力的合成与分解课件

1、第三课时 力的合成与分解第三课时 力的合成与分解一、力的合成1合力与分力(1)定义：如果一个力 跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的 ，那几个力就叫这个力的 (2)关系：合力和分力是一种 关系产生的效果合力分力等效代替（3）力的合成：求几个力的 的过程二、力的分解1概念：求一个力的 的过程2无论是力的合成与分解都应遵循的原则： 定则分力平行四边形合力一、力的合成产生的效果合力分力等效代替（3）力的合成：求几个力的合成、力的分解的作用力的合成力的分解得到平行四边形在三角形中找到边角关系确定研究对象受力分析受力分析之后怎么办？怎么把那些不垂直不同向的力联系起来，由平衡条件或牛顿第二定

2、律列出方程？力的合成、力的分解的作用力的合成力的分解得到平行四边形在三角（）对一般的三角形，可根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解难点：在三角形中找边角关系（2）在直角三角形中，关系最容易得到（）对一般的三角形，可根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等(3)夹角为的大小相同的两个力的合成由几何知识，作出的平行四边形为菱形，其对角线相互垂直且平分，则合力大小(4)夹角为120的两等大的力，得到等边三角形如合成图或分解图为菱形，应转化为直角三角形计算(3)夹角为的大小相同的两个力的合成(4)夹角为120的如图所示，挡板AB与竖直墙壁间夹一光滑球，球的质量为m，试讨论当角缓慢变大时，墙对球

3、的弹力和挡板对球的弹力变化的规律是_能用“图解法”解动态平衡问题有如下特征：（1）在三个力作用下平衡（2）一个力不变，另一个力方向不变大小变化，第三个力大小和方向都变化如图所示，挡板AB与竖直墙壁间夹一光滑球，球的质量为m，试讨两个结论的应用：1二个共点力的合成|F1F2|F合F1F2即两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小.2、合力一定的情况下，两分力(大小相同)的夹角越大，分力越大。两个结论的应用：2、合力一定的情况下，两分力(大小相同)的夹一个已知力分解的几种常见情况1、已知两个分力的方向，求两分力大小F合F2F1只能作一个平行四边形，只有一个解。一个已知力分解的几种常见情况1、已知

4、两个分力的方向，求两分力2、已知一个分力大小和方向，求另一个分力大小和方向。F合F1F2只能作一个平行四边形，只有一个解。2、已知一个分力大小和方向，求另一个分力大小和方向。F合F1 若：F合F2 F合Sin 有两个交点，可以作两个平行四边形，因此此种情况有两个解。F合F合3.已知合力及一个分力的大小和另一个分力的方向 若：F合F2 F合Sin 有两个交点，可以作两个平行F合 只有一个交点，只能作一个平行四边形。有唯一的解。F2F1若 F合F2= F合Sin F合 只有一个交点，只能作一个平行四边形。有唯一的解。F2FF合此种情况，没有交点，不能作平行四边形，没有解。若 F2 F合Sin F合

5、此种情况，没有交点，不能作平行四边形，没有解。若 F24.已知合力及一个分力的大小和另一个分力的方向当F2Fsin时,无解当F2=Fsin时,一组解当FsinF2F时,一组解F合4.已知合力及一个分力的大小和另一个分力的方向当F2Fs四、矢量相加法则ABC四、矢量相加法则ABC三角形定则把两个矢量首尾连接求出合矢量的方法。一个物体的速度V1在一小段时间内发生了变化，变成了V2，你能根据三角形定则找出变化量V吗？3、矢量和标量矢量：有大小，又有方向，相加时遵循平行四边形定则标量：有大小，没有方向，求和时按算术法则相加V1V2V说一说三角形定则把两个矢量首尾连接求出合矢量的方法。一个物体的速度如图

6、所示，在一个半圆环上用两根细线悬挂一个重G的物体，设法使OA线固定不动，将OB线从竖直位置沿半圆环缓缓移到水平位置OB，则OA与OB线中受到的拉力FA、FB的变化情况是()例AFA、FB都增大BFA增大，FB减小CFA增大，FB先增大后减小DFA增大，FB先减小后增大如图所示，在一个半圆环上用两根细线悬挂一个重G的物体，设法使2.正交分解法 (1)定义:把一个力分解为相互垂直的分力的方法. (2)优点:把物体所受的不同方向的各个力都分解 到相互垂直的两个方向上去,然后再求每个方向上 的分力的代数和,这样就把复杂的矢量运算转化成 了简单的代数运算,最后再求两个互成90角的力 的合力就简便多了.

7、2.正交分解法(3)运用正交分解法解题的步骤 正确选择直角坐标系,通常选择共点力的作用点 为坐标原点,直角坐标x、y的选择可按下列原则去 确定: (a)尽可能使更多的力落在坐标轴上. (b)沿物体运动方向或加速度方向设置一个坐标轴. (c)若各种设置效果一样,则沿水平方向、竖直方向设置两坐标轴.(3)运用正交分解法解题的步骤正交分解各力,即分别将各力投影到坐标轴上,分别求x轴和y轴上各力投影的合力Fx和Fy,其中Fx=F1x+F2x+F3x+;Fy=F1y+F2y+F3y+求Fx与Fy的合力即为共点力的合力(如图所示)图正交分解各力,即分别将各力投影到坐标轴上,图特别提示正交分解法在后面动力学

8、的复习中还要应用到,而且 动力学问题中需要分解的矢量不一定是力,也可能需 要分解速度和加速度,这要视具体问题而定.总之,正 交分解法的根本目的是尽可能简捷地将矢量运算转 化为代数运算.特别提示题型1 物体的平衡【例1】氢气球重为10N，所受空气浮力为16N，由于受水平风力F作用，使系氢气球的绳子和地面成60度角，如图所示，求：（1）绳子的拉力F；（2）气球受到的水平风力F1。题型1 物体的平衡如图所示，一个重为G的木箱放在水平地面上，木箱与水平面间的动摩擦因数为，用一个与水平方向成角的推力F推动木箱沿地面做匀速直线运动，则推力的水平分力等于（ ）A.Fsin B.G/（cossin） C.G/

9、（1tan） D.Fsin如图所示，一个重为G的木箱放在水平地面上，木箱与水平面间的动2.如图6所示,是一直升机通过软绳 打捞河中物体,物体质量为m,由 于河水的流动将物体冲离使软绳 偏离竖直方向,当直升机相对地面 静止时,绳子与竖直方向成角度, 下列说法正确的是 ( ) A.绳子的拉力为B.绳子的拉力可能小于mgC.物体受到河水的作用力等于绳子拉力的水平分力 D.物体受到河水的作用力大于绳子拉力的水平分力图62.如图6所示,是一直升机通过软绳图6解析 由题意知,河中物体处于静止状态,则F合=0.对物体受力分析,受重力mg、绳拉力FT、河水的作用力F,如右图所示并正交分解力,得Fsin +FT

10、cos =mgFcos =FTsin 由此分析知B、D项正确.答案 BD解析 由题意知,河中物体处于静题型2 临界与极值问题【例2】如图2所示,一球A夹在竖直墙与 三角劈B的斜面之间,三角劈的重力为 G,劈的底部与水平地面间的动摩擦因 数为,劈的斜面与竖直墙面是光滑的. 问:欲使三角劈静止不动,球的重力不能超过多 大?(设劈的最大静摩擦力等于滑动摩擦力) 解析 由三角形劈与地面之间的最大静摩擦力,可 以求出三角形劈所能承受的最大压力,由此可求出 球的最大重力.图2题型2 临界与极值问题图2球A与三角形劈B的受力情况如下图甲、乙所示,球A 在竖直方向的平衡方程为:GA=FNsin 45 三角形劈的平衡方程为:Ffm=FNsin 45F NB=G+FNcos 45另有Ffm= FNB由、式可得:FN=球A与三角形劈B的受力情况如下图甲、乙所示,球A 而FN=FN,代入式可得:答案 球的重力不超过 处理平衡物理中的临界问题和极值问题,首先仍要正确受力分析,搞清临界条件并且要利用好临界条件,列出平衡方程,对于分析极值问题,要善于选择物理方法和数学方法,做到数理的巧妙结合.对于不能确定的临界状态,我们采取的基本思维方法是假设推理法,即先假设为某状态,然后再根据平衡条件及有关知识列方程求解.规律总结而FN=FN,