力的合成與分解和共點力的平衡

1、專題：力的合成與分專題：力的合成與分解和共點力的平衡解和共點力的平衡一、力的合成一、力的合成1合力與分力：如果幾個力共同作用產(chǎn)生的合力與分力：如果幾個力共同作用產(chǎn)生的_與某一個力單獨作用時的與某一個力單獨作用時的_相同，相同，則這一個力為那幾個力的則這一個力為那幾個力的_，那幾個力，那幾個力為這一個力的為這一個力的_2共點力：幾個力都作用在物體的共點力：幾個力都作用在物體的_，或者它們的或者它們的_相交于一點，這幾個力相交于一點，這幾個力叫做共點力叫做共點力效果效果效果效果合力合力分力分力同一點同一點作用線作用線3力的合成：求幾個力的力的合成：求幾個力的_的過程或的過程或求求_的方法叫做力的合

2、成的方法叫做力的合成4力的運算法則力的運算法則(1)平行四邊形定則：求兩個互成角度的平行四邊形定則：求兩個互成角度的_的合力，可以用表示這兩個力的合力，可以用表示這兩個力的線段為鄰邊作的線段為鄰邊作_，這兩個，這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的鄰邊之間的對角線就表示合力的_和和_合力合力合力合力共點力共點力平行四邊形平行四邊形大小大小方向方向(2)三角形定則：把兩個矢量的三角形定則：把兩個矢量的_從而求出合矢量的方法從而求出合矢量的方法(如圖甲、乙所示如圖甲、乙所示)首尾相接首尾相接二、力的分解二、力的分解1概念：求一個力的概念：求一個力的_的過程，力的的過程，力的分解與力的合成互為分解與力的

3、合成互為_。2遵從原則：遵從原則：_定則。定則。3矢量運算法則：平行四邊形定則和三角矢量運算法則：平行四邊形定則和三角形定則。形定則。分力分力逆運算逆運算平行四邊形平行四邊形合力和分力具有合力和分力具有“等效性等效性”和和“替代性替代性”。三、受力分析三、受力分析1定義：把指定物體定義：把指定物體(或研究對象或研究對象)在特定的在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都分析出來，并物理環(huán)境中受到的所有外力都分析出來，并畫出物體畫出物體_的示意圖的過程。的示意圖的過程。受力受力2受力分析的一般順序受力分析的一般順序先分析先分析_ (重力、電場力、磁場力重力、電場力、磁場力)，再，再分析分析_ (彈力、摩

4、擦力彈力、摩擦力)，最后分析其，最后分析其他力。他力。場力場力接觸力接觸力四、共點力作用下物體的平衡四、共點力作用下物體的平衡1平衡態(tài)平衡態(tài)(1)靜止：物體的靜止：物體的_和和_都等于零都等于零的狀態(tài)的狀態(tài)(2)勻速直線運動：物體的勻速直線運動：物體的_不為零，不為零，其其_為零的狀態(tài)為零的狀態(tài)速度速度加速度加速度速度速度加速度加速度2三個共點力的合成三個共點力的合成(1)三個力共線且同向時，其合力最大，為三個力共線且同向時，其合力最大，為F1F2F3。(2)任取兩個力，求出其合力的范圍，如果第任取兩個力，求出其合力的范圍，如果第三個力在這個范圍之內(nèi)，則三個力的合力的最三個力在這個范圍之內(nèi)，則

5、三個力的合力的最小值為零，如果第三個力不在這個范圍內(nèi)，則小值為零，如果第三個力不在這個范圍內(nèi)，則合力的最小值為最大的一個力減去另外兩個較合力的最小值為最大的一個力減去另外兩個較小的力的和的絕對值。小的力的和的絕對值。(1)合力不一定大于分力；合力不一定大于分力；(2)合力與它的分力是力的效果上的一種等效替代關(guān)合力與它的分力是力的效果上的一種等效替代關(guān)系，而不是力的本質(zhì)上的替代。系，而不是力的本質(zhì)上的替代。附：附：計算合成的幾種特殊情況計算合成的幾種特殊情況甲甲乙丙乙丙二、共點力作用下物體的平衡條件的推論二、共點力作用下物體的平衡條件的推論1若處于平衡狀態(tài)的物體僅受兩個力作用，則這兩個力若處于平

6、衡狀態(tài)的物體僅受兩個力作用，則這兩個力一定大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，即二一定大小相等、方向相反、作用在同一條直線上，即二力平衡力平衡2若處于平衡狀態(tài)的物體受三個力作用，則這三個力中若處于平衡狀態(tài)的物體受三個力作用，則這三個力中的任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等、方向相的任意兩個力的合力一定與第三個力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上反、作用在同一條直線上3當(dāng)物體受到三個力作用而達到平衡時，這三個力必在當(dāng)物體受到三個力作用而達到平衡時，這三個力必在同一平面內(nèi)，且三個力的作用線或作用線的延長線必相同一平面內(nèi)，且三個力的作用線或作用線的延長線必相交于一點交于一點4當(dāng)物體受到幾

7、個力達到平衡時，順次平移這些力當(dāng)物體受到幾個力達到平衡時，順次平移這些力的作用線，使其首尾相接，則必構(gòu)成一個封閉的多的作用線，使其首尾相接，則必構(gòu)成一個封閉的多邊形邊形解析：解析：合力可以大于任何一個分力，也可以小于合力可以大于任何一個分力，也可以小于任何一個分力，兩分力之間的夾角越大，合力越小，任何一個分力，兩分力之間的夾角越大，合力越小，夾角越小，則合力越大夾角越小，則合力越大答案：答案：C答案：答案：B答案：答案：C答案：答案：D答案：答案：B 答案：答案：A力的分解方法力的分解方法答案：答案：C(1)把力按實際效果分解的一般思路把力按實際效果分解的一般思路(2)選用哪一種方法進行力的分

8、解要視情選用哪一種方法進行力的分解要視情況而定，一般來說，當(dāng)物體受到三個或三況而定，一般來說，當(dāng)物體受到三個或三個以下的力時，常利用三角形法或按實際個以下的力時，常利用三角形法或按實際效果進行分解，若這三個力中，有兩個力效果進行分解，若這三個力中，有兩個力互相垂直，可選用正交分解法互相垂直，可選用正交分解法當(dāng)物體受到三個以上的力時，常用正交當(dāng)物體受到三個以上的力時，常用正交分解法分解法A刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了刀刃前部和后部厚薄不勻，僅是為了打造方便，外形美觀，跟使用功能無關(guān)打造方便，外形美觀，跟使用功能無關(guān)B在刀背上加上同樣的壓力時，分開其在刀背上加上同樣的壓力時，分開其他物體的力跟

9、刀刃厚薄無關(guān)他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)C在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越大，分開其他物體的力越大大，分開其他物體的力越大D在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越在刀背上加上同樣的壓力時，頂角越小，分開其他物體的力越大小，分開其他物體的力越大答案：答案：D物體的受力分析物體的受力分析答案：答案：D(1)研究對象的選取方法：整體法和隔離法研究對象的選取方法：整體法和隔離法(2)受力分析的步驟受力分析的步驟確定研究對象確定研究對象研究對象可以是單個物體，可以是整體，也研究對象可以是單個物體，可以是整體，也可以是質(zhì)點，還可以是連接點可以是質(zhì)點，還可以是連接點按按“重力重力彈力彈

10、力摩擦力摩擦力其他場力其他場力”的的順序分析物體受力情況順序分析物體受力情況(對不能確定的力可用對不能確定的力可用假設(shè)法等假設(shè)法等)進行必要的檢驗進行必要的檢驗檢驗依據(jù)：物體受力情況和物體運動情況必檢驗依據(jù)：物體受力情況和物體運動情況必須相一致須相一致答案：答案：C靜態(tài)類物體的平衡靜態(tài)類物體的平衡答案：答案：A動態(tài)類物體的平衡動態(tài)類物體的平衡“動態(tài)平衡動態(tài)平衡”是指平衡問題中的一部分力是變力，是指平衡問題中的一部分力是變力，是動態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，所以叫是動態(tài)力，力的大小和方向均要發(fā)生變化，所以叫動態(tài)平衡，這是力平衡問題中的一類難題解決這動態(tài)平衡，這是力平衡問題中的一類難題解決這

11、類問題的一般思路是：把類問題的一般思路是：把“動動”化為化為“靜靜”，“靜靜”中求中求“動動”?！舅悸伏c撥思路點撥】(1)注意研究對象的選?。蛔⒁庋芯繉ο蟮倪x??；(2)注意力的三角形與題目涉及的幾何三角形相注意力的三角形與題目涉及的幾何三角形相似關(guān)系的應(yīng)用似關(guān)系的應(yīng)用答案：答案：B動態(tài)平衡問題是學(xué)習(xí)中的難點，所以需要認動態(tài)平衡問題是學(xué)習(xí)中的難點，所以需要認真分析、及時總結(jié)具體說，分析此類問題真分析、及時總結(jié)具體說，分析此類問題大致有以下三個途徑：大致有以下三個途徑：途徑一：三角形法則途徑一：三角形法則當(dāng)物體受三力作用而處于平衡狀態(tài)時，其合當(dāng)物體受三力作用而處于平衡狀態(tài)時，其合力為零，三個力的矢

12、量依次首尾相連，構(gòu)成力為零，三個力的矢量依次首尾相連，構(gòu)成閉合三角形，當(dāng)物體所受三個力中兩個發(fā)生閉合三角形，當(dāng)物體所受三個力中兩個發(fā)生變化而又要維持平衡關(guān)系時，這個閉合三角變化而又要維持平衡關(guān)系時，這個閉合三角形仍然存在，只不過形狀發(fā)生改變而已，比形仍然存在，只不過形狀發(fā)生改變而已，比較前后這些不同形狀的矢量三角形，各力的較前后這些不同形狀的矢量三角形，各力的大小及變化就一目了然了。大小及變化就一目了然了。三角形法則適用于物體所受的三個力中，三角形法則適用于物體所受的三個力中，有一個力為恒力有一個力為恒力(通常為重力，也可以是其他力通常為重力，也可以是其他力)，另一個力的大小變化，第三個力則大

13、小、方向均另一個力的大小變化，第三個力則大小、方向均發(fā)生變化的問題，對變化過程進行定性分析。發(fā)生變化的問題，對變化過程進行定性分析。途徑二：解析法途徑二：解析法物體處于動態(tài)平衡狀態(tài)時，對研究對象的任一狀態(tài)物體處于動態(tài)平衡狀態(tài)時，對研究對象的任一狀態(tài)進行受力分析，根據(jù)具體情況引入?yún)⒘浚⑵胶膺M行受力分析，根據(jù)具體情況引入?yún)⒘?，建立平衡方程，求出因變參量與自變參量的一般函數(shù)關(guān)系，方程，求出因變參量與自變參量的一般函數(shù)關(guān)系，然后根據(jù)自變量的變化確定因變量的變化。然后根據(jù)自變量的變化確定因變量的變化。途徑三：相似三角形法途徑三：相似三角形法對受三力作用而平衡的物體，先正確分析物體的受對受三力作用而平

14、衡的物體，先正確分析物體的受力，畫出受力分析圖，再尋找與力的三角形相似的力，畫出受力分析圖，再尋找與力的三角形相似的幾何三角形，利用相似三角形的性質(zhì)，建立比例關(guān)幾何三角形，利用相似三角形的性質(zhì)，建立比例關(guān)系，把力的大小變化問題轉(zhuǎn)化為幾何三角形邊長的系，把力的大小變化問題轉(zhuǎn)化為幾何三角形邊長的大小變化問題進行討論。大小變化問題進行討論。答案：答案：C解析：解析：共點的兩個力合成，同向時最大為共點的兩個力合成，同向時最大為F1F2，反向時最小為反向時最小為F1F2.答案：答案：C2.青年戰(zhàn)士武文斌獲得青年戰(zhàn)士武文斌獲得2008感動中國感動中國年年度人物獎，因為過度勞累他把年青的生命獻度人物獎，因為

15、過度勞累他把年青的生命獻給了抗震救災(zāi)第一線如右圖所示為武文斌給了抗震救災(zāi)第一線如右圖所示為武文斌正背老人在洪水中緩慢前行，關(guān)于老人受武正背老人在洪水中緩慢前行，關(guān)于老人受武文斌作用力的方向分析正確的是文斌作用力的方向分析正確的是()A斜向后上方，與背垂直斜向后上方，與背垂直 B斜向前上方，與背平行斜向前上方，與背平行C豎直向上豎直向上 D水平向前水平向前答案：答案：C3.如右圖所示，某同學(xué)斜垮書包，書包質(zhì)量如右圖所示，某同學(xué)斜垮書包，書包質(zhì)量為為4 kg，書包帶與水平方向夾角為，書包帶與水平方向夾角為53，則，則書包帶對人肩膀的作用力大小約是書包帶對人肩膀的作用力大小約是(不計書包不計書包與人身體間的摩擦，與人身體間的摩擦，sin 530.8，cos 530.6)()A50 N B40 NC32 N D30 N答案：答案：A4.如右圖所示，物體如右圖所示，物體B靠在豎直墻面上，在豎直輕彈靠在豎直墻面上，在豎直輕彈簧的作用下，簧的作用下，A、B保持靜止，則物體保持靜止，則物體A、B受力的受力的個數(shù)分別為個數(shù)分別為()A3,3 B4,3C4,4 D4,5答案：答案：B答案：答案：D答案：答案：D4一題多變一題多變一題多變，這是拓寬思路的先導(dǎo)，也是引水入一題多