高考物理一轮复习2.2力的合成与分解课件

这是一份高考物理一轮复习2.2力的合成与分解课件，共41页。PPT课件主要包含了基础落实，考点突破，思维拓展，等效替代，延长线，对角线，有向线段，平行四边形，三角形，答案B等内容，欢迎下载使用。
知识点一　力的合成1．合力与分力(1)定义：如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同，这一个力就叫做那几个力的________，那几个力叫做这一个力的________．(2)关系：合力与分力是________________关系．
2．共点力作用在物体的同一点，或作用线的________交于一点的几个力．如图所示均为共点力．
3．力的合成(1)定义：求几个力的________的过程．(2)运算法则①平行四边形定则：求两个互成角度的分力的合力，可以用表示这两个力的线段为________作平行四边形，这两个邻边之间的________就表示合力的大小和方向．如图甲所示，F1、F2为分力，F为合力．
②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的________________为合矢量．如图乙，F1、F2为分力，F为合力．
4．力的分解(1)定义：求一个已知力的________的过程．(2)遵循原则：____________定则或________定则．(3)分解方法：①按力产生的________分解；②正交分解．
知识点二　矢量和标量1．矢量：既有大小又有______的物理量，叠加时遵循__________定则，如速度、力等．2．标量：只有大小没有______的物理量，求和时按________法则相加，如路程、速率等．
思考辨析(1)合力与原来那几个力同时作用在物体上．(　　)(2)合力一定时，两等大分力间的夹角θ越大，两分力越小．(　　)(3)两个力的合力不可能比其分力小．(　　)(4)对力分解时必须按作用效果分解．(　　)(5)区别矢量与标量的根本是遵守的运算法则．(　　)
2．[人教版必修1P66T2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 NB．240 NC．300 ND．420 N
考点一　力的合成自主演练1．两个共点力的合成|F1－F2|≤F合≤F1＋F2，即两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时，合力最小；当两力同向时，合力最大．2．三个共点力的合成(1)最大值：三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3.(2)最小值：任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，则三个力的合力的最小值为零，如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的大小之和．
[多维练透]1．[2020·宁夏银川市联考]如图所示，两人同时用大小相等的力沿不同方向拉小船，且两力关于小船轴线对称，下列几种情况中，合力最大的是(　　)
解析：合力与分力的关系遵循平行四边形定则，两等大分力夹角越小，合力越大，故选项A正确．
3.[2021·邯郸模拟]在平面内有作用于同一点的四个力，以力的作用点为坐标原点O，四个力的方向如图所示，其中F1＝6 N，F2＝8 N，F3＝4 N，F4＝2 N．这四个力的合力方向指向(　　)A．第一象限 B．第二象限C．第三象限 D．第四象限
4．某物体同时受到2个共点力的作用，在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格的边长均表示1 N大小的力)，物体所受合外力最大的是(　　)
题后反思(1)共点力合成的方法：①作图法．②计算法．应用三角形中的边角关系求解．
(2)多个共点力的合成方法：
考点二　力的分解师生共研题型1|效果分解法例1 (多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则(　　)A．若F一定，θ大时FN大 B．若F一定，θ小时FN大C．若θ一定，F大时FN大 D．若θ一定，F小时FN大
题后反思力的效果分解法的步骤
题后反思正交分解法的步骤
练1　[2020·肇庆模拟]如图所示，被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球．若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的(　　)A．1和4 B．3和4C．2和4 D．3和2
解析：小球的重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，故应按这两个方向分解，分别是3和4，故B正确，A、C、D错误．
练2　如图所示，建筑装修中工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石施加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动．已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，斜壁与竖直方向的夹角为θ，则磨石受到的摩擦力是(　　)A．(F－mg)cs θ B．(F－mg)sin θC．μ(F－mg)cs θ D．μ(F－mg)
练3　如图所示，质量M＝60 kg的人用绳子通过定滑轮拉着质量m＝10 kg的物块一直保持静止不动．若不计绳与滑轮的摩擦，绳与竖直方向的夹角为α＝60°，g取10 m/s2.下列说法中正确的是(　　)A．人对地面的压力大小为550 NB．地面对人的摩擦力大小为50 NC．绳对滑轮的作用力大小为100 ND．人的质量越大受到地面的摩擦力越大
考点三　“死结”和“活结”模型多维探究题型1| “死结”模型“死结”可理解为把绳子分成两段，且不可以沿绳子移动的结点．“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等．
例3 [2020·全国卷Ⅲ，17]如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连．甲、乙两物体质量相等．系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β.若α＝70°，则β等于(　　)A．45°　　 　B．55°　　　 C．60°　　　 D．70°
题型2| “活结”模型“活结”可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动的结点．“活结”一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的．绳子虽然因“活结”而弯曲，但实际上是同一根．
例4 [2021·辽宁葫芦岛模拟]如图所示，细绳一端固定在A点，另一端跨过与A等高的光滑定滑轮B后悬挂一个砂桶Q(含砂子)．现有另一个砂桶P(含砂子)通过光滑挂钩挂在A、B之间的细绳上，稳定后挂钩下降至C点，∠ACB＝120°，下列说法正确的是(　　)A．若只增加Q桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不变B．若只增加P桶中的砂子，再次平衡后P桶位置不变C．若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后P桶位置不变D．若在两桶内增加相同质量的砂子，再次平衡后Q桶位置上升
【考法拓展】　(多选)在【例4】中，将与砂桶P连接的光滑挂钩改为质量不计的细绳，细绳系在C点，如图所示，在两砂桶中装上一定质量的砂子，砂桶(含砂子)P、Q的总质量分别为m1、m2，系统平衡时，∠ACB＝90°、∠CAB＝60°，忽略滑轮的大小以及摩擦．则下列说法正确的是(　　) A．m1:m2＝1:1 B．m1:m2＝2:1 C．若在两桶内增加相同质量的砂子，C点的位置上升 D．若在两桶内增加相同质量的砂子，C点的位置保持不变
解析：以结点C为研究对象，受力分析如图所示，其中F＝m1g、FB＝m2g，由力的平衡条件可知FA＝Fcs 30°＝m1gcs 30°，由几何关系可知FA＝ ，整理解得m1:m2＝2:1，选项A错误，B正确；由以上分析可知当砂桶(含砂子)P、Q的总质量的比值为2时，AC与BC保持垂直状态，C点的位置保持不变，而若在两桶内增加相同质量的砂子，则两砂桶(含砂子)质量的比值会小于2，则桶Q向下移动，C点的位置上升，选项C正确，D错误．
力的合成与分解在生产、生活中的应用(STSE问题)例1 [生活]如图所示是山区村民用斧头劈柴的剖面图，图中BC边为斧头背面，AB、AC边是斧头的刃面．要使斧头容易劈开木柴，则应(　　)A．缩短BC边，AB边也缩短些B．BC边延长些，AB边缩短些C．BC边缩短些，但AB边延长些D．BC边延长些，AB边也延长些
解析：运动员处于静止状态，即平衡状态，每只手都承受自身重力的一半，和角度无关，A正确，B、C错误；由牛顿第三定律知当θ不同时，运动员与地面间的相互作用力大小相等，D错误．误区警示：请注意审题：题目A、B两项问的是单手对地面的正压力即弹力的大小，故可用整体法直接快捷求解．