2.2.2力的合成与分解课件-2021-2022学年高三上学期物理一轮复习

2022届物理一轮复习 第二章第2讲　力的合成与分解 第二课时 高三物理组 考点二　力的分解 师生共研 题型1|效果分解法 例1 (多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则(　　) A．若F一定，θ大时FN大 B．若F一定，θ小时FN大 C．若θ一定，F大时FN大 D．若θ一定，F小时FN大 答案：BC 考点突破 解析：选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向左的力F和两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以两侧给它的与木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的推力是相等的，力F的分解如图． 则F＝FN1cos ＋FN2cos ＝2FN1cos ＝2FN1sin ，FN＝FN1＝FN2， 故解得FN＝，所以F一定时，θ越小，FN越大；θ一定时，F越大，FN越大，A、D错误，B、C正确． 题后反思 力的效果分解法的步骤 题型2|正交分解法 例2 如图所示，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(　　) A.mg　　　 B.mg　　　 C.mg　　　D.mg 解析：如图，建立直角坐标系，对沙袋进行受力分析．由平衡条件有：F cos 30°－FTsin 30°＝0， FTcos 30°＋F sin 30°－mg＝0，联立可解得：F＝mg，选项A正确． 答案：A 题后反思 正交分解法的步骤 练1　[2020·肇庆模拟]如图所示，被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球．若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的(　　) A．1和4 B．3和4 C．2和4 D．3和2 解析：小球的重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，故应按这两个方向分解，分别是3和4，故B正确，A、C、D错误． 答案：B 练2　如图所示，建筑装修中工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨，当对磨石施加竖直向上大小为F的推力时，磨石恰好沿斜壁向上匀速运动．已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ，斜壁与竖直方向的夹角为θ，则磨石受到的摩擦力是(　　) A．(F－mg)cos θ B．(F－mg)sin θ C．μ(F－mg)cos θ D．μ(F－mg) 答案：A 解析：分析磨石的受力情况，其受重力mg、弹力FN(垂直于斜壁向下)、摩擦力Ff(沿斜壁向下)、外力F四个力，沿斜壁和垂直于斜壁方向把这四个力正交分解，由于磨石处于平衡状态，在沿斜壁方向有mg cos θ＋Ff＝F cos θ，垂直于斜壁方向有FN＋mg sin θ＝F sin θ，Ff＝μFN，则Ff＝(F－mg)cos θ，选项A正确． 练3　如图所示，质量M＝60 kg的人用绳子通过定滑轮拉着质量m＝10 kg的物块一直保持静止不动．若不计绳与滑轮的摩擦，绳与竖直方向的夹角为α＝60°，g取10 m/s2.下列说法中正确的是(　　) A．人对地面的压力大小为550 N B．地面对人的摩擦力大小为50 N C．绳对滑轮的作用力大小为100 N D．人的质量越大受到地面的摩擦力越大 解析：绳子拉力总等于物块的重力100 N，则有T′＝T＝mg，对人和滑轮分别进行受力分析如图所示，可得人对地面的压力大小为N′＝N＝Mg－mg cos α＝600 N－50 N＝550 N，A正确；地面对人的摩擦力大小为f＝mg sin α＝100× N＝50 N，B错误；对滑轮受力分析可得绳对滑轮的作用力大小为F＝2mg cos ＝100 N，C错误；改变人的质量，静摩擦力不变，D错误． 答案：A 考点三　“死结”和“活结”模型 多维探究 题型1| “死结”模型 “死结”可理解为把绳子分成两段，且不可以沿绳子移动的结点．“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等． 例3 [2020·全国卷Ⅲ，17]如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连．甲、乙两物体质量相等．系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β.若α＝70°，则β等于(　　) A．45°　　 　B．55°　　　 C．60°　　　 D．70° 解析：O点受力如图 因为甲、乙物体质量相等 所以F1与F2大小相等，合成的平行四边形为菱形，α＝70°，则∠1＝∠2＝55° F1和F2的合力与F3等大反向，β＝∠2，故B正确