RJ版 物理 新课标高考总复习RJ版 物理 新课标高考总复习(对应学生用书P23)一、力的合成与分解()1力的合成(1)合力与分力定义：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力 逻辑关系：合力和分力是一种等效替代关系(2)共点力：作用在物体的同一点，或作用线的延长线交于一点的力 (3)力的合成：求几个力的合力的过程或方法RJ版 物理 新课标高考总复习(4)力的合成平行四边边形定则则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以用表示F1、F2的有向线线段为为邻边邻边 作平行四边边形，平行四边边形的对对角线线(在两个有向线线段F1、F2之间间)就表示合力的大小和方向，如图图甲所示三角形定则则求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的线线段首尾顺顺次相接地画出，把F1、F2的另外两端连连接起来，则则此连线连线 就表示合力的大小和方向，如图图乙所示RJ版 物理 新课标高考总复习力的合成必须遵循“同物性”和“同时性”的原则“同物性”是指待合成的诸力是作用在同一物体上的力“同时性”是指待合成的诸力是同时出现的力RJ版 物理 新课标高考总复习问题问题 探究 生活中人们们常说这样说这样 一句话话“大家要心往一处处想，劲劲往一处处使，形成合力”，在这这句话话中的“合力”与我们们物理语语言中的“合力”意义义一样吗样吗 ？物理语语言中的“合力”一定比“分力”大吗吗？合力和分力的关系体现现了怎样样的物理思想方法？为为什么要进进行力的合成或分解？提示 “大家要心往一处处想，劲劲往一处处使，形成合力”，在这这句话话中的“合力”实际实际 上只是物理学中“合力”的一种特殊情况，即方向相同时时合力的大小大于任何一个分力的大小但物理语语言中的“合力”可以比分力大，也可以比分力小，合力与分力的关系取决于各分力之间间的夹夹角合力和分力的关系蕴蕴含着高中物理乃至整个学科中最重要的一种科学方法“等效替代法”合力的作用效果和它的几个分力共同作用的效果相同，所以为为了研究问题问题 的方便在分析物体受力情况时时可以等效替代RJ版 物理 新课标高考总复习2力的分解(1)概念：求一个力的分力的过过程(2)遵循的原则则：平行四边边形定则则或三角形定则则(3)分解的方法按力产产生的效果进进行分解正交分解二、矢量和标量()1矢量：既有大小又有方向的量相加时时遵从平行四边边形定则则2标标量：只有大小没有方向的量求和时时按算术术法则则相加RJ版 物理 新课标高考总复习(对应学生用书P24)要点一 合力的范围及共点力合成的常用方法 1.共点力的合成(1)合成法则则：平行四边边形定则则或三角形定则则 RJ版 物理 新课标高考总复习RJ版 物理 新课标高考总复习夹夹角为为120的两等大的力的合成，如图图丙所示由几何知识识得出对对角线线将画出的平行四边边形分为为两个等边边三角形，故合力的大小与分力相等2合力范围围的确定(1)两个共点力的合成：|F1F2|F合F1F2，即两个力大小不变变时时，其合力随夹夹角的增大而减小，当两力反向时时，合力最小，为为|F1F2|，当两力同向时时，合力最大，为为F1F2.(2)三个共点力的合成三个力共线线且同向时时，其合力最大，为为F1F2F3.任取两个力，求出其合力的范围围，如果第三个力在这这个范围围之内，则则三个力的合力的最小值为值为 零，如果第三个力不在这这个范围围内，则则合力的最小值为值为 最大的一个力减去另外两个较较小的力的和的绝对值绝对值RJ版 物理 新课标高考总复习三个共点力合成时，其合力的最小值不一定等于两个较小的力的 和减去第三个较大的力 RJ版 物理 新课标高考总复习(2011北京海淀区第一次联联考)在研究两个共点力F1、F2的合成实实验验中，得到如图图所示的合力F与两力夹夹角的关系图图象现现有一物体在F1、F2、F3三个力的作用下保持静止状态态，则则F3可能为为( )A8NB12NC14ND16NRJ版 物理 新课标高考总复习答案 ABCRJ版 物理 新课标高考总复习要点二 力的分解的方法 1.按力的效果分解(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向；(2)再根据两个实际分力方向画出平行四边形；(3)最后由平行四边形知识求出两分力的大小如右图所示，物体的重力G按产生的效果分解为两个分力，F1使物体下滑，F2使物体压紧斜面RJ版 物理 新课标高考总复习2按问题问题 的需要进进行分解，具体分以下三个方面：(1)已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小如图图所示，已知F和、，显显然该该力的平行四边边形是唯一确定的，即F1和F2的大小也被唯一地确定了. (2)已知合力和一个分力的大小与方向，求另一分力的大小和方向如图图所示，已知F、F1和，显显然此平行四边边形是唯一确定的，即F2的大小和方向(角也已确定)也被唯一地确定了RJ版 物理 新课标高考总复习(3)已知合力、一个分力的方向和另一分力的大小，即已知F、(F1与F的夹夹角)和F2的大小，这时则这时则 有如下的几种可能情况：第一种情况是FF2Fsin，则则有两解，如下图图左所示第二种情况是F2Fsin时时，则则有唯一解，如图图上图图右所示 RJ版 物理 新课标高考总复习第三种情况是F2F时时，则则有唯一解如上图图右所示RJ版 物理 新课标高考总复习3正交分解法(1)定义义：把各个力沿相互垂直的方向分解的方法(2)优优点：把物体所受的不同方向的各个力都分解到相互垂直的两个方向上去，然后再求每个方向上的分力的代数和，这样这样 就把复杂杂的矢量运算转转化成了简单简单 的代数运算，最后再求两个互成90角的合力就简简便多了(3)运用正交分解法解题题的步骤骤正确选择选择 直角坐标标系，通常选择选择 共点力的作用点为为坐标标原点，坐标轴标轴 x、y的选择选择 可按下列原则则去确定：a尽可能使更多的力落在坐标轴标轴 上b沿物体运动动方向或加速度方向建立一个坐标轴标轴 c若各种设设置效果一样样，则则沿水平方向、竖竖直方向建立两坐标标轴轴RJ版 物理 新课标高考总复习RJ版 物理 新课标高考总复习(1)正交分解法分解的力不一定是按力的实际效果进行分解的(2)使用正交分解法时，坐标轴的建立非常关键，一般情况下，应尽量使尽可能多的力“落”在坐标轴上或关于坐标轴对称. (3)在实际问题中进行力的分解时，有实际意义的分解方法是按力的实际效果进行分解，其他的分解方法都是为了解题方便而引入的 RJ版 物理 新课标高考总复习如图图所示，水平地面上一重60 N的物体，在与水平面成30角斜向上的大小为为20 N的拉力F作用下做匀速运动动，求地面对对物体的支持力和地面对对物体的摩擦力大小RJ版 物理 新课标高考总复习在实际问题中进行力的分解时，有实际意义的分解方法是按力的实际效果进行的，而正交分解法则是根据需要而采用的一种方法，其主要目的是将一般的矢量运算转化为代数运算RJ版 物理 新课标高考总复习要点三 物体的受力分析中研究对象的选取 在进行受力分析时，第一步就是选取研究对象选取的研究对象 可以是一个物体(质点)，也可以是由几个物体组成的整体(质点组)1隔离法将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体所受到的各个力称为隔离法隔离法的原则：把相连结的各物体看成一个整体，如果要分析的是整体内物体间 的相互作用力(即内力)，就要把跟该力有关的某物体隔离出来当然，对隔离出来的物体而言，它受到的各个力就应视为外力了RJ版 物理 新课标高考总复习2整体法把相互连结连结 的几个物体视为视为 一个整体(系统统)，从而分析整体外的物体对对整体中各个物体的作用力(外力)，称为为整体法整体法的基本原则则： (1)当整体中各物体具有相同的加速度(加速度不相同的问题问题 ，中学阶阶段不易采用整体法)或都处处于平衡状态态(即a0)时时，命题题要研究的是外力，而非内力时时，选选整体为为研究对对象(2)整体法要分析的是外力，而不是分析整体中各物体间间的相互作用力(内力)(3)整体法的运用原则则是先避开次要矛盾(未知的内力)突出主要矛盾(要研究的外力)这样这样 一种辩证辩证 的思想RJ版 物理 新课标高考总复习3整体法、隔离法的交替运用对对于连结连结 体问题问题 ，多数情况既要分析外力，又要分析内力，这时这时我们们可以采取先整体(解决外力)后隔离(解决内力)的交叉运用方法，当然个别别情况也可先隔离(由已知内力解决未知外力)再整体的相反运用顺顺序RJ版 物理 新课标高考总复习如图图所示，粗糙的斜面体M放在粗糙的水平地面上，物块块m恰好能在斜面上沿斜面匀速下滑，斜面体静止不动动，若用平行斜面向下的力F推动动物块块，使物块块加速下滑，则则斜面体( )A受到地面的摩擦力大小为为零B受到地面的摩擦力的方向水平向右C对对地面的压压力为为(Mm)gD在F的作用下，可能沿水平面向左运动动RJ版 物理 新课标高考总复习解析 当物体放在斜面上时，物块能匀速下滑，组成系统的两个物体均处于平衡状态，系统只受两个平衡力：重力和地面的支持力所 以此时斜面对地面的压力为(Mm)g，斜面体与地面间不存在摩擦力当用沿斜面的力F推物块时，物块对斜面体的作用力(摩擦力和压力)都没有变化，所以斜面体对地面的作用力也没有变化，本题答案为A、C.答案 ACRJ版 物理 新课标高考总复习当系统内各物体的加速度不相同时，一般应采用隔离法进行受力分析，若仍采用整体法则易出错很多同学在研究本题时，采用整体法 ，认为整体受到力F后，F沿水平向左的分力Fx应与M受到地面向右的摩擦力平衡而F沿竖直向下的分力Fy使斜面体对地面压力大于(Mm)g，这样就认为AC是错误的，而误认为B是正确的出现错误的原因：一是受整体法思维定势造成的，二是忽视了物块m运动状态的改变(由平衡变为非平衡)出现错误RJ版 物理 新课标高考总复习(对应学生用书P25)题型一 图解法在力的合成和分解中的应用 讨论合力和分力的大小关系，根据平行四边形定则，作出平行四边形，利用邻边及其夹角跟对角线的长短关系分析力的大小变化情况，通常叫力的图解法它具有直观、简便的特点，建议同学们多加练习，熟练掌握RJ版 物理 新课标高考总复习例1 把一个力分解为两个分力F1、F2，已知合力F40N，分力F1与合力F的夹角为30，若F2取某一数值，可使F1有两个大小不同的数值，则F2的取值范围是_思路诱导 (1)先作出表示合力F的有向线段OA，再作出分力F1的作用线OM，然后以A点为圆心，以F2的大小为半径作圆(如图所示)(2)分析F2取怎样的值时，圆弧和OM线段有一个交点，相切或有两个交点？RJ版 物理 新课标高考总复习尝试解答 先作出表示合力F的有向线段OA，再作出分力F1的作用线OM，然后以A点为圆心，以F2的大小为半径作圆(如图所示)，有以下四种可能：FsinF时，圆弧与OM也只有一个交点，F1只有一个解所以在FsinF2 BF1F2F3CF1F3F2 DF1F2F3RJ版 物理 新课标高考总复习解析 作力的矢量三角形如图所示，由几何关系可知A正确注意图中F1F2，F1和F3构成等腰三角形的两腰，所以有F1F3，故A正确答案 ARJ版 物理 新课标高考总复习题型二 物体的受力分析 受力分析应掌握三个原则 (1)按一定的顺序去分析力根据各种性质的力产生的条件、力的方向，本着先场力(重力、电