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________.