第5章 第1节 力的合成

1、.第1节力的合成学 习 目 标知 识 脉 络1.知道共点力、力的合成、合力、分力的概念2理解力的平行四边形定那么，知道它是矢量运算的普遍法那么重点、难点3掌握求合力的方法，知道合力的大小与原来两个共点力之间夹角的关系，会用直角三角形知识计算共点力的合力重点共点力的合成先填空1共点力：几个力同时作用在物体上的同一点或者它们的作用线相交于同一点2合力与分力：几个共点力共同作用所产生的效果可以用一个力来代替，物理学中就把这个力叫做那几个力的合力；而那几个力就叫做这个力的分力3力的合成：求几个共点力的合力叫做力的合成再判断1作用在同一物体上的几个力一定是共点力×2两个共点力共同作用的效果与其

2、合力作用的效果一样3合力与分力是同时作用在物体上的力×后考虑1如何判断物体是否受共点力的作用？【提示】判断物体是否受共点力作用有两种情形：一是物体所受各个力的作用点是否共点，二是所受各个力的作用线的延长线是否交于一点2合力与分力有什么关系？【提示】合力与分力是作用效果上的一种等效替代关系合作讨论如图5­1­1所示，一个成年人提起一桶水，使水桶保持静止，用力为F；两个孩子共同提起同样的一桶水并使之保持静止，用力分别为F1和F2.图5­1­1讨论1：成年人用的力与两个孩子的力作用效果是否一样？二者能否等效替代？【提示】作用效果一样；能等效替代讨论2

3、：F与F1、F2是什么关系？【提示】F是F1和F2的合力，F1和F2是F的两个分力核心点击1合力与分力的关系1等效性：合力的作用效果与分力的共同作用效果一样，它们在效果上可以互相替代2同体性：各个分力是作用在同一物体上的分力与合力对应同一物体，作用在不同物体上的力不能求合力3瞬时性：各个分力与合力具有瞬时对应关系，某个分力变化了，合力也同时发生变化2合力与分力的大小关系图5­1­21两力同向时合力最大：FF1F2，方向与两力同向2两力反向时合力最小：F|F1F2|，方向与其中较大的力同向3两力夹角为时，如图5­1­2，合力随的增大而减小，合力大小的范围是

4、：|F1F2|FF1F2.1如图5­1­3所示，以下情况下日光灯所受的拉力T1、T2及重力G一定不是共点力的是 甲乙丙图5­1­3A甲情况下B乙情况下C丙情况下 D甲、乙、丙三种情况下【解析】假设力的作用线或其延长线相交于一点，那么称为共点力，所以只有乙情况不是共点力【答案】B2多项选择关于F1、F2及它们的合力F，以下说法正确的选项是 A合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果一样B两力F1、F2一定是同种性质的力C两力F1、F2一定是同一个物体受的力D两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力【解析】只有同一个物体受到的力才能合成，分别作用在不同物体上

5、的力不能合成，C正确；合力是对原来几个分力的等效替代，各分力可以是不同性质的力，合力与分力不能同时存在，A正确，B、D错误【答案】AC3两个共点力的大小分别为F115 N，F29 N它们的合力不可能等于 【导学号：21862025】A9 N B25 NC6 N D21 N【解析】根据二力合成的范围，满足|F1F2|F合F1F2即6 NF合24 N，故不可能的是B项【答案】B合力与分力的关系1.在力的合成中分力是实际存在的，每一个分力都有对应的施力物体，而合力没有与之对应的施力物体2.合力为各分力的矢量和，合力可以大于、等于、小于两个分力中的任何一个共点力合成的平行四边形定那么先填空1平行四边形

6、定那么以表示原来两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么其合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示2两个以上的力的合成方法假如有三个或更多的外力同时作用在一个物体上，用平行四边形定那么先求出其中两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，直到把所有外力都合成为止，最后得到的结果就是这些力的总合力再判断1两个力的合力一定大于其中任意一个分力×2合力与分力是一对平衡力×3多个共点力求合力时平行四边形定那么也适用后考虑1不在同一直线上的共点力求合力时遵循什么规律？【提示】平行四边形定那么2假设两个力F1和F2都是100 N，那么F1、F2的合力一定是200

7、 N吗？【提示】不一定只有同向时F才为200 N.合作讨论如图5­1­4所示，在做引体向上运动时图5­1­4讨论1：双臂平行时省力还是双臂张开较大角度时省力？【提示】双臂平行时省力，根据平行四边形定那么可知，合力一定时等于人的重力，两臂分力的大小随双臂间夹角的增大而增大，当双臂平行时，夹角最小，两臂用力最小讨论2：可以用哪种方法表示双臂合力的大小？【提示】作图法或计算法核心点击1作图法作图法就是用作图工具根据平行四边形定那么作出以两分力为邻边的平行四边形详细操作流程如下：2计算法可以根据平行四边形定那么作出示意图，然后由几何知识求解对角线，即为合力以下为

8、求合力的三种常见情况：类型作图合力的计算互相垂直Ftan arc tan两力等大，夹角F2F1cos F与F1夹角为两力等大且夹角为120°合力与分力等大，合力与任一分力夹角为60°4两个共点力的大小均为10 N，假如要使这两个力的合力大小也是10 N，那么这两个共点力间的夹角应为 【导学号：21862026】A30°B60°C90°D120°【解析】对于两个夹角为120°的等大的共点力而言，其合力大小与分力相等，并且合力与两分力的夹角均为60°.反之，当两个分力大小与合力大小相等时，可推知两分力之间的夹角为120

9、°，应选D.【答案】D5物体受到两个力F1和F2的作用，F118 N，方向程度向右；F224 N，方向竖直向上求这两个力的合力F.【解析】方法一：作图法取单位长度为6 N的力，那么分别取3个单位长度、4个单位长度，自O点引两条有向线段OF1和OF2，且使OF1OF2.以OF1和OF2为两个邻边，作平行四边形如下图，那么对角线OF就是所要求的合力F.量出对角线的长度为5个单位长度，那么合力的大小F5×6 N30 N，用量角器量出合力F与分力F1的夹角为53°，即合力F的方向向右偏上53°.方法二：计算法实际上是先运用数学知识，再回到物理情景在如下图的平行四边形中，OFF1为直角三角形，根据直角三角形的几何关系，可以求得斜边OF的长度和OF与OF1的夹角，将其转化为物理问题，就可以求出合力F的大小和方向那么F30 N，tan ，为53°，即向右偏上53°.因为力既有大小，又有方向，所以力的合成不能理解为简单的代数运算【答案】30 N，向右偏上53°作图法与计算法的比较1作图法的优点是形象直观，缺点是不够准确作图时应注意采用统一的标度，标出箭头且实线、虚线要清楚2计算法的优点是准确应用计算法时先用平行四边形定