浙江版2022年高考物理总复习第二单元相互作用物体平衡第6讲力的合成与分解课件

这是一份浙江版2022年高考物理总复习第二单元相互作用物体平衡第6讲力的合成与分解课件，共43页。PPT课件主要包含了考点一力的合成，考点二力的分解等内容，欢迎下载使用。
1.力的合成(1)遵循的规律:力的合成遵循矢量运算的规律,即遵循    平行四边形    定 则。(2)二力的合成:两个共点力F1和F2的大小均不变,它们之间的夹角为θ,其合力 的大小为F合,当夹角θ变化时,合力的取值范围是    |F1-F2|    ≤F合≤    F1+F2    。
(3)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    ;以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力最小值为    零    ,若不能组成封闭的三角形,则合力最小值等于最大的一个力减去另外两个力的    大小之和    。
2.力的分解(1)遵循的规律:力的分解是力的合成的    逆运算    ,同样遵循矢量运算的 规律,即遵循    平行四边形    定则。(2)力的正交分解法:将一个力分解为两个相互垂直的分力的方法称为力的正 交分解法。力的正交分解法的优点是借助数学中的直角坐标系对力进行描 述且几何图形关系简单,容易求解。
1.判断下列说法对错。(1)合力与它的分力的作用对象为同一个物体。 (　　)(2)合力及其分力可以同时作用在物体上。 (　　)(3)几个力的共同作用效果可以用一个力来代替。 (　　)(4)在进行力的合成与分解时,都要应用平行四边形定则或三角形定则。(　　)(5)两个力的合力一定比其分力大。 (　　)(6)既有大小又有方向的物理量一定是矢量。 (　　)
2.(人教版必修1P64第2题改编)有两个力,它们的合力为0。现在把其中一个 向东为6 N的力改为向南(大小不变),它们的合力大小为 (　　)A.6 N　　　    B.6  N　　　    C.12 N　　　    D.0
3.(人教版必修1P66第2题改编)一个竖直向下的180 N的力分解为两个分力, 一个分力在水平方向上并等于240 N,则另一个分力的大小为 (　　)A.60 N　　　    B.240 N　　　    C.300 N　　　    D.420 N
解析　因F3=5 N,故F1与F2的合力大小也为5 N,方向与F3的方向相反;将F1、 F2沿顺时针方向绕作用点转动30°,F1与F2的合力也沿顺时针方向绕作用点转 动30°,F3沿逆时针方向绕作用点转动60°,所以F1与F2的合力方向与F3垂直,F1 与F2的合力大小为5 N不变,所以这三个力的合力大小为5  N,故A正确。
3.[多个力的合力]一个物体受到三个力的作用而做匀速直线运动,已知 其中两个力的大小分别为12 N和8 N,则第三个力的大小不可能为 (　　)A.4 N　　　　　　　    B.30 NC.20 N　　　　　　　    D.8 N
解析　由题意知,物体受到三个力的作用而做匀速直线运动,处于平衡状态, 合力为零;两个力的合力的最大值为F1+F2,最小值为|F1-F2|,第三个力只要在这 两个力范围内,三个力的合力就可能为零;两个力的大小分别为12 N和8 N,合 力最大值是20 N,最小值是4 N,第三个力只要在这两个力范围内,三个力的合 力就可能为零,故A、C、D可能,B不可能。
1.几种特殊情况的共点力的合成
2.重要结论(1)两个分力一定时,夹角θ越大,合力越小。(2)合力一定,两等大分力的夹角越大,两分力越大。(3)合力可以大于分力,等于分力,也可以小于分力。
1.力的效果分解法(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向;(2)再根据两个实际分力的方向画出平行四边形;(3)最后由平行四边形和数学知识求出两分力的大小。几种按效果分解的实例
(2)当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时,另一个分力F2取最小 值的条件是所求分力F2与合力F垂直,如图乙所示,F2的最小值为F1 sin α;(3)当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时,另一个分力F2取最小值的条 件是已知大小的分力F1与合力F同方向,F2的最小值为|F-F1|。
例1    (2020浙江温岭模拟)2020年5月6日,新疆克孜勒苏州乌恰县发生5.0级 地震。震后当地立即启动三级应急响应,快速派出现场工作队。如图所示是 地震救援常用的扩张机的原理示意图,A、B为活动铰链,C为固定铰链,在A处 作用一水平力F,滑块以比F大得多的压力向上顶物体D,已知图中2l=1.0 m,b= 0.05 m,F=400 N,滑块与左壁接触,接触面光滑,则D受到向上顶的力为(滑块和 杆的重力不计) (　　)
解题感悟关于力的分解的两点说明(1)在实际问题中进行力的分解时,有实际意义的分解方法是按力的作用效果 进行分解,其他的分解方法都是为解题方便而设的。(2)力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力作用时处理问题的一 种方法,分解的目的是更方便地求合力,将矢量运算转化为代数运算。
1.[分力多解、唯一解等条件]已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方 向与合力F的方向成30°,分力F2的大小为30 N。则 (　　)A.F1的大小是唯一的　　　　　　　    B.F2的方向是唯一的C.F2有两个可能的方向　　　　　　　    D.F2可取任意方向
考点三　正交分解法的应用
1.定义: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,在静力学中,以少分解力和容易分解力为原则 (即尽量多的力在坐标轴上);在动力学中,通常以加速度方向和垂直于加速度 方向为坐标轴建立坐标系。
解题感悟力的正交分解的两点注意(1)力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力作用下求合力的一种 方法,分解的目的是更方便地求合力,将矢量运算转化为代数运算。(2)一般情况下,应用正交分解法建立坐标系时,应尽量使所求量(或未知量) “落”在坐标轴上,这样解方程较简单。
由于整个系统处于静止状态,所以滑轮两侧连接a和b的绳子的夹角不变;物块a只受重力以及绳子的拉力,由于物块a平衡,则连接a和b的绳子张力T保持不变;由于绳子的张力及夹角均不变,所以绳OO’的张力保持不变,故A、C错误;物块b受到重力,支持力,a、b间绳子的拉力以及外力F的作用,可能不受摩擦力,也可能受到摩擦力,故b可能受到5个力作用,也可能受到4个力的作用,故B错误;b处于静止状态即平衡状态,对b受力分析有T和F与x轴所成夹角均保持不变,由平衡条件可得f=T cs θ-F cs α,由于T的大小不变,当外力F大小发生变化时,T cs θ可能小于F cs α,b与桌面间的摩擦力方向可能水平向右,故D正确。