物理第三章 相互作用 课时5 力的合成与分解.ppt

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1、课时课时5力的合成与分解力的合成与分解考点1考点2考点1力的合成1.合力与分力:如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同,这一个力就叫那几个力的合力,那几个力就叫这个力的分力。合力和分力是一种等效替代关系。2.共点力:作用在物体上的力的作用线(或作用线的反向延长线)交于一点的力。考点1考点23.力的合成的运算法则(1)平行四边形定则:求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以用表示F1、F2的有向线段为邻边作平行四边形,平行四边形的对角线就表示合力的大小和方向,如图甲所示。(2)三角形定则:求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的有向线段首尾顺次相接地画出,把F1

2、、F2的另外两端连接起来,则此连线就表示合力的大小和方向,如图乙所示。考点1考点21.两个分力一定时,夹角越大,合力越小;合力可以大于分力,等于分力,也可以小于分力。共点的两个力F1、F2的合力取值范围是|F1-F2|F合F1+F2。2.共点力合成的方法:(1)作图法:从力的作用点起,按同一标度作出两个分力F1和F2的图示,再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形,画出过作用点的对角线,量出对角线的长度,计算出合力的大小;量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。考点1考点2(2)解析法:以下是合力计算的两种特殊情况 考点1考点2典例典例1一物体受到三个大小方向均不变的共面共点力F1、

3、F2、F3的作用,三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等),则下列说法正确的是()A.三力的合力有最大值F1+F2+F3,方向不确定B.三力的合力有惟一值3F3,方向与F3同向C.三力的合力有惟一值2F3,方向与F3同向D.由题给条件无法求出合力大小 答案解析解析关闭根据平行四边形定则,F1、F2的合力大小等于2F3,方向与F3相同,再跟F3合成,两个力同向,则三个力的合力为3F3,所以B选项正确。答案解析关闭B考点1考点2典例典例2在如图所示装置中,两物体质量分别为m1、m2,悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径,不计一切摩擦,整个装置处于静止状态,下列说法错误的是()A.一定等于B.m1可能

4、小于m2C.如果稍增大悬点a、b间的距离,与之和将增大D.如果稍增大m2,与之和将增大 答案解析解析关闭绳子通过定滑轮和动滑轮相连,绳子上各点的拉力相等,根据对称性,一定等于,选项A正确;当与之和大于120时,m1小于m2,选项B正确;如果稍增大悬点a、b间的距离,对动滑轮而言,由于合力与分力都没变化,所以与之和也不变,选项C错误;如果稍增大m2,对动滑轮而言,合力不变,分力变大,与之和将增大,选项D正确。答案解析关闭C 考点1考点2考点2力的分解1.遵循的原则:平行四边形定则或三角形定则。2.力的分解方法:(1)按产生效果分解:根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向,再根据两个实际分力的

5、方向画出平行四边形,最后由平行四边形和数学知识求出两分力的大小。常见的按效果分解力的情形:考点1考点2考点1考点2(2)正交分解法:将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法,求多个共点力的合力时,往往用正交分解法。考点1考点2典例典例3(2017浙江4月学考)重力为G的体操运动员在进行自由体操比赛时,有如图所示的比赛动作,当运动员竖直倒立保持静止状态时,两手臂对称支撑,夹角为,则()A.当=60时,运动员单手对地面的正压力大小为B.当=120时,运动员单手对地面的正压力大小为GC.当不同时,运动员受到的合力不同D.当不同时,运动员与地面之间的相互作用力不相等 答案解析解析关闭 答案解析关闭考点1考点2典例典例4手机已经成为了人们日常必备品之一,低头看手机的“低头族”随处可见(图甲)。有研究发现,若玩手机时姿势不当,可能让颈椎承受重压。为求证这一问题,某同学查阅相关资料,画出了“低头族”头部前倾某一角度时的模型(图乙),颈椎看成轻杆,颈部肌肉看成轻绳,头部看成质点,所受重力已标出。用作图法可粗略得到颈椎承受的压力大约是头部重力的多少倍?A.0.5B.2.7C.5.2D.8.6 答案解析解析关闭用力的分解作图可得,颈椎承受的压力大约是头部重力的2.53.0倍。答案解析关闭B