專題六：受力分析力的合成與分解.ppt

專題六：受力分析 力的合成與分解,廣州中大附屬雅寶學(xué)校,知識(shí)梳理,物體的受力分析,物體的受力分析是學(xué)習(xí)力學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)，是橫在許多同學(xué)面前的一道門檻，跨不過(guò)它高中物理將很難過(guò)關(guān)。如果掌握了正確的分析方法，受力分析并不難。正確的受力方法有以下幾步：,第一步：隔離物體，確定研究對(duì)象。研究對(duì)象確定以后，只分析研究對(duì)象所受的外力，不分析研究對(duì)象施予外界的力。,第二步：在已隔離的物體上畫上重力和其他已知力。,第三步：查找接觸點(diǎn)和接觸面。,第四步：分析彈力（拉力、壓力、支持力），在被分析物體與其他物體的接觸點(diǎn)和接觸面，如果有彈性形變（擠壓或拉伸），則該點(diǎn)或面上有彈力，反之則沒(méi)有。,第五步：分析摩擦力，摩擦力分靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。,把分析出的所有彈力、摩擦力都畫在隔離體上，就畫好了被分析物體的受力圖。按力的性質(zhì)順序找力：如重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等（切不可按力的作用效果來(lái)畫力（如向心力、動(dòng)力等），這樣容易漏分析或重復(fù)分析）。,把受力分析的方法總結(jié)起來(lái)，有幾句順口溜：受力分析不真難，掌握方法是關(guān)鍵。分析對(duì)象先隔離，已知各力畫上面。接觸點(diǎn)、面要找全，推壓擠壓彈力顯。糙面滑動(dòng)有摩擦、欲動(dòng)未動(dòng)靜摩擦。隔離體上力畫全，踏平門檻展笑顏。,力的合成,1.合力與分力,一個(gè)力，如果它產(chǎn)生的效果跟其它幾個(gè)力共同產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力就叫那幾個(gè)力的合力，那幾個(gè)力就叫做這一個(gè)力的分力。,說(shuō)明：一個(gè)力之所以是其它幾個(gè)力的合力，或者其它幾個(gè)力是這個(gè)力的分力，是因?yàn)檫@一個(gè)力的作用效果與其它幾個(gè)力共同作用的效果相同。,2.矢量與標(biāo)量,矢量用平行四邊形定則運(yùn)算；標(biāo)量用代數(shù)方法直接運(yùn)算.,3.平行四邊形定則,用表示共點(diǎn)力的線段為鄰邊做一個(gè)平行四邊形，則這兩鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向。,說(shuō)明:矢量的合成與分解都遵從平行四邊形定則（可簡(jiǎn)化成三角形定則）,力的合成和分解實(shí)際上是一種等效替代.,由三角形定則還可以得到一個(gè)有用的推論:如果n個(gè)力首尾相接組成一個(gè)封閉多邊形，則這n個(gè)力的合力為零.,4.根據(jù)力的平行四邊形定則可得出以下幾個(gè)結(jié)論:,共點(diǎn)的兩個(gè)力(F1、F2)的合力(F)的大小，與它們的夾角()有關(guān)；越大，合力越??；越小，合力越大.F1與F2同向時(shí)合力最大；F1與F2反向時(shí)合力最小，合力的取值范圍是: F1-F2FF1+F2,合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一分力.,力的分解,共點(diǎn)的三個(gè)力，如果任意兩個(gè)力的合力最小值小于或等于第三個(gè)力，那么這三個(gè)共點(diǎn)力的合力可能等于零.,1求一個(gè)已知力的分力叫力的分解.力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，也遵從平行四邊形定則.,一個(gè)已知力可以分解為無(wú)數(shù)對(duì)大小和方向不同的分力，在力的分解過(guò)程中，常常要考慮到力實(shí)際產(chǎn)生的效果，這樣才能使力的分解具有唯一性.要使分力有唯一解，必須滿足：已知兩個(gè)分力的方向或已知一個(gè)分力的大小和方向.,注意:已知一個(gè)分力(F2)大小和另一個(gè)分力(F1)的方向(F1與F2的夾角為)，則有三種可能:,F2Fsin時(shí)無(wú)解,F2=Fsin或F2F時(shí)有一組解,Fsin F2F時(shí)有兩組解,2在實(shí)際問(wèn)題中，分力的求解方法,根據(jù)力產(chǎn)生的實(shí)際效果確定分力的方向,注意：即使是同一個(gè)力，在不同的情況下所產(chǎn)生的效果往往是不同的，所以分解的方向也會(huì)不同的。例如重力的分解。,由平行四邊形定則，做出力的分解圖,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)計(jì)算,典型例題,【例1】分別畫出圖1中a、b各物的受力圖（球面、墻面光滑，其它粗糙）。,【例2】如圖甲所示，物體受到大小相等的兩個(gè)拉力的作用，每個(gè)拉力均為200 N，兩力之間的夾角為60，求這兩個(gè)拉力的合力,解析：根據(jù)平行四邊形定則，作出示意圖乙，它是一個(gè)菱形，我們可以利用其對(duì)角線垂直平分，通過(guò)解其中的直角三角形求合力,合力與F1、F2的夾角均為30,【例3】將放在斜面上質(zhì)量為m的物體的重力mg分解為下滑力F1和對(duì)斜面的壓力F2，這種說(shuō)法正確嗎？,解析：將mg分解為下滑力F1這種說(shuō)法是正確的，但是mg的另一個(gè)分力F2不是物體對(duì)斜面的壓力，而是使物體壓緊斜面的力，從力的性質(zhì)上看，F(xiàn)2是屬于重力的分力，而物體對(duì)斜面的壓力屬于彈力，所以這種說(shuō)法不正確。,【例4】如圖所示，兩個(gè)等大的水平力F分別作用在物體B、C上物體A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)各接觸面與水平地面平行物體A、C間的摩擦力大小為f1，物體B、C間的摩擦力大小為f2，物體C與地面間的摩擦力大小為f3，則（ ） A. B. C. D.,B,【例5】如圖4-2所示，重8N的木塊靜止在傾角為300的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力F推木塊，木塊仍靜止，則木塊受到的摩擦力大小為多少？方向怎樣？,針對(duì)練習(xí),1如圖所示有五個(gè)力作用于一點(diǎn)P，構(gòu)成一個(gè)正六邊形的兩個(gè)鄰邊和三條對(duì)角線，設(shè)F3=10N，則這五個(gè)力的合力大小為（ ） A10（2 ）N B20N C30N D0,C,【解析】根據(jù)力的合成的平行四邊形定則，結(jié)合正六邊形的性質(zhì)，如圖1-3-9所示，我們不難判斷：F1與F4的合力大小為F3，方向與F3也相同；F2與F5的合力大小也為F3，方向也與F3相同.故這5個(gè)力的合力大小為3F330 N.我們也可以用力的三角形法則得出同樣結(jié)論，如圖1-3-10所示.,圖139,圖1310,【解題回顧】力的合成和分解既可用作圖法求解，也可用公式法求解，本題用作圖法求解較為簡(jiǎn)捷.一般地，用作圖法時(shí)，表示一個(gè)力必須按力的圖示要求來(lái)畫力的示意圖.,2關(guān)于二個(gè)共點(diǎn)力的合成下列說(shuō)法正確的是 （ ） A合力必大于每一個(gè)力 B合力必大于兩個(gè)力的大小之和 C合力的大小隨兩個(gè)力的夾角的增大而減小 D合力可以和其中一個(gè)力相等，但小于另一個(gè)力,針對(duì)練習(xí),B,3一個(gè)物體同時(shí)受到三個(gè)力作用，其大小分別是4N、5N、8N，則其合力大小不可能是：（ ） A0N B10N C15N D20N,針對(duì)練習(xí),D,4如圖116所示，AO、BO、CO是三條完全相同的細(xì)繩，并將鋼梁水平吊起，若梁足夠重時(shí)，繩AO先斷，則：（ ） A B C D不論為何值，AO總是先斷。,針對(duì)練習(xí),C,5如圖5所示，物體靜止在光滑的水平面上，水平力F作用于O點(diǎn)，現(xiàn)要