第二章 第3讲 力的合成与分解-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（新教材，人教版）

第3讲　力的合成与分解 梳理必备知识 回归教材 一、力的合成 1.共点力:几个力如果都作用在物体的 ,或者它们的 相交于一点,这几个力叫作共点力,如图所示。 2.合力与分力 (1)定义:假设一个力单独作用的 跟某几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的 。假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同,这几个力就叫作那个力的 。 (2)关系:合力和分力是一种 关系。 同一点 作用线 效果 合力 分力 等效替代 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,如果以表示这两个力的有向线段为 作平行四边形,这两个邻边之间的 就代表合力的大小和方向。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 为矢量和。如图乙所示,F1、F2为分力,F为合力。 合力 邻边 对角线 有向线段 二、力的分解 1.定义:求一个力的 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。 分力 平行四边形 方向 平行四边形定则 算术法则 [教材情境] (人教版必修第一册第68页“合力与分力”)如图甲所示,两个小孩分别用F1、F2提着一桶水,水桶静止;如图乙所示,一个大人单独用力F提着同一桶水,水桶静止。 1.正误辨析 (1)F1和F2是共点力。(　　) (2)F1和F2的共同作用效果与F的作用效果相同。(　　) (3)水桶的重力就是F1、F2两个力的合力。(　　) (4)在进行力的合成与分解时,要应用平行四边形定则或三角形定则。(　　) √ √ × √ 2.(多选)已知水和水桶受到的总重力为G,提水桶的两个力F1和F2间的夹角为θ,两力的 合力为F。以下说法正确的是(　　) AC 提升关键能力 突破考点 考点一　共点力的合成 1.合力范围的确定 (1)两个共点力的合力范围:|F1-F2|≤F≤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(三个力首尾相接),则其合力的最小值为零,即Fmin=0;如果不能,则合力的最小值为Fmin=F1-|F2+F3| (F1为三个力中最大的力)。 2.共点力合成的常用方法 (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)。 (2)计算法:几种特殊情况的共点力的合成。 [例1] [作图法和计算法求合力] 港珠澳大桥是一座跨海大桥,连接香港大屿山、澳门半岛和广东省珠海市,全长为49.968千米,主体工程“海中桥隧” 长35.578千米,其中海底隧道长约6.75千米,桥梁长约29千米。桥梁采用斜拉索式,如图,假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是30°,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? 解析:把两根钢索的拉力看成沿钢索方向的两个分力,以它们为邻边画出一个平行四边形,其对角线就表示它们的合力。由对称性可知,合力方向一定沿塔柱竖直向下,用两种方法计算合力的大小。 法一　作图法 如图1所示,自O点引两根有向线段OA和OB, 它们跟竖直方向的夹角都为30°, 取单位长度为1×104 N, 则OA和OB的长度都是3个单位长度, 量得对角线OC长约为5.2个单位长度, 所以合力的大小为F=5.2×1×104 N=5.2×104 N,方向竖直向下。 答案:5.2×104 N　方向竖直向下 [例2] [多力的合成](2022·河北肃宁模拟)(多选)一物体静止于水平桌面上,两者之间的最大静摩擦力为5 N,现将水平面内三个力同时作用于物体上的同一点,三个力的大小分别为2 N、4 N、3 N。下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是(　　) A.物体所受静摩擦力可能为2 N B.物体所受静摩擦力可能为4 N C.物体可能仍保持静止 D.物体一定被拉动 ABC 解析:根据平行四边形定则,2 N和4 N的力的合力范围为2 N≤F12≤6 N,然后与3 N的力合成,则三力的合力范围为0≤F123≤9 N,由于最大静摩擦力