2023届上海市新高考物理一轮复习课件：第二章 力 物体的平衡 2-2

上海新高考物理 一轮复习 第二章 力 物体的平衡（2） 力的合成与分解 牛顿第三定律 1 概述 知识点 1 力的合成和分解 2 牛顿第三定律 力的合成 矢量合成 垂直情况 F1 F2 F合 =5 N F1 F2 =3 N =4 N 任意角度 F1 F2 F1 F2 F合 分力大小不变，角度越大，合力越小 力的合成 矢量合成 F F 等大夹角120° F F 等大夹角90° F F 等大夹角60° 所有矢量的运算都遵循平行四边形法则 此法则也是判断物理量是否为矢量的准则 力的合成 矢量合成 三力合成的最值问题 （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。 力的合成 典型例题1 下列各组共点的三个力，合力可能为零的是（　　） （ A ） 3N、 3N 、 3N （ B ） 3N 、 3N 、 3N （ C ） 3N 、 3N 、 3N （ D ） 3N 、 3N 、 3N 变式训练1 5个共点力的情况如图所示，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 ） F1和F5的合力与F3大小相等，方向相反 （ B ）这5个共点力能合成大小为2F、相互垂直的两个力 （ C ）除F5以外的4个力的合力的大小为F （ D ）这5个共点力的合力恰好为F，方向与F1和F3的合力方向相同 C A 力的分解 按效果进行分解 实例 分解思路 拉力F可分解为 水平方向分力F1＝Fcosα 竖直方向分力F2＝Fsinα 重力分解为 沿斜面向下的力F1＝mgsinα 垂直斜面向下的力F2＝mgcosα 重力分解为 使球压紧挡板的分力F1＝mgtanα 使球压紧斜面的分力F2＝ 力的分解 按效果进行分解 实例 分解思路 重力分解为使球压紧竖直墙壁的分力F1＝mgtan α 使球拉紧悬线的分力F2＝ 重力分解为拉紧AO线的分力F2和拉紧BO线的分力F1 大小都为F1＝F2＝ 力的分解 正交分解 定义 将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法 建立坐标轴的原则 一般选共点力的作用点为原点 ①以少分解力和容易分解力为原则（即尽量多的力在坐标轴上）； ②习惯以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系。 ③尽量不分解未知量。 方法 物体受到多个力作用F1、F2、F3…求合力F时，可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解。 x轴上的合力： Fx＝Fx1＋Fx2＋Fx3＋…   合力大小：F＝ 合力方向：与x轴夹角设为θ， 则tanθ＝ 。 y轴上的合力： Fy＝Fy1＋Fy2＋Fy3＋…   典型例题2李强同学设计的一个小实验如图所示，他将细绳的一端系在手指上，细绳的另一端系在直杆的A端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”。在杆的A端悬挂不同的重物，并保持静止。通过实验会感受到（ ）多选 （ A ）细绳是被拉伸的，杆是被压缩的 （ B ）杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向A （ C ）细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B指向A （ D ）所挂重物质量越大，细绳和杆对手的作用力也越大 ACD 牛顿第三定律 变式训练2已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为 ，方向未知，则F1的大小可能是（ ）多选 （ A ） （ B ） （ C ） （ D ） AC 牛顿第三定律 牛顿第三定律 作用力和反作用力的特点 三异 反向 异体 不同效果 两无关 与相互作用的两物体的运动状态无关 与是否和其他物体相互作用无关 三同 同时产生、变化、消失 同大小 同性质 牛顿第三定律 一对平衡力与作用力、反作用力的比较 名称 项目 一对平衡力 作用力与反作用力 作用对象 同一个物体 两个相互作用的不同物体 作用时间 不一定同时产生、同时消失 一定同时产生、同时消失 力的性质 不一定相同 一定相同 作用效果 可相互抵消 不可抵消 典型例题3如图，一女士借助瑞士球做靠墙静蹲运动，女士后背部保持挺直且倚靠在瑞士球上，瑞士球则倚靠在竖直墙面上，此时女士和瑞士球都处于静止状态。下列说法正确的是（　　） （ A ）瑞士球总共受到3个力作用 （ B ）女士的脚不受地面的摩擦力作用 （ C ）女士对瑞士球的弹力是由女士的形变产生的 （ D ）女士对瑞士球的弹力与墙壁对瑞士球的弹力是一对相互作用力 C 牛顿第三定律 变式训练3质量为50kg体操运动员肖若腾在自由体操比赛