力的合成与分解_共点力的平衡习题课

1、第二讲力的合成与分解第二讲力的合成与分解 共点力的平衡共点力的平衡一、力的合成一、力的合成1合力与分力：如果几个力共同作用产生的合力与分力：如果几个力共同作用产生的_与某一个力单独作用时的与某一个力单独作用时的_相同，相同，则这一个力为那几个力的则这一个力为那几个力的_，那几个力，那几个力为这一个力的为这一个力的_2共点力：几个力都作用在物体的共点力：几个力都作用在物体的_，或者它们的或者它们的_相交于一点，这几个力相交于一点，这几个力叫做共点力叫做共点力效果效果效果效果合力合力分力分力同一点同一点作用线作用线3力的合成：求几个力的力的合成：求几个力的_的过程或的过程或求求_的方法叫做力的合成

2、的方法叫做力的合成4力的运算法则力的运算法则(1)平行四边形定则：求两个互成角度的平行四边形定则：求两个互成角度的_的合力，可以用表示这两个力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作的线段为邻边作_，这两个，这两个邻边之间的对角线就表示合力的邻边之间的对角线就表示合力的_和和_合力合力合力合力共点力共点力平行四边形平行四边形大小大小方向方向(2)三角形定则：把两个矢量的三角形定则：把两个矢量的_从而求出合矢量的方法从而求出合矢量的方法(如图甲、乙所示如图甲、乙所示)首尾连接起来首尾连接起来二、力的分解二、力的分解1概念：求一个力的概念：求一个力的_的过程，力的的过程，力的分解与力的合成互为分解

3、与力的合成互为_2遵从原则：遵从原则：_定则定则3矢量运算法则：平行四边形定则和三角矢量运算法则：平行四边形定则和三角形定则形定则分力分力逆运算逆运算平行四边形平行四边形合力和分力具有合力和分力具有“等效性等效性”和和“替代性替代性”三、受力分析三、受力分析1定义：把指定物体定义：把指定物体(或研究对象或研究对象)在特定的在特定的物理环境中受到的所有外力都分析出来，并物理环境中受到的所有外力都分析出来，并画出物体画出物体_的示意图的过程的示意图的过程受力受力2受力分析的一般顺序受力分析的一般顺序先分析先分析_ (重力、电场力、磁场力重力、电场力、磁场力)，再，再分析分析_ (弹力、摩擦力弹力、

4、摩擦力)，最后分析其，最后分析其他力他力场力场力接触力接触力四、共点力作用下物体的平衡四、共点力作用下物体的平衡1平衡态平衡态(1)静止：物体的静止：物体的_和和_都等于零都等于零的状态的状态(2)匀速直线运动：物体的匀速直线运动：物体的_不为零，不为零，其其_为零的状态为零的状态速度速度加速度加速度速度速度加速度加速度2三个共点力的合成三个共点力的合成(1)三个力共线且同向时，其合力最大，为三个力共线且同向时，其合力最大，为F1F2F3.(2)任取两个力，求出其合力的范围，如果第任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，则三个力的合力的最三个力在这个范围之内，则三个力的合力的

5、最小值为零，如果第三个力不在这个范围内，则小值为零，如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的和的绝对值小的力的和的绝对值(1)合力不一定大于分力；合力不一定大于分力；(2)合力与它的分力是力的效果上的一种等效替代关合力与它的分力是力的效果上的一种等效替代关系，而不是力的本质上的替代系，而不是力的本质上的替代附：附：计算合成的几种特殊情况计算合成的几种特殊情况甲甲乙丙乙丙二、共点力作用下物体的平衡条件的推论二、共点力作用下物体的平衡条件的推论1若处于平衡状态的物体仅受两个力作用，则这两个力若处于平衡状态的物体仅受两个力

6、作用，则这两个力一定大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，即二一定大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，即二力平衡力平衡2若处于平衡状态的物体受三个力作用，则这三个力中若处于平衡状态的物体受三个力作用，则这三个力中的任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相的任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上反、作用在同一条直线上3当物体受到三个力作用而达到平衡时，这三个力必在当物体受到三个力作用而达到平衡时，这三个力必在同一平面内，且三个力的作用线或作用线的延长线必相同一平面内，且三个力的作用线或作用线的延长线必相交于一点交于一点4当物体受到几个力达到平衡时，顺次平

7、移这些力当物体受到几个力达到平衡时，顺次平移这些力的作用线，使其首尾相接，则必构成一个封闭的多的作用线，使其首尾相接，则必构成一个封闭的多边形边形解析：解析：合力可以大于任何一个分力，也可以小于合力可以大于任何一个分力，也可以小于任何一个分力，两分力之间的夹角越大，合力越小，任何一个分力，两分力之间的夹角越大，合力越小，夹角越小，则合力越大夹角越小，则合力越大答案：答案：C答案：答案：B答案：答案：C答案：答案：D答案：答案：B 答案：答案：A力的分解方法力的分解方法答案：答案：C(1)把力按实际效果分解的一般思路把力按实际效果分解的一般思路(2)选用哪一种方法进行力的分解要视情选用哪一种方法

8、进行力的分解要视情况而定，一般来说，当物体受到三个或三况而定，一般来说，当物体受到三个或三个以下的力时，常利用三角形法或按实际个以下的力时，常利用三角形法或按实际效果进行分解，若这三个力中，有两个力效果进行分解，若这三个力中，有两个力互相垂直，可选用正交分解法互相垂直，可选用正交分解法当物体受到三个以上的力时，常用正交当物体受到三个以上的力时，常用正交分解法分解法A刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关打造方便，外形美观，跟使用功能无关B在刀背上加上同样的压力时，分开其在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关他物体的力

9、跟刀刃厚薄无关C在刀背上加上同样的压力时，顶角越在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大大，分开其他物体的力越大D在刀背上加上同样的压力时，顶角越在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大小，分开其他物体的力越大答案：答案：D物体的受力分析物体的受力分析答案：答案：D(1)研究对象的选取方法：整体法和隔离法研究对象的选取方法：整体法和隔离法(2)受力分析的步骤受力分析的步骤确定研究对象确定研究对象研究对象可以是单个物体，可以是整体，也研究对象可以是单个物体，可以是整体，也可以是质点，还可以是连接点可以是质点，还可以是连接点按按“重力重力弹力弹力摩擦力摩擦力其他场力

10、其他场力”的的顺序分析物体受力情况顺序分析物体受力情况(对不能确定的力可用对不能确定的力可用假设法等假设法等)进行必要的检验进行必要的检验检验依据：物体受力情况和物体运动情况必检验依据：物体受力情况和物体运动情况必须相一致须相一致答案：答案：C静态类物体的平衡静态类物体的平衡答案：答案：A动态类物体的平衡动态类物体的平衡“动态平衡动态平衡”是指平衡问题中的一部分力是变力，是指平衡问题中的一部分力是变力，是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫是动态力，力的大小和方向均要发生变化，所以叫动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题解决这动态平衡，这是力平衡问题中的一类难题解决这类问题的一般思路是：把

11、类问题的一般思路是：把“动动”化为化为“静静”，“静静”中求中求“动动”【思路点拨思路点拨】(1)注意研究对象的选取；注意研究对象的选取；(2)注意力的三角形与题目涉及的几何三角形相注意力的三角形与题目涉及的几何三角形相似关系的应用似关系的应用答案：答案：B动态平衡问题是学习中的难点，所以需要认动态平衡问题是学习中的难点，所以需要认真分析、及时总结具体说，分析此类问题真分析、及时总结具体说，分析此类问题大致有以下三个途径：大致有以下三个途径：途径一：三角形法则途径一：三角形法则当物体受三力作用而处于平衡状态时，其合当物体受三力作用而处于平衡状态时，其合力为零，三个力的矢量依次首尾相连，构成力为

12、零，三个力的矢量依次首尾相连，构成闭合三角形，当物体所受三个力中两个发生闭合三角形，当物体所受三个力中两个发生变化而又要维持平衡关系时，这个闭合三角变化而又要维持平衡关系时，这个闭合三角形仍然存在，只不过形状发生改变而已，比形仍然存在，只不过形状发生改变而已，比较前后这些不同形状的矢量三角形，各力的较前后这些不同形状的矢量三角形，各力的大小及变化就一目了然了大小及变化就一目了然了三角形法则适用于物体所受的三个力中，有一个三角形法则适用于物体所受的三个力中，有一个力为恒力力为恒力(通常为重力，也可以是其他力通常为重力，也可以是其他力)，另一，另一个力的大小变化，第三个力则大小、方向均发生个力的大

13、小变化，第三个力则大小、方向均发生变化的问题，对变化过程进行定性分析变化的问题，对变化过程进行定性分析途径二：解析法途径二：解析法物体处于动态平衡状态时，对研究对象的任一状态物体处于动态平衡状态时，对研究对象的任一状态进行受力分析，根据具体情况引入参量，建立平衡进行受力分析，根据具体情况引入参量，建立平衡方程，求出因变参量与自变参量的一般函数关系，方程，求出因变参量与自变参量的一般函数关系，然后根据自变量的变化确定因变量的变化然后根据自变量的变化确定因变量的变化途径三：相似三角形法途径三：相似三角形法对受三力作用而平衡的物体，先正确分析物体的受对受三力作用而平衡的物体，先正确分析物体的受力，画

14、出受力分析图，再寻找与力的三角形相似的力，画出受力分析图，再寻找与力的三角形相似的几何三角形，利用相似三角形的性质，建立比例关几何三角形，利用相似三角形的性质，建立比例关系，把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的系，把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论大小变化问题进行讨论答案：答案：C解析：解析：共点的两个力合成，同向时最大为共点的两个力合成，同向时最大为F1F2，反向时最小为反向时最小为F1F2.答案：答案：C2.青年战士武文斌获得青年战士武文斌获得2008感动中国感动中国年年度人物奖，因为过度劳累他把年青的生命献度人物奖，因为过度劳累他把年青的生命献给了抗震救灾第

15、一线如右图所示为武文斌给了抗震救灾第一线如右图所示为武文斌正背老人在洪水中缓慢前行，关于老人受武正背老人在洪水中缓慢前行，关于老人受武文斌作用力的方向分析正确的是文斌作用力的方向分析正确的是()A斜向后上方，与背垂直斜向后上方，与背垂直 B斜向前上方，与背平行斜向前上方，与背平行C竖直向上竖直向上 D水平向前水平向前答案：答案：C3.如右图所示，某同学斜垮书包，书包质量如右图所示，某同学斜垮书包，书包质量为为4 kg，书包带与水平方向夹角为，书包带与水平方向夹角为53，则，则书包带对人肩膀的作用力大小约是书包带对人肩膀的作用力大小约是(不计书包不计书包与人身体间的摩擦，与人身体间的摩擦，sin 530.8，cos 530.6)()A50 N B40 NC32 N D30 N答案：答案：A4.如右图所示，物体如右图所示，物体B靠在竖直墙面上，在竖直轻弹靠在竖直墙面上，在竖直轻弹簧的作用下，簧的作用下，A、B保持静止，则物体保持静止，则物体A、B受力的受力的个数分别为个数分别为()A3,3 B4,3C4,4 D4,5答案：答案：B答案：答案：D答案：答案：D4一题多变一题多变一题多变，这是拓宽思路的先导，也是引水入一题多变，这是拓宽思路的先导，