2022-2023年人教版物理（中職）通用類 第1單元運(yùn)動和力第4節(jié)力的合成與分解課件

力的合成與分解4閱讀提示：①什么是合力？什么是共點(diǎn)力,共點(diǎn)力的合成遵循什么定則？②什么是力的平行四邊形定則？③什么是力的分解？力的分解遵循什么定則？④如何進(jìn)行力的分解？

力的合成與分解4①力的合成（一）什么叫合力

一桶水可以由兩個人共同提起,也可以由一個人提起,如圖1-25所示；圖1-25人提水桶一盞電燈可以用兩種不同的方式懸掛,如圖1-26所示.顯然拉力F的作用效果與F1和F2的共同作用效果相同.圖1-26懸掛的電燈在很多情況下,物體受力不止一個,而是同時受到幾個力的作用.如果一個力的作用效果跟這幾個力的共同作用產(chǎn)生的效果相同,那么,我們就把這個力叫做那幾個力的合力.（二）什么叫力的合成求幾個已知力的合力,叫做力的合成.②什么叫做共點(diǎn)力如果幾個力都作用于物體的同一個點(diǎn),或它們的作用線相交于一點(diǎn),這幾個力就叫做共點(diǎn)力.③共點(diǎn)力合成定則—力的平行四邊形定則

（一）力的平行四邊形定則求互成角度的兩個共點(diǎn)力的合力時,可以用表示這兩個力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形,那么這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力F的大小和方向,這叫做力的平行四邊形定則.F1F2oα（二）從力的平行四邊形定則可以看出：（1）合力的大小和方向不僅與分力F1和F2的大小有關(guān),還與它們間的夾角有關(guān).F1F2F合2F合1（2）當(dāng)F1和F2的大小一定時,它們間的夾角越小,合力越大；夾角為零時,即二力方向相同時,它們的合力最大,等于二力的數(shù)值之和,其方向與二力的方向相同；它們間的夾角越大,合力就越??；當(dāng)夾角為180°時,即二力方向相反時,合力最小,等于二力數(shù)值之差,其方向與較大的力的方向相同.

F1F2F合F1F2F合（三）有兩個以上的共點(diǎn)力作用在物體上,用平行四邊形定則求它們的合力的方法.

如果有兩個以上的共點(diǎn)力作用在物體上,也可以用平行四邊形定則求它們的合力：先求出任意兩個力的合力,再求出這個合力與第三個力的合力,直到把所有的力都合成完,最后得到的結(jié)果就是這些力的合力.F1F2F3F13F合兩個人同拉一輛小車,一人用45N的力向北拉,另一人用60N的力向東拉,求這兩個力的合力大小和方向.解：用作圖法求解.以6mm長的線段表示15N的力,作F1=45N,F2=60N的圖示,然后根據(jù)力的平行四邊形定則以F1和F2為鄰邊做平行四邊形,如圖所示,用刻度尺量得表示合力F的對角線長為30mm,所以合力的大小是例題用量角器量得F與F2的夾角為37°.F2F1α15NF本題也可以用計(jì)算法求解.由題意知F1和F2互相垂直,所以得到的四邊形是一個矩形,由勾股定理可求出：

又查三角函數(shù)表得α=37°.④分力、力的分解（一）什么叫分力在實(shí)際生產(chǎn)和生活中,作用在物體上的一個力往往在不同的方向上產(chǎn)生幾個效果.拖拉機(jī)拉著耙來耙地,如圖1-29所示,作用在耙斜向上方的拉力產(chǎn)生兩個效果：一個水平的力F1使耙前進(jìn),一個豎直向上的力F2把耙上提.有時為了研究力的作用效果,可以把力按它起作用的方向分解成兩個力來代替,這兩個力就叫做力的分力.（二）什么叫力的分解求已知力的分力叫力的分解.圖1-29（三）力的分解所遵守的定則

因?yàn)榉至Φ暮狭褪窃瓉肀环纸獾哪莻€力,所以力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,同樣遵守平行四邊形定則.把一個已知力F作為平行四邊形的對角線,那么與力F共點(diǎn)的平行四邊形的兩個鄰邊,就表示力F的兩個分力.（四）一個已知力怎樣分解由于有相同對角線的平行四邊形有無數(shù)個,如圖1-30所示.也就是說,同一個力F可以分解為無數(shù)對大小、方向都不同的分力.F圖1-30?一個已知力究竟該怎樣分解呢？?這就要根據(jù)實(shí)際情況來決定.下面通過兩個實(shí)例來說明這個問題.（五）實(shí)例進(jìn)行力的分解（1）分解：拉動水平面上物體向前運(yùn)動且與水平方向成a角的拉力.放在水平面上的物體在一個與水平方向成a角的拉力F的作用下,向前運(yùn)動,如圖1-31所示.aFF1F2力F1和F2的大小為拉力F一方面拉著物體沿水平面向前運(yùn)動,另一方面向上提物體使物有向上的趨勢,減少了物體對地面的壓力.根據(jù)實(shí)際作用效果,拉力F可分解為沿水平方向使物體向前運(yùn)動的分力F1和在豎直方向使物體向上的分力F2.力F1和F2的大小為(2)分解：沿光滑斜面下滑的物體的重力GθABCQNOF1F2θ

已知斜面的傾角θ,就可以求出分力F1和F2的大小.由于直角三角形ABC和OQN相似,所以∠QON=∠BAC=θF1=GsinθF2=Gcosθ

(2)分解：沿光滑斜面下滑的物體的重力

在光滑斜面上的物體受到豎直向下的重力,這個重力一方面使物體沿著斜面下滑,另一方面使物體壓緊斜面.根據(jù)實(shí)際作用效果重力G可以分解為平行于斜面使物體沿斜面下滑的分力F1,和垂直于斜面使物體緊壓斜面的分力F2,如圖1-32所示.(3)一個已知力究竟該怎樣分解呢？

分解一個力時,先要分析這個力對物體產(chǎn)生的實(shí)際作用效果,然后根據(jù)這些效果判定出分力的方向（或大?。?再用力的平行四邊形定則對它進(jìn)行分解.思考與討論1.兩個力的合力的大小是否一定比分力大？答；不一定.2.已知一個力,要求出唯一的一對分力,需要什么條件？解析：能以兩分力為鄰邊組成唯一平行四邊形的情況下都有唯一的解.A.已知兩個分力的方向.B.已知一個分力的大小和方向.？復(fù)習(xí)與鞏固(p32)1.兩個力,一個是30N,另一個是40N,當(dāng)它們的方向相同時,合力的大小是——

N,當(dāng)它們的力向相反時．合力的大小是——

N,當(dāng)這兩個力的夾角是90°時,其合力的大小是——

N,方向是70105030N40Nθ

查三角函數(shù)表得θ=37°

合力與40N力之間的夾角θ=37°.———————————————2.F1、F2為作用在同一物體上的兩個力F1=20N,F2=4N,它們的合力大小可能是下列數(shù)值中的—————————————.這些數(shù)值是3N、4N、5N、22N、23N、24N、25N.

22N、23N、24N、3．一個氣球除受到重力G=3N外,還受到風(fēng)的水平推力F2=12N和空氣浮力F1=8N.如圖1-33所示,求氣球受到的合外力.

GF1F2解：重力G和浮力F1的合力F1G=8N-3N=5NF1GF1G和F2相互垂直,由勾股定理得；F合θ

查三角函數(shù)表得θ=22.6°

4．在圖1-34甲中,已知合力,及一個分力F1,在圖1-34乙中知道合力及兩個分力的方向,用作圖法求出來知的分力．oF1F圖1-34甲連接線段FF1,A過O點(diǎn)作線段FF1的平行線OA,過F點(diǎn)作線段OF1的平行線FB,B則OB就是所求分力.圖1-34乙FoABF1F2過F點(diǎn)作線段OB的平行線,過F點(diǎn)作線段OA的平行線,則兩個分力F1、F2如圖所示.

5．騎自行車的人,沿傾角為30°的斜坡向下行駛,人和車共重800N,求使車下滑的力和使車壓緊斜面的力各是多少？30°解：已知斜坡傾角為30°,人和車的重量G=800N,GF1F2O30°重力G可分解為使車下滑的力F1和使車壓緊斜面的力F2∵∠GOF2=30°∴F1=Gsin30°=800N×0.5=400NF2=Gcos30°=800N×0.866=692.8N答：車下滑的力和使車壓緊斜面的力各是400N、692.8N.6．圖1-35所示,物體A所受到的推力,應(yīng)如何分解？計(jì)算各