高三一轮复习之力的合成与分解导学案.doc
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3 力的合成与分解导学案
广饶一中 王琪
知识梳理
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__ ___,那几个力叫做这一个力的___ __.
(2)关系:合力与分力是_____ _____关系.
2.共点力:作用在物体的___ ____,或作用线的____ ___交于一点的几个力.
3.力的合成
(1)定义:求几个力的__ ___的过程.
(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_____.
②三角形定则: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_________为合矢量.
二、力的分解
1.力的分解
(1)定义:求一个力的_____的过程,是_________的逆运算.
(2)遵循法则:平行四边形定则、三角形定则.
(3)分解的方法.
①按力的实际作用效果进行分解.
②力的正交分解.
2.矢量和标量
(1)矢量:既有大小又有方向的量,相加时遵从___________定则.
(2)标量:只有大小没有_____的量,求和时按算术法则相加.
重点突破
1、 共点力的合成及合力范围的确定
例1(09·海南物理·1)两个大小分别为和()的力作用在同一质点上,它们的合力的大小F满足A. B.
C. . 例2(09·江苏物理·2)用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(取)
A. B. C. D.
变式训练:如图所示是骨折病人的牵引装置示意图,绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一竖直平面内.为了使脚所受的拉力增大,可采取的方法是( )
.只增加绳的长度
.只增加重物的质量
.只将病人的脚向左移动远离定滑轮
.只将两定滑轮的间距变大
[归纳领悟]
1.几种特殊情况的共点力合成
2.合力范围的确定
(1)两个共点力的合力范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2,即两个力的大小不变时,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)三个共面共点力的合力范围.
①三个力共线且方向相同时,其合力最大为F=F1+F2+F3.
②以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力最小为零,若不能组成封闭的三角形,则合力最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力的和.
二 力的分解
1.力的效果分解法
例3、将下图中所标的力矢量按效果分解,并求出两个分力的大小
变式训练:三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图示,其中OB是水平的,A端、B端固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳( )
A.必定是OA B.必定是OB
C.必定是OC D.可能是OB,也可能是OC
例4、小明想推动家里的衣橱,但使出了很大的力气也推不动,他便想了个妙招,如图所示,用、两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了!下列说法中正确的是
.这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱
.这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大
.这有可能,板对衣橱的推力有可能大于小明的重力
.这有可能,但板对衣橱的推力不可能大于小明的重力
变式训练:如图所示,两滑块放在光滑的水平面上,中间用一细线相连,轻杆O、O搁在滑块上,且可绕铰链O自由转动,两杆长度相等,夹角为θ,当竖直向下的力F作用在铰链上时,滑块间细线的张力为多大?
[归纳领悟]
(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向;
(2)再根据两个实际分力的方向画出平行四边形;
(3)最后由平行四边形和数学知识求出两分力的大小.
2.正交分解
例5、.(07广东5)如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,质量为m的物
体受外力F1 和F2 的作用,F1方向水平向右,F2方向竖直向上.若物体静
止在斜面上,则下列关系正确的是 ( )
A.F1sinθ+F2cosθ=mgsinθ,F2≤mg B.F1cosθ+F2sinθ=mgsinθ,F2≤mg
C.F1sinθ-F2cosθ=mgsinθ,F2≤mg D.F1cosθ-F2sinθ=mgsinθ,F2≤mg
[归纳领悟]
(1)将已知力按互
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