《2020高考物理總復(fù)習(xí) 教師用書 2-2力的合成與分解 必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020高考物理總復(fù)習(xí) 教師用書 2-2力的合成與分解 必修1（15頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2講力的合成與分解 力的合成與分解(考綱要求)1.合力與分力(1)定義：如果一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)共點(diǎn)力共同作用產(chǎn)生的效果相同，這一個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，原來的幾個(gè)力叫做分力(2)邏輯關(guān)系：合力和分力是等效替代的關(guān)系2共點(diǎn)力：作用在物體的同一點(diǎn)，或作用線的延長線交于一點(diǎn)的力，如圖221所示均是共點(diǎn)力圖2213力的合成的運(yùn)算法則(1)平行四邊形定則：求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力的合力，可以用表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向(2)三角形定則：把兩個(gè)矢量首尾相接，從而求出合矢量的方法4力的分解(1)定義：求一個(gè)已知力的分力的過程(2)遵循原則：平行四

2、邊形定則或三角形定則(3)分解方法：按力產(chǎn)生的效果分解；正交分解矢量和標(biāo)量(考綱要求)1.矢量：既有大小又有方向的量相加時(shí)遵從平行四邊形定則2標(biāo)量：只有大小沒有方向的量求和時(shí)按算術(shù)法則相加誤區(qū)警示警示一混淆矢量與標(biāo)量的運(yùn)算法則，對矢量采取標(biāo)量的代數(shù)運(yùn)算法則，導(dǎo)致出現(xiàn)錯(cuò)誤警示二誤認(rèn)為合力一定大于分力1當(dāng)兩共點(diǎn)力F1和F2的大小為以下哪組數(shù)據(jù)時(shí)，其合力大小可能是2 N()AF16 N，F(xiàn)23 N BF13 N，F(xiàn)23 NCF18 N，F(xiàn)24 N DF15 N，F(xiàn)21 N解析由|F1F2|FF1F2可知，選項(xiàng)B、C正確答案B2某同學(xué)在單杠上做引體向上，在下列選項(xiàng)中雙臂用力最小的是()解析人做引體向上

3、時(shí)，雙臂的合力大小一定等于人體的重力，根據(jù)平行四邊形定則，兩分力夾角越小，雙臂用力就越小，故D項(xiàng)最大，B項(xiàng)最小答案B3(2020廣州期終)將物體所受重力按力的效果進(jìn)行分解，下列圖中錯(cuò)誤的是()解析A項(xiàng)中物體重力分解為垂直于斜面使物體壓緊斜面的分力G1和沿斜面向下使物體向下滑的分力G2；B項(xiàng)中物體的重力分解為沿兩條細(xì)繩使細(xì)繩張緊的分力G1和G2，A、B項(xiàng)圖畫得正確C項(xiàng)中物體的重力應(yīng)分解為垂直于兩接觸面使物體緊壓兩接觸面的分力G1和G2，故C項(xiàng)圖畫錯(cuò)D項(xiàng)中物體的重力分解為水平向左壓緊墻的分力G1和沿繩向下使繩張緊的分力G2，故D項(xiàng)圖畫得正確答案C4某物體在n個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若把其中一

4、個(gè)力F1的方向沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)過90，而保持其大小不變，其余力保持不變，則此時(shí)物體所受的合力大小為()AF1 B.F1 C2F1 D0解析物體受n個(gè)力處于靜止?fàn)顟B(tài)，則其中(n1)個(gè)力的合力一定與剩余的那個(gè)力等大反向，故除F1以外的其他各力的合力大小等于F1，且與F1方向相反，故當(dāng)F1轉(zhuǎn)過90后，物體受到的合力大小應(yīng)為F1，選項(xiàng)B正確答案B5.圖222在研究共點(diǎn)力合成實(shí)驗(yàn)中，得到如圖222所示的合力與兩力夾角的關(guān)系曲線，關(guān)于合力F的范圍及兩個(gè)分力的大小，下列說法中正確的是()A2 NF4 NB2 NF10 NC兩力大小分別為2 N、8 ND兩力大小分別為6 N、8 N解析由圖象得：時(shí)，兩分力F1、

5、F2垂直，合力為10 N，即10，時(shí)，兩分力方向相反，即兩分力相減，|F1F2|2，聯(lián)立解得：F18 NF26 N，合力的范圍F1F2FF1F2，即2 NF14 N故D對，A、B、C錯(cuò)答案D考點(diǎn)一共點(diǎn)力的合成及合力范圍的確定1共點(diǎn)力合成的方法(1)作圖法(2)計(jì)算法：根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖，然后利用解三角形的方法求出合力幾種特殊情況：FF2F1cos FF1F22合力范圍的確定(1)兩個(gè)共點(diǎn)力的合力范圍：|F1F2|FF1F2，即兩個(gè)力的大小不變時(shí)，其合力隨夾角的增大而減小當(dāng)兩個(gè)力反向時(shí)，合力最小，為|F1F2|；當(dāng)兩力同向時(shí)，合力最大，為F1F2.(2)三個(gè)共點(diǎn)力的合成范圍最大值：三個(gè)

6、力同向時(shí)，其合力最大，為FmaxF1F2F3.最小值：以這三個(gè)力的大小為邊，如果能組成封閉的三角形，則其合力的最小值為零，即Fmin0；如果不能，則合力的最小值的大小等于最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)力和的絕對值，即FminF1|F2F3|(F1為三個(gè)力中最大的力)【典例1】如圖223甲所示，在廣州亞運(yùn)會射箭女子個(gè)人決賽中，中國選手程明獲得亞軍創(chuàng)造了中國女子箭手在亞運(yùn)個(gè)人賽歷史上的最好成績那么射箭時(shí)，若剛釋放的瞬間弓弦的拉力為100 N，對箭產(chǎn)生的作用力為120 N，其弓弦的拉力如圖223乙中F1和F2所示，對箭產(chǎn)生的作用力如圖中F所示弓弦的夾角應(yīng)為(cos 530.6)()圖223A53 B127

7、 C143 D106解析弓弦拉力合成如圖所示，由幾何知識得cos 0.6所以53可得106.故D正確答案D【變式1】已知兩個(gè)力的合力為18 N，則這兩個(gè)力的大小不可能是()A8 N,7 N B10 N,20 NC18 N,18 N D20 N,28 N答案A考點(diǎn)二力的分解方法1效果分解常見的按力產(chǎn)生的效果進(jìn)行分解的情形重力分解為使物體沿斜面向下的力F1mgsin 和使物體壓緊斜面的力F2mgcos 重力分解為使球壓緊擋板的分力F1mgtan 和使球壓緊斜面的分力F2重力分解為使球壓緊豎直墻壁的分力F1mgtan 和使球拉緊懸線的分力F2小球重力分解為使物體拉緊AO線的分力F2和使物體拉緊BO線

8、的分力F1，大小都為F1F22.正交分解(1)將已知力按互相垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行分解的方法，正交分解法是高考的熱點(diǎn)(2)分解原則：以少分解力和容易分解力為原則(3)方法：物體受到多個(gè)力作用F1、F2、F3，求合力F時(shí)，可把各力沿相互垂直的x軸、y軸分解x軸上的合力FxFx1Fx2Fx3y軸上的合力FyFy1Fy2Fy3合力大小：F合力方向：與x軸夾角為，則tan .【典例2】小明想推動家里的衣櫥，圖224但使出了很大的力氣也推不動，他便想了個(gè)妙招，如圖224所示，用A、B兩塊木板，搭成一個(gè)底角較小的人字形架，然后往中央一站，衣櫥居然被推動了！下列說法中正確的是()A這是不可能的，因?yàn)樾∶鞲緵]有

9、用力去推衣櫥B這是不可能的，因?yàn)闊o論如何小明的力氣也沒那么大C這有可能，A板對衣櫥的推力有可能大于小明的重力D這有可能，但A板對衣櫥的推力不可能大于小明的重力解析由小明所受重力產(chǎn)生的效果，小明的重力可分解為沿兩個(gè)木板方向的分力，由于兩個(gè)木板夾角接近180，根據(jù)平行四邊形定則，可知分力可遠(yuǎn)大于小明的重力，選項(xiàng)C正確答案C把力按實(shí)際效果分解的一般思路【變式2】如圖225所示，用繩子一端系在汽車上，另一端系在等高的樹干上，兩端點(diǎn)間繩長10 m用300 N的拉力把水平繩子的中點(diǎn)往下拉離原位置0.5 m，不考慮繩子的重力和繩子的伸長量，則繩子作用在汽車上的力的大小為()圖225A3 000 N B6 0

10、00 NC300 N D1 500 N解析本題考查受力分析及力的合成與分解對作用點(diǎn)做受力分析，受到作用力F和兩個(gè)繩子等大的拉力由題目可知繩子與水平方向的夾角正弦值為：sin 0.1，所以繩子的作用力為F繩1 500 N，D項(xiàng)正確答案D【變式3】(2020課標(biāo)全國，18)圖226如圖226所示，一物塊置于水平地面上，當(dāng)用與水平方向成60角的力F1拉物塊時(shí)，物塊做勻速直線運(yùn)動；當(dāng)改用與水平方向成30角的力F2推物塊時(shí)，物塊仍做勻速直線運(yùn)動若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為()A.1 B2C. D1解析當(dāng)用F1拉物塊時(shí)，由勻速直線運(yùn)動的受力特點(diǎn)知F1 cos 60N1N1F1si

11、n 60mg當(dāng)用F2推物塊時(shí)，由勻速直線運(yùn)動的受力特點(diǎn)知F2cos 30N2mgF2sin 30N2又由題意知F1F2解得2.答案B5.力的合成與分解閱卷教師揭秘(1)命題分析力的合成與分解為近年來高考的高頻考，點(diǎn)試題主要以生活中的靜力學(xué)材料為背景，運(yùn)用平行四邊形定則、正交分解法等，確定合力的范圍，計(jì)算合力或分力的大小例如2020海南1題，2020江蘇3題，2020廣東16題等(2)主要題型：選擇題(3)卷面錯(cuò)因不能充分理解題目條件而出錯(cuò)混淆矢量與標(biāo)量運(yùn)算運(yùn)用幾何關(guān)系的能力不足(4)解決方法“合力”與“分力”是等效替代關(guān)系“合力”與“分力”遵循平行四邊行定則力的合成與分解是力學(xué)中處理問題的一種

12、重要方法【典例】 (2020廣東理綜，13)圖227如圖227所示為節(jié)日里懸掛燈籠的一種方式，A、B點(diǎn)等高，O 為結(jié)點(diǎn)，輕繩 AO、BO 長度相等，拉力分別為 FA、FB，燈籠受到的重力為G.下列表述正確的是()AFA 一定小于 GBFA 與 FB 大小相等CFA 與 FB 是一對平衡力DFA 與 FB 大小之和等于G教你審題解析方法一取結(jié)點(diǎn)O為研究對象，受力分析如圖甲所示，受FA、FB和結(jié)點(diǎn)下方細(xì)繩的拉力FC的作用，因燈籠靜止，故拉力FCG.結(jié)點(diǎn)O處于靜止?fàn)顟B(tài)，三力平衡，拉力FA、FB的合力F合必與FC等值反向共線，因A、B點(diǎn)等高，AO、BO長度相等，故FA、FB與豎直方向的夾角均為，由幾何關(guān)系可知，必有FAFB.當(dāng)60時(shí)，F(xiàn)AFBG；當(dāng)60時(shí)，F(xiàn)AFBG；當(dāng)60時(shí)，F(xiàn)AFBG.只有選項(xiàng)B正確方法二對結(jié)點(diǎn)O受力分析如圖乙所示，根據(jù)結(jié)點(diǎn)O的平衡可得解之得：FAFB.答案B1(2020海南卷)兩個(gè)大小分別為F1和F2(F2F2F3BF3F1F2CF2F3F1DF3F2F1解析由連接點(diǎn)P在三個(gè)力作用下靜止知，三個(gè)力的合力為零，即F1、F2二力的合力F3與F3等大反向三力構(gòu)成的平行四邊形如圖所示，由數(shù)學(xué)知識可知F3F1F2，B正確答案B