学海导航2013届高三物理一轮复习课件广东专用第二章 相互作用 第2节力的合成与分解.ppt

跟踪训练3　(单选)如图2-2-10所示，一个重为5N的大砝码，用细线悬挂在O点，现在用力F拉砝码，使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态，此时所用拉力F的最小值为( ) A．5.0N B．2.5N C．8.65N D．4.3N 【解析】 F最小时，与悬线垂直，根据力的合成与分解的知识可得，Gsin30°=F，所以F=2.5N. 图2-2-10 B * 第2节力的合成与分解 学海导航2013届高三物理一轮复习课件广东专用 合力与分力 图2-2-2 【解析】 改变两力F1、F2之间的夹角θ，通过数学归纳法、作图法或余弦定理可得到： 若θ↑，F↓；若θ↓，F↑； 当两个分力F1、F2在同一直线上时，当F1、F2在同向时，合力大小为F1+F2，当F1、F2在反向时，合力大小为|F1-F2| 由此可推断(F1、F2)的合力(F)的取值范围为：|F1-F2|≤F≤(F1+F2) 【答案】 见解析 【点评】 在两个分力大小不变情况下，改变两力F1、F2之间的夹角，通过数学归纳法、作图法或余弦定理可得到合力变化的规律．用数学方法处理物理问题的能力是高考考查的重要能力．作图法、数学推理、数学归纳等是常用的数学方法，这在本题得到了很好的体现． 【例2】(双选)用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，如图2-2-3所示．P、Q均处于静止状态，则下列相关说法正确的是(　　) A．P受到4个力作用 B．Q受到3个力作用 C．若绳子变长，绳子的拉力将变小 D．若绳子变短，Q受到的静摩擦力将增大 物体的受力分析 图2-2-3 【解析】 本题考查受力分析的两种方法：整体法和隔离法的灵活运用能力，考查对牛顿第三定律的理解能力．先研究Q，Q受竖直向下的重力和P对它的竖直向上的摩擦力而平衡，故Q受到的静摩擦力始终等于其重力，选项D错误；同时Q受P对它的压力和墙壁对它的支持力．再研究P，P受重力、绳子拉力、Q对它的支持力和竖直向下的摩擦力作用，选项A正确、B错误．以P、Q整体为研究对象，设绳子与墙壁之间的夹角为θ，若绳子变长，θ变小，根据平衡条件在竖直方向上有：Fcosθ=G，则绳子的拉力将变小，选项C正确． 【答案】 AC 【点评】 在研究本题过程中，要注意研究对象的变化，不同研究对象受力情况则不同，这也正是个别同学在解题过程中容易出错的原因所在． 1．在受力分析时不能正确选择研究对象． 2．在受力分析时，既分析实际物体的受力情况，又多分析出分力或合力． 【例3】(单选)如图2-2-4所示，物体A靠在竖直墙面上，在力F作用下，A、B保持静止．物体A的受力个数为(　　) A．2 B．3 C．4 D．5 图2-2-4 【错解】 选C 【错解原因】 认为A受到墙壁的支持力作用，所以错选C. 【正解】 A的受力情况如图所示．先以A、B整体为研究对象，受到向上的推力F和重力(墙壁对A无弹力)；再隔离A为研究对象，A受竖直向下的 重力、B对A的支持力和摩擦力，所以 A受到三个力的作用，选项B正确． 【答案】 B 【纠错心得】 解受力分析时不能想当然，要善于变换研究对象，运用联系的观点，灵活运用整体法和隔离法． 【例4】(单选)在同一平面内有三个共点力作用在同一物体上，它们的大小和方向如图2-2-5所示，这三个力的合力大小约为(　　) A．4N B．12N C．14N D．20N 题型一　力的正交分解法 图2-2-5 【答案】 C 【思维拓展】当求两个力的合力时，可以考虑三角形法；但求多个力的合力时，一般用正交分解法． 用正交分解法求合力的一般步骤如下： ①取合适的方向建立坐标系 ②将不在坐标轴上的力沿坐标轴方向分解 ③分别算出x轴和y轴方向上所受的合力，合力等于在该方向上所有力的代数和(沿坐标轴正方向的力取为正，反之取为负) 跟踪训练1　(单选)如图2-2-6所示，质量为m的物体悬挂在轻质的支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2.以下结果正确的是( ) 图2-2-6 D 【解析】O点的受力：AO施加水平向左的力，BO施加斜向右上方的力和绳子竖直向下的力．运用正交分解法可知，选项D正确． 【例5】如图2-2-7所示有五个共点力作用于同一点O，表示这五个力的有向线段恰好分别构成正六边形的两个邻边和三条对角线，已知F3=10N，求这五个力的合力的大小和方向． 题型二　力的合成 图2-2-7 【切入点】利用三角形定则或正交分解法皆可 【解析】 多力合成的方法是先求任意两个力