高中物理力的合成与分解教案

1、,中物理力的合成与分斛教嚎Coca-cola standardization office ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18力 的 合 成 与 分 解【同步教育信息】一.本周教学内容：力的合成与分解二.知识要点：理解力的合成和合力的概念。掌握力的平行四边形定则。会用作图法求共 点力的合力，会用三角形知识计算合力。知道合力大小与分力间夹角关系，知 道矢量概念。理解力的分解和分力概念。理解力的分解是力的合成的逆运算， 遵循力的平行四边形定则。能根据力的实际作用效果进行力的分解.。会计算分 力大小。三.学习中注意点：（一）力的合成、合力与分力1 .合力与分力：如果一个力作用

2、在物体上，产生的效果，与另外几个力同时 作用于这个物体上产生的效果相同，原来的一个力就是另外几个力的合力。另 外几个力叫分力。合力是儿个力的等效力，是互换的，不是共存的。2 .共点力：儿个力的作用点相同，或几个力的作用线相交于一个点，这样的 力叫共点力。3 .力的合成：求几个共点力的合力的过程叫力的合成。力的合成就是在保证效果相同的前提下，进行力的替代，也就是对力进行 化简，使力的作用效果明朗化。现阶段只对共点（共面）力进行合成。4 .平行四边形定则：两个共点力的合力与分力满足关系是：以分力为邻边做 平行四边形，以共点顶向另一顶点做对角线，即为合力。这种关系叫平行四边 形定则。5 .力的合成方

3、法：几何作图法，计算法。6 .多个力的合成先取两个力求合力，再与第三个力求合力，依次进行下去直 到与最后一个分力求得的合力就是多个力的合力。7 .力是矢量：有大小有方向遵循平行四边形定则。凡矢量有大小有方向还要 遵循平行四边形定则。（二）力的分解1 .力的分解.：由一个已知力求分力的过程叫力的分解。2 .力的分解中分力与合力仍遵循平行四边形定则，是力的合成的逆运算。3 .分解一个力时，对分力没有限制，可有无数组分力。4 .分解力的步骤（1）根据力作用效果确定分力作用的方向，作出力的作用线。（2）根据平行四边形定则，作出完整的平行四边形。（3）根据数学知识计算分力5 . 一个力分解为二个分力的几

4、种情况（1）已知合力及两分力方向，求分力大小，有唯一定解。（2）已知合力及一个分力的大小方向，求另一分力大小方向，有唯一定 解。（3）已知合力及一个分力方向，求另一分力，有无数组解，其中有一组是 另一分力最小解（4）已知合力和一个分力的方向，另一分力的大小，求解。如已知合力F, 一个分力R的方向，另一分力艮的大小，且F与R夹角。（a90°）可能有一组解，可能有两组解，也可能无解。（5）已知合力及两个分力大小，求分力（方向）可能一组解，可能两组解，也可能无解。【典型例题】例1两个力大小均为100N,夹角为60。，求合力。解法一：儿何方法（1）取 2cm 表示 50No（2）作两分力，夹

5、角60。（3）作平行四边形（另两边画虚线）（4）作对角线量出长度，得，F合=172.5N°（5）量得（可以证明）8 = 30。解法二：计算 作力的示意图F,7 = y/F： +F； +2FF2 cosa = ilOO2 +1002 +2xl002F,7 = 173 (N)F2 sin aFx + F2 cos a=立_"V合力大小为173N,与分力夹角均为30。lOOx tan 0 =2-lOO+lOOx- 2 6 = 30。例2试证，分力大小为FR,合力大小为F, |西-尸2区尸工再+外几何法：以RF,为邻边做平行四边形，F为对角线，平行四边形对边相等F； = F2在万7

6、G中，由三角形三边关系FX+F2>F ,当 KF?同向时，Fx+F2=FFF? < F ,当耳F?反向时，F3 = F （若"V外则代数法：F = yjF + F：+2FlF2cosa 。为两分力夹角当a = 0时，F =+ F； +2耳尼 cosO =耳 + F?cosO = l0 <a F1 +> F > 0时、0 > cosa > 1产之怩一周 A F,-F<F<FF2推论：若三个力合力为0,其中一个力与另两力的合力大小相等。其中F3 < F+ F2, F5 > F1 - F2 o例3放在斜面上的物体受到水平推力

7、F,斜面倾角为。，求F的分力（见图 31）图31解：推力F的作用一是使物体沿面有运动(或运动趋势)因此，沿斜面方 向有F的分力R,向右推物体使物体对斜面压力变化，F有垂直斜面的分力 F：O= Feos aF2 = F sin a例4三角支架顶端悬一重G的物体，见图32,求重物的拉力对支架作用大 小。图32解：重物拉力作用在支架上AC、BC形变只是长度的改变，从而发生一个微 小形变，AC是伸长形变，BC是压缩形变。分力方向如图示。 ，=G/cosa ( FA>G )Fr = Gtana n例5斜面倾角为a,物体沿斜面匀速下滑。证明：物体与斜面间摩擦因数 =tana。证明：物体沿斜面下滑受三

8、个力，重力G,滑动摩擦力f,斜面支持力小 重力使物体沿斜面下滑，压紧斜面。J重力的分力为我|心，如图33示E=Gsina F2=Gcosa 沿斜面匀速滑动，f =耳乂/ = 尸%Fn = F2= Geos。/. Gsina = pGcosa / = tana图33【模拟试题】1 .两个大小相等同时作用于一个物体上的两个力，当它们之间夹角为90。时，其合力大小为F,当两力夹角为120°时，合力大小为（）A. 2F B. F C. &F D. F 222 .质量为8kg的物体，放在水平面上受到水平推力F=10的作用，向右运动 见图34所示。若物体与水平面间的摩擦因数 =0.1,物

9、体所受到的合力为B.大小为，水平向左D. 0）（g 取 10N/kg） A.大小为，水平向右 C.大小为，水平向右F /)/；/图3-43 .下列各组共点力在一个平面内，合力可能为0的是（）A. 15X、 5N、 6NB. 3N、 6N、 4NC. 2丫、 7、 IOND. 11N、 7N、 14N4.在一个平面内的6个共点力，相邻力的夹角均为60。，大小如图35 示，则这6个力的合力为（）A. 0B. 3N与6N的力同向C. 3N与5N的力同向D.6N与5N的力同向图355 .要将力F沿虚线分解为两个分力，哪些是无法分解的（）ABCD图3-66 .在图37中，球置于斜面与竖直挡板之间，把球的

10、重力G分解为两个分力，下述正确的是（）A.平行于斜面，垂直于斜面C.垂直于档板，平行于斜面B.垂直于斜面，垂直于挡板D.平行于斜面，平行于挡板图3-77 .在图38中，两段绳的连接点悬一重物。保持AB绳水平方向不变，BC 沿逆时针缓慢转动，则AB、BC绳的拉力大小变化是（）A.增大，增大B,减小，减小C.减小，先增大后减小D.减小，先减后增D图388 . 一段轻绳，一端固定在桥上，另一端系一重物G。用一轻杆加一滑轮支起 绳某一点使绳与竖直方向成60。，如图39所示。若轻杆可绕0点转动，轻杆 与竖直方向成多大角能支撑住绳和重物，此时杆的支持力多大图399 .两人以水平拉力拉一物体沿地面上直线前进，若其中一人用力150$与 前进方向成30。另一人对物体施加力的最小值是多大与前进方向成多大角10 .图310中，三角形支架AB_LCA, BC与竖直方向成60。，AB、BC均为轻 杆，重物G=100。轻杆AB的拉力和BC的支持力各多大图 310参考答案B 2. A 3. B、D 4. D 5. B、C、D 6. B 7. B8 .绳上各点拉力均为G,滑轮受绳压力如下图示，F=G,与绳的夹角均为 60%?/.轻杆与竖直方向