人教版高考物理一轮复习第2章相互作用第2讲力的合成与分解课件

这是一份人教版高考物理一轮复习第2章相互作用第2讲力的合成与分解课件，共53页。PPT课件主要包含了知识点1，力的合成与分解，产生的效果，等效替代，同一点，延长线，共点力，首尾相接，平行四边形，三角形等内容，欢迎下载使用。

1 知识梳理·双基自测
1．合力与分力(1)定义：如果一个力_____________跟几个共点力共同作用产生的效果相同，这一个力就叫作那几个力的_______，原来那几个力叫作_______。(2)关系：合力和分力是___________的关系。
2．共点力作用在物体的_________，或作用线的_________交于一点的力。如下图所示均是共点力。
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_________的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边做平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的_______和_______。如图甲所示。②三角形定则：把两个矢量___________，从而求出合矢量的方法。如图乙所示。
特别提醒：(1)两个分力一定时，夹角θ越大，合力越小。(2)合力一定时，两等大分力的夹角θ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。
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。
思考：如图所示，物体受到四个力作用，它们分别分布在两条互相垂直的直线上，且F1＝5 N，F2＝8 N，F3＝7 N，F4＝11 N。(1)F1和F2的合力是多少？F3和F4的合力又是多少？(2)这四个力的合力是多大呢？总结该题求合力的最合理的方法。[答案]　(1)3 N，方向与力F2相同；4 N，方向与F4方向相同　(2)5 N；先求F1和F2的合力F12，再求F3和F4的合力F34，再求F12和F34的合力。
1．矢量既有大小又有_______的量，相加时遵从_________________。2．标量只有大小_______方向的量，求和时按___________相加。注意：有方向的物理量不一定是矢量，还要看运算法则，如电流强度。
一、堵点疏通1．两个力的合力一定大于任何一个分力。(　　)2．不考虑力的实际效果时，一个力可以对应无数对分力。(　　)3．将一个力F分解为两个力F1、F2，F是物体实际受到的力。(　　)4．合力与分力可以同时作用在物体上。(　　)5．2 N的力能够分解成6 N和3 N的两个分力。(　　)6．合力是阻力，它的每一个分力都是阻力。(　　)7．位移是矢量，相加时可以用算术法直接求和。(　　)
×　√　√　×　×　×　×　
二、对点激活1．两个力F1和F2间的夹角为θ，两力的合力为F。以下说法正确的是(　　)A．合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大B．合力F总比分力F1和F2中的其中一个力大C．若F1和F2大小不变，θ越小，合力F就越大D．如果夹角θ不变，若F1的大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大
[解析]　二力平衡时，合力为零，此时合力F比分力中的任何一个力都小，选项A，B错误；若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F越大，选项C正确；如果夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，合力F可能减小，也可能越大，故选项D错误。
2．(多选)三个共点力作用在同一物体上，其大小分别为2 N，8 N，12 N，其合力大小可能是(　　)A．4 N　　B．0 NC．15 N　D．28 N[解析]　2 N,8 N这两个力的合力的大小介于6 N与10 N之间，再与12 N的力去合成，则其合力最小值是2 N，而最大值为22 N。所以选项A，C正确。
3．(2019·吉林省实验中学四模)如图所示，一物块在斜向下的推力F的作用下沿光滑的水平地面向右运动，那么物块受到的地面的支持力与推力F的合力方向是(　　)A．水平向右　B．向上偏右C．向下偏左　D．竖直向下
2 核心考点·重点突破
1．共点力合成的常用方法(1)作图法：从力的作用点起，按同一标度作出两个分力F1和F2的图示，再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形，画出过作用点的对角线，量出对角线的长度，计算出合力的大小，量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。
(2)计算法：几种特殊情况的共点力合成
(3)三角形定则：将表示两个力的图示(或示意图)保持原来的方向依次首尾相接，从第一个力的作用点，到第二个力的箭头的有向线段为合力。平行四边形定则与三角形定则的关系如图甲、乙所示。
2．合力大小的范围(1)两个共点力的合成：|F1－F2|≤F≤F1＋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①三个力共线且同向时，其合力最大为F＝F1＋F2＋F3。②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，则合力最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和。
〔变式训练1〕2019现代汽车·射箭世界杯赛陆家嘴金融城上海站，5月6日在浦东陆家嘴金融城再次开弓，这是上海浦东连续第11年举办这一赛事。如图(甲)所示，射箭时，释放的瞬间若弓弦的拉力为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，则弓弦的夹角α应为(cs 53°＝0.6)(　　)A．53°　B．127°C．143°　D．106°
力的分解的两种常用方法1．按力的效果分解(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方向画出平行四边形。(3)最后由三角形知识求出两分力的大小。如图所示，物体的重力G按产生的效果分解为两个分力，F1使物体下滑，F2使物体压紧斜面。
2．正交分解法(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，以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系。
力的效果分解法、正交分解法、合成法都是常见的解题方法，一般情况下，物体只受三个力且合力为零的情形下，力的效果分解法、合成法解题较为简单，在三角形中找几何关系，利用几何关系或三角形相似求解；而物体受三个以上力的情况多用正交分解法，但也要视题目具体情况而定。
力的合成与分解方法的选择
3 名师讲坛·素养提升
[解析]　本题考查平衡中的极值问题。静止时将三球视为一个整体，重力为3mg，由平行四边形定则分析可知，当作用于c球上的力F垂直于Oa时，F最小，由正交分解法知，水平方向Fmincs 30°＝Tsin 30°，竖直方向Fminsin 30°＋Tcs 30°＝3mg，解得Fmin＝1.5mg。故选C。
4 2年高考·1年模拟
[解析]　对气球，受力分析如图所示，将绳的拉力T分解，在水平方向：风对气球的作用力大小F＝Tsin α，选项C正确。
3．(2019·天津，2)2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式开通。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是(　　)A．增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下D．为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布
[解析]　A错：索塔对钢索竖直向上的作用力跟钢索和桥体整体的重力平衡。增加钢索数量，其整体重力变大，故索塔受到的压力变大。B错：若索塔高度降低，则钢索与竖直方向夹角θ将变大，由2Tcs θ＝G可知，钢索拉力T将变大。C对：两侧拉力对称，合力一定在夹角平分线上，即竖直向下。D错：若钢索非对称分布，但其水平方向的合力为0，合力仍竖直向下。
4．(2020·山东青岛模拟)(多选)2019年12月17日，我国第二艘航母“山东舰”正式入列我国海军，此舰为首艘国产航母，标志着我国的军舰建造技术进入新时代。为使舰载机在几秒内迅速停在航母上，需要利用阻拦索将舰载机高速拦停(如图1)，此过程可简化为如图2所示模型，设航母表面为一平面，阻拦索两端固定，并始终与航母平面平行。舰载机从正中央钩住阻拦索，实现减速。阻拦索为弹性装置，刚刚接触阻拦索就处于绷紧状态，下列说法正确的是(　　)
A．舰载机落在航母上钩住阻拦索时，只受重力、阻拦索的弹力和航母平面的摩擦力三个力作用B．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，阻拦索对舰载机的弹力在变大
C．当阻拦索被拉至夹角为120°时，设阻拦索的张力为F，则阻拦索对舰载机的弹力大小为FD．舰载机钩住阻拦索继续向前运动的过程中，舰载机所受摩擦力一直在变大[答案]　BC