高考物理总复习 冲A方案 第5讲 力的合成与分解教案 新人教版-新人教版高三全册物理教案.docx

第5讲力的合成与分解
【知识总览】

【考点探究】
考点1力的合成(c)
·条目解析
1.合力与分力的定义:如果一个力F产生的效果与几个力共同作用时产生的效果相同,我们就称这个力F为那几个力的合力,那几个力是这个力F的分力.
2.合力与分力的关系:(1)等效性(合力与分力产生的效果相同,可以等效替代);(2)同体性(各个分力要作用在同一个物体上才能求合力).
3.力的合成遵守平行四边形定则.
4.合力与分力的大小关系
两分力的大小不变时,合力F随两分力的夹角增大而减小,也可以说,合力F随两分力的夹角减小而增大.
F1、F2两力合成时,合力F的取值范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2.
·典型例题

图5-1
例1如图5-1所示,小英同学用两根一样长的绳子拴住一只钩码,拉住绳子两头使钩码悬停在空中,保持两手处于同一高度,起始时两绳间的夹角为150°.现将两绳间的夹角慢慢减小到30°,则()
A.两绳拉力逐渐减小
B.两绳拉力逐渐增大
C.两绳拉力先减小后增大
D.两绳拉力的合力逐渐增大
变式[2019·义乌中学月考]一位体操运动员在水平地面上做倒立动作,图5-2中沿每个手臂方向的力最大的是 ()

图5-2
[要点总结]几种特殊情况的共点力的合成

情况两力互相垂直两力等大,
夹角为θ两力等大且夹
角为120°图示结论F=F12+F22
tanθ=F1F2F=2F1cosθ2
F与F1的夹角为θ2合力与
分力等大考点2力的分解(c)
·条目解析
1.力的分解:已知一个力求分力的过程叫作力的分解.
2.力的分解是力的合成的逆运算,遵守平行四边形定则.
3.力的分解原则是按照力的效果进行分解.
4.力的分解的几种常见实例

实例分析地面上物体受斜向上的拉力F,拉力F一方面使物体沿水平地面前进,另一方面向上提物体,因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2质量为m的物体静止在斜面上,其重力产生两个效果:一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F1;二是使物体压紧斜面的分力F2.F1=mgsinα,F2=mgcosα质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时,其重力产生两个效果:一是使球压紧挡板的分力F1;二是使球压紧斜面的分力F2.F1=mgtanα,F2=mgcosα质量为m的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上,其重力产生两个效果:一是使球压紧竖直墙壁的分力F1;二是使球拉紧悬线的分力F2.F1=mgtanα,F2=mgcosα
(续表)
实例分析A、B两点位于同一平面上,质量为m的物体被AO、BO两线拉住,其重力产生两个效果:一是使物体拉紧AO线的分力F1;二是使物体拉紧BO线的分力F2.F1=F2=mg2sinα质量为m的物体被支架悬挂而静止,其重力产生两个效果:一是拉伸AB的分力F1;二是压缩BC的分力F2.F1=mgtanα,F2=mgcosα
·典型例题

图5-3
例2刀、斧、凿等切削工具的刃部叫作劈.如图5-3所示是用斧头劈木柴的示意图.劈的纵截面是一个等腰三角形,使用劈的时候,垂直于劈背加一个力F,这个力产生两个作用效果,使劈的两个侧面推压木柴,把木柴劈开.设劈背的宽度为d,劈的侧面长为l,不计斧头的自身重力,则劈的侧面推压木柴的力为 ()

A.dlF B.ldF
C.l2dF D.d2lF

图5-4
变式1如图5-4所示,圆弧形货架上放着四个完全相同的光滑小球,O为圆心,则对圆弧面的压力最小的是 ()
A.a球 B.b球
C.c球 D.d球

图5-5
变式2为了行车的方便与安全,上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路,这样做的主要目的是 ()
A.减小上山车辆受到的摩擦力
B.减小上山车辆的重力
C.减小上山车辆对路面的压力
D.减小上山车辆的重力平行于路面向下的分力
[要点总结]一个力按力的作用效果可以分解为两个确定的分力,分解的思路为:
(1)确定要分解的力;
(2)按实际作用效果确定两分力的方向;
(3)沿两分力的方向作平行四边形;
(4)根据数学知识求分力.

考点3正交分解法(d)
·条目解析
1.正交分解法的基本步骤
(1)选取正交方向:正交的两个方向可以任意选取,不会影响研究的结果,但如果选择合理,则解题较为方便.选取正交方向的一般原则:
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,如图5-6所示.

图5-6
(3)求各力在x轴和y轴上的分力的合力Fx和Fy,则有Fx=F1x+F2x+F3x+……,Fy=F1y+F2y+F3y+……
2.结论
(1)如果物体处于平衡状态,则Fx=0,Fy=0.
(2)如果物体在x轴方向做匀加速直线运动,则Fx=ma,Fy=0;如果物体在y轴方向做匀加速直线运动,