【学海导航】2013届高三物理一轮复习课件(人教版)：第2章 第2节 力的合成与分解

1新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!第2节力的合成与分解2新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!3新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!考点1：力的合成、合力和分力的关系【例1】如图223为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ的变化而变化的图象，则这两个力的大小分别为()A．1N和4NB．2N和3NC．1N和5ND．3N和4N图2234新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!切入点：运用力的合成规律解题．12221212125N2251N1N4N3N.FFFFFFFFFF设分力为、，由图可知，，，即；，，即，所【以，解析】【答案】D点评：两个分力的夹角变化求其合力时，要注意其中的特殊角：0°、90°、180°；如果两个力大小相等，还要注意夹角为120°的情况．5新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!考点2：运用力的分解和合成分析判断物体的临界状态或计算极值【例2】三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图224所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳是()A．必定是OAB．必定是OBC．必定是OCD．可能是OB，也可能是OC图2246新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!切入点：运用矢量三角形解题．【解析】由于重物重力作用使细绳OC对O点有向下的拉力FC，大小等于重物的重力，拉力FC有两个效果，一是产生拉细绳OA的拉力FA(大小等于OA承受的拉力)，二是产生拉细绳OB的拉力FB(大小等于OB承受的拉力)，作出FC的分解图如图所示．从图中可以看出，FA最大，即若逐渐增加C端所挂物体的质量，细绳OA最先断．答案：A7新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!点评：作出矢量三角形是解决此类问题的关键，通过比较同一矢量三角形中线段的长短，从而确定哪根绳受到的力大，从而能迅速判断哪根绳的作用力先达到临界．或根据两段绳拉力之间的关系，找到一根绳断时另一根绳受力的大小，是解决这类有条件限制问题的关键．8新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!题型一：运用正交分解法解题【例3】已知共面的三个力F1=20N，F2=30N，F3=40N，作用在物体的同一点上，三力之间的夹角都是120°，求合力的大小和方向．9新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!【解析】建立如图所示的平面直角坐标系．10新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!12312312122222sin30sin3011(203040)N15N22cos30cos3033(2030)N5N2215(53)N103N53arctanarctan3015xxxyyyxyyxFFFFFFFFFFFFFFFFF则由图得11新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!点评：用正交分解法求多个力的合力的基本思路是：先将所有的力沿两个互相垂直的方向分解，求出这两个方向上的合力，再合成所得合力就是所有力的合力．12新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!题型二：平行四边形定则的应用【例4】曲柄压榨机在食品工业、皮革制造等领域有着广泛的应用．如图225所示是一曲柄压榨机的示意图．在压榨铰链A处作用的水平力为F，OB是铅垂线，OA、AB与铅垂线所夹锐角均为θ，假设杆重和活塞重可以忽略不计，求货物M在此时所受的压力为多大？图22513新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!,2sin2sinAOABABAOABABAFFAOAOFABABFFFFFFF在图中铰链处施加水平力时，力有两个作用效果，一是使杆受沿方向的压力，二是使杆受沿方向的压力，如图所示．，所以【解析】14新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!点评：根据力产生的实际效果，分别对铰链A处和杆AB所受的力进行分解，求出物体M上所受的压力表达式．coscoscot2sin2ABxyyyABFFFFMFFFF再将分解为水平向左的分力和竖直向下的分力，则的大小就是物体所受压力的大小．15新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!16新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!1.(2011•广东)如图226所示，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．F1F2F3B．F3F1F2C．F2F3F1D．F3F2F1图226B【解析】F3沿F1、F2的反方向分解，由平衡条件有F1=F3cos30˚、F2=F3cos60˚，所以可得F3F1F2.17新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!A.?2.(20B.2sin211)cos11C.tanD.cot22mgmgmgmgmg　如图2-2-7所示，石拱桥的正中央有一质量为的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为，重力加速度为，若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为江苏图22718新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!【解析】对m受力分析：12sin2sinmgmgN19新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!3.(2011•福建)如图228所示，一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后，两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A和B.若滑轮有一定大小，质量为m且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的摩擦．设细绳对A和B的拉力大小分别为T1和T2，已知下列四个关于T1的表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析判断正确的表达式是()图22820新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!答案：C21121112122112111212(2)(2)AB2()4()(4)(4)CD2()4()mmmgmmmgTTmmmmmmmmmgmmmgTTmmmmmm．．．．211212111112()20CmmgammmmgmTmgmammm假设滑轮无质量，则由整体法得，隔离得，把代入选项可得只有【解析】正确．21新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!4.如图229所示，作用于O点的三个力平衡，设其中一个力大小为F1，沿-y方向，大小未知的力F2与+x方向夹角为θ，下列说法正确的是()A．力F3只能在第二象限B．力F3可能在第三象限的任意方向上C．力F3与F2夹角越小，则F3与F2的合力越小D．F3的最小值为F1cosθ图229D22新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!【解析】根据平行四边形定则可知，力F3在从y轴正方向沿逆时针转过(90°+θ)的范围内，如图所示，故A、B错；由于三力平衡，力F3与F2的合力大小始终等于F1，故C错；由物体受力平衡可知，F3的最小值等于F1cosθ.23新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!5.如图2210所示，A、B两物体的质量分别是mA和mB，而且mAmB，整个系统处于静止状态，滑轮的质量和一切摩擦不计．如果绳一端的固定点P缓慢向右移到Q点，整个系统重新平衡后，关于A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ的变化，以下说法正确的是()A．物体A的高度增大，θ变小B．物体A的高度增大，θ不变C．物体A的高度不变，θ增大D．物体A的高度降低，θ变小图2210B24新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!【解析】根据动滑轮的特点，滑轮两侧绳子的拉力大小FT相等，且与竖直方向间的夹角相同，设为α，由于A物体处于平衡状态，则FT=GA/(2cosα)，因为整个系统变化前后都处于平衡状态，且绳子的拉力大小FT不变，仍为GB，故当绳由P点移到Q点且系统处于平衡时，动滑轮两侧绳子间夹角仍为2α，如图所示，则θ不变，故B正确．25新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!6.如图2211所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向上．若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是()A．F1cosθ+F2sinθ=mgsinθ，F2＞mgB．F1cosθ+F2sinθ=mgsinθ，F2mgC．F1sinθ+F2cosθ=mgsinθ，F2mgD．F1cosθ-F2sinθ=mgsinθ，F2＞mgB图221126新课标资源网wx.jtyjy.com老师都说好!1212N122cossinsinsincoscoscotBFFmgFqmgFFFFmgFmg对物体受力分析如图所示，列平衡方程，得①②由【解析①得，故选项】正确．