内容正文:
第3讲 力的合成与分解
大一轮复习讲义
过好双基关
研透命题点
课时精练
内容索引
NEIRONGSUOYIN
过好双基关
01
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 ,那几个力叫做这一个力的 .
(2)关系:合力与分力是 关系.
力的合成
一
合力
分力
等效替代
(1)合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同.( )
(2)合力与原来那几个力同时作用在物体上.( )
√
×
判断正误
2.共点力
作用在物体的同一点,或作用线交于一点的几个力.如图1均为共点力.
图1
3.力的合成
(1)定义:求几个力的 的过程.
(2)运算法则
①平行四边形定则:求两个互成角度的分力的合力,可以用表示这两个力的线段为 作平行四边形,这两个邻边之间的 就表示合力的大小和方向.如图2甲所示,F1、F2为分力,F为合力.
②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的_____
为合矢量.如图乙,F1、F2为分力,F为合力.
图2
合力
邻边
对角线
有向
线段
自测1 (多选)两个共点力F1、F2大小不同,它们的合力大小为F(不为零),则
A.F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍
B.F1、F2同时增加10 N,F也增加10 N
C.F1增加10 N,F2减少10 N,F一定不变
D.若F1、F2中的一个增大,F不一定增大
解析 根据平行四边形定则,F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍,故A正确;
若F1、F2方向相反,F1、F2同时增加10 N,F不变,故B错误;
若F1、F2方向相反,F1增加10 N,F2减少10 N,则F增加20 N,故C错误;
若F1、F2方向相反,F1、F2中的一个增大,F不一定增大,故D正确.
√
√
力的分解
二
1.定义:求一个力的 的过程.
力的分解是 的逆运算.
2.遵循的原则
(1) 定则.(2)三角形定则.
3.分解方法
(1)效果分解法.如图3所示,物体重力G的两个作用效果,一是使物体沿斜面下滑,二是使物体压紧斜面,这两个分力与合力间遵循平行四边形定则,其大小分别为G1=Gsin θ,G2=Gcos θ.
(2)正交分解法.
图3
分力
力的合成
平行四边形
自测2 已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30 N.则
A.F1的大小是唯一的 B.F2的方向是唯一的
C.F2有两个可能的方向 D.F2可取任意方向
解析 由F1、F2和F的矢量三角形图可以看出:
因F2=30 N>F20=Fsin 30°=25 N,且F2<F,所以F1的大小有两种,即F1′和F1″,F2的方向有两种,即F2′的方向和F2″的方向,故选项A、B、D错误,C正确.
√
矢量和标量
三
1.矢量:既有大小又有 的物理量,叠加时遵循 定则,如速度、力等.
2.标量:只有大小没有 的物理量,求和时按 法则相加,如路程、速率等.
方向
平行四边形
方向
代数
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
√
02
研透命题点
共点力的合成
1.两个共点力的合成
|F1-F2|≤F合≤F1+F2,即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力反向时,合力最小;当两力同向时,合力最大.
2.三个共点力的合成
(1)最大值:三个力共线且同向时,其合力最大,为F1+F2+F3.
(2)最小值:任取两个力,求出其合力的范围,如果第三个力在这个范围之内,则三个力的合力的最小值为零,如果第三个力不在这个范围内,则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的大小之和.
基础考点 自主悟透
命题点一
3.几种特殊情况的共点力的合成
类型 作图 合力的计算
互相垂直
两力等大,夹角为θ
两力等大,夹角为120° 合力与分力等大
F′与F夹角为60°
4.力合成的方法
(1)作图法
(2)计算法
若两个力F1、F2的夹角为θ,如图4所示,
合力的大小可由余弦定理得到:
图4
例1 (多选)5个共点力的情况如图5所示,已知F1=F2=F3=F4=F,且这四个力恰好构成一个正方形,F5是其对角线.下列说法正确的是
A.