01_力的合成和分解_高考物理專題課件：

1、第一章力和物體的平衡1.3力的合成和分解力的合成與分解力的合成一個(gè)力(合力)效果相同幾個(gè)力(分力)力的分解一.同一條直線上的矢量運(yùn)算（符號(hào)規(guī)則）1.選擇一個(gè)正方向2.已知量的方向與正方向相同時(shí)取正值，相反時(shí)取負(fù)值3.未知量求出是正值，則其方向與正方向相同，求出是負(fù)值，則其方向與正方向相反。F平行四邊形定則F2F1F2F三角形定則F1兩個(gè)分力首尾相接，構(gòu)成一個(gè)“鏈條”，從“鏈條”的尾到“鏈條”的首的有向線段表示合力?！邦^頭尾尾表示合力”平行四邊形定則等效簡化為三角形定則。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。二.互成角度的兩力的合成平行四邊形定則1.兩力合力的大小和方

2、向的計(jì)算公式合力大小是夾角的減函數(shù)。2.兩力合力的大小的范圍F1-F2F合 F1+F2 3.兩力垂直時(shí)的合力 4.三力合力大小的范圍：合力的最大值等于三力之和若以這三個(gè)力的大小為邊長能構(gòu)成一個(gè)三角形，則這三個(gè)力的合力的最小值為零；若夠不成三角形，則這三個(gè)力的合力的最小值等于三力中的最大力減去另兩力之和設(shè)合力和F2方向的夾角為問題1矢量與標(biāo)量的根本區(qū)別是什么？問題2合力與分力有什么關(guān)系?等效關(guān)系替代關(guān)系力的作用效果可以用合力或分力代替，但力在被其分力或合力代替后，就不能再參與力的計(jì)算。合力與分力具相同的作用效果.問題討論物理意義不同矢量既有大小，又有方向；而標(biāo)量只有大小而沒有方向。運(yùn)算規(guī)則不同矢

3、量的合成和分解滿足平行四邊形定則定則；而標(biāo)量滿足代數(shù)運(yùn)算。問題3合力是否一定大于分力？何時(shí)合力最大？何時(shí) 合力最?。慨?dāng)兩個(gè)分力大小不變時(shí)，合力的大小隨兩個(gè)分力夾角如何變化？合力的大小范圍是多少？答：合力可能大于、等于、小于分力；當(dāng)兩個(gè)分力方向相同時(shí)合力最大；當(dāng)兩個(gè)分力方向相反時(shí)合力最??；當(dāng)兩個(gè)分力大小不變時(shí)，合力的大小隨兩個(gè)分力夾角的增大（減小）而減?。ㄔ龃螅?。兩力合力的大小的范圍F1-F2 F合 F1+F2 問題4當(dāng)兩個(gè)分力大小相等時(shí)，合力有何特點(diǎn)？什么時(shí)候合力的大小與兩個(gè)分力的大小均相等？=90 時(shí)=60 時(shí)F0FF0=0 時(shí)=120 時(shí)=180 時(shí)物理實(shí)際問題確定合力或兩個(gè)分力的方向作平

4、行四邊形或三角形解三角形確定合力或分力的大小和方向物理問題問題5.力的合成與分解解題按什么程序進(jìn)行？力的作用效果根據(jù)實(shí)際需要平行四邊形定則三角形定則三角函數(shù)平面幾何分析討論回歸物理平行四邊形定則三角形定則數(shù)學(xué)問題（1）按力的實(shí)際作用效果分解（2）按解題需要分解（比如為了求合力進(jìn)行正交分解，分解是方法，合成是目的）問題6.力的分解的原則是什么？1.力的分解不具有唯一性如果沒有其它限制，一個(gè)力可以分解成無數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力。2.將一個(gè)實(shí)際的力分解的原則F1xF2F2xF2yFx合F合y退一步海闊天空，為了合成而分解問題7將一個(gè)已知力分解，其結(jié)果唯一的條件是什么？已知兩個(gè)分力的方向唯一解已知一

5、個(gè)分力的大小和方向唯一解FF1F2FF1F2FF1F2問題8若已知一個(gè)分力F1的大小和另一分力F2的方向(即已知F2和F的夾角），將一已知力F分解，其結(jié)果有多少種可能？F1 FsinF1= FsinF1F1相離相切FF2F1FF2F1 無解一解FsinF1 FF2FF1一解問題9已知兩個(gè)分力F1、 F2的大小，將一個(gè)已知力F分 解，其結(jié)果有多少種可能？ F=F1 + F2 或F=F1 F2 FF1 + F2或F F1 F2FF1F2FF1F2FF1F2FF1F2無解一解 F1 F2 F 120C120 D條件不足，無法判斷oABCC例6物體受到兩個(gè)相反的力的作用，兩力的大小為F1=5N ，F(xiàn)2

6、=10N ，現(xiàn)F1保持不變，將F2從10N減小到0的過程中，它們的合力大小的變化情況是 A. 逐漸變小 B. 逐漸變大C. 先變小，后變大 D. 先變大，后變小C/radF/N0/ 23/2102例7在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖示的合力F與兩個(gè)分力的夾角的關(guān)系圖，求此合力的變化范圍是多少？解：由圖象得= / 2時(shí) F=10N ，= 時(shí) F=2 N F 2= F1 2+ F2 2=10 2 F1 - F2 = 2解得F1 =6N F2 =8NF1 =8N F2 =6N合力的變化范圍是 2N F 14N 例8如圖所示，重力為G的質(zhì)點(diǎn) M與三根勁度系數(shù)相同的輕彈簧A、B、C相連，

7、C處于豎直方向，靜止時(shí)，相鄰間彈簧的夾角均為120，已知彈簧A和B對(duì)質(zhì)點(diǎn)的作用力的大小均為2G，則彈簧C對(duì)質(zhì)點(diǎn)作用力的大小可能為A、0 B、GC、2G D、3GMBDABC例9如圖所示，物體靜止于光滑水平面M上，力F1作用于物體O點(diǎn)，現(xiàn)要使物體沿著OO方向做加速運(yùn)動(dòng)（F和OO都在M水平面內(nèi)）。那么，心須同時(shí)再加一個(gè)力F2，這個(gè)力的最小值是A、F1cos B、F1sinC、F1tan D、F1cot OOF1MBF2min例10如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為q的小球，處在一個(gè)不知方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，現(xiàn)將小球靜止釋放，在重力和電場(chǎng)力的作用下，小球沿著與堅(jiān)直方向成角的方向斜向下作直線運(yùn)動(dòng)，求所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)

8、的最小值。+解：釋放后小球所受合力的方向必為OP方向。由三角形定則看出：重力矢量G的大小方向確定后，合力F的方向確定（為OP方向），而電場(chǎng)力qE的矢量起點(diǎn)必須在G點(diǎn)，終點(diǎn)必須在OP射線上。在圖中畫出一組可能的電場(chǎng)力，不難看出，當(dāng)電場(chǎng)力方向與OP方向垂直時(shí)，qE最小，所以E也最小，有E =mgsin/q例11如圖所示，物塊B放在容器中，斜劈A置于容器和物塊B之間，斜劈的傾角為，摩擦不計(jì)，在斜劈A 的上方加一豎直向下的壓力F，這時(shí)由于壓力F的作用，斜劈A 對(duì)物塊B的作用力增加了_。B FA解：將力F沿斜面方向和水平方向分解。如圖示：A FNA對(duì)BNA對(duì)壁 NA對(duì)B =F / sin F / sin

9、 例12如圖所示，質(zhì)量為m的球放在傾角的光滑斜面上，擋板AO與斜面間的傾角,試求斜面和擋板AO所受的壓力。OA解：將球的重力沿垂直于斜面和擋板方向分解，如圖mg F2F1mg F2F1由正弦定理得思考：求右面兩圖情況的壓力F1、F2各多少？AOAO例13如圖所示，為曲柄壓榨結(jié)構(gòu)示意圖，A處作用一水平力F，OB是豎直線，若桿和活塞的重力不計(jì)，兩桿AO與AB的長度相同，當(dāng)OB的尺寸為200cm、A到OB的距離為10cm時(shí)，貨物M所受的壓力為多少？MFOBA解：作用在A點(diǎn)的力F的效果是對(duì)AO、AB桿產(chǎn)生壓力，將F沿AO、AB方向分解為F 1、F2 如圖示：FF1F2 0.5F / F1=cos F1

10、= F2= F/2 cos 將F2沿水平、豎直方向分解為F 3、N ， 如圖示NF3F2N= F2 sin = F/2 cos sin =1/2 F tan=5F例14如圖示，用繩AC和BC吊起一個(gè)物體，它們與豎直方向的夾角分別為60和30，若AC繩和BC繩能承受的最大拉力分別為100N和150N，則欲使兩條繩都不斷，物體的重力不應(yīng)超過多少？3060GACB解：將C點(diǎn)受到的重物的拉力T沿AC、BC方向分解，TT1T23060T1= T sin30 T2 = T cos30 當(dāng)AC繩剛斷時(shí)， T1= 100N，則G =T =200N當(dāng)BC繩剛斷時(shí)， T2=150N，則G =T=173N所以，欲使兩條繩都不斷，物體的 重力不應(yīng)超過173N.COABD例15 豎直平面內(nèi)的圓環(huán)上，等長的兩細(xì)繩OA、OB結(jié)于圓心O