高考物理《力的合成与分解》.ppt
力的合成力的合成一、合力一、合力1 1、合力、合力 如果一个力产生的效果跟几个力产生的效如果一个力产生的效果跟几个力产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力。果相同，这个力就叫那几个力的合力。2 2、力的合成、力的合成求几个力的合力叫求几个力的合力叫力的合成力的合成3 3、共点力、共点力 几个力如果都作用在物体上的同一点，或几个力如果都作用在物体上的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个叫者它们的作用线相交于同一点，这几个叫共点共点力。力。二、力的合成法则二、力的合成法则1 1、平行四边形法则、平行四边形法则F F1 1F F2 2F F2 2、合力、合力F F与与F F1 1和和F F2 2间夹角的关系间夹角的关系（合力可以比分力大，也可以比分力小）（合力可以比分力大，也可以比分力小）3 3、合力的范围：、合力的范围：F F1 1-F-F2 2 F (F F (F1 1+F+F2 2)共点力共点力F F1 1、F F2 2的大小分别为的大小分别为6N6N和和8N8N，则，则 合力的范围为合力的范围为 。214N问题问题1 1：4 4、多个力的合成、多个力的合成依次作平行四边形依次作平行四边形问题问题2 2：三个共点大小分别为三个共点大小分别为5N5N、7N7N、11N11N，则三个，则三个力合力大小的范围是力合力大小的范围是 。023N 例题例题1 5 5个力同时作用于质点个力同时作用于质点m m，此，此5 5个力大小和方向相当于正六边形的两条边个力大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，如图所示，这和三条对角线，如图所示，这5 5个力的合力个力的合力为为F F1 1的的:():()A.3A.3倍倍 B.4 B.4倍倍 C.5 C.5倍倍 D.6 D.6倍倍D 力的分解力的分解1 1、求一个已知力的分力叫、求一个已知力的分力叫力的分解力的分解2 2、力的分解法则、力的分解法则:平行四边形法则平行四边形法则3 3、两个分力方向的确定、两个分力方向的确定1 1）没有限制时）没有限制时一个力可以分解为无数对分力一个力可以分解为无数对分力2 2）实际情况中限制的原则）实际情况中限制的原则根据力产生的效果根据力产生的效果F FF F2 2F F1 1OOF F2 2F F1 1OOF F平行四边形定则又可以简化为平行四边形定则又可以简化为三角形定则三角形定则。4 4、按力的效果分解思路、按力的效果分解思路1 1）分析效果）分析效果2 2）确定方向）确定方向3 3）作平行四边形）作平行四边形4 4）求力（作图、计算）求力（作图、计算）5 5、实例分析、实例分析G GF F1 1F F2 2095、如图所示，拖拉机拉着耙耕地，拉力、如图所示，拖拉机拉着耙耕地，拉力F与水平方向成与水平方向成角，若将该力沿水平和竖直角，若将该力沿水平和竖直方向分解，则它的水平分力为方向分解，则它的水平分力为 AFsin BFcos CFtan DFcotx xy y确定分力原则确定分力原则1.按力所产生的按力所产生的实际作用效果实际作用效果进行分解进行分解G2G1G例题例题1：倾角为倾角为的斜面上放有一个物的斜面上放有一个物体，如图所示。该物体受到的重力体，如图所示。该物体受到的重力G能能对物体产生那些效果？应当怎样分解对物体产生那些效果？应当怎样分解重力？分力的大小各是多大？重力？分力的大小各是多大？TT1T2例题例题2：在竖直墙上固定一个轻支架，横杆在竖直墙上固定一个轻支架，横杆OM垂直于墙壁，斜杆垂直于墙壁，斜杆ON跟墙夹角为跟墙夹角为，在，在支架的支架的O点挂有一个重为点挂有一个重为G的物体，如图所示。的物体，如图所示。怎样确定杆怎样确定杆OM、ON的受力方向和大小？的受力方向和大小？OMN2力的正交分解力的正交分解（1）定义：把一个已知力沿着两个互相）定义：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解垂直的方向进行分解（2）正交分解步骤：）正交分解步骤：建立建立xoy直角坐标系直角坐标系沿沿xoy轴将各力分解轴将各力分解求求x、y轴上的合力轴上的合力Fx,Fy最后求最后求Fx和和Fy的合力的合力FF1F2F3xy大小：大小：方向：方向：OF2yF1yF3yF3xF1xF2X（与（与Y轴的夹角）轴的夹角）一一.正交分解合成法正交分解合成法（二）共点力的平衡（二）共点力的平衡:（2 2）共点力作用下物体的平衡条件：）共点力作用下物体的平衡条件：物体所受的合外力为零，即物体所受的合外力为零，即 若采用正交分解法求解平衡问题，若采用正交分解法求解平衡问题，则平衡条件为：则平衡条件为：，;（1 1）平衡状态：）平衡状态：物体在力的作用下保持物体在力的作用下保持静止静止或或匀速直线运动匀速直线运动状态；状态；正交分解正交分解例题例题3:3:如图所示如图所示,电灯的重力电灯的重力G=10N,BOG=10N,BO与与顶板间的夹角顶板间的夹角 为为6060o o,AO,AO绳水平绳水平,求绳求绳AOAO、BOBO受到的拉力受到的拉力F F1 1、F F2 2 是多少？是多少？答案答案F F1 1=Gcot60=Gcot60o o=10cot60=10cot60o oF F2 2=G/sin60=G/sin60o o=10/sin60=10/sin60o ox xy yG GF F1 1F F2 2F F2y2yF F2y2y=F=F2 2sinsin6060o o F F2x2x=F=F2 2COSCOS6060o oF F2x2x=G=G=F=F1 1G例题例题4：质量为质量为m的物体放在倾角为的物体放在倾角为的斜面的斜面上，它与斜面的滑动摩擦因数为上，它与斜面的滑动摩擦因数为，在水平恒，在水平恒定推力定推力F的作用下，物体沿斜面匀速向上运动。的作用下，物体沿斜面匀速向上运动。则物体受到的摩擦力是（则物体受到的摩擦力是（）NfFA、mgcosB、（mgcos+Fsin）C、Fcos-mgsin D、Fsin BCF1F2G2G1练习练习1:1:如图所示如图所示,物体重物体重30N,30N,用用OCOC绳悬绳悬挂于挂于OO点，点，OCOC绳能承受的最大拉力为绳能承受的最大拉力为37.5N,37.5N,再用一绳系在再用一绳系在OCOC绳上的绳上的A A点，点，BABA绳能承受的最大拉力为绳能承受的最大拉力为30N30N，现用水平力，现用水平力拉拉BABA，可以把，可以把OAOA绳拉到与竖直方向成多绳拉到与竖直方向成多大角度？大角度？正交分解正交分解x xy yGGF F1 1F F2 2F F1y1yF F1x1x以以OCOC能承担的最大能承担的最大拉力拉力37.5N37.5N为准，为准，ABAB中拉力为中拉力为22.5N,22.5N,夹角夹角=37=37o o若以若以BABA能承担的最大能承担的最大拉力拉力30N30N为准，则夹为准，则夹角角=45=45o o，OCOC中拉力中拉力为为42.4N.42.4N.答案答案 =37=37o o 练习练习2:2:如图所示如图所示,物体在拉力物体在拉力F F的作用下沿水平面的作用下沿水平面作匀速直线运动作匀速直线运动,拉力拉力F F与水平面夹角为与水平面夹角为,求求:(1)(1)物体受到的摩擦力大小物体受到的摩擦力大小(2)(2)物体受到的重力、摩物体受到的重力、摩擦力和支持力三个力的合力大小。擦力和支持力三个力的合力大小。(3)(3)物体受到物体受到的摩擦力与的摩擦力与F F的合力方向如何？的合力方向如何？答案答案（1 1）f=f=FcosFcos （2 2）F F2 2=F=F（3 3）竖直向上）竖直向上 x xy yGGN Nf fF Fx xF Fy y相似三角形相似三角形 例题例题:如图所示，质量为如图所示，质量为m m 的小球，用的小球，用一根长为一根长为L L的细绳吊起来的细绳吊起来,放在半径为放在半径为R R的光滑的球体表面上，由悬点到球面的的光滑的球体表面上，由悬点到球面的最小距离为最小距离为d d，则小球对球面的压力和，则小球对球面的压力和绳子的拉力各为多少？绳子的拉力各为多少？答案答案N=RG/(d+R)N=RG/(d+R)T=LG/(d+R)T=LG/(d+R)G GN NT TF F例例3 3、光滑小球放在两板间，如图所示，当光滑小球放在两板间，如图所示，当OAOA板板绕绕O O点转动使点转动使角变小时，两板对球的压力角变小时，两板对球的压力F FA A、F FB B的变化为（的变化为（）A A、F FA A变大变大,F,FB B不变不变 B B、F FA A、F FB B都变大都变大C C、F FA A 变大变大,F,FB B 变小变小 D D、F FA A 变小变小,F,FB B 变大变大B B
