浙江2020版高考物理大一轮复习第二章相互作用第2讲力的合成与分解学案.docx

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1、第2讲　力的合成与分解[考试标准]知识内容考试要求说明力的合成c1.不要求求解两个分力成任意角度时的合力．2.不要求用相似三角形知识求分力．3.不要求用求解斜三角形的知识求分力.力的分解c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合力，那几个力叫做这一个力的分力．(2)关系：合力与分力是等效替代关系．2．力的合成(1)定义：求几个力的合力的过程．(2)运算法则①平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，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

2、就表示合力的大小和方向．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有向线段为合矢量．自测1　关于几个力及其合力，下列说法不正确的是(　　)A．合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同B．合力与原来那几个力同时作用在物体上C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用D．求几个力的合力遵守平行四边形定则答案　B二、力的分解1．定义：求一个力的分力的过程．力的分解是力的合成的逆运算．2．遵循的原则：(1)平行四边形定则．(2)三角形定则．3．力的分解依据(1)一个力可以分解为两个力，如果没有限制，同一个力可以分

3、解为无数对大小、方向不同的分力．(2)在实际问题中，要依据力的实际作用效果分解．自测2　下列图中按力的作用效果分解正确的是(　　)答案　A三、矢量和标量1．矢量：既有大小又有方向的物理量，叠加时遵循平行四边形定则，如速度、力等．2．标量：只有大小没有方向的物理量，求和时按代数法则相加，如路程、速率等．自测3　下列各组物理量中全部是矢量的是(　　)A．位移、速度、加速度、力B．位移、时间、速度、路程C．力、位移、速率、加速度D．速度、加速度、力、路程答案　A命题点一　力的合成1．两个共点力的合力范围：

4、F1－F2

5、≤F≤F1＋F22．重要结论(

6、1)两个分力大小一定时，夹角θ越大，合力越小．(2)合力一定时，两等大分力的夹角越大，两分力越大．(3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力．3．共点力合成的方法(1)作图法．(2)计算法：根据平行四边形定则作出示意图，然后利用解三角形的方法求出合力，是解题的常用方法．例1　水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一光滑轻质滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m＝10kg的重物，∠CBA＝30°，如图1所示，则滑轮受到绳子的作用力为(g取10m/s2)(　　)图1A．50NB．50NC．100ND．100N答案　

7、C解析　依据平行四边定则作图，由几何关系知∠CBD＝120°，∠CBE＝∠DBE，得∠CBE＝∠DBE＝60°，即△DBE是等边三角形，所以F合＝mg＝100N，故C正确．例2　(多选)一物体静止于水平桌面上，两者之间的最大静摩擦力为5N，现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为2N、2N、3N．下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是(　　)A．物体所受静摩擦力可能为2NB．物体所受静摩擦力可能为4NC．物体可能仍保持静止D．物体一定被拉动答案　ABC解析　两个2N力的合力范围为0～4N，然后与3N的力合成，则三个力

8、的合力范围为0～7N，由于最大静摩擦力为5N，因此可判定A、B、C正确，D错误．变式1　一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图2所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是(　　)图2A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不确定B．三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向C．三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向D．由题给条件无法求出合力大小答案　B解析　如图所示，假设图中的方格边长代表1N，则沿x轴方向有Fx＝F1x＋F2x＋F3x＝(6＋2＋4)N＝12N，沿y轴方向有Fy＝F1y＋F2y＋F3y＝(3－

9、3)N＝0，F合＝3F3，故选B.变式2　如图3所示，小球A、B通过一条细绳跨过轻质定滑轮连接，它们都穿在一根竖直杆上．当两球平衡时，连接两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ和2θ.假设装置中的各处摩擦均不计，则A、B球的质量之比为(　　)图3A．2cosθ∶1B．1∶2cosθC．tanθ∶1D．1∶2sinθ答案　B解析　分别对A、B两球受力分析，如图所示：由力的合成和分解得：FTAsinθ＝mAg，FTBsin2θ＝mBg，FTA＝FTB，故mA∶mB＝sinθ∶sin2θ＝1∶2cosθ，故选B.变式3　一个质点在三个共点力F1、F2、

10、F3的作用下处于平衡状态，如图4所示，则它们的大小关系是(　　)图4A．F1>F2>F3B．F1>F3>F2C．F3>F1>F2D．F2>F1>F3答案　C解析　因