【物理】2020届一轮复习人教版共点力的合成与分解学案

【物理】2020届一轮复习人教版共点力的合成与分解学案

第二章 力与物体的平衡 1、高考着重考查的知识点有：力的合成与分解、弹力、摩擦力概念及其在各种形态下的表现形式．对受力 分析的考查涵盖了高中物理的所有考试热点问题．此外，基础概念与实际联系也是当前高考命题的一个趋 势． 2、会用平行四边形定则、三角形定则进行力的合成与分解；会用正交分解法进行力的合成与分解 3、考试命题特点：这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点， 而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁的内容结合起来考查，考查时注重物理思维与物理能力的考核. 第 06 讲 共点力的合成与分解 1.会用平行四边形定则、三角形法则进行力的合成与分解. 2.会用正交分解法进行力的合成与分解． 1．合力与分力 (1)定义：如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的合力，那几个力 就叫这个力的分力．， (2)逻辑关系：合力和分力是一种等效替代关系． 2．共点力：作用在物体上的力的作用线或作用线的反向延长线交于一点的力． 3．力的合成的运算法则 (1)平行四边形定则：求两个互成角度的共点力 F1、F2 的合力，可以用表示 F1、F2 的有向线段为邻边作平行 四边形，平行四边形的对角线(在两个有向线段 F1、F2 之间)就表示合力的大小和方向，如图甲所示． (2)三角形定则：求两个互成角度的共点力 F1、F2 的合力，可以把表示 F1、F2 的线段首尾顺次相接地画出， 把 F1、F2 的另外两端连接起来，则此连线就表示合力的大小和方向，如图乙所示． 4．矢量和标量 (1)矢量：既有大小又有方向的量．相加时遵循平行四边形定则． (2)标量：只有大小没有方向的量．求和时按算术法则相加． 5．力的分解 (1)概念：求一个力的分力的过程． (2)遵循的原则：平行四边形定则或三角形定则． (3)分解的方法 ①按力产生的实际效果进行分解． ②正交分解法． 考点一 力的合成方法及合力范围的确定 1．共点力合成的方法 (1)作图法 (2)计算法：根据平行四边形定则作出示意图，然后利用解三角形的方法求出合力． 2．合力范围的确定 (1)两个共点力的合力范围：|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|；当两个力同向时，合力最大，为 F1＋F2. (2)三个共点力的合成范围 ①最大值：三个力同向时，其合力最大，为 Fmax＝F1＋F2＋F3. ②最小值：以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力的最小值为零，即 Fmin＝0；如果 不能，则合力的最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力和的绝对值，即 Fmin＝F1－|F2＋F3|(F1 为三 个力中最大的力)． 特别提醒　1.二个分力一定时，夹角 θ 越大，合力越小． 2．合力一定，二等大分力的夹角越大，二分力越大． 3．合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力的大小． ★重点归纳★ 共点力的合成 （1）力的运算法则 （2）合力范围的确定 ①两个共点力的合力范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2. ②三个共点力的合成范围 最大值：三个力同向时，其合力最大，为 Fmax＝F1＋F2＋F3. 最小值：以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力的最小值为零，即 Fmin＝0；如果不 能，则合力的最小值为 Fmin＝F1－|F2＋F3|(F1 为三个力中最大的力)． （3）共点力的合成方法 ①作图法　②)计算法 （4）解答共点力的合成问题时的两点注意 (1)合成力时，要正确理解合力与分力的大小关系．合力与分力的大小关系要视情况而定，不能形成合力总 大于分力的思维定势． (2)三个共点力合成时，其合力的最小值不一定等于两个较小力的和与第三个较大的力之差． ★典型案例★质量为 2kg 的质点仅受两个力作用，两个力的大小分别为 3N 和 5N。则该质点的加速度的值 可能为（ ） A. 0.5m/s2 B. 0.75m/s2 C. 3.5m/s2 D. 4.5 m/s2 【答案】 C ★针对练习 1★如图所示，在粗糙水平面上放置 A、B、C、D 四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的 轻橡皮绳相互连接，正好组成一个菱形，∠ABC=60°，整个系统保持静止状态。已知 D 物块所受的摩擦力大 小为 F，则 A 物块所受的摩擦力大小为 A. F B. C. D. 2F 【答案】 C 【解析】已知 A 物块所受的摩擦力大小为 F'，设每根弹簧的弹力为 T， 对 A：2Tcos60°=F′ 对 D：2Tcos30°=F 解得：F′= F，故 C 正确，ABD 错误；故选 C。 ★针对练习 2★如图所示，在竖直平面内固定一直杆，杆与地面间夹角为 ，轻环套在杆上。不计质量的滑 轮用轻质绳 OP 悬挂在天花板上，另一轻绳通过滑轮系在环上，不计所有摩擦。现向左缓慢拉绳，当环静止 时，与手相连的绳子水平，则 OP 绳与天花板之间的夹角为（ ） A. B. C. D. 【答案】 C 考点二 力的分解方法 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知识求出两分力的大小． θ 2 π θ 4 2 π θ+ 4 2 π θ− 2．按问题的需要进行分解 (1)已知合力 F 和两个分力的方向，可以唯一地作出力的平行四边形，对力 F 进行分解，其解是唯一的． (2)已知合力 F 和一个分力的大小与方向，力 F 的分解也是唯一的．， (3)已知一个分力 F1 的方向和另一个分力 F2 的大小，对力 F 进行分解， 则有三种可能(F1 与 F 的夹角为θ)．如图所示： ①F2

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