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【金版优课】2017届物理一轮复习教案:专题2 考点2 力的合成与分解

资料类别: 物理/教案

所属版本: 通用

所属地区: 全国

上传时间:2016/12/21

下载次数:362次

资料类型:

文档大小:629KB

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基础点知识点1 力的合成
1.合力与分力
(1)定义:如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同,这一个力就叫作那几个力的合力,那几个力叫作这一个力的分力。
(2)关系:合力与分力是等效替代关系。
2.共点力:作用在一个物体上,作用线或作用线的延长线交于一点的几个力。如图所示均是共点力。

3.力的合成
(1)定义:求几个力的合力的过程。
(2)运算法则
平行四边形定则:求两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。
三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量。
知识点2  力的分解
1.定义:求一个力的分力的过程。力的分解是力的合成的逆运算。
2.遵循的原则
(1)平行四边形定则。
(2)三角形定则。
3.分解方法
(1)力的效果分解法。
(2)正交分解法。
知识点3  矢量和标量
1.矢量:既有大小又有方向的物理量,叠加时遵循平行四边形定则,如速度、力等。
2.标量:只有大小没有方向的物理量,求和时按算术法则相加,如路程、动能等。
重难点一、力的合成
1.共点力合成的常用方法
(1)作图法

(2)解析法

合力的公式:若两个力F1、F2的夹角为θ,合力F与F1的夹角为α,如图所示,根据余弦定理可得合力的大小为F=
方向为tanα=

几种特殊情况下的力的合成
a.相互垂直的两个力的合成,如图所示,F=,合力F与分力F1的夹角θ的正切tanθ=。

b.两个大小相等、夹角为θ的力的合成,如图所示,作出的平行四边形为菱形,利用其对角线互相垂直平分的特点可求得合力F′=2Fcos,合力F′与每一个分力的夹角等于。

c.两个大小相等、夹角为120°的力的合成,如图所示(实际是上述第二种的特殊情况),F′=2Fcos=F,即合力大小等于分力。实际上对角线把画出的菱形分为两个等边三角形,所以合力与分力大小相等。
(3)三角形定则
三角形定则实质是平行四边形定则的变形,只是由于其特殊性,在解决矢量合成问题上显得简捷,我们才特别将其另列出来。
如图所示,在OAB中F1、F2、F合构成如图的矢量图,这三个矢量间的“组合”特点是:F1的尾连F2的首,而F1的首与F2的尾的连线就是合力F合。即F合为开始的首与最后的尾的连线。这种方法在分析力的极值问题上体现出了独特的优势。

特别提醒
(1)力的大小和方向一定时,其合力也一定。
(2)作图法求合力,需严格用同一标度作出力的图示,作出规范的平行四边形。
(3)解析法求合力,只需作出力的示意图,对平行四边形的作图要求也不太严格,重点是利用数学方法求解。

2.合力的范围
(1)两个力的合力范围
合力F与两分力F1、F2的夹角θ的关系:F1和F2大小一定的情况下,θ越大,F越小;θ越小,F越大。
合力大小范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2。
特别提醒
两共点力F1、F2的合力F与它们的夹角θ之间的关系可用如上图所示的三角形和圆表示。合力F以O点为起点,以力F2的大小为半径的圆周上的点为终点,可知|F1-F2|≤F≤F1+F2。 (2)三个共点力的合力范围:首先要看这三个力的大小是否符合三角形的性质(a+b>c,|a-b|
        
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