第二章 第3讲 力的合成与分解 共点力的平衡条件-2023高考物理一轮复习【导与练】高中总复习第1轮教学课件PPT（新教材，粤教版，广东专用）

第3讲　力的合成与分解　共点力的平衡条件 物理 考情分析 教材梳理 考点探究 高考观察 物理 考情分析 考题归类·科学分析 本讲关联考题 试题命制情境 本讲考情分析 2021·广东卷,T3 以曲辕犁相对直辕犁的优势为背景考查力的合成与分解(生活实践问题情境) 力的合成与分解及共点力的平衡条件是力学的基础,其考查方式通常是应用力的合成与分解的方法结合平衡条件求解平衡问题,题型多为选择题,也常以计算题中某一问的方式出现。 2021·福建卷· T13 火星探测器着陆火星之前的悬停避障阶段,能借助变推力发动机实现悬停的探测器的最大质量的求解 (生活实践问题情境) 2020·全国Ⅲ卷, T17 以甲、乙两物体通过定滑轮连接在同一结点为背景考查力的合成与分解(学习探索问题情境) 2020·山东卷,T8 考查共点力的平衡条件 (学习探索问题情境) 物理 教材梳理 教材回扣·自测自纠 知识·填空 一、力的合成 1.共点力:如果几个力作用在物体的 上,或者几个力的 相交于同一点,这几个力就称为共点力,如图所示。 同一点 作用线 物理 2.合力与分力 (1)定义:如果一个力产生的 与另外几个力共同作用产生的效果相同,那么这个力与另外几个力等效,可以相互替代,这个力称为另外几个力的 。另外几个力称为这个力的 。 (2)关系:合力和分力是一种 关系。 3.力的合成 (1)定义:求几个力的 的过程。 效果 合力 分力 等效替代 合力 物理 (2)运算法则 ①平行四边形定则:如果以表示两个分力的线段为 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。如图乙所示,F1、F2为分力,F为合力。 邻边 对角线 有向线段 物理 二、力的分解 1.定义:求一个已知力的 的过程。 2.遵循原则: 定则或三角形定则。 三、矢量和标量 1.矢量:既有大小又有 ,相加时遵从 的物理量。 2.标量:只有大小没有方向,相加时遵从 的物理量。 四、共点力的平衡条件 1.平衡状态:物体处于 或者保持 的状态。 2.平衡条件:F合= 。 分力 平行四边形 方向 平行四边形定则 算术法则 静止 匀速直线运动 0 物理 情境·自测 1.如图所示,一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方向匀速运动。用G表示无人机重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是(　 　) B 解析:由于无人机正沿直线朝斜向下方向匀速运动,即所受合力为零,所以只有图B受力可能为零,故B正确。 物理 B 物理 AC 物理 考点探究 合作探究·突破考点 考点一　共点力的合成 1.合力的大小范围 (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代数和的绝对值。 归纳·拓展 物理 思考 三力合成时,合力的最小值一定是零吗?有三个力,分别为12 N、6 N、4 N,则这三个力的合力的最小值是多少? 提示:不一定;最小值为2 N。 物理 2.共点力合成的方法 (1)作图法:从力的作用点起,按同一标度作出两个分力F1和F2的图示,再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形,画出过作用点的对角线,量出对角线的长度,计算出合力的大小,量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。 物理 (2)计算法:几种特殊情况的共点力的合成。 物理 [例1] 假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°,如图所示,每根钢索中的拉力都是3×104 N,那么它们对塔柱形成的合力有多大?方向如何? 典