高考物理复习第二章相互作用第3讲力的合成与分解市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖课件.pptx

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N,答案,C三个力合成,若前两个力协力可与第三个力大小相等,方向,相反,就能够使这三个力协力为零,只要使第三个力大小在其它两个,力协力范围之内,就可能使协力为零,即第三个力,F,3,满足:|,F,1,-,F,2,|,F,3,F,1,+,F,2,。,C,6/45,3.(多项选择)小娟、小明两人共提一桶水匀速前行,如图所表示,已知两人手臂,上拉力大小相等且为,F,两人手臂间夹角为,水和水桶总重力为,G,则以下说法中正确是,(),A.当,为120,时,F,=,G,B.不论,为何值,F,=,C.当,=0,时,F,=,D.,越大时,F,越小,AC,7/45,答案,AC由平行四边形定则可知,两分力相等时,=120,F,=,F,合,=,G,;当,=0,时,F,=,F,合,=,故A、C对,B错。,越大,在协力一定时,分力越大,故D,错。,8/45,4.如图所表示,力,F,垂直作用在斜面倾角为,三角滑块上,滑块没被推进,则滑块受到地面静摩擦力大小为,(),A.0B.,F,cos,C.,F,sin,D.,F,tan,C,9/45,答案,C滑块受力如图。将力,F,正交分解,由水平方向协力为零可知,F,f,=,F,sin,所以C正确。,10/45,深化拓展,考点一,力合成,考点二,力分解,考点三,“死结”和“活结”,11/45,深化拓展,考点一力合成,1.协力范围确实定,(1)两个共点力合成,|,F,1,-,F,2,|,F,合,F,1,+,F,2,即两个力大小不变时,其协力,随两力夹角增大而减小,当两力反向时,协力最小,为|F,1,-,F,2,|,当两力同,向时,协力最大,为,F,1,+,F,2,。,(2)三个共点力合成:,当三个共点力共线同向时,协力最大为,F,1,+,F,2,+,F,3,。,任取两个力,求出协力范围,如第三个力在这个范围内,则三力合成,最小值为零;如不在此范围内,则协力最小值为最大一个力减去另,外两个较小力数值之和。,12/45,2.共点力合成方法,(1)合成法则:平行四边形定则或三角形定则。,(2)求出以下三种特殊情况下二力协力:,13/45,相互垂直两个力合成,协力大小为,F,=。,夹角为,、大小相等两个力合成,平行四边形为菱形,对角线相垂,直,协力大小为,F,=2,F,1,cos,=2F,2,cos,。,夹角为120,、大小相等两个力合成,协力大小与分力相等,方向沿,二力夹角平分线。,14/45,1-1如图所表示水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接,点,P,在,F,1,、,F,2,和,F,3,三力作用下保持静止。以下判断正确是,(),A.,F,1,F,2,F,3,B.,F,3,F,1,F,2,C.,F,2,F,3,F,1,D.,F,3,F,2,F,1,B,15/45,答案,B,P,点在三力,F,1,、,F,2,、,F,3,作用下保持静止,则合外力为零,F,1,、,F,2,协力,F,12,与,F,3,等大反向。由大角对大力可知,F,12,F,1,F,2,从而可得,F,3,F,1,F,2,B正确。,16/45,1-2如图甲所表示,在广州亚运会射箭女子个人决赛中,中国选手程明获,得亚军,创造了中国女子箭手在亚运个人赛历史上最好成绩。射箭,时,若刚释放瞬间弓弦拉力为100 N,对箭产生作用力为120 N,其,弓弦拉力如图乙中,F,1,和,F,2,所表示,对箭产生作用力如图中,F,所表示。弓,弦夹角应为(cos 53,=0.6),(),D,A.53,B.127,C.143,D.106,17/45,答案,D弓弦拉力合成如图所表示,由几何知识得,cos,=,=,=,=0.6,所以,=53,可得,=106,故D正确。,18/45,1-3(多项选择)在研究共点力合成试验中,得到如图所表示协力与两分力夹,角,关系曲线,关于协力,F,范围及两个分力大小,以下说法正确,是,(),A.2 N,F,14 N,B.2 N,F,10 N,C.两分力大小分别为2 N、8 N,D.两分力大小分别为6 N、8 N,AD,19/45,答案,AD由图像得,=,时,两分力,F,1,、,F,2,垂直,协力为10 N,即,+,=(10 N),2,。,=时,两分力方向相反,即两分力相减,|,F,1,-,F,2,|=2 N,联立解得,F,1,=8 N,F,2,=6 N或,F,1,=6 N,F,2,=8 N,协力范围|,F,1,-,F,2,|,F,F,1,+,F,2,即2 N,F,14 N,故A、D对,B、C错。,20/45,考点二力分解,一、力分解唯一性分析,1.已知协力,F,和两分力方向,两分力有唯一确实定值。按力,F,实际作,用效果分解,属于这类情况。,2.已知协力,F,和一个分力,F,1,大小与方向,另一分力,F,2,有唯一确实定值。,21/45,3.已知一个分力,F,1,方向和另一个分力,F,2,大小,对力,F,进行分解,则有,三种可能(,F,1,与,F,夹角为,)。如图所表示:,(1),F,2,F,sin,时无解。,(2),F,2,=,F,sin,或,F,2,F,时有一组解。,(3),F,sin,F,2,F,20,=25 N,所以,F,1,大小有两个,即,F,1,和,F,1,F,2,方向有两个,即,F,2,方向和,F,2,方向,故选项A、B、D错误,选项C正确。,24/45,2-2(多项选择)已知力,F,且它一个分力,F,1,跟,F,成30,角,大小未知,另一个分,力,F,2,大小为,F,方向未知,则,F,1,大小可能是,(),A.,B.,C.,D.,F,AC,25/45,答案,AC,依据题意作出矢量三角形如图,因为,F,F,sin 30,=,从图上能够看,出,F,1,有两个解,由直角三角形,OAD,可知:,F,OA,=,=,F,。由直角,三角形,ABD,得:,F,BA,=,=,F,。由图对称性可知:,F,AC,=,F,BA,=,F,则分力,F,1,=F,-,F,=,F,;,F,1,=,F,+,F,=,F,。,26/45,二、实际效果分解法,重力分解为沿斜面向下力F1=mg sin 和使物体压紧斜面力F2=mg cos,重力分解为使球压紧挡板分力F1=mg tan 和使球压紧斜面分力F2=,重力分解为使球压紧竖直墙壁分力F1=mg tan 和使球拉紧悬线分力F2=,小球重力分解为使球拉紧AO线分力F2和使球拉紧BO线分力F1,且F1=F2=,27/45,2-3(多项选择)如图所表示,用轻绳,AO,和,OB,将重为,G,重物悬挂在水平天花,板和竖直墙壁之间,重物处于静止状态,AO,绳水平,OB,绳与竖直方向,夹角为,则,AO,绳拉力,F,AOB,绳拉力,F,B,大小与,G,之间关系为,(),A.,F,A,=,G,tan,B.,F,A,=,C.,F,B,=,D.,F,B,=,G,cos,AC,28/45,答案,AC绳子,OC,对,O,点拉力,F,C,等于重物重力,G,。,将,F,C,沿,AO,和,BO,方向分解,两个分力分别为,F,A,、,F,B,如图所表示。可得,=tan,=cos,又,F,A,=,F,A,F,B,=,F,B,解得,F,A,=,G,tan,F,B,=,故A、C正,确。,29/45,2-4如图所表示,人曲膝下蹲时,膝关节弯曲角度为,设此时大、小腿部肌群对膝关节作用力,F,方向水平向后,且大腿骨、小腿骨对膝关节作用力大致相等,那么脚掌所受地面竖直向上弹力约为,(),A.,B.,C.,D.,D,30/45,答案,D设大腿骨和小腿骨作用力大小分别为,F,1,、,F,2,且,F,1,=,F,2,由力,平行四边形定则易知,F,2,cos,=,对,F,2,进行分解有,F,2,y,=,F,2,sin,解得,F,2,y,=,tan,=,则知脚掌所受地面竖直向上弹力约为,D选项,正确。,31/45,1.分解方法:,物体受到多个力,F,1,、,F,2,、,F,3,作用,求协力,F,时,可把各力沿,相互垂直,x,轴、,y,轴分解。,x,轴上协力,F,x,=,F,x,1,+,F,x,2,+,F,x,3,+,y,轴上协力,F,y,=,F,y,1,+,F,y,2,+,F,y,3,+,协力大小:,F,=,协力方向:与,x,轴夹角为,则tan,=,。,三、正交分解法,2.建立坐标系标准:,以少分解力和轻易分解力为标准。,32/45,2-5受斜向上恒定拉力作用,物体在粗糙水平面上做匀速直线运动,则以下说法正确是,(),A.拉力在竖直方向分量一定大于重力,B.拉力在竖直方向分量一定等于重力,C.拉力在水平方向分量一定大于摩擦力,D.拉力在水平方向分量一定等于摩擦力,D,33/45,答案,D物体受力如图,因为物体做匀速直线运动,故所受合外力为,零,则:,F,cos,=,F,f,即,F,f,0,F,f,=,F,N,即,F,N0,F,N,=,mg,-,F,sin,所以,mg,F,sin,故只有D项符合题意。,34/45,2-6如图所表示,在倾角为,固定光滑斜面上,质量为,m,物体受外力,F,1,和,F,2,作用,F,1,方向水平向右,F,2,方向竖直向上,若物体静止在斜面上,则,以下关系正确是,(),A.,F,1,sin,+,F,2,cos,=,mg,sin,F,2,mg,B.,F,1,cos,+,F,2,sin,=,mg,sin,F,2,mg,C.,F,1,sin,+,F,2,cos,=,mg,sin,F,2,mg,D.,F,1,cos,+,F,2,sin,=,mg,sin,F,2,mg,B,35/45,答案,B物体受力如图,由平衡条件得,F,1,sin,+,mg,cos,=,F,2,cos,+,N,F,1,cos,+,F,2,sin,=,mg,sin,由知,+,F,2,=,mg,故,F,2,mg,故B正确。,36/45,考点三“死结”和“活结”,1.“死结”模型,(1)“死结”是不能够沿绳子移动结。,(2)“死结”可了解为把绳子分成两段,“死结”两侧绳因“结”而,变成了两根独立绳。,(3)“死结”分开两段绳子上弹力不一定相等。,37/45,2.“活结”模型,(1)“活结”是能够沿绳子移动结点。,(2)“活结”普通是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成。绳,子即使因“活结”而弯曲,但实际上是同一根绳。,(3)“活结”也能够了解为把绳子分成两段。,(4)“活结”分开两段绳子弹力大小一定相等,两段绳子协力,方向一定沿这两段绳子夹角平分线。,38/45,3-1(多项选择)如图所表示,一根细线两端分别固定在,A,、,B,点,质量为,m,物,体上面带一个小夹子,开始时用夹子将物体固定在图示位置,OA,段细线,水平,OB,段细线与水平方向夹角为,=45,现将夹子向左移动一小段距,离,移动后物体仍处于静止状态,关于,OA,、,OB,两段细线中拉力大小,以下说法正确是,(),39/45,A.移动前,OA,段细线中拉力等于物体所受重力大小,B.移动前,OA,段细线中拉力小于物体所受重力大小,C.移动后,OB,段细线中拉力竖直分量不变,D.移动后,OB,段细线中拉力竖直分量变小,40/45,答案,AD取,O,点为研究对象,受力如图所表示,由图知:,T,OA,=,T,OB,cos,T,OB,sin,=,mg,当,=45,时,T,OA,=,mg,A对;向左移动一小段距离后,O,点位置下移,OB,段细线中拉力竖直分量与,OA,段细线中拉力竖直分量之和等于,物体所受重力,则知,OB,段细线中拉力竖直分量变小,D对。,41/45,3-2如图所表示,A,、,B,两物体质量分别为,m,A,、,m,B,且,m,A,m,B,整个系统处,于静止状态,滑轮质量和一切摩擦均不计,假如绳一端由,Q,点迟缓地向,左移到,P,点,整个系统重新平衡后,物体,A,高度和两滑轮间绳与水平方,向夹角,改变情况是,(),A.物体,A,高度升高,角变大,B.物体,A,高度降低,角变小,C.物体,A,高度升高,角不变,D.物体,A,高度不变,角变小,C,42/45,答案,C最终平衡时,绳拉力,F,大小仍为,m,A,g,由二力平衡可得2,F,sin,=,m,B,g,故,角不变,但因悬点由,Q,点移到,P,点,定滑轮左侧部分绳子变长,故物体,A,应升高,故C正确。,43/45,3-3(多项选择)如图所表示,轻质不可伸长晾衣绳两端分别固定在竖直,杆,M,、,N,上,a,、,b,两点,悬挂衣服衣架挂钩是光滑,挂于绳上处于静,止状态。假如只人为改变一个条件,当衣架静止时,以下说法正确是,(),AB,A.绳右端上移到,b,绳子拉力不变,B.将杆,N,向右移一些,绳子拉力变大,C.绳两端高度差越小,绳子拉力越小,D.若换挂质量更大衣服,则衣架悬挂点右移,44/45,答案,AB衣架挂钩为“活结”模型,oa,、,ob,为一根绳,两端拉力相,等,设绳,aob,长为,L,M,、,N,水平距离为,d,bo,延长线交,M,于,a,由几何知识,知,a,o,=,ao,sin,=,由平衡条件有2,F,cos,=,mg,则,F,=,当,b,上移到,b,时,d,、,L,不变,不变,故,F,不变,选项A正确,C错误。将杆,N,向右移一些,L,不,变,d,变大,变大,cos,变小,则,F,变大,选项B正确。只改变,m,其它条件不,变,则sin,不变,不变,衣架悬挂点不变,选项D错误。,45/45,