高一物理力的合成與分解

1、用心 愛心 專心高一物理高一物理力的合成與分解力的合成與分解人教版人教版【同步教育信息同步教育信息】一. 本周教學(xué)內(nèi)容：力的合成與分解二. 知識要點(diǎn)：理解力的合成和合力的概念。掌握力的平行四邊形定則。會用作圖法求共點(diǎn)力的合力，會用三角形知識計算合力。知道合力大小與分力間夾角關(guān)系，知道矢量概念。理解力的分解和分力概念。理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，遵循力的平行四邊形定則。能根據(jù)力的實(shí)際作用效果進(jìn)行力的分解。會計算分力大小。三. 學(xué)習(xí)中注意點(diǎn)：（一）力的合成、合力與分力1. 合力與分力：如果一個力作用在物體上，產(chǎn)生的效果，與另外幾個力同時作用于這個物體上產(chǎn)生的效果相同，原來的一個力就是另外幾個力

2、的合力。另外幾個力叫分力。 合力是幾個力的等效力，是互換的，不是共存的。2. 共點(diǎn)力：幾個力的作用點(diǎn)相同，或幾個力的作用線相交于一個點(diǎn)，這樣的力叫共點(diǎn)力。3. 力的合成：求幾個共點(diǎn)力的合力的過程叫力的合成。力的合成就是在保證效果相同的前提下，進(jìn)行力的替代，也就是對力進(jìn)行化簡，使力的作用效果明朗化?，F(xiàn)階段只對共點(diǎn)（共面）力進(jìn)行合成。4. 平行四邊形定則：兩個共點(diǎn)力的合力與分力滿足關(guān)系是：以分力為鄰邊做平行四邊形，以共點(diǎn)頂向另一頂點(diǎn)做對角線，即為合力。這種關(guān)系叫平行四邊形定則。5. 力的合成方法：幾何作圖法，計算法。6. 多個力的合成先取兩個力求合力，再與第三個力求合力，依次進(jìn)行下去直到與最后一個

3、分力求得的合力就是多個力的合力。7. 力是矢量：有大小有方向遵循平行四邊形定則。凡矢量有大小有方向還要遵循平行四邊形定則。（二）力的分解1. 力的分解：由一個已知力求分力的過程叫力的分解。2. 力的分解中分力與合力仍遵循平行四邊形定則，是力的合成的逆運(yùn)算。3. 分解一個力時，對分力沒有限制，可有無數(shù)組分力。4. 分解力的步驟（1）根據(jù)力作用效果確定分力作用的方向，作出力的作用線。（2）根據(jù)平行四邊形定則，作出完整的平行四邊形。（3）根據(jù)數(shù)學(xué)知識計算分力5. 一個力分解為二個分力的幾種情況（1）已知合力及兩分力方向，求分力大小，有唯一定解。（2）已知合力及一個分力的大小方向，求另一分力大小方向，

4、有唯一定解。（3）已知合力及一個分力方向，求另一分力，有無數(shù)組解，其中有一組是另一分力最小解。（4）已知合力和一個分力的方向，另一分力的大小，求解。用心 愛心 專心如已知合力 F，一個分力 F1的方向，另一分力 F2的大小，且 F 與 F1夾角（）可能有一組解，可能有兩組解，也可能無解。 90（5）已知合力及兩個分力大小，求分力（方向）可能一組解，可能兩組解，也可能無解。【典型例題典型例題】例 1 兩個力大小均為 100N，夾角為，求合力。60解法一：解法一：幾何方法（1）取 2cm 表示 50N。（2）作兩分力，夾角。60（3）作平行四邊形（另兩邊畫虛線）（4）作對角線量出長度，得 6.9c

5、m，。NF5 .172合（5）量得（可以證明）。 3050NF合F1F2解法二：解法二：計算作力的示意圖211002100100cos2222212221FFFFF合（N） 173合Fcossintan212FFF 合力大小為 173N，與分力夾角均為332110010023100tan30 30F1F2F合例 2 試證，分力大小為 F1F2，合力大小為 F，2121FFFFF幾何法：以 F1F2為鄰邊做平行四邊形，F(xiàn) 為對角線，平行四邊形對邊相等22FF 在中，由三角形三邊關(guān)系12FFF ，當(dāng)同向時，F(xiàn)FF2121FFFFF21 ，當(dāng)反向時，（若則）FFF2121FFFFF2121FF FF

6、F12用心 愛心 專心F2F1FF2代數(shù)法： 為兩分力夾角cos2212221FFFFF 當(dāng)時， 0212122210cos2FFFFFFF10cos 時，20021FFF21cos0 21FFF2121FFFFF推論：推論：若三個力合力為 0，其中一個力與另兩力的合力大小相等。其中，213FFF。213FFF例 3 放在斜面上的物體受到水平推力 F，斜面傾角為，求 F 的分力（見圖 31）F圖 31解：解：推力 F 的作用一是使物體沿面有運(yùn)動（或運(yùn)動趨勢）因此，沿斜面方向有 F 的分力 F1，向右推物體使物體對斜面壓力變化，F(xiàn) 有垂直斜面的分力 F2。 cos1FF sin2FF F1F2F

7、例 4 三角支架頂端懸一重 G 的物體，見圖 32，求重物的拉力對支架作用大小。ABCFBFAG圖 32解：解：重物拉力作用在支架上 AC、BC 形變只是長度的改變，從而發(fā)生一個微小形變，AC 是伸長形變，BC 是壓縮形變。 分力方向如圖示。 （） cos/GFAGFAtanGFB例 5 斜面傾角為，物體沿斜面勻速下滑。證明：物體與斜面間摩擦因數(shù)。tan證明：證明：物體沿斜面下滑受三個力，重力 G，滑動摩擦力 f，斜面支持力 FN。重力使物體沿斜面下滑，壓緊斜面。 重力的分力為，如圖 33 示21FF 沿斜面勻速滑動，sin1GF cos2GF 1Ff 用心 愛心 專心 又 NFf2FFNco

8、sG cossinGGtanF2F1FNfG圖 33【模擬試題模擬試題】1. 兩個大小相等同時作用于一個物體上的兩個力，當(dāng)它們之間夾角為時，其合力大90小為 F，當(dāng)兩力夾角為時，合力大小為（ ）120 A. 2F B. F C. F D. F222232. 質(zhì)量為 8kg 的物體，放在水平面上受到水平推力 F=10N 的作用，向右運(yùn)動見圖 34所示。若物體與水平面間的摩擦因數(shù)，物體所受到的合力為（ ）（g 取1 . 010N/kg）A. 大小為 2.0N，水平向右B. 大小為 2.0N，水平向左C. 大小為 12.8N，水平向右D. 0F圖 343. 下列各組共點(diǎn)力在一個平面內(nèi)，合力可能為 0

9、 的是（ ）A. 15N、5N、6NB. 3N、6N、4NC. 2N、7N、10ND. 11N、7N、14N4. 在一個平面內(nèi)的 6 個共點(diǎn)力，相鄰力的夾角均為，大小如圖 35 示，則這 6 個60力的合力為（ ）A. 0B. 3N 與 6N 的力同向C. 3N 與 5N 的力同向D. 6N 與 5N 的力同向4N5N1N6N3N2N圖 355. 要將力 F 沿虛線分解為兩個分力，哪些是無法分解的（ ） F1212FF1212F A B C D 用心 愛心 專心圖 366. 在圖 37 中，球置于斜面與豎直擋板之間，把球的重力 G 分解為兩個分力，下述正確的是（ ）A. 平行于斜面，垂直于斜面

10、B. 垂直于斜面，垂直于擋板C. 垂直于檔板，平行于斜面D. 平行于斜面，平行于擋板圖 377. 在圖 38 中，兩段繩的連接點(diǎn)懸一重物。保持 AB 繩水平方向不變，BC 沿逆時針緩慢轉(zhuǎn)動，則 AB、BC 繩的拉力大小變化是（ ）A. 增大，增大B. 減小，減小C. 減小，先增大后減小D. 減小，先減后增GABCD圖 388. 一段輕繩，一端固定在橋上，另一端系一重物 G。用一輕桿加一滑輪支起繩某一點(diǎn)使繩與豎直方向成，如圖 39 所示。若輕桿可繞 O 點(diǎn)轉(zhuǎn)動，輕桿與豎直方向成多大角能60支撐住繩和重物，此時桿的支持力多大？ 圖 399. 兩人以水平拉力拉一物體沿地面上直線前進(jìn)，若其中一人用力 150N，與前進(jìn)方向成。另一人對物體施加力的最小值是多大？與前進(jìn)方向成多大角？3010. 圖 310 中，三角形支架 ABCA，BC 與豎直方向成，AB、BC 均為輕桿，重物60G=100N。輕桿 AB 的拉力和 BC 的支持力各多大？60BAC圖 310用心 愛心 專心用心 愛心 專心試題答案試題答案1. B 2. A 3. B、D 4. D 5. B、C、D 6. B 7. B8. 繩上各點(diǎn)拉力均為 G，滑輪受繩壓力如下圖示，F(xiàn)=G