2022年高一物理力的合成与分解共点力的平衡教案 .pdf

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1、学习必备欢迎下载一. 教学内容：力的合成与分解、共点力的平衡二. 知识要点：（一）力的合成与分解1. 如果F 的作用效果和1F、2F的作用效果相同，F 叫做1F、2F的合力。1F、2F叫做F的分力。已知分力求合力叫力的合成，已知合力求分力叫力的分解。2. 力的合成：遵守平行四边形定则。平行四边形定则： 如果用表示两个共点力F1和 F2的线段为邻边作平行四边形，那么合力F的大小和方向 , 就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来。这叫做力的平行四边形定则。两个共点力1F、2F的大小分别是5N、8N，合力的大小范围是NFN133。当两个力的夹角为90时，合力的大小为89牛。用力的合成规则解题书写要求

2、：（1）作图法： a. 严格作出力的合成图示；b. 由图量出合力的大小和方向。（2）计算法： a. 作出力的合成草图；b. 由图根据数学知识算出F 大小、方向。3. 力的分解：遵守平行四边形定则：注意要点：（1）一个力可分解为无穷对分力；（2）一个已知力有确定分解的条件：两个分力的方向确定或一个分力的大小方向确定；（3）力的正交分解法：力沿两个互相垂直的方向分解。用力的分解法解题书写要求：（1）作出力的分解图（先根据力的实际作用效果确定两个分力的方向）；（2）由图根据数学知识求分力大小和方向。4. 物体的受力分析法（一般方法）：（1）先确定研究对象； （2）把研究对象隔离出来；（3）分析顺序：

3、 a. 重力； b. 弹力； c. 摩擦力； d. 外力、其它力。 （结合二力平衡条件进行判定）（二）共点力作用下物体的平衡1. 共点力作用下物体的平衡状态是指静止状态和匀速直线运动状态。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页学习必备欢迎下载2. 共点力作用下物体的平衡条件是：0F即00yxFF3. 几种简单的平衡：（1）二力平衡：作用于一个物体上的二个力，等大，反向共线则平衡。（2）三力平衡：三个共点力平衡则两个力的合力与第三个力等大，反向，共线。（3）三力平衡条件逆推理：若三力平衡必共点。（4）多个力平衡：一个力必与

4、其余力的合力等大，共线，反向。4. 应用共点力平衡条件解题的一般步骤：（1）根据题目的要求和计算方便，恰当地选择研究对象，要使题目中的已知条件和待求的未知量之间能够通过这个研究对象的平衡条件联系起来。（2）正确分析研究对象的受力情况，画出受力示意图。（3）应用平衡条件，选择恰当的方法，建立平衡方程。（4）解方程：对结果进行说明或讨论。5. 解题中注意的问题：（1）灵活选取研究对象。（2）判断研究对象是否满足平衡条件。三. 重难点分析：1. 合力和分力的概念是建立在“等效”的概念基础上，一个力单独作用在物体上所产生的效果跟几个力同时作用在该物体上所产生的效果相同时，我们就说这一个力就是哪几个力的

5、合力，哪几个力就是这个力的分力。2. 力的合成是指求几个力的合力的过程。应注意力的合成与合力是两个不同概念，不要混淆。由于力是矢量，力的合成遵循平行四边形定则，它是矢量合成的普遍法则。3. 求一个已知力的分力叫力的分解，它是力的合成的逆过程。一个已知力根据平行四边形定则可以分解成无数对的分力。如不带附加条件，是没有确定答案的。因此进行力的分解时，往往从实际问题中的实际效果来进行。4. 合力一定比分力大吗？由力的平行四边形可以看出，合力 F 与两分力F1和 F2组成一个封闭的三角形，合力 F 与两分力分别为此三角形的三边，因此，合力与分力的大小关系也就是三角形三边边长的关系：即合力的大小最大等于

6、两分力大小之和(两分力方向一致)，最小等于两分力大小之差（两分力精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页学习必备欢迎下载方向相反），即 F1+F2F|F1-F2|。合力的大小与分力的大小只需满足上式即可以满足平行四边形定则的要求。所以，合力与它的任何一个分力之间，并不存在一定谁大于谁的关系。5. 作用在不同物体上的二个力能进行力的合成吗？作用在不同物体上的力，由于它们只能对各自的物体产生力的作用效果而不能产生共同的作用效果，因此不可能用一个力的作用效果来代替它们分别产生的作用效果。所以，把作用在不同物体上的力来合成是没有物

7、理意义的。只要作用在同一物体上的力，则可以不管其性质如何，都可以合成。【典型例题分析】例 1 在同一平面上的三个共点力，它们之间的夹角都是120，大小分别为20N、 30N、40N，求这三个力的合力。分析： 求两个以上共点力的合力，可依次应用平行四边形法则。为此可先求出F1、 F2的合力 F，再求F与 F3的合力（图1） 。由于需计算F与 F2的夹角 ，显得较繁琐比较方便的方法可以先分解、后合成把F2分成 20N+10N 两个力，F3分成 20N+20N 两个力因为同一平面内互成120角的等大小的三个共点力的合力等于零，于是原题就简化为沿F2方向一个 10N 的力（2F） 、沿 F3方向一个

8、20N 的力（3F）的合力（图2） 。解： 由以上先分解、后合成的方法得合力精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页学习必备欢迎下载同样由余弦定理得方向角90，即合力F 垂直于2F。说明： 根据同样道理，也可把原来三个力看成（30N10N） 、30N、 （30N+10N ） ，于是原题就转化为一个沿F1反向 10N 的力与一个沿F3方向 10N 的力的合力。【模拟试题】（答题时间： 60分钟）1. 作用于同一物体上的两个力，NFNF4,521，它们的合力不可能是（）A. 9N B. 5N C. 2N D. 10N 2. 弹

9、簧秤两端各栓一绳，用大小都等于F，方向相反的两个力分别拉住两绳，则弹簧秤的读数1F和弹簧秤所受的合力2F分别为（）A. FF21、FF22B. 01F、02FC. FF21、02FD. FF1、02F3. 如图所示， C 是水平地面， A、B 是两个长方形物块，F 是作用在物块B 上沿水平方向的力，物体 A 和 B 以相同的速度做匀速直线运动。由此可见，A、B 间的动摩擦因数1和 B、C间的动摩擦因数2有可能的是（）A. 0021 B. 0021C. 0021D. 00214. 如图所示，重为G 的物体用两根等长为l的细绳悬挂在同一水平面的两点上，两绳夹角为，下列关于每根绳所受拉力的分析正确的

10、是（）A. 最大值不大于G B. 最小值不小于G 的一半C. 拉力的大小与G、绳长l及有关精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页学习必备欢迎下载D. 拉力的大小与G 和有关，与绳长l无关5. 如图所示， A、B 两物体均处于静止状态，则关于 B 物体受力情况， 下列叙述中正确的有（）A. B 物体可能受三个力，也可能受四个力；B. B 物体一定受到四个力；C. B 物体必受地面的静摩擦力作用；D. B 物体必受地面的支持力作用。6. 两根等长的轻绳，下端结于一点挂一质量为m 的物体，上端固定在天花板上相距为S 的两点，已

11、知两绳所能承受的最大拉力均为T，则每根绳子的长度不得短于_ 。7. 用轻质细线把两个质量未知小球悬挂起来，如图。今对小球a 持续施加一个向左偏下30o的恒力，并对小球b 持续施加一个向右偏上30o的同样大的恒力，最后达到平衡。表示平衡状态的图可能是：8. 有两个光滑球，半径均为3cm，重均为8N,静止在半径为8cm 的光滑半球形碗底，两球之间的相互作用力的大小为 _N, 当碗的半径增大时， 两球间的相互作用力变_, 球对碗的压力变 _ 。( 填大或小 ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页学习必备欢迎下载9. 将某种

12、材料的长方体锯成A 、 B 两个物体，然后再对在一起，A 物体角度如图，kgMkgMba3. 0,1.0，长方体与水平面间的动摩擦因数=0.2，先用水平推力F推 B，使 A、 B保持矩形整体沿力的方向匀速运动。求： 1： 水平力 F的大小。2： B 对 A 的压力（g=10m/s2）10. 如图，重为G 的均匀链条，两端用等长的轻绳连接，挂在等高的地方，绳与水平方向成角，试求： 1。绳子的张力。2。链条最低点的张力。11. 如图所示， 用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，BC 边水平，AC 边竖直，ABC,AB及 AC两边上分别套有细线系着的铜环P?Q， 当他们静止时， 细线跟 AB所成的角 的大

13、小为（细线的长度小于BC ） （）A.= B ./2 C. D. /2 12. 如图所示，斜面体P 放在水平面上，物体Q 放在斜面上，Q 受一水平作用力F，Q 和 P都静止，这时P和 Q的静摩擦力和水平面对P 的静摩擦力分别为f1、f2 . 现使力 F 变大，系统仍静止，则：（）A. f1 ，f2都变大B. f1变大， f2不一定变大C. f2变大， f1不一定变大D. f1，f2都不一定变大精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页学习必备欢迎下载13. 如图所示，现用两根绳子AO 和 BO 悬挂电灯，已知AO 绳与天花板

14、水平顶棚间的夹角为 37o，BO绳水平，每根绳子所能承受的最大拉力均为10N，则以下几个电灯中能安全悬挂的是（）A. 2N B. 5N C. 8N D. 10N 14. 如图所示，长L=5m 的细绳两端分别系于竖立在地面上相距为s=4m的细杆 A、B点上，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下端连着重G=12N 的物体 P， 平衡时绳中的张力为T=_，若将 A点缓慢向杆下方移动一小段时，绳上张力的变化情况是( ) A. 均不变B. 均变大C. 均变小D. 均先变小后变大15. 如图所示，两个质量分别为m，4m 的小球 A、B 之间用轻杆连接，并通过长L 的轻绳挂在光滑的小滑轮上，平衡时OA 、BO的线

15、段长分别为（）A. 2L/3 ， L/3 B. 3L/4 ， L/4 C. 4L/5， L/5 D. L/2 ， L/2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页学习必备欢迎下载试题答案1. D 2. D 3. BD 4. BD 5. BCD 6. 22)(4mgTTS7. A 8. 6N；小；小9. 0.8N；10/N310. sin2GT；cot2GF11. D 12. C 13. AB 14. 10N；A 15. C 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页