拨】　一个力若没有条件限制，可以有无数组分解法，但对一个具体的实例，力的分解是唯一的．原因：力的作用效果是确定的． 2．分解的实质 把一个力分解为两个力的实质，是将这个力在客观上同时产生的，沿两个分力方向上产生的两种效果．只有把这两种客观存在的、带有方向性的效果，分析判断准确，才能做出符合要求的力的分解． 【例5】　斜面上物体所受的重力的分解 ①如图(一般情况) Gx＝________，Gy＝________. ②如图(特殊情况) Gx＝________，Gy＝________. 【答案】　①Gsinθ　Gcosθ　②Gtanθ　G/cosθ 【例6】　单摆所受重力的分解 ①沿弧线的切线方向提供简谐运动的回复力：Gx