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高考物理復(fù)習(xí)之力的合成和分解

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  彈力和摩擦力屬被動(dòng)力,它們的大小和方向與物體受其它力的情況有關(guān)。下面由學(xué)習(xí)啦小編給你帶來關(guān)于高考物理復(fù)習(xí)之力的合成和分解,希望對(duì)你有幫助!

  一.物體受力分析

  物體受力分析是解決物理問題的基礎(chǔ)。

  1.明確研究對(duì)象

  2.隔離研究對(duì)象

  將研究對(duì)象從周圍物體中隔離出來,只分析研究對(duì)象受到的作用力,不考慮研究對(duì)象對(duì)別的物體的作用力;只分析外力,不分析內(nèi)力。

  3.按順序分析

  重力、電磁力、彈力、摩擦力(先場(chǎng)力,后接觸力,再摩擦力)

  彈力和摩擦力屬被動(dòng)力,它們的大小和方向與物體受其它力的情況有關(guān)。

  凡有接觸的地方都要考慮是否有彈力,凡有彈力的地方都要考慮是否有摩擦力。

  4.防止添力和漏力

  按正確的順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體。

  例1、如圖,A和B在水平力F作用下,在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。分析A、B物體所受的力,并指出B所受的每一力的反作用力。

  練習(xí):1、如圖所示,光滑斜面上有兩個(gè)疊放的物體A和B。A跟光滑豎直墻壁接觸,兩物體均保持靜止。分析A的受力情況。

  二.力的合成和分解

  1.原則:等效替代。

  用一個(gè)力等效代替幾個(gè)力叫力的合成,用幾個(gè)力等效代替一個(gè)力叫力的分解。

  合力和分力是等效替代關(guān)系,即合力和分力的作用效果相同。

  在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí),考慮了合力就不考慮分力,考慮了分力就不考慮合力,因?yàn)樗鼈兪堑刃娲P(guān)系。

  2.方法:

  平行四邊形法則、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

 ?、?同一直線上兩力的合成

  先規(guī)定正方向,轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。

  同向兩力的合成:相加。(合力最大)

  反向兩力的合成:大力減小力,合力方向與大力方向相同。(合力最小)

  實(shí)質(zhì):規(guī)定正方向后,加上一個(gè)"負(fù)"的力。(《金版教程》P15)1

 ?、?互相垂直的兩力的合成:解直角三角形。

 ?、?互成角度的兩力的合成(《金版教程》P16 ⑶ )

  θ為兩力F1、F2的夾角。

  4、力的分解

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

  注意:這種分解并不是絕對(duì)的。如圖。

  分解力時(shí),要根據(jù)力的實(shí)際作用效果來分。

  ⑵.斜向上方(或斜向下方)的力的分解:

  F1=Fcosθ    F2=Fsinθ

 ?、?正交分解:正交分解法求合力,在解決多個(gè)力的合成時(shí),有明顯的優(yōu)點(diǎn)。在運(yùn)用牛頓第二定律解題時(shí)常常用到。

  建立直角坐標(biāo)系,將力向兩個(gè)坐標(biāo)軸分解,轉(zhuǎn)化為同一直線上的力的合成。

  5.合力和分力的關(guān)系

 ?、?合力與分力是從力對(duì)同一物體產(chǎn)生的作用效果相同來定義的,因此,作用在不同物體上的力,不能合成,因?yàn)樗鼈兊淖饔眯Ч粫?huì)相同。

  ②.一個(gè)力被合力(或分力)替代后,本身不再參與計(jì)算,以免重復(fù)。

  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、作用于同一質(zhì)點(diǎn)上的三個(gè)力,大小分別是20N、15N和10N,它們的方向可以變化,則該質(zhì)點(diǎn)所受這三個(gè)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.

  練習(xí):1、在研究共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中,得到如圖所示的合力F與兩力夾角θ的關(guān)系圖線,則下列說法正確的是:

  A、2N≤F≤14N;   B、2N≤F≤10N;

  C、兩分力大小分別為2N和8N;

  D、兩分力大小分別為6N和8N.

  2、如右圖所示,一個(gè)物體由繞過定滑輪的繩拉著,分別用圖中所示的三種情況拉住,在這三種情況

  下,若繩的張力分別為T1、T2、T3,軸心對(duì)定滑輪的支持力分別為N1、N2、N3。滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計(jì),則:

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

  C、T1=T2=T3,N1=N2=N3;  D、T1

  三.用平行四邊形法則解題

  正交分解法是解決力學(xué)問題的基本方法,這種方法往往較繁瑣,要求有較好的數(shù)學(xué)功底,容易因粗心而出錯(cuò)。

  平行四邊形法則是一種較簡(jiǎn)潔的解題方法。在解決三力作用下物體的平衡問題時(shí),靈活運(yùn)用此法可以使解題過程大大簡(jiǎn)化。

  平行四邊形法常常轉(zhuǎn)化為三角形法。

  練習(xí):1、一個(gè)質(zhì)量為m的物體受到三個(gè)共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用,這三個(gè)力的大小和方向剛好構(gòu)成如圖所示的三角形,則這個(gè)物體所受的合力是:

  A、2F1;  B、F2;  C、F3;  D、2F3。

  1.力的合成

  類型題:求合力的方法

  【例1】物體受到互相垂直的兩個(gè)力F1、F2的作用,若兩力大小分別為5 N、5 N,求這兩個(gè)力的合力.

  【例2】如圖甲所示,物體受到大小相等的兩個(gè)拉力的作用,每個(gè)拉力均為200 N,兩力之間的夾角為60°,求這兩個(gè)拉力的合力.

  練習(xí):

  1 .有兩個(gè)大小恒定的力,作用在一點(diǎn)上,當(dāng)兩力同向時(shí),合力為A,反向時(shí)合力為B,當(dāng)兩力相互垂直時(shí),其合力大小為( )

  A. B.

  C. D.

  2.有兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1和F2,當(dāng)它們夾角為90°時(shí)的合力為F,它們的夾角變?yōu)?/p>

  120°時(shí),合力的大小為( )

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

  3.下列幾組共點(diǎn)力分別作用在一個(gè)物體上,有可能使物體達(dá)到平衡狀態(tài)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

  類型題: 弄清合力大小的范圍及合力與分力的關(guān)系

  【例題】四個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為2N、3N、4N、6N,它們的合力最大值為_______,它們的合力最小值為_________。

  【例題】四個(gè)共點(diǎn)力的大小分別為2N、3N、4N、12N,它們的合力最大值為_______,它們的合力最小值為________

  練習(xí):

  1.關(guān)于合力和分力的關(guān)系,下列說法正確的是( )

  A.合力的作用效果與其分力作用效果相同

  B.合力大小一定等于其分力的代數(shù)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.關(guān)于兩個(gè)大小不變的共點(diǎn)力與其合力的關(guān)系,下列說法正確的是( )

  A.合力大小隨兩力夾角增大而增大

  B.合力的大小一定大于分力中最大者

  C.兩個(gè)分力夾角小于180°時(shí),合力大小隨夾角減小而增大

  D.合力的大小不能小于分力中最小者

  3.如圖1-2-1所示裝置,兩物體質(zhì)量分別為m1、m2,懸點(diǎn)ab間的距離大于滑輪的直徑,

  不計(jì)一切摩擦,若裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )

  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邊形法則,力的分解相當(dāng)于已知對(duì)角線求鄰邊。

  (2)兩個(gè)力的合力惟一確定,一個(gè)力的兩個(gè)分力在無附加條件時(shí),從理論上講可分解為無數(shù)組分力,但在具體問題中,應(yīng)根據(jù)力實(shí)際產(chǎn)生的效果來分解。

  【例3】將放在斜面上質(zhì)量為m的物體的重力mg分解為下滑力F1和對(duì)斜面的壓力F2,這種說法正確嗎?

  【例4】將一個(gè)力分解為兩個(gè)互相垂直的力,有幾種分法?

  練習(xí):

  1.將一個(gè)力F=10 N分解為兩個(gè)分力,已知一個(gè)分力的方向與F成30°角,另一個(gè)分力的大小為6 N,則在分解中( )

  A.有無數(shù)組解B.有兩解C.有惟一解D.無解

  15.(12分)把一個(gè)力分解為兩個(gè)力F1和F2,已知合力F=40 N,F(xiàn)1與合力的夾角為30 °,如圖1-2-9所示,若F2取某一數(shù)值,可使F1有兩個(gè)大小不同的數(shù)值,則F2大小的取值范圍是什么?

  3. 正交分解法:

  【例5】質(zhì)量為m的木塊在推力F作用下,在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng).已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?,那么木塊受到的滑動(dòng)摩擦力為下列各值的哪個(gè)? A.?mg B.?(mg+Fsinθ)

  C.?(mg+Fsinθ) D.Fcosθ

  【例2】氫氣球重10 N,空氣對(duì)它的浮力為16 N,用繩拴住,由于受水平風(fēng)力作用,繩子與豎直方向成30°角,則繩子的拉力大小是__________,水平風(fēng)力的大小是________.

高考物理復(fù)習(xí)之力的合成和分解

彈力和摩擦力屬被動(dòng)力,它們的大小和方向與物體受其它力的情況有關(guān)。下面由學(xué)習(xí)啦小編給你帶來關(guān)于高考物理復(fù)習(xí)之力的合成和分解,希望對(duì)你有幫助! 一.物體受力分析 物體受力分析是解決物理問題的基
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