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高考理综第一轮复习资料:力的合成和分解(物理)

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  为了让马上就要进入高三的学生更好的复习,出国留学网小编为大家整理了高考理综第一轮复习资料,希望给大家带来帮助,更多精彩内容欢迎访问www.liuxue86.com。

  一.物体受力分析

  物体受力分析是解决物理问题的基础。

  1.明确研究对象

  2.隔离研究对象

  将研究对象从周围物体中隔离出来,只分析研究对象受到的作用力,不考虑研究对象对别的物体的作用力;只分析外力,不分析内力。

  3.按顺序分析

  重力、电磁力、弹力、摩擦力(先场力,后接触力,再摩擦力)

  弹力和摩擦力属被动力,它们的大小和方向与物体受其它力的情况有关。

  凡有接触的地方都要考虑是否有弹力,凡有弹力的地方都要考虑是否有摩擦力。

  4.防止添力和漏力

  按正确的顺序分析是防止漏力的有效措施

  防止添力的方法是看能否找到施力物体。

  例1、如图,A和B在水平力F作用下,在水平面上向右做匀速直线运动。分析A、B物体所受的力,并指出B所受的每一力的反作用力。

  练习:1、如图所示,光滑斜面上有两个叠放的物体A和B。A跟光滑竖直墙壁接触,两物体均保持静止。分析A的受力情况。

  二.力的合成和分解

  1.原则:等效替代。

  用一个力等效代替几个力叫力的合成,用几个力等效代替一个力叫力的分解。

  合力和分力是等效替代关系,即合力和分力的作用效果相同。

  在对物体进行受力分析时,考虑了合力就不考虑分力,考虑了分力就不考虑合力,因为它们是等效替代关系。

  2.方法:

  平行四边形法则、解三角形(主要是直角三角形)、公式法、正交分解法

  3、力的合成

  ⑴.同一直线上两力的合成

  先规定正方向,转化为代数运算。

  同向两力的合成:相加。(合力最大)

  反向两力的合成:大力减小力,合力方向与大力方向相同。(合力最小)

  实质:规定正方向后,加上一个"负"的力。(《金版教程》P15)1

  ⑵.互相垂直的两力的合成:解直角三角形。

  ⑶.互成角度的两力的合成(《金版教程》P16 ⑶ )

  θ为两力F1、F2的夹角。

  4、力的分解

  ⑴.斜面上重物的重力的分解:      F1=mgsinθ    F2=mgcosθ

  注意:这种分解并不是绝对的。如图。

  分解力时,要根据力的实际作用效果来分。

  ⑵.斜向上方(或斜向下方)的力的分解:

  F1=Fcosθ    F2=Fsinθ

  ⑶.正交分解:正交分解法求合力,在解决多个力的合成时,有明显的优点。在运用牛顿第二定律解题时常常用到。

  建立直角坐标系,将力向两个坐标轴分解,转化为同一直线上的力的合成。

  5.合力和分力的关系

  ①.合力与分力是从力对同一物体产生的作用效果相同来定义的,因此,作用在不同物体上的力,不能合成,因为它们的作用效果不会相同。

  ②.一个力被合力(或分力)替代后,本身不再参与计算,以免重复。

  ③. 合力不一定大于分力。合力既可能大于分力,也可能等于或小于分力。

  例3、作用于同一质点上的三个力,大小分别是20N、15N和10N,它们的方向可以变化,则该质点所受这三个力的合力

  A、最大值是45N;    B、可能是20N; C、最小值是5N;     D、可能是0.

  练习:1、在研究共点力合成的实验中,得到如图所示的合力F与两力夹角θ的关系图线,则下列说法正确的是:

  A、2N≤F≤14N;   B、2N≤F≤10N;

  C、两分力大小分别为2N和8N;

  D、两分力大小分别为6N和8N.

  2、如右图所示,一个物体由绕过定滑轮的绳拉着,分别用图中所示的三种情况拉住,在这三种情况

  下,若绳的张力分别为T1、T2、T3,轴心对定滑轮的支持力分别为N1、N2、N3。滑轮的质量和摩擦均不计,则:

  A、T1=T2=T3,N1>N2>N3;  B、T1>T2>T3,N1=N2=N3;

  C、T1=T2=T3,N1=N2=N3;  D、T1

  三.用平行四边形法则解题

  正交分解法是解决力学问题的基本方法,这种方法往往较繁琐,要求有较好的数学功底,容易因粗心而出错。

  平行四边形法则是一种较简洁的解题方法。在解决三力作用下物体的平衡问题时,灵活运用此法可以使解题过程大大简化。

  平行四边形法常常转化为三角形法。

  练习:1、一个质量为m的物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用,这三个力的大小和方向刚好构成如图所示的三角形,则这个物体所受的合力是:

  A、2F1;  B、F2;  C、F3;  D、2F3。

  1.力的合成

  类型题:求合力的方法

  【例1】物体受到互相垂直的两个力F1、F2的作用,若两力大小分别为5 N、5 N,求这两个力的合力.

  【例2】如图甲所示,物体受到大小相等的两个拉力的作用,每个拉力均为200 N,两力之间的夹角为60°,求这两个拉力的合力.

  练习:

  1 .有两个大小恒定的力,作用在一点上,当两力同向时,合力为A,反向时合力为B,当两力相互垂直时,其合力大小为( )

  A. B.

  C. D.

  2.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们夹角为90°时的合力为F,它们的夹角变为

  120°时,合力的大小为( )

  A.2FB.( /2)FC. FD. /2F

  3.下列几组共点力分别作用在一个物体上,有可能使物体达到平衡状态的是( )

  A.7 N,5 N,3 NB.3 N,4 N,8 N

  C.4 N,10 N,5 N D.4 N,12 N,8 N

  类型题: 弄清合力大小的范围及合力与分力的关系

  【例题】四个共点力的大小分别为2N、3N、4N、6N,它们的合力最大值为_______,它们的合力最小值为_________。

  【例题】四个共点力的大小分别为2N、3N、4N、12N,它们的合力最大值为_______,它们的合力最小值为________

  练习:

  1.关于合力和分力的关系,下列说法正确的是( )

  A.合力的作用效果与其分力作用效果相同

  B.合力大小一定等于其分力的代数和

  C.合力可能小于它的任一分力

  D.合力可能等于某一分力大小

  2.关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是( )

  A.合力大小随两力夹角增大而增大

  B.合力的大小一定大于分力中最大者

  C.两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角减小而增大

  D.合力的大小不能小于分力中最小者

  3.如图1-2-1所示装置,两物体质量分别为m1、m2,悬点ab间的距离大于滑轮的直径,

  不计一切摩擦,若装置处于静止状态,则( )

  A.m2可以大于m1B.m2一定大于

  C.m2可能等于 D.θ1一定等于θ2

  2.力的分解

  (1)力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边。

  (2)两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果来分解。

  【例3】将放在斜面上质量为m的物体的重力mg分解为下滑力F1和对斜面的压力F2,这种说法正确吗?

  【例4】将一个力分解为两个互相垂直的力,有几种分法?

  练习:

  1.将一个力F=10 N分解为两个分力,已知一个分力的方向与F成30°角,另一个分力的大小为6 N,则在分解中( )

  A.有无数组解B.有两解C.有惟一解D.无解

  15.(12分)把一个力分解为两个力F1和F2,已知合力F=40 N,F1与合力的夹角为30 °,如图1-2-9所示,若F2取某一数值,可使F1有两个大小不同的数值,则F2大小的取值范围是什么?

  3. 正交分解法:

  【例5】质量为m的木块在推力F作用下,在水平地面上做匀速运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为?,那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个? A.?mg B.?(mg+Fsinθ)

  C.?(mg+Fsinθ) D.Fcosθ

  【例2】氢气球重10 N,空气对它的浮力为16 N,用绳拴住,由于受水平风力作用,绳子与竖直方向成30°角,则绳子的拉力大小是__________,水平风力的大小是________.

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