内容正文:
第二章
相互作用
第2讲
力的合成与分解
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
高考一轮复习·南方凤凰台·物理
1
夯实双基
基 础 梳 理
1. 合力与分力
(1) 如果一个力产生的 效果 跟几个力共同作用产生的效果相同,这一个力就叫做那几个力的 合力 ,那几个力叫做这一个力的 分力 .合力和分力是 等效替代 的关系.
(2) 两个共点力大小不变时,其合力随夹角的增大而 减小 .
(3) 三个共点力共线且同向时,合力 最大 为F1+F2+F3;以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力最小值为 零 .
效果
合力
分力
替代等效
减小
最大
零
夯实双基
(1) 求几个共点力的 合力 就叫力的合成.
(2) 共点力是作用在物体的同一点或作用线的延长线交于 一点 的力.
(3) 运算法则
平行四边形定则或 三角形 定则.
合力
一点
三角形
2. 力的合成
夯实双基
(4) 多个共点力的合成
①可先求出任意两个力的 合力 ,再求这个合力与第三个力的合力,以此类推.
②正交分解法
合力
使尽量多的力在坐标轴上;先求x和y轴上的合力Fx、Fy;再求合力大小F= 和合力与x轴夹角θ,则 tanθ= .
夯实双基
③计算法
F1与F2垂直
F1与F2大小相等
夹角为θ
F1与F2大小相等
夹角为120°
F= F= 2F1cos F=F1=F2
2F1cos
夯实双基
3. 力的分解
(1) 求一个已知力的 分力 就叫力的分解.
(2) 遵循原则
平行四边形定则或 三角形 定则.
分力
三角形
夯实双基
(3) 力的分解常用的方法
正交分解法 效果分解法
分解
方法 将一个力沿两个互相垂直的方向进行分解 根据一个力产生的实际效果进行分解
实例
分析
结论 Fx=Fcosθ
Fy=Fsinθ F1=
F2= Gtan θ
Gtan θ
夯实双基
说明 ①一般情况下,当物体受到三个或三个以下的力时,常按 实际效果 进行分解
②若这三个力中,有两个力互相垂直,或物体受到三个以上的力时,可选用 正交分解 法
实际效果
正交分解
夯实双基
易 错 辨 析
1. 两个分力大小相同时,方向夹角θ越大,合力越小. ( √ )
2. 合力相同时,两等大分力的夹角θ越大,两分力越大. ( √ )
3. 合力作用在一个物体上,分力作用在两个物体上. ( ✕ )
4. 两个共点力F1、F2的合力大小的范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2. ( √ )
5. 力的分解是力的合成的逆运算. ( √ )
6. 把一个力分解为两个分力,这两个分力共同作用的效果与该力作用的效果相同. ( √ )
7. 互成角度的两个力的合力与分力间构成封闭的三角形. ( √ )
8. 位移、速度、加速度、力和时间都是矢量. ( ✕ )
√
√
✕
√
√
√
√
✕
夯实双基
素养发展
力的合成
1. 共点力合成的方法
(1) 作图法
用统一标度去度量作出的平行四边形的对角线,求出合力的大小,再量出对角线与某一分力的夹角.
(2) 计算法
根据平行四边形定则作出示意图,然后利用求解三角形的方法求出合力.
素养发展
2. 合力范围
(1) 两个共点力的合力范围
|F1-F2|≤F≤F1+F2,两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小.当两个力反向时,合力最小,为|F1-F2|;当两个力同向时,合力最大,为F1+F2.
(2) 三个共点力的合力范围
①最大值
三个力同向时,其合力最大,为Fmax=F1+F2+F3.
②最小值
以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力的最小值为零,Fmin=0;如果不能,则合力的最小值等于最大的一个力减去另外两个力的和,Fmin=F1-(F2+F3)(F1为三个力中最大的力).
素养发展
(多选)两个共点力F1、F2大小不同,它们的合力大小为F,则( AD )
A. F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍
B. F1、F2同时增加10N,F也增加10N
C. F1增加10N,F2减少10N,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;只有当F1、F2相同且互成120°角时,F1、F2同时增加10 N,F也增加10 N,故B错误;只有方向相同时,F1增加10 N,F2减少10 N,F才不变,故C错误;F1、F2中的一个增大,根据平行四边形定则,若F1、F2方向相反,F1>F2,F2增大,合力F减