第三章-2力的合成與分解

課時(shí)5

力的合成與分解考點(diǎn)1考點(diǎn)2考點(diǎn)1力的合成1.合力與分力:如果一個(gè)力的作用效果跟幾個(gè)力共同作用的效果相同,這一個(gè)力就叫那幾個(gè)力的合力,那幾個(gè)力就叫這個(gè)力的分力。合力和分力是一種等效替代關(guān)系。2.共點(diǎn)力:作用在物體上的力的作用線(或作用線的反向延長(zhǎng)線)交于一點(diǎn)的力。考點(diǎn)1考點(diǎn)23.力的合成的運(yùn)算法則(1)平行四邊形定則:求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1、F2的合力,可以用表示F1、F2的有向線段為鄰邊作平行四邊形,平行四邊形的對(duì)角線就表示合力的大小和方向,如圖甲所示。(2)三角形定則:求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的有向線段首尾順次相接地畫(huà)出,把F1、F2的另外兩端連接起來(lái),則此連線就表示合力的大小和方向,如圖乙所示?？键c(diǎn)1考點(diǎn)21.兩個(gè)分力一定時(shí),夾角θ越大,合力越小;合力可以大于分力,等于分力,也可以小于分力。共點(diǎn)的兩個(gè)力F1、F2的合力取值范圍是|F1-F2|≤F合≤F1+F2。2.共點(diǎn)力合成的方法:(1)作圖法:從力的作用點(diǎn)起,按同一標(biāo)度作出兩個(gè)分力F1和F2的圖示,再以F1和F2的圖示為鄰邊作平行四邊形,畫(huà)出過(guò)作用點(diǎn)的對(duì)角線,量出對(duì)角線的長(zhǎng)度,計(jì)算出合力的大小;量出對(duì)角線與某一力的夾角確定合力的方向(如圖所示)。考點(diǎn)1考點(diǎn)2(2)解析法:以下是合力計(jì)算的兩種特殊情況

考點(diǎn)1考點(diǎn)2典例1一物體受到三個(gè)大小方向均不變的共面共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用,三力的矢量關(guān)系如圖所示(小方格邊長(zhǎng)相等),則下列說(shuō)法正確的是(

)A.三力的合力有最大值F1+F2+F3,方向不確定B.三力的合力有惟一值3F3,方向與F3同向C.三力的合力有惟一值2F3,方向與F3同向D.由題給條件無(wú)法求出合力大小答案解析解析關(guān)閉根據(jù)平行四邊形定則,F1、F2的合力大小等于2F3,方向與F3相同,再跟F3合成,兩個(gè)力同向,則三個(gè)力的合力為3F3,所以B選項(xiàng)正確。答案解析關(guān)閉B考點(diǎn)1考點(diǎn)2典例2在如圖所示裝置中,兩物體質(zhì)量分別為m1、m2,懸點(diǎn)a、b間的距離遠(yuǎn)大于滑輪的直徑,不計(jì)一切摩擦,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.α一定等于βB.m1可能小于m2C.如果稍增大懸點(diǎn)a、b間的距離,α與β之和將增大D.如果稍增大m2,α與β之和將增大答案解析解析關(guān)閉繩子通過(guò)定滑輪和動(dòng)滑輪相連,繩子上各點(diǎn)的拉力相等,根據(jù)對(duì)稱(chēng)性,α一定等于β,選項(xiàng)A正確;當(dāng)α與β之和大于120°時(shí),m1小于m2,選項(xiàng)B正確;如果稍增大懸點(diǎn)a、b間的距離,對(duì)動(dòng)滑輪而言,由于合力與分力都沒(méi)變化,所以α與β之和也不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;如果稍增大m2,對(duì)動(dòng)滑輪而言,合力不變,分力變大,α與β之和將增大,選項(xiàng)D正確。答案解析關(guān)閉C考點(diǎn)1考點(diǎn)2考點(diǎn)2力的分解1.遵循的原則:平行四邊形定則或三角形定則。2.力的分解方法:(1)按產(chǎn)生效果分解:根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向,再根據(jù)兩個(gè)實(shí)際分力的方向畫(huà)出平行四邊形,最后由平行四邊形和數(shù)學(xué)知識(shí)求出兩分力的大小。常見(jiàn)的按效果分解力的情形:考點(diǎn)1考點(diǎn)2考點(diǎn)1考點(diǎn)2(2)正交分解法:將已知力按互相垂直的兩個(gè)方向進(jìn)行分解的方法,求多個(gè)共點(diǎn)力的合力時(shí),往往用正交分解法。考點(diǎn)1考點(diǎn)2典例3(2017浙江4月學(xué)考)重力為G的體操運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行自由體操比賽時(shí),有如圖所示的比賽動(dòng)作,當(dāng)運(yùn)動(dòng)員豎直倒立保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),兩手臂對(duì)稱(chēng)支撐,夾角為θ,則(

)A.當(dāng)θ=60°時(shí),運(yùn)動(dòng)員單手對(duì)地面的正壓力大小為B.當(dāng)θ=120°時(shí),運(yùn)動(dòng)員單手對(duì)地面的正壓力大小為GC.當(dāng)θ不同時(shí),運(yùn)動(dòng)員受到的合力不同D.當(dāng)θ不同時(shí),運(yùn)動(dòng)員與地面之間的相互作用力不相等答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉考點(diǎn)1考點(diǎn)2典例4手機(jī)已經(jīng)成為了人們?nèi)粘１貍淦分?低頭看手機(jī)的“低頭族”隨處可見(jiàn)(圖甲)。有研究發(fā)現(xiàn),若玩手機(jī)時(shí)姿勢(shì)不當(dāng),可能讓頸椎承受重壓。為求證這一問(wèn)題,某同學(xué)查閱相關(guān)資料,畫(huà)出了“低頭族”頭部前傾某一角度時(shí)的模型(圖乙),頸椎看成輕桿,頸部肌肉看成輕繩,頭部看成質(zhì)點(diǎn),所受重力已標(biāo)出。用作圖法可粗略得到頸椎承受的壓力大約是頭部重力的多少倍