2019届高考物理一轮复习 第二章 相互作用 第2讲 力的合成与分解学案

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1、第2讲 力的合成与分解一、力的合成1.合力与分力(1)定义:如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同,这一个力就叫做那几个力的合力,那几个力叫做这一个力的分力.(2)关系:合力与分力是等效替代关系.2.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:求两个互成角度的分力的合力,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1甲,F1、F2为分力,F为合力.图1②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量.如图乙,F1、F2为分力,F为合力.[深

2、度思考] 判断下列说法是否正确.(1)两个力的合力一定大于任一个分力.(×)(2)合力与分力是等效替代关系,因此受力分析时不能重复分析.(√)(3)1N和2N的合力一定等于3N.(×)(4)合力可能大于每一个分力,也可能小于每一个分力,还可能大于一个分力而小于另一个分力.(√)二、力的分解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.182.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)效果分解法.如图2所示,物体的重力G的两个作用效果,一是使物体沿斜面下滑,二是使物体压紧斜面,这两个分力与合力间遵循平行四边形定则,其大小分别为G1=Gs

3、inθ,G2=Gcosθ.图2(2)正交分解法.三、矢量和标量1.矢量:既有大小又有方向的物理量,叠加时遵循平行四边形定则,如速度、力等.2.标量:只有大小没有方向的物理量,求和时按代数法则相加,如路程、速率等.1.下列各组物理量中全部是矢量的是(  )A.位移、速度、加速度、力B.位移、时间、速度、路程C.力、位移、速率、加速度D.速度、加速度、力、路程答案 A2.(多选)关于几个力及其合力,下列说法正确的是(  )A.合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同B.合力与原来那几个力同时作用在物体上C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用D.求几个力的合力遵守平行四

4、边形定则答案 ACD3.(粤教版必修1P66第2题)两个大小相等的共点力F1和F2,当它们的夹角为90°时,合力大小为F,它们的夹角变为120°时,合力的大小为(  )A.2FB.FC.FD.F答案 B184.两个共点力F1与F2的合力大小为6N,则F1与F2的大小可能是(  )A.F1=2N,F2=9NB.F1=4N,F2=8NC.F1=1N,F2=8ND.F1=2N,F2=1N答案 B5.(人教版必修1P64第4题改编)(多选)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.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越大B.合力F总比分力F1和F

5、2中的任何一个力都大C.如果夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大D.合力F的作用效果与两个分力F1和F2共同产生的作用效果是相同的答案 ACD命题一 共点力的合成1.合力的大小范围(1)两个共点力的合成:

6、F1-F2

7、≤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;当两力同向时,合力最大.(2)三个共点力的合成.①最大值:三个力共线且同向时,其合力最大,为F1+F2+F3.②最小值: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,则三个力的合力的最小值为零,如果第三个力不在这个范围内,则合力的最小值为最

8、大的一个力减去另外两个较小的力的大小之和.2.共点力合成的方法(1)作图法.(2)计算法.3.几种特殊情况的共点力的合成类型作图合力的计算互相垂直F=tanθ=两力等大,夹角θF=2F1cos18F与F1夹角为两力等大且夹角120°合力与分力等大例1 (多选)一物体静止于水平桌面上,两者之间的最大静摩擦力为5N,现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点,三个力的大小分别为2N、2N、3N.下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是(  )A.物体所受静摩擦力可能为2NB.物体所受静摩擦力可能为4NC.物体可能仍保持静止D.物体一定被拉动①静止于水平桌面上;②最大静摩擦力为

9、5N.答案 ABC解析 两个2N力的合力范围为0~4N,然后与3N的力合成,则三力的合力范围为0~7N,由于最大静摩擦力为5N,因此可判定A、B、C正确,D错误.1.小娟、小明两人共提一桶水匀速前行,如图3所示,已知两人手臂上的拉力大小相等且为F,两个手臂间的夹角为θ,水和水桶的总重力为G,则下列说法中正确的是(  )图3A.当θ为120°时,F=B.不管θ为何值,F=C.当θ=0°时,F=D.θ越大时F越小答案 C解析 设小娟、小明的手臂对水桶的拉力大小为F,由题意知小娟、小明的手臂夹角为θ角,根据对称性可知,两

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