专题二 第2讲 力的合成与分解—2021届高三物理一轮高考总复习课件(共49张PPT)

第2讲 力的合成与分解 考点 1 力的合成 1.合力与分力 合 分 等效替代 合成 (1)定义：如果一个力单独作用的效果与几个力同时作用的 共同效果相同，这个力就叫那几个力的________力，而那几个 力就叫这个力的_______力. (2)关系：合力与分力之间在效果上是____________的关系. (3)力的合成与分解：求几个力的合力的过程叫力的______， 求一个力的分力的过程叫力的分解. 2.平行四边形定则 对角线 大小 首尾 合力 (1)平行四边形定则：求两个互成角度的共点力 F1、F2 的合 力，可以用表示 F1、F2 的有向线段为边作平行四边形，平行四 边形的__________(在两个有向线段 F1、F2 之间)就表示合力的 ________和方向，如图 2-2-1 甲所示. (2)三角形定则：求两个互成角度的共点力 F1、F2 的合力， 可以把表示 F1、F2 的线段________顺次相接地画出，把 F1、F2 的另外两端连接起来，则此连线就表示______的大小和方向， 如图乙所示. 图 2-2-1 考点 2 力的分解 分力 平行四边形 1.概念：求一个力的________的过程. 2.遵循的原则：______________定则或三角形定则. 3.分解的方法 作用效果 正交 (1)按力产生的________________进行分解. (2)将已知力按互相垂直的两个方向进行分解——_______ 分解. 【基础自测】 1.两个共点力的大小均为 10 N，如果要使这两个力的合力 大小也是 10 N，那么这两个共点力间的夹角应为( ) B.60° D.120° A.30° C.90° 答案：D 2.两个共点力同向时合力为 a，反向时合力为 b，当两个力 垂直时合力大小为( ) 答案：B A. B. C. D. 解析：假设两个力分别为F1、F2，则同向时：F1＋F2＝a；反向时：F1－F2＝b；当两力垂直时：F＝.由联立可得F1＝，F2＝，解得F＝. ) 3.已知竖直平面内有一个大小为 10 N 的力作用于 O 点，该 力与 x 轴正方向之间的夹角为 30°，与 y 轴正方向之间的夹角为 60°，现将它分解到 x 轴和 y 轴方向上，则( A.Fx＝5 N，Fy＝5 N C.Fx＝5 N，Fy＝5 N D.Fx＝10 N，Fy＝10 N B.Fx＝5 N，Fy＝5 N 解析：画出坐标系及受力情况，如图 D6 所示，已知两分 力方向，作出平行四边形，由三角形关系得 Fx ＝Fcos30° ＝ 图 D6 答案：B 5 N，Fy＝Fsin30°＝5 N. 4.如图 2-2-2 所示，一质量为 m 的沙袋用不可伸长的轻绳悬 挂在支架上，一练功队员用垂直于绳的力将沙袋缓慢拉起，使 绳与竖直方向的夹角为θ＝30°，且绳绷紧，则练功队员对沙袋 施加的作用力大小为( ) 图 2-2-2 A.mg B.mg C.mg　 D.mg 解析：如图 D7，建立直角坐标系对沙袋进行受力分析. 图 D7 答案：A 由平衡条件有：Fcos 30°－FTsin 30°＝0，FTcos 30°＋Fsin 30°－mg＝0，联立可解得：F＝mg，故A正确. 热点 1 共点力的合成问题 [热点归纳] 几种特殊情况的共点力的合成： 情况 两分力互相垂直 两力等大，夹角为θ 两力等大且夹角为120° 图示 结论 F＝ tan θ＝ F＝2F1cos F与F1夹角为 合力与分力等大 【典题 1】(2019 年天津卷)2018 年 10 月 23 日，港珠澳跨 海大桥正式通车.为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索 ( 所有钢索均处在同一竖直面内) 斜拉桥，其索塔与钢索如图 2-2-3 所示.下列说法正确的是( ) A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力 B.为了减小钢索承受的拉力，可以适当降 低索塔的高度 C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时， 钢索对索塔的合力竖直向下 图 2-2-3 D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索 必须对称分布 解析：以桥身为研究对象，钢索对桥身的拉力的合力与桥 身的重力等大反向，则钢索对索塔的向下的压力数值上等于桥 身的重力，增加钢索的数量钢索对索塔的向下的压力数值不变， 故 A 错误；由图 D8 甲可知 2Tcos α＝Mg，当索塔高度降低后， α变大，cos α 变小，故 T 变大，故 B 错误；由 B 的分析可知， 当钢索对称分布时，2Tcos α＝Mg，钢索对索塔的合力竖直向下， 故C正确；受力分析如图乙