1、高考资源网() 您身边的高考专家高一物理力的合成与分解【同步教育信息】一. 本周教学内容:力的合成与分解二. 知识要点:理解力的合成和合力的概念。掌握力的平行四边形定则。会用作图法求共点力的合力,会用三角形知识计算合力。知道合力大小与分力间夹角关系,知道矢量概念。理解力的分解和分力概念。理解力的分解是力的合成的逆运算,遵循力的平行四边形定则。能根据力的实际作用效果进行力的分解。会计算分力大小。三. 学习中注意点:(一)力的合成、合力与分力1. 合力与分力:如果一个力作用在物体上,产生的效果,与另外几个力同时作用于这个物体上产生的效果相同,原来的一个力就是另外几个力的合力。另外几个力叫分力。 合
2、力是几个力的等效力,是互换的,不是共存的。2. 共点力:几个力的作用点相同,或几个力的作用线相交于一个点,这样的力叫共点力。3. 力的合成:求几个共点力的合力的过程叫力的合成。力的合成就是在保证效果相同的前提下,进行力的替代,也就是对力进行化简,使力的作用效果明朗化。现阶段只对共点(共面)力进行合成。4. 平行四边形定则:两个共点力的合力与分力满足关系是:以分力为邻边做平行四边形,以共点顶向另一顶点做对角线,即为合力。这种关系叫平行四边形定则。5. 力的合成方法:几何作图法,计算法。6. 多个力的合成先取两个力求合力,再与第三个力求合力,依次进行下去直到与最后一个分力求得的合力就是多个力的合力
3、。7. 力是矢量:有大小有方向遵循平行四边形定则。凡矢量有大小有方向还要遵循平行四边形定则。(二)力的分解1. 力的分解:由一个已知力求分力的过程叫力的分解。2. 力的分解中分力与合力仍遵循平行四边形定则,是力的合成的逆运算。3. 分解一个力时,对分力没有限制,可有无数组分力。4. 分解力的步骤(1)根据力作用效果确定分力作用的方向,作出力的作用线。(2)根据平行四边形定则,作出完整的平行四边形。(3)根据数学知识计算分力5. 一个力分解为二个分力的几种情况(1)已知合力及两分力方向,求分力大小,有唯一定解。(2)已知合力及一个分力的大小方向,求另一分力大小方向,有唯一定解。(3)已知合力及一
4、个分力方向,求另一分力,有无数组解,其中有一组是另一分力最小解。(4)已知合力和一个分力的方向,另一分力的大小,求解。如已知合力F,一个分力F1的方向,另一分力F2的大小,且F与F1夹角()可能有一组解,可能有两组解,也可能无解。(5)已知合力及两个分力大小,求分力(方向)可能一组解,可能两组解,也可能无解。【典型例题】例1 两个力大小均为100N,夹角为,求合力。解法一:几何方法(1)取2cm表示50N。(2)作两分力,夹角。(3)作平行四边形(另两边画虚线)(4)作对角线量出长度,得6.9cm,。(5)量得(可以证明)。解法二:计算作力的示意图(N) 合力大小为173N,与分力夹角均为 例
5、2 试证,分力大小为F1F2,合力大小为F,几何法:以F1F2为邻边做平行四边形,F为对角线,平行四边形对边相等 在中,由三角形三边关系 ,当同向时, ,当反向时,(若则)代数法: 为两分力夹角 当时, 时, 推论:若三个力合力为0,其中一个力与另两力的合力大小相等。其中,。例3 放在斜面上的物体受到水平推力F,斜面倾角为,求F的分力(见图31)图31解:推力F的作用一是使物体沿面有运动(或运动趋势)因此,沿斜面方向有F的分力F1,向右推物体使物体对斜面压力变化,F有垂直斜面的分力F2。 例4 三角支架顶端悬一重G的物体,见图32,求重物的拉力对支架作用大小。图32解:重物拉力作用在支架上AC
6、、BC形变只是长度的改变,从而发生一个微小形变,AC是伸长形变,BC是压缩形变。 分力方向如图示。 () 例5 斜面倾角为,物体沿斜面匀速下滑。证明:物体与斜面间摩擦因数。证明:物体沿斜面下滑受三个力,重力G,滑动摩擦力f,斜面支持力FN。重力使物体沿斜面下滑,压紧斜面。 重力的分力为,如图33示 沿斜面匀速滑动, 又 图33【模拟试题】1. 两个大小相等同时作用于一个物体上的两个力,当它们之间夹角为时,其合力大小为F,当两力夹角为时,合力大小为( ) A. 2F B. F C. F D. F2. 质量为8kg的物体,放在水平面上受到水平推力F=10N的作用,向右运动见图34所示。若物体与水平
7、面间的摩擦因数,物体所受到的合力为( )(g取10N/kg)A. 大小为2.0N,水平向右B. 大小为2.0N,水平向左C. 大小为12.8N,水平向右D. 0图343. 下列各组共点力在一个平面内,合力可能为0的是( )A. 15N、5N、6NB. 3N、6N、4NC. 2N、7N、10ND. 11N、7N、14N4. 在一个平面内的6个共点力,相邻力的夹角均为,大小如图35示,则这6个力的合力为( )A. 0B. 3N与6N的力同向C. 3N与5N的力同向D. 6N与5N的力同向图355. 要将力F沿虚线分解为两个分力,哪些是无法分解的( ) A B C D 图366. 在图37中,球置于
8、斜面与竖直挡板之间,把球的重力G分解为两个分力,下述正确的是( )A. 平行于斜面,垂直于斜面B. 垂直于斜面,垂直于挡板C. 垂直于档板,平行于斜面D. 平行于斜面,平行于挡板图377. 在图38中,两段绳的连接点悬一重物。保持AB绳水平方向不变,BC沿逆时针缓慢转动,则AB、BC绳的拉力大小变化是( )A. 增大,增大B. 减小,减小C. 减小,先增大后减小D. 减小,先减后增图388. 一段轻绳,一端固定在桥上,另一端系一重物G。用一轻杆加一滑轮支起绳某一点使绳与竖直方向成,如图39所示。若轻杆可绕O点转动,轻杆与竖直方向成多大角能支撑住绳和重物,此时杆的支持力多大? 图399. 两人以
9、水平拉力拉一物体沿地面上直线前进,若其中一人用力150N,与前进方向成。另一人对物体施加力的最小值是多大?与前进方向成多大角?10. 图310中,三角形支架ABCA,BC与竖直方向成,AB、BC均为轻杆,重物G=100N。轻杆AB的拉力和BC的支持力各多大?图310参考答案1. B 2. A 3. B、D 4. D 5. B、C、D 6. B 7. B8. 绳上各点拉力均为G,滑轮受绳压力如下图示,F=G,与绳的夹角均为。 轻杆与竖直方向成时,能支撑住绳和重物,支撑力大小为G。9. F1方向一定,与F2合力方向与前进方向一致,F2与前进方向垂直时最小大小为N(此时合力不是最大也不是最小)10. 重物拉力分解为FA,FC 高考资源网版权所有,侵权必究!