高三第一轮复习力的合成与分解.ppt

1、力的合成与分解,本节内容学习要注重下面几点要点 体现等效思想； 重视实验探究； 加强动手操作； 注意实际应用。,本节内容提要,1.合力与分力、合成与分解的概念。 2.力的运算法则 3.合力的范围及大小计算 4.力的分解方法 5.力的正交分解法,1、力的等效替代：一个力产生的效果如果能跟几个力共同作用在物体上时产生的效果相同，这一个力就叫做那几个力的合力，这几个力叫做这一个力的分力。 2、求几个力的合力的过程或方法，叫做力的合成 3、求一个力的分力的过程或方法，叫做力的分解。,一、力的合成与分解的概念,二、矢量的运算法则：平行四边形定则,F1,F2,用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四

2、边形，那么两邻边所夹的对角线即表示合力 F 的大小和方向。,三 角 形 法 则 两个分力首尾相接，从第一个分力的始端指向第二个分力的末端的有向线段就表示合力的大小和方向.,F2,注意：三角形的三条边对应着三个力的关系。,1.一条直线上的力的合成,F1,F2,F1,F合=F1 + F2，方向与F1 和F2相同,F合=F1 - F2，方向与F1 、F2大者相同,一个力作用,二力同向,二力反向,F合=F1 ，方向与F1相同,三、力的合成,2.特殊角度的力的合成,F合,两个共点力间相互垂直：,两个共点力大小相等，且互成120度夹角：,F1,F2,两力夹角为任意角,因此，合力大小范围为： F1 - F2

3、 F F1 + F2 所以，合力大小与分力的大小关系是： 合力不一定比分力大，分力也不一定比合力小,1.有两个力F110N，F2=8N，则这两个力的合力可能的数值是： （ ）A.5N B.20N C.10N D.1N 2.物体同时受到同一平面的三个共点力的作用，下列几组力能使物体处于平衡状态的是（ ） A.5N 6N 8N B.5N 2N 2N C.2N 7N 10N D.9N 9N 9N,AC,AD,3.有两个互成角度的共点力，夹角为，它们的合力F随 变化的关系如图2220所示，那么这两个力的大小分别是 ( ) A1 N和6 NB2 N和5 N C3 N和4 N D3 N和3.5 N,C,四

4、、力 的 分 解,1概念：求一个力的 的过程力的分解与力的合成互为 ,2矢量运算法则： _或_,分力,逆运算,平行四边形定则,(1)按力产生的效果进行分解 (2)按题目给出的要求分解 (3)力的正交分解法,F,一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形.如果没有条件限制,一个力可以分解为无数对分力。或者说有无数个解。,3分解的方法,三角形法则,按力的实际效果分解,1.如图，质量为m物块在推力F的作用下水平面保持静止状态，求其受到的摩擦力和对地面的压力。,重力产生的效果,使物体沿斜面下滑，或产生下滑的趋势,使物体紧压斜面，,重力产生的效果,使球紧压挡板，产生对挡板的挤压,使球紧压斜面,产生对斜面

5、的挤压,斧 子,为什么刀刃的夹角越小越锋利？,能解决什么问题？,O,F,(3)已知一个分力F1的方向和另一个分 力F2的大小，对力F进行分解，则有 三种可能(F1与F的夹角为)。如图 227所示： 图227 F2Fsin时无解。 F2Fsin或F2F时有一组解。 FsinF2F时有两组解。,(2)已知合力和一个分力的大小与方向，力F的分解也是 唯一的。,按题目的要求分解,(1)定义：把各个力沿相互垂直 的方向分解的方法 (2)运用正交分解法解题的步骤 正确地进行受力分析。 建立合适的直角坐标系. 把不在坐标轴上的力分解到坐标轴上，并表示出该力的分力。 列出x轴的合力和y轴的合力表达式 FxF1

6、xF2xF3x （沿x轴负方向记为负值）； FyF1yF2yF3y （沿y轴负方向记为负值）；,力 的 正 交 分 解 法,正交分解的实质是求合力 合力大小：F ， 合力的方向与x轴夹角：arctan,特别地，若物体处于平衡状态，合外力为零， 则有： Fx=0 ； Fy=0 也可表述为：沿x轴正方向的力等于沿x轴负方向的力； 沿y轴正方向的力等于沿y轴负方向的力；,5如图2215所示，水平地面上一重 60 N的物体，在与水平面成30角斜向 上的大小为20 N的拉力F作 用下做匀速 运动，求地面对物体的支持力和地面对物体的摩擦力大小,解析：物体受力如图所示 Fcos30Ff0 Fsin30FNm

7、g0 解得：FN50 NFf10 N,答案：支持力50 N摩擦力10 N,有一个直角支架 AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环 Q ，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连，并在某一位置平衡（如图），现将P 环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是 （ ） AN不变，T变大 BN不变，T变小 CN变大，T变大 DN变大，T变小,【解】画出P、Q 的受力图如图示：,对 P 有： mgTsin=N,对Q 有： Tsin=mg,所

8、以 N=2mg， T=mg/sin,P 环向左移，角增大，T减小,B,高考题,典题例析 例1如图224所示，用轻绳AO和OB 将重为G的重物悬挂在水平天花板和竖直墙 壁之间处于静止状态，AO绳水平，OB绳与 竖直方向的夹角为。则AO绳的拉力FA、OB 图224 绳的拉力FB的大小与G之间的关系为 (),思路点拨当重物G处于平衡状态时，结点O也处于平衡状态，分析O点受力，利用力的合成或分解找出各力间的关系。,答案AC,例2、两个共点力的合力为F，如果它们之间的夹角固定不变，使其中的一个力增大，则 （ ） A.合力F一定增大 B.合力F的大小可能不变 C.合力F可能增大，也可能减小 D. 当0 9

9、0时，合力一定减小,解：当两力的夹角为钝角时，如左图示(中图为三角形法）,当两力的夹角为锐角时，如右图示,B C,例3、如图示，物体静止在光滑的水平面上，水平力F作用于O点，现要使物体在水平面上沿OO方向作加速运动, 必须在F和OO所决定的水平面内再加一个力,那么F 的最小值应为 ( ) A. F cos B. F sin C. F tan D. F cot,解: 合力沿OO方向,另一个力F 的最小值应该跟OO垂直,如图示, 选B.,B,例4、用轻绳把一个小球悬挂在O点，用力拉小球使轻绳偏离竖直方向 30，小球处于静止状态，力F与竖直方向成角，如图示，若要使拉力F取最小值，则角应是 （ ） A. 30 B. 60 C. 90 D. 0,解：小球受到三个力作用处于平衡，,由平衡条件 F与T的合力跟G等值反向,要使F最小，F应该绳垂直，如图示，, = 60,B,拓展训练 1.如图225所示是剪式千斤顶，当 摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤 顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。 当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的