人教版课标高中物理必修一力的合成与分解部分省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11协协力与分力：假如几个力共同作用力与分力：假如几个力共同作用产产生生与与某一个力某一个力单单独作用独作用时时相相同同，则则这这一一个个力力为为那那几个力几个力 ，那几个力，那几个力为这为这一个力一个力2共点力：几个力都作用在物体共点力：几个力都作用在物体，或者它或者它们们相交于一点，相交于一点，这这几个力叫做共点力几个力叫做共点力效果效果效果效果分力分力同一点同一点作用线作用线协协力力第第1页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修13力合成：求几个力力合成：求几个力过过程程4平平行行四四边边形形定定则则：求求互互成成角角度度两两个个共共点点力力协协力力，能能够够用表示用表示这这两个力两个力线线段段为为作作平平行行四四边边形形，这这两个相两个相邻边邻边之之间间就表示就表示协协力力 和和协力协力邻边邻边对角线对角线大小大小方向方向第第2页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11力分解：求一个力力分解：求一个力过过程程，力力分分解解与与力力合合成成互互为为2遵从遵从标标准：准：定定则则3矢量运算法矢量运算法则则(1)平行四平行四边边形定形定则则(2)三角形定三角形定则则：把两个矢量：把两个矢量顺顺次次连连结结起起来来，第一个矢量首到第二个矢量尾第一个矢量首到第二个矢量尾为为合矢量合矢量逆运算逆运算分力分力平行四边形平行四边形首尾首尾有向线段有向线段第第3页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1尤其提醒：尤其提醒：(1)协力不一定大于分力；协力不一定大于分力；(2)协协力力与与它它分分力力是是力力效效果果上上一一个个等等效效替替换换关关系系，而而不不是力本质上替换是力本质上替换第第4页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11两个共点力协力范围：两个共点力协力范围：|F1F2|FF1F2即即两两个个力力大大小小不不变变时时，其其协协力力随随夹夹角角增增大大而而减减小小当当两两力力反反向向时时，协协力力最最小小，为为|F1F2|；当当两两力力同同向向时时，协协力力最大，最大，为为F1F2.第第5页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修12三个共面共点力协力范围三个共面共点力协力范围(1)三三个个力力共共线线且且方方向向相相同同时时，其其协协力力最最大大为为FF1F2F3.(2)以以这这三三个个力力大大小小为为边边，假假如如能能组组成成封封闭闭三三角角形形，则则其其协协力最小力最小值为值为零零第第6页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1两两个个大大小小均均为为F力力合合成成，夹夹角角越越小小(大大)，协协力力越越大大(小小)，当当夹夹角角为为120时时，协协力力大大小小也也为为F.三三个个大大小小为为F力力夹夹角角互互为为120时，协力为零时，协力为零第第7页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11已已知知力力F大大小小与与方方向向以以及及两两个个力力方方向向，则则两两个个分分力力大小有惟一确定解，如大小有惟一确定解，如图图1.图图1第第8页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修12已已知知F大大小小与与方方向向以以及及一一个个分分力力大大小小和和方方向向，则则另另一分力大小和方向有惟一确定解，如一分力大小和方向有惟一确定解，如图图2.图图2第第9页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修13已已知知力力F大大小小和和方方向向以以及及一一个个分分力力F1方方向向和和另另一一个个分力分力F2大小，如大小，如图图3.图图3第第10页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1当当F2Fsin时时，有有惟惟一一解解；当当F2F2Fsin时时，有有两两解解；当当F2F时时，一一解解详详细细做做法法是是以以F末末端端为为圆圆心心，以以F2大大小小为为半半径径画画圆圆弧弧，与与F1相相切切，惟惟一一解解，如如图图(a)；相相交交，两两解解，如如图图(b)；不不相相交交，无无解解，如如图图(c)；F2F时时，相交于一点，有一解，如，相交于一点，有一解，如图图(d)第第11页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11将将一一个个力力分分解解为为相相互互垂垂直直两两个个分分力力分分解解方方法法叫叫做做力正交分解法，如力正交分解法，如图图4所表示所表示2多多个个共共点点力力合合成成正正交交分分解解法法，把把各各力力沿沿相相互互垂垂直直x轴轴、y轴轴分分解解，F1分分解解为为F1x和和F1y，F2分分解解为为F2x和和F2y，F3分解分解为为F3x和和F3y则则图图4第第12页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1第第13页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修13正交分解正交分解时时建立坐建立坐标轴标标轴标准准(1)在静力学中，以少分解力和在静力学中，以少分解力和轻轻易分解力易分解力为标为标准；准；(2)在在动动力力学学中中，以以加加速速度度方方向向和和垂垂直直加加速速度度方方向向为为坐坐标轴标轴建立坐建立坐标标系，系，这这么使牛么使牛顿顿第二定律表示式第二定律表示式变为变为(3)尽可能不分解未知力或少分解未知力尽可能不分解未知力或少分解未知力第第14页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11当当已已知知协协力力F大大小小、方方向向及及一一个个分分力力F1方方向向时时，另另一一个个分分力力F2最最小小条条件件是是：两两个个分分力力垂垂直直，如如图图5(a)所所表表示示，最最小小力力F2Fsin，其中其中为为F1与与F夹夹角角 2当当已已知知协协力力F方方向向及及一一个个分分力力F1大大小小、方方向向时时，另另一一个个分分力力F2最最小小条条件件是是：所所求求分分力力F2与与协协力力F垂垂直直，如如图图5(b)所所表表示示，最最小小力力F2F1sin，其中，其中是是F1与与F夹夹角角第第15页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修13当当已已知知协协力力F大大小小及及一一个个分分力力F1大大小小时时，另另一一个个分分力力F2最最小小条条件件是是：已已知知大大小小分分力力F1与与协协力力F同同方方向向，最最小小值为值为F2FF1.第第16页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1【例例1】(江江苏苏卷卷)用用一一根根长长1 m轻轻质质细细绳绳将将一一幅幅质质量量为为1 kg画画框框对对称称悬悬挂挂在在墙墙壁壁上上已已知知绳绳能能承承受受最最大大张张力力为为10 N为为使使绳绳不不停停裂裂，画画框框上上两两个个挂挂钉钉间间距距最最大大为为(g取取10 m/s2)()图图6第第17页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解解析析：将将画画框框重重力力沿沿两两绳绳方方向向分分解解如如图图7，依依据据牛牛顿顿第第三三定定律律可可知知，每每根根绳绳上上拉拉力力大大小小必必和和两两重重力力每每个个分分力力大大小相等，即小相等，即G1G210 N由力平行四边形定则可知由力平行四边形定则可知G1与与G2夹角为夹角为120所以两挂钉间距所以两挂钉间距第第18页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1变变式式1：如如图图8所所表表示示，在在倾倾角角为为固固定定光光滑滑斜斜面面上上，质质量量为为m物物体体受受外外力力F1和和F2作作用用，F1方方向向水水平平向向右右，F2方方向向竖竖直直向向上上若若物物体体静止在斜面上，静止在斜面上，则则以下关系正确是以下关系正确是()图图8AF1sinF2cosmgsin，F2mgBF1cosF2sinmgsin，F2mgCF1sinF2cosmgsin，F2mgDF1cosF2sinmgsin，F2mg第第19页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解解析析：将将物物体体所所受受各各个个力力进进行行正正交交分分解解，则则沿沿斜斜面面方方向上：向上：F1cosF2sinmgsin因因为为斜斜面面对对物物体体支支持持力力沿沿竖竖直直方方向向分分力力是是向向上上，所所以以F2mg，应选，应选B.答案：答案：B第第20页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1【例例2】如如图图9所所表表示示，用用一一个个轻轻质质三三角角支支架架悬悬挂挂重重物物，已已知知AB杆杆所所能能承承受受最最大大压压力力 NAC绳绳所所能能承承受受最最大大拉拉力力1000 N，30，为为不不使使支支架架断断裂裂，求求悬悬挂挂重重物物应应满满足条件足条件图图9第第21页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1悬悬绳绳受受到到竖竖直直向向下下拉拉力力FG，在在这这个个拉拉力力作作用用下下，它它将将压压紧紧水水平平杆杆AB并并拉拉紧紧绳绳索索AC，所所以以应应把把拉拉力力F沿沿AB、CA两两个个方方向向分分解解，设设两两分分力力为为F1、F2，画画出出平平行行四四边边形形如如图图10所表示所表示由图可知：由图可知：F1F2cosGmF2sin30500 N.第第22页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1变变式式2：如如图图11所所表表示示，轻轻绳绳AC与与水水平平面面夹夹角角30，BC与与水水平平面面夹夹角角60，若若AC、BC能能承承受受最最大大拉拉力力不不能能超超出出100 N，那那么么重重物物G不不能能超超出出多多少少？(设设悬悬挂挂重重物物G绳绳CD强强度足度足够够大大)图图11第第23页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1第第24页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1【例例3】如如图图13所所表表示示，物物体体静静止止于于光光滑滑水水平平面面M上上，力力F作作用用于于物物体体O点点，现现要要使使物物体体沿沿着着OO方方向向做做直直线线运运动动(F与与OO方方向向都都在在M平平面面内内)，必必须须同同时时再再加加一一个个力力F，这这个力最小个力最小值值是是()图图13 AFtan BFcosCFsin DFcotC第第25页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1变变式式3：如如图图14所所表表示示，用用长长为为L轻轻绳绳悬悬挂挂一一质质量量为为m小小球球，对对小小球球再再施施加加一一个个力力，使使绳绳与与竖竖直直方方向向成成角角并并绷绷紧紧，小小球球处处于于静静止止状状态态，此力最小，此力最小为为()AmgsinBmgcosCmgtan Dmgcot第第26页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解解析析：以以小小球球为为研研究究对对象象，则则小小球球受受重重力力mg，绳绳拉拉力力FT，施施加加外外力力F，应应有有F与与FT协协力力与与mg等等大大反反向向即即F与与FT协协力力为为Gmg.如如图图15所所表表示示，在在协协力力G一一定定，其其一一分分力力FT方方向向一一定定前前提提下下，另另一一分分力力最最小小值值由由三三角角形形定定则则可可知知F应垂直绳所在直线，故应垂直绳所在直线，故Fmgsin.答案：答案：A第第27页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修11一一个个物物体体受受同同一一平平面面四四个个共共点点力力作作用用而而处处于于静静止止状状态态，如如图图16，若若将将F4大大小小不不变变而而将将其其逆逆时时针针转转过过90。，其其余余三三个个力力不不变变，则则此此时时物体所受合理大小物体所受合理大小为为（）（）图图16第第28页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解解析析：由由平平衡衡条条件件可可知知，F1、F2、F3三三力力协协力力必必与与F4等等大大反反向向，若若保保持持F1、F2、F3三三力力不不变变即即三三力力协协力力不不变变，当当F4大大小小不不变变逆逆时时针针方方向向转转过过90时时，此此时时等等效效于于两两个个大大小小均均为为F4、夹夹角角为为90二二力力合合成成，其其大大小小应应为为F4，故故C项项正正确确答案：答案：C第第29页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修12用用两两条条细细绳绳把把一一个个镜镜框框悬悬挂挂在在墙墙上上，在在以以下下列列图图所表示四种挂法中，所表示四种挂法中，细绳对镜细绳对镜框拉力最小是框拉力最小是()第第30页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解解析析：由由力力合合成成与与分分解解知知，协协力力一一定定时时夹夹角角越越大大时时分分力越大，夹角越小时分力越小，故答案力越大，夹角越小时分力越小，故答案B正确正确答案：答案：B第第31页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修13手手握握轻轻杆杆，杆杆另另一一端端安安装装有有一一个个小小滑滑轮轮C，支支持持着着悬悬挂挂重重物物绳绳子子，如如图图17所所表表示示，现现保保持持滑滑轮轮C位位置置不不变变，使杆向下使杆向下转动转动一个角度，一个角度，则则杆杆对对滑滑轮轮C作用力将作用力将()图图17A变大变大 B不变不变C变小变小 D无法确无法确定定B第第32页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修14(山山东东卷卷)如如图图18所所表表示示，光光滑滑半半球球形形容容器器固固定定在在水水平平面面上上，O为为球球心心一一质质量量为为m小小滑滑块块，在在水水平平力力F作作用用下下静静止止于于P点点设设滑滑块块所所受受支支持持力力为为FN，OP与与水水平平方方向向夹夹角为角为.以下关系正确是以下关系正确是()图图18第第33页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1解析：解析：滑块受力如图滑块受力如图19，由平衡条件知：，由平衡条件知：答案：答案：A图图19第第34页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修15(江江苏苏锡锡南南模模拟拟)如如图图20所所表表示示，物物块块在在力力F作作用用下下向向右右沿沿水水平平方方向向匀匀速速运运动动，则则物物块块受受到到摩摩擦擦力力Ff与与拉拉力力F协力方向应该是协力方向应该是()A水平向右水平向右B竖直向上竖直向上C向右偏上向右偏上D向左偏上向左偏上图图20答案：答案：B第第35页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修16如如图图22所所表表示示，两两个个大大人人和和一一个个小小孩孩沿沿河河岸岸拉拉一一条条船船前前进进，两两个个大大人人拉拉力力F1200 N，F2100 N，方方向向如如图图22所所表表示示，要要使使船船在在河河中中间间平平行行河河岸岸行行驶驶，则则小小孩孩对对船船施加最小力是多大？施加最小力是多大？图图22第第36页页物理高考总复习人教版新课标第一模块 必修1答案：答案：13.4 N图图23第第37页页