第3章 第4节 力的合成和分解-【一本】高中物理知识大盘点

续表 ◆易混易错 项目 整体法 隔离法 ①力是不能传递的。 选用 研究系统外的物体对系统 研究系统内单个物体所受的 我的推力可以传到B上。 原则 整体的作用力 作用力 AB 修第一 777771N7777 册 注意 受力分析时不要考虑系统 般隔离受力较少的物体 我受到A的弹力， 问题 内物体间的相互作用力 并不受人的推力。 ②力不是维持物体运动 第三章 应用 对多个物体的组合体受力分析时，一般要将整体法和隔 的原因。 方法 离法交替运用 F 相互作用 示例：如图所示，有三个相同的物体叠放在一 G 起，置于粗糙水平地面上，现用水平力F作用 B 当物体与传送带一起向 在B上，三个物体仍然静止，请分别分析一下 右匀速运动时，物体在 A与B、B与C、C与地面之间是否存在摩擦力。 沿运动方向上并没有 受力。 分析：用隔离法对A受力分析，A处于平衡状态，只受重力G 和支持力F、,不受摩擦力作用；用整体法对A、B整体受力分 析，水平方向受拉力F和C对B的摩擦力Fc;用整体法对 A、B、C整体受力分析，水平方向受拉力F和地面对C的摩擦 '知识拓展 共点力与非共点力 力。 ①常见共点力 B C 隔离法 77777 777 整体法 整体法 第4节 力的合成和分解5年5考 共点力作用下物体不会 知识点1合力与分力←重成 产生转动效果。 ②非共点力 1.力的作用线：经过作用点且沿力的方向的直线称为力的作 用线。 2.共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用 线相交于一点，这几个力叫作共点力。 3.合力和分力 (1)合力：假设一个力单独作用的效果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合力。 非共，点力作用下物体有 (2)分力：假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效 可能会产生转动。 果相同，这几个力就叫作那个力的分力。 。037● 4.合力与分力的关系 合力的作用效果与分 必修第一册 等效性 力的作用效果相同 相互替代关系 各个分力作用 合力与 同体性 在同一物体上 受力物体相同 分力 第三章 某个分力变化了，合 力同时也发生变化 瞬时性 瞬时对应关系 相互作用 知识点2 实验：探究两个互成角度的力的合成 力 ◆特别提醒 规律◆重难点 正确区分F和F 1.常规实验过程 等效思想 用一个弹蕃 作出力的 合力 测力计拉橡 图示 实验原理 皮条 合力与分 进行比较 力的作用 F是只用一个弹簧测力 效果相同 用两个弹 作出两个力 簧测力计 的图示，用 计拉小圆环得到的，故 份力 互成角度 作图法求出 应沿着橡皮条的方向。 拉橡皮条 合力 图中情况多半属于编造 实验器材 木板、白纸 橡皮条、轻质小圆环、弹簧测力 实验数据。 计两个)、铅笔、图钉若干)、三角板、刻度尺 ◆注意事项 ()用图钉把一张白纸固定在水平桌面上 ①实验前要检查和校正 的木板上 弹簧测力计的零点。 (2)将橡皮条的一端固定，另一端连接轻 质小圆环，橡皮条的长度为GE,如图 ②施加拉力时要沿弹簧 甲所示 测力计轴线的方向，且 (3)用两个弹簧测力计互成角度共同拉动 小圆环，使小圆环到位置O,橡皮条伸长 使弹簧测力计与板面 的长度为EO,如图乙所示 平行。 C (4)用铅笔描下小圆环的位置O,记录弹 ③拉力适当大些，但不 簧测力计的示数F、F,和拉力的方向 G G G 5)只用一个弹簧测力计单独拉动小圆环 能超过弹簧测力计的量 乙 丙 将小圆环拉到相同的位置O,记下弹簧 程，橡皮条形变不能超 实验示意图 测力计的示数F和拉力的方向，如图丙 所示 过其弹性限度。 (6用力的图示法画出F、F,和F,并根 ④同一次实验中，须将 实验 据平行四边形定则作出F、F的合力F 小圆环拉到同一位置O。 步骤 的图示，如图丁所示，比较F与合力F 的大小与方向，看它们在实验误差允许 ⑤两分力F1、F2间的夹 范围内是否相同 角不要太大或太小，以 60°~120°为宜。 两个力合成时，如果以表示这两个力的有向 ⑥同一次实验中，选定 实验结论 线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间 的对角线就代表合力的大小和方向，这个规 的标度要相同。 律叫作平行四边形定则 。038● 2.验证平行四边形定则的其他实验 ® 实验器材 学以致用 图示 注意事项 改进 如何求解两个以上的力 的合力？ 修第一 分析：①先利用平行四 边形定则，求其中两个 册 两弹簧测力计的合力等于重 力的合力，再用平行四 用重物代 A 物所受的重力，故多次实验 边形定则求这个合力与 第三章 替橡皮条 LL. B 无需保证结点位置不变 和第三个力的合力 M F123,以此类推，从而求 出最后的合力。 相互作用 →F F 力 用钩码代 若已知各细绳所系钩码个 |合成F、F 替弹簧测 数，则多次实验平衡时无需 力计 222 保证结点位置不变 F |合成F2、F 用传感 器、重物 拉 F A B 两细绳拉力的合力等于重物 F 代替弹簧 传感 所受的重力，故多次实验无 |合成F23、F 测力计和 需保证结点位置不变 橡皮条 F 知识点33 力的合成重点 ②可将三角形定则推广 为多边形定则，让这几 1.定义：在物理学中，我们求几个力的合力的过程叫作力的 个矢量首尾相接，从第 合成。 一个失量始端指向最后 2.力的三角形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力时， 一个矢量末端的有向线 段表示合夫量。 可以将表示两个力F、F2的图示保持原来的方向依次首尾相 F 接，从第一个力的作用点到第二个力的箭头的有向线段为这 两个共点力的合力F,如图所示。 F 家F F平移 0 3.二力合成的几种情况 合力和分力的大小关系：|F1一F2|≤F合≤F1十F2。 。039。 情景 图示 合力的大小 合力的方向 二力同向 合力最大，F= 与两力的方 必修第一册 (0=0) F1+F2 向相同 二力反向 合力最小，F 与较大的分 F (0=180) |F1-F2 力同向 第三章相互作用 F 二力垂直 tan F=√F+F2 (0=90) 为F与F1的 F |力 夹角 二力等大， F与F1的夹 0 F=2F1cos 夹角为0 角为9 F=F 二力等大， p=60°，9为 夹角为 人120° F=F=F2 F与F1的 120° 夹角 ◆知识图解 力的分解 知识点4力的分解重难点 1,力的分解：把求一个力的分力的过程叫作力的分解。它与力 的合成互为逆运算，都遵循平行四边形定则。 同一个力F可以分解成无数对大小、方向不同的分力。 2.常见力的分解方法 (1)正交分解法：把力沿着两个选定的相 F 互垂直的方向（平面直角坐标系的坐标 轴)分解（如图所示）。 x轴方向上的分力：Fz=Fcos0。 y轴方向上的分力：F,y=Fsin0。 (2)效果分解法 ①方法解读：根据一个力产生的实际效果 进行分解，如图所示，F= cos g,F2= Gtan0。 。040● ②几种按效果分解力的实例 ◆方法总结 按实际效果分解力的 基本思路 mg 实际分析力的确定分 修第一 mg 问题作用效果力方向 利用平行 质量为m的物体静 质量为m的光滑小球 用斧头劈柴，力 四边形定则 止在斜面上，其重力 被悬线挂靠在竖直墙 F产生的作用 利用几作出力的 何知识 平行四边 第三章 产生两个效果：①F 壁上，其重力产生两个 效果为垂直于 分力计算边 形 或角 使物体有沿斜面下滑 效果：①F使小球挤 两个侧面向外 相互作用 的趋势；②F2使物体 压竖直墙面；②F2使 挤压接触面的 压紧斜面，则F= 小球拉紧悬线，则 分力F1、F2,且 ◆方法总结 用图解法分析某个 力 mgsin a,F2=mgcos a F-mgtan a,F2=mg ·F cos a F-F=L 分力最小值的方法 3.力的分解中的力的个数的讨论 条件 已知示意图 分解示意图 解的情况 a 甲 已知两个分力 ①当已知合力F的大小 ◆F 唯一解 的方向 和方向及一个分力F1 的方向时，另一个分力 F2最小的条件是两个 已知一个分力 分力互相垂直，如图甲 F 唯一解 的大小和方向 所示，最小的力F2= Fsin ao ②当已知合力F的方向 及另一个分力F1的大 ①F2<Fsin0 无解 小和方向时，另一个分 F方向 力F2最小的条件是F2 与合力F垂直，如图乙 所示，最小的力F2= ②F2=Fsin0 唯一解 Fisin ao 已知一个分力 F F方向 (F2)的大小 和另一个分力 (F)的方向 ③Fsin0 两个解 F<F F小F方向 F ④F2≥F 唯一解 F F方向 。041。 知识点5矢量与标量 1.矢量：在物理学中，既有大小又有方向，相加时遵从平行四边 必修第一册 形定则的物理量叫作矢量。例如速度、加速度、位移、力等。 共始端、连末端，指向 被减。 第三章 F 矢量和 矢量差 相互作用 2.标量：在物理学中，只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则 的物理量叫作标量。例如时间、路程、质量、温度、长度、能量、 力 速率等。 今特别提醒 速度为零了， 第5节 共点力的平衡5年28考 是静止了吧 知识点1共点力的平衡 非也 非也 1.共点力作用下物体的平衡 注意：静止状态与速度 为0不是一回事，静止 (1)平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态叫作平衡 状态说明v=0,a=0, 状态，是加速度a=0的状态。 若仅0=0，而a≠0，则 (2)平衡条件：物体所受的合力为0，即F合=0。若采用正交 物体处于非平衡状态。 珍方法总结 分解法求平衡问题，则平衡条件是F合=0，F哈=0。 共点力的静态平衡 2.共点力平衡的常用推论 问题的解题步骤 ①选取研究对象：选取 二力平衡 这一对平衡力必定大小相等、方向相反 一个平衡体（单个物体 其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方 或多个物体的组合)作 三力平衡 向相反 为研究对象。 ②受力分析：对研究对 其中任意一个力与其余几个力的合力大小相等、方向 象进行受力分析，并画 多力平衡 相反 出受力示意图。 ③明确解题策略：合成 3.解决物体静态平衡问题的常用方法 法、分解法、正交分解 (1)力的三角形法 法等。 ④列方程求解：根据共 当物体受三个力而处于平衡状态时，三个力的合力为0，无论 点力的平衡条件，列出 是使用力的合成还是力的分解都可以将三个力平移到一个三 平衡方程。 角形中，这个三角形的三条边分别代表这三个力。 ①若三个力所构成的三角形为直角三角形，可利用三角函数 求解。 。042●