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力的合成与分解：图解法与动态平衡问题(包含三角形相似)-高三物理一轮总复习课件

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高考物理一轮复习第二章第3节力的合成与分解课件

高考物理一轮复习第二章第3节力的合成与分解课件

解析：应先合成其中两个力，再合成第三个力，根据本题特点 先合成 F1 和 F2，如图所示，再求 F12 与 F3 的合力。
由图可知 F 合＝3F3，方向与 F3 同向，故选项 B 正确。 答案：B
[名师微点] 1．合力的大小范围 (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，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 F1＋F2＋F3。 ②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，则三个力的合力最小值为零；如果第三个力不在这个范围内， 则合力最小值等于最大的力减去另外两个力。
3．(教科版必修 1 P103 T6 改编)如图所示，用相同的弹簧秤将同一 个重物 m，分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来，读数分别是
F1、F2、F3、F4，已知 θ＝30°，则有
()
A．F4 最大
B．F3＝F2
C．F2 最大
D．F1 比其他各读数都小
解析：由平衡条件可得，F2cos θ＝mg，F2sin θ＝F1,2F3cos θ＝mg，
减小，也可能增大，故 C 错误。
答案：AD
2．如图所示，一条鱼在水中正沿直线水平向左加速游动。在这 个过程中，关于水对鱼的作用力的方向，图中合理的是( )
解析：鱼在水中受浮力作用保持竖直方向合力为零，水平方 向向左加速游动，必受水对鱼向左的推动力，故水对鱼的作 用力是浮力和水平向左的推动力的合力，应沿斜向左上方， 选项 A 正确。 答案：A
类型
作图
合力的计算
①互相垂直
②两力等大， 夹角为 θ ③两力等大且 夹角 120°

2024年高考物理第一轮复习课件(共59张PPT)：第二章 第3讲 力的合成和分解

2024年高考物理第一轮复习课件(共59张PPT)：第二章 第3讲 力的合成和分解

2024年高考物理第一轮复习课件(共59张PPT)：第二章第3讲力的合成和分解(共59张PPT)第二章相互作用——力第3讲力的合成和分解[自主落实]一、力的合成和分解1．共点力作用在物体的______，或作用线的______交于一点的力。

下列各图中的力均是共点力。

同一点延长线2．合力与分力(1)定义：假设一个力______________跟几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的____。

假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的____。

(2)关系：合力和分力是________的关系。

3．力的合成(1)定义：求几个力的____的过程。

单独作用的效果合力等效替代合力(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有向线段为邻边作平行四边形，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。

共点力大小方向首尾相接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按解决问题的________分解；②正交分解。

二、矢量和标量1．矢量：既有大小又有____，相加时遵从______________的物理量。

2．标量：只有大小，____方向，相加时遵从________的物理量。

平行四边形三角形实际需要方向平行四边形定则没有算术法则[自我诊断]一、判断题(1)合力与它的分力的作用对象为同一个物体。

( )(2)合力及其分力可以同时作用在物体上。

( )(3)在进行力的合成与分解时，都要应用平行四边形定则或三角形定则。

( )(4)两个力的合力一定比其分力大。

( )(5)互成角度(非0°或180°)的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形。

( )(6)既有大小又有方向的物理量一定是矢量。

2024版高考物理一轮总复习专题二相互作用第2讲力的合成与分解课件

2024版高考物理一轮总复习专题二相互作用第2讲力的合成与分解课件
A.当θ＝60°时，运动员单手对地面的正压力大小为G2 B.当θ＝120°时，运动员单手对地面的正压力大小为G C.当θ不同时，运动员受到的合力不同 D.当θ不同时，运动员与地面之间的相互作用力不相等
【答案】A
【解析】地面对手的支持力F1+F2＝G，则F1＝F2＝G2 ，即运动员单手对
地面的正压力大小为
3.力的合成. (1)定义：求几个力的合力的过程. (2)运算法则. ①平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个 力的线段为__邻__边____作平行四边形，这两个邻边之间的_对__角__线___就表示合 力的大小和方向.如图甲所示. ②三角形定则：把两个矢量_首__尾__相__连_，从而求出合矢量的方法.如图乙所示.
第2讲 力的合成与分解
一、力的合成 1.合力与分力. (1)定义：如果一个力产生的__效__果____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合力，原来那几个力叫作分力. (2)关系：合力和分力是_等__效__替__代___的关系.
2.共点力. 作用在物体的同一点，或作用线的__延__长__线__交于一点的力，如下图所示 均是共点力.
A.53°
B.127° C.143°
D..106°
【答案】D
【解析】弓弦拉力的合成如图所示，由于F1＝F2，由几何知识得2F1cosα2
＝F，有cosα2
＝
F 2F1
＝
120 2×100
＝
35＝0.6，所以α2＝53°，即α＝106°，
故D正确.
3.已知力F＝60 N的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，则另一个分力 F2的大小不可能是( )
方法2：正交分解法 (1)选取坐标轴及正方向：正交的两个方向可以任意选取. 原则：①使尽量多的力落在坐标轴上；②平行和垂直于接触面；③平行 和垂直于运动方向. (2)分别将各力沿正交的两个方向(x轴和y轴)分解，则有

新教材适用2024版高考物理一轮总复习第2章相互作用第2讲力的合成与分解课件

新教材适用2024版高考物理一轮总复习第2章相互作用第2讲力的合成与分解课件
x轴上的合力： Fx＝Fx1＋Fx2＋Fx3＋… y轴上的合力： Fy＝Fy1＋Fy2＋Fy3＋… 合力的大小：F＝ F2x＋F2y
合力方向：与 x 轴夹角为 θ，则 tan θ＝FFxy。
例2 如图所示，墙上有两个钉子 a 和 b，它们的连线与水平方向
的夹角为 45°，两者的高度差为 l，一条不可伸长的轻质细绳一端固定于
A．500 N C．2 500 N
B.1 000 N D.5 000 N
[解析]如图所示将作用在绳索中点的水平恒力 F 分解到沿 AO 方向的 拉力 F1 和沿 BO 方向的拉力 F2，因 F1＝F2，则有F2＝F1sin θ，由于 x≪d， 则 sin θ＝tan θ，因此 F1＝2taFn θ，代入数值得 F1＝2 500 N，故选 C。
Fθ A. 2 tan2
F B. θ
2tan2
F C. θ
2cos 2
F D. θ
2sin 2
[解析]受力如图所示，设大腿骨和小腿骨对膝关节的作用力大小为 F1，已知它们之间的夹角为 θ，F 即为它们的合力的大小，作出平行四边 形如图所示，有 F1cos θ2＝F2，则脚掌对地面竖直向下的压力为 FN＝F1sin θ2，由牛顿第三定律可知脚掌所受地面竖直向上的弹力为 F′N＝F2·tanθ2。 故选 A。
μ≈0.174，结果保留两位有效数字知C正确，ABD错误。
核心考点·重点突破
考点一 力的合成
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)。

适用于新教材2024版高考物理一轮总复习第2章相互作用第2讲力的合成与分解课件

适用于新教材2024版高考物理一轮总复习第2章相互作用第2讲力的合成与分解课件

两力等大,夹角为 θ
F与
两力等大且夹角为 120°
F'=F
θ
2
θ
F1 夹角为
2
对点演练
1.如图所示,AB是半圆的直径,O为圆心,P点是圆上的一点,在P点作用了三
个共点力F1、F2、F3。若F2的大小已知,则这三个力的合力为(
A.F2
B.2F2
C.3F2
D.4F2
)
答案 C
解析 以F1、F3为邻边作平行四边形,由几何特征可知平行四边形是矩形,则
第二章
第2讲 力的合成与分解
内
容
索
引
01
强基础 固本增分
02
研考点 精准突破
强基础 固本增分
一、力的合成
1.合力与分力
合力不一定大于分力
(1)定义:如果一个力单独作用的
效果
跟某几个力共同作用的效果相同,
这个力就叫作那几个力的合力,那几个力叫作这一个力的分力。
(2)关系:合力和分力是
等效替代
的关系。
为与水平方向成30°角斜向右上方时有Fcos 30°=μ(mg-Fsin 30°),联立解得
μ=2-
,故C正确。
√3
考点三
轻绳、轻杆、轻弹簧模型(师生共研)
1.“死结”和“活结”
(1)“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
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
答案 BC
解析 作用在木楔背上的力F可以分解为垂直于两个侧面的分力FN,如图所

高三物理高考一轮复习专题二 力的合成与分解 物体的平衡课件 新人教

高三物理高考一轮复习专题二 力的合成与分解 物体的平衡课件 新人教
• N，对曹磊和杠铃整体受力分析知，地面对 曹磊的支持力N＝2 000 N，根据
• 牛顿第三定律可知曹磊对地面的压力FN＝2 000 N，所以本题应选A.本题难
• 【例1】刀、斧、凿、刨等切削工具的刃部 叫做劈，劈的纵切面是一个三角形，如图2 －3－8所示，使用劈的时候，在劈背上加 力F，这个力产生两个效果，这就是使劈 的两个侧面挤压物体的力F1、F图22，－3－从8 而将
• 2．共点力的平衡条件：
或 或者
• 1．物体的速度为零和物体处于静止状态是 一回事吗？
• 物体处于静止状态，不但速度为零，而且 加速度(或合外力)为零．有时，物体速度为 零，但加速度不一定为零，如竖直上抛的物 体到达最高点时；摆球摆到最高点时，加速
• (2)若处于平衡状态的物体受三个力作用， 则这三个力中的任意两个力的合力一定与 第三个力大小相等、方向相反、作用在同 一条直线上．
【正确解答】
解析：不正确，该同学没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用．(4分)
沿斜面方向：Fcosβ＋F＝mgsin α(3分)
垂直斜面方向：Fsinβ＋FN＝mgcos α(3分)
得：F＝
＝10 N(3分)
FN＝mgcosα－Fsinβ＝30×0.8 N－10×0.6 N＝18 N．(3分) 答案：不正确 没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用 10 N 18 N
• 解析：F1、F2为F的两个效果分力．F1、F2 垂直两个侧面，由于劈的纵截面
• 为等腰三角形，则F1＝F2，如上图所示， 则
• 把力按实际效果分 解的一般思路
• 1－1在去年5·12汶川大地震的救援行动中，千 斤顶发挥了很大作用，如图2－3－9所示是剪 式千斤顶，当摇动手把时，螺纹轴就能迫使千 斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起．当车轮刚 被手把顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列 判断正确的是( )

高考物理一轮总复习第2章相互作用第2讲力的合成与分解课件


5．既有大小又有方向的量一定是矢量。( × ) 6．合力及其分力均为作用于同一物体上的力。( × )
二、对点激活 1．[合力与分力](多选)下列说法正确的是( ) A．两个力的合力一定大于任一个分力 B．合力和分力是等效替代的关系 C．3 N 的力能够分解成 5 N 和 3 N 的两个分力 D．1 N 的力和 2 N 的力合成一定等于 3 N
知识点 2 力的分解 Ⅱ 1.定义 求一个力的_分__力__的过程，力的分解是_力__的__合__成___的逆 运算。 2．遵循的原则 (1) _平__行__四__边__形__定则。 (2) _三__角__形__定则。 3．分解方法 (1)力的效果分解法。 (2)正交分解法。
知识点 3 矢量和标量 Ⅰ 1.矢量
3．无论是“死结”还是“活结”，一般都以结点为研 究对象进行受力分析。
例 4 如图甲所示，细绳 AD 跨过固定的水平轻杆 BC 右端的定滑轮挂住一个质量为 M1 的物体，∠ACB＝30°；图 乙中轻杆 HG 一端用铰链固定在竖直墙上，另一端 G 通过 细绳 EG 拉住，EG 与水平方向也成 30°，轻杆的 G 点用细 绳 GF 拉住一个质量为 M2 的物体，求：
解析 合力可以比分力大，也可以比分力小，也可以等 于分力大小，故 A 错误。合力与分力是等效替代的关系， 故 B 正确。5 N 和 3 N 的合力范围是 2～8 N，所以 3 N 能 够分解成 5 N 和 3 N 的两个分力，故 C 正确。1 N 和 2 N 的 合力范围是 1～3 N，故 D 错误。
与合力 F 的方向成 30°角，分力 F2 的大小为 30 N。则( )
A．F1 的大小是唯一的
B．F2 的方向是唯一的
C．F2 有两个可能的方向 D．F2 可取任意方向
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摩擦力Ff＝F1，当把A向右移动少许后，随着F1的减小，摩 擦力也减小。故选项A正确。
方法三 临界值分析法：当A逐渐右移至B与A刚要脱离时,B
和A间没有挤压,A受到地面的摩擦力变为零,所以在A逐渐右
移的过程中,摩擦力在逐渐减小。A项正确。
答案 A
解析显隐
【备选】如图示, 物体在沿粗糙斜面向上的拉力F作用下处于静止
半径的 3 倍,球 B 所受的重力为 GB 的压力为 F2， 则若把 A 向右移动少许后,它们仍
处于静止状态,则 F1、F2 的变化情 况分别是( )
A．F1 减小 B．F1 增大 C．F2 增大 D．F2 减小
注意对球B的动态受力分析！
方法一 解析法：
可计算出未知力的大小与方向． F1
F2 O A
mg B F1´
几何三角形AOB 与力三角形F1´、F2、mg
构成相似三角形.
2. 例证突破
【例 4】 (多选)如图示,在粗糙水平 地面上放着一个截面为四分之一
F2
圆弧的柱状物体 A，A 的左端紧靠
竖直墙,A 与竖直墙之间放一光滑
圆球 B,已知 A 的圆半径为球 B 的
擦力变化情况是( )
A．减小 C．不变
B．增大 D．先变小后变大
A的受力分析 情况如何？
解析 方法一 隔离法：隔离A为研究对象,地面对A的摩擦
力Ff＝F2sin θ,当F2和θ减小时,摩擦力减小,A对。 方法二 整体法：选A、B整体为研究对象，A、B整体受到
总重力、地面的支持力、墙壁的压力和地面的摩擦力，所以
θ
合成法如图甲示
得 F1＝Gtan θ
F1 F2＝coGs θ，
G
A 右移,θ 减小
则 F1 与 F2 减小 方法二 图解法：
由平衡条件和 平行四边形定 则画出如图示 的矢量三角形, 在θ角减小的过 程中,从图中可 看出，F1、F2 都会减小。
【拓展延伸】在[例4]中若把A向右移动少许
后，它们仍处于静止状态，则地面对A的摩
状态. 当F逐渐增大到物体即将相对于斜面向上运动的过程中，
斜面对物体的作用力可能
A( D )
A．逐渐增大
B．逐渐减小
C．先增大后减小
D．先减小后增大
审题要点
斜面对物体的作 用力是斜面对物 体的支持力与摩 擦力的合力
解题技巧
图解法
解题指导
F
G
F斜对物
【备选】如图所示，一个重为G的小球套在竖直放置的半径 为R的光滑圆环上，一个劲度系数为k、自然长度为L(L<2R)的 轻质弹簧，一端与小球相连，另一端固定在圆环的最高点A点 ，求小球处于静止状态时，弹簧与竖直方向的夹角φ.
2.解决动态平衡问题的一般思路方法？ 化“动” 为“静”，“静”中求“动”．
3．基本方法
4.怎样用“相似三角形法”解平衡问题？
物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，画出的
其中任意两个力的合力与第三个力等值、反向的平行四边
形中，可能有力三角形与题设图中的几何三角形相似，进
而得到力三角形与几何三角形对应边成比例，根据比值便
F FN
注意圆柱运动中 的受力分析！
转解析
【备选训练】如图所示，将球用细绳系住放在倾角为θ的光滑斜面 上，当细绳由水平方向缓慢向上偏移至竖直方向的过程中，细
绳上的拉力将 A．逐渐增大 C．先增大后减小
B．逐渐减小 D．先减小后增大
(D )
解题技巧
图解法
解题指导
G
FN
G不变
FN方向不变
T
动态三角形
G
解析 圆环的受力情况如图示，由几何关系可知：θ＝60°，a杆
位置不变，缓慢移动b杆，可见两杆的合力
不变，Fa的方向不变，随着缓慢移动b杆，矢 量Fb的箭头端在图中虚线上逆时针旋转，可见 Fb先减小后增大，Fa一直减小．所以应选D. 答案 D
解析显隐
【备选训练】 (多选)如图示,质量相同,分布 均匀的两个圆柱体 a、b 靠在一起，表面光 滑,重力均为 G,其中 b 的下一半刚好固定在 水平面 MN 的下方,上边露出另一半,a 静止 在平面上,现过 a 的轴心施以水平作用力 F, 可缓慢地将 a 拉离水平面 MN 一直滑到 b 的顶端,对该过程进行分析，应有( ) A．拉力 F 先增大后减小，最大值是 G B．开始时拉力 F 最大为 3G，以后逐渐减 小为 0 C．a、b 间压力由 0 逐渐增大，最大为 G D．a、b 间的压力开始最大为 2G，而后逐 渐减小到 G
1.缓慢推动小球整个运动过程中 受合力始终为零. 2.注意分析小球上滑过程中,受力 个数,各力大小、方向及变化情况.
Mg FN
根据图示分 FT 析，FT与FN
怎样变化？
本题详细解析见教辅！
Mg
4.备选训练
【备选训练】 如图示,两根光滑细杆 a、b 水平平行且等高放置,
一质量为 m、半径为 r 的均匀细圆环套在两根细杆上,两杆之间的 距离为 3r.固定 a 杆,保持圆环位置不变，将 b 杆沿圆环内侧缓慢 移动到最高点为止,在此过程中( )． A．a 杆对圆环的弹力逐渐增大 B．a 杆对圆环的弹力先减小后增大 C．b 杆对圆环的弹力逐渐减小 D．b 杆对圆环的弹力先减小后增大
第二章 相互作用
思想方法： 图解法与动态平衡问题
1.方法指导 2.例证突破 3.方法总结 4.备选训练
1.方法指导
1.什么样的平衡是动态平衡 ? 物体所受的一部分力的大小和方向是动态变化的，但变化过程 中的每一个定态均可视为平衡状态. 有些题目中常出现“缓慢”一词，则物体处于动态平衡状态．
摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时
细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的
拉力FT的变化情况是( )． A．FN保持不变，FT不断增大 B．FN不断增大，FT不断减小
FN
FN
FT
C．FN保持不变，FT先增大后减小 D．FN不断增大，FT先减小后增大
FT Mg
D．FN1先增大后减小，FN2先减小后增大
审题设疑
1.初始时刻小球受力情况如何？
FN2
2.通过图象法怎样画出木板缓慢转动过程 中， FN1及FN2的大小及方向变化情况？
G’ FN1
本题详细解析见教辅！
mg
【变式训练6】(2013·天津卷，5)如图示,小球用细绳系住,绳的另
一端固定于O点．现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无
1．图解法
2．解析法
【变式训练5】(2012·课标全国卷,16)如图示,一小球放置在木 板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为FN1,球对木板的 压力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将
木不ABC．． ．板计FFF从摩NNN111图擦始始先示 ，终终 增位 在减减 大置 此小小 后开 过，， 减始 程F小FNN缓 中，22始始慢(F终终N地2减增始转)小大终．到减水小平位置．注转力的意动大变小化:,球随与情所木方况受板向.各的
FT
FN
mg FT´
解题方法： 三角形相似法
解题思路：
1.画研究对象的受力分析图 2.找几何长度与力图形的相似关系 3.列相似关系表达式
解析:对小球 B 受力分析如图所示，由
几何关系有:△AOB∽△FN、mg、FT´
答案:arccos
kL 2（kR－G）
解析显隐
3.方法总结
方法总结 解决动态平衡问题的常用方法