力的合成与分解ppt课件

力的合成与分解,1,G=200N,观察下面的情境图片，结合生活经验思考：两位小孩对水桶施加的两个力与一位大人对水桶施加的一个力，就“提起水桶”这一作用效果而言，相同吗？它们可以相互替代吗？,2,实验探究求合力的方法,问题：1、怎样保证合力与分力等效？2、力的大小怎样知道？3、力的方向如何让确定？,3,F1=10.0N,F2=6.8N,F合=12.8N,O,2N,4,3、互成角度的两个力合成的方法：经过前人很多次的、精细的实验，最后确认，对角线的长度、方向、跟合力的大小、方向一致，即对角线与合力重合，也就是说，对角线就表示F1、F2的合力。,归纳：可见互成角度的两个力的合成，不是简单的将两个力相加减，而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就叫平行四边形定则,F1,F,F2,o,虚线,大小：长度,方向：角度,5,两个力和之间的夹角为，两力的合力为。以下说法是否正确？（1）若和大小不变，角变小，合力就越大。(2)合力总比分力和中的任何一个力都大。（3）如果夹角不变，大小不变，只要增大，合力就必然增大。,分组讨论：,6,3）如果夹角不变，大小不变，只要增大，合力就必然增大。,7,思考：合力是否一定比分力大？,4、合力与分力间夹角关系：,0时，即F1、F2共线同方向：F合F1F2合力方向与两个力的方向相同,180时，即F1、F2共线反方向：F合F1F2合力方向与分力F1、F2中较大的方向相同。,合力的取值范围：F1F2F合F1F2,F1和F2大小不变时，夹角越大，合力就越小：F合随F1和F2的夹角增大而减小,F合可能大于、等于、小于F1、F2,8,5、多力合成的方法：,F12,F123,F1234,先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力,逐次合成法,9,如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都作用在物体上的同一点，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线相交于同一点，这几个力叫做共点力。,6、共点力,F3,10,非共点力,注：力的合成的平行四边形法则，只适用于共点力,11,上海南浦大桥，其桥面高达46米，主桥全长846米，引桥总长7500米，你知道为什么高大的桥要造很长的引桥吗?,12,一、力的分解定义：已知一个力求它的分力的过程叫力的分解。,二、力的分解法则：,满足平行四边形定则,一、力的分解概念及法则,注意,在力的分解中合力真实存在，分力不存在,F2,F1,F,13,如果没有其它限制，对于同一条对角线（确定的合力），可以作出无数个不同的平行四边形（任意性）,对于同一条对角线（确定的合力），你可以作出多少个不同的平行四边形？（任意性）,F,14,为了减小桥面的坡度，从而减小G1对汽车上坡和下坡的影响，使行车方便和安全,G2,G1,1、车在桥面上行驶时它的重力产生了什么效果？你能找到它的两个分力吗？2、桥高一定，引桥很长目的是什么，这能减少重力的哪个效果，有什么好处？,思考与讨论,15,二、力的分解的方法,1、按实际作用效果分解力：,分解的步骤：,（1）分析力的作用效果,（2）据力的作用效果定分力的方向;(画两个分力的方向),（3）用平行四边形定则定分力的大小;,（4）据数学知识求分力的大小和方向,16,g,使物体紧压挡板,使物体紧压斜面,对重力的效果进行分解,【随堂训练1】,G1=GtanG2=G/cos,G2=GcosG1=Gsin,17,F1,F3,O,求三个力F1、F2与F3合力？,在很多问题中，当多个力求合力时，常把每个力分解为互相垂直的两个分力，然后求两个方向上的力的合力，这样可把复杂问题简化，,F2,18,（1）原理：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。,（2）正交分解步骤：,建立xoy直角坐标系,沿xoy轴将各力分解,求x、y轴上的合力Fx,Fy,最后求Fx和Fy的合力F,大小：,F2y,F1y,F3y,F3x,F1x,F2X,2、力的正交分解法,F,19,当一个确定的合力加上相应条件限制，它的分力有没有惟一解？,1、已知两分力的方向：,2、已知一个分力的大小和方向：,唯一解,唯一解,四、矢量三角形的应用：,20,（3）已知合力和两个分力的大小。如已知合力F和两个分力大小分别为F1、F2，当F1+F2F时，有两解，如图所示，大小确定的F1和F2可构成两个三角形，一对分力中的F1与另一对分力中的F2大小相同，方向不同。,21,(4)已知F1的方向和F2的大小，求：F1的大小和F2的方向？,可能有一组解、两组解、无解,例：已知合力F=10N，方向正东。它的其中一个分力F1方向向东偏北300，另一个分力F2的大小为8N，求F1大小和F2的方向，有几个解？两解若另一个分力F2的大小为5N，如何？唯一解若另一个分力F2的大小为4N，如何？无解,22,例1.表面光滑，重力不计的尖劈，如图所示，插在缝AB之间，在尖劈背上加一压力F，则尖劈对A侧的压力为_，对B的压力为_。,F1,F2,F,23,例2.如图所示，一个半径为R，重为G的圆球，被用长度L的细绳挂在竖直光滑的墙上。若L增长，则绳对球的拉力F1和对竖直墙壁的压力F2的变化是（）A、F1增大，F2增大B、F1增大，F2减小C、F1减小，F2增大D、F1减小，F2减小,D,24,例3.如图所示，绳子MO与NO所能承受的最大拉力相同，长度MONO，则在不断增加重物G的重力过程中（绳OG不会被拉断）（）A、ON先被拉断B、OM先被拉断C、OM和ON同时被拉断D、无法确定哪条绳子先被拉断,N,G,G1,G2,A,25,例4.重15N的物体由OP、OM两条绳拉住，OP与竖直方向成角，若OP、OM能承受的最大拉力分别为10N和15N。问为了保持绳不被拉断，角的最大值等于多少？,P,O,M,G,F1,F2,26,例5如图所示，两根长度相等的轻绳下端挂一质量为m的物体，上端分别固定在天花板上的A、B两点，A、B两点间的距离为s。已知两绳能承受的最大拉力均为F，则每根绳子的长度不得短于多少？（g取10m/s2）,F2,F1,mg,A,B,O,P,Q,27,例6.如图所示，用两根等长的绳将质量等于48kg的重物悬挂起来，两悬点M、N在同一水平面上，相距1.2m。已知两绳能承受的最大拉力均为340N，为使绳不被拉断，绳子的长度应满足什么条件？（g取10m/s2）,F2,F1,mg,M,N,O,P,Q,28,例7.质量为m的木箱在拉力F的作用下，在水平地面上做匀速运动，如图所示，已知木箱与地面间的动摩擦因数为，那么物体受到的滑动摩擦力应为（）A.mgB.(mg+Fsin)C.(mg-Ftan)D.Fcos,D,29,例8.如图所示，重量为G的物体A，用与竖直线角的力F推着靠在竖直的动摩擦因数为的墙壁上，若物体恰好能沿墙壁匀速下滑，求推力的大小。,G,N,F,f,水平方向合力为零,竖直方向合力为零,30,例9.质量