1、第3课时力的合成与分解受力分析导学目标 1.会用平行四边形定则进行力的合成与分解.2.会用正交分解法进行力的合成与分解.3.学会进行受力分析的一般步骤和方法一、力的合成 基础导引1有两个力，一个是10 N，一个是2 N，它们的合力有可能等于5 N、10 N、15 N吗？合力的最大值是多少？最小值是多少？2两个力互成30角，大小分别是90 N和120 N通过作图求出合力的大小和方向如果 这两个力的大小不变，两力间的夹角变为150，通过作图求出合力的大小和方向3.两个力F1和F2间的夹角为，两力的合力为F.以下说法是否正确？(1)若F1和F2大小不变，角越小，合力F就越大(2)合力F总比分力F1和
2、F2中的任何一个力都大(3)如果夹角不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大知识梳理1合力与分力(1)定义：如果一个力的_跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的_，那几个力就叫这个力的_(2)逻辑关系：合力和分力是一种_关系2共点力：作用在物体上的_或作用线的_交于一点的力3力的合成：求几个力的_的过程或方法4力的合成(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_作平行四边形，平行四边形的_(在两个有向线段F1、F2之间)就表示合力的_和_，如图1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F
3、1、F2的线段_顺次相接地画出，把F1、F2的另外两端连接起来，则此连线就表示_的大小和方向，如图乙所示图1：两个共点力F1、F2的合力随两力的夹角如何变化？合力的最大值与最小值分别为多大？二、力的分解基础导引1一个竖直向下的180 N的力分解为两个分力，一个分力在水平方向上且等于240 N，求另一个分力的大小和方向2已知力F的大小和方向，在以下三种条件下(如图2所示)，通过作图求两个分力F1和F2.(1)图甲，已知两个分力的方向，即图中和，求两力的大小(2)图乙，已知分力F1的大小和方向，求另一个分力F2的大小和方向(3)图丙，已知F1的方向和F2的大小，求F1的大小和F2的方向以上三种情况
4、的解是否都是唯一的？图2知识梳理1概念：求一个力的_的过程2遵循的原则：_定则或_定则3分解的方法(1)按力产生的_进行分解(2)_分解：合力一定大于分力吗？三、受力分析基础导引画出下列物体A(均处于静止状态)所受力的示意图知识梳理1定义：把指定物体(或研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都分析出来，并画出物体_的示意图的过程2受力分析的一般顺序 先分析_(重力、电场力、磁场力)，再分析_(弹力、摩擦力)，最后分X其他力.考点一力的分解方法考点解读1按力的实际效果分解按力的实际效果求分力的方法：先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方向画出平行四边形，并由平行
5、四边形定则求出两个分力的大小2按问题的需要进行分解(1)已知合力的大小和方向以及两个分力的方向，可以唯一地作出力的平行四边形，对力F进行分解，其解是唯一的(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(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3所示：图3F2Fsin 时无解F2Fsin 或F2F时有一组解Fsin F2F时有两组解典例剖析例1 如图4所示，用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10 N，为使绳 不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2)
6、 ()图4A. m B. mC. m D. m思维突破把力按实际效果分解的一般思路：跟踪训练1如图5所示，30，装置的重力和摩擦力均不计，若用F100 N的水平推力使滑块B保持静止，则工件受到的向上的弹力多大？图5例2F1、F2是力F的两个分力若F10 N，则下列不可能是F的两个分力的是()AF110 N，F210 N BF120 N，F220 NCF12 N，F26 N DF120 N，F230 N跟踪训练2关于一个力的分解，下列说法正确的是 ()A已知两个分力的方向，有唯一解B已知两个分力的大小，有唯一解C已知一个分力的大小和方向，有唯一解D已知一个分力的大小和另一个分力方向，有唯一解考点
7、二正交分解法考点解读1定义：把各个力沿相互垂直的方向分解的方法用途：求多个共点力的合力时，往往用正交分解法2步骤：如图6所示，(1)建立直角坐标系通常选择共点力的作用 点为坐标原点，建立x、y轴让尽可能多的力落在坐标轴上(2)把不在坐标轴上的各力向坐标轴进行正交分解图6(3)沿着坐标轴的方向求合力Fx、Fy.(4)求Fx、Fy的合力，F与Fx、Fy的关系式为：F.方向为：tan Fy/Fx典例剖析例3物块静止在固定的斜面上，斜面倾角为，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上，B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然静止，则物块所受的静摩擦力增
8、大的是 ()思维突破应用正交分解法须注意：(1)一般用于三个以上的力作用时(2)选取坐标轴时应做到尽量让更多的力落在坐标轴上，尽量少的分解力跟踪训练3风筝(图7甲)借助于均匀的风对其作用力和牵线对其拉力的作用，才得以在空中处于平衡状态如图乙所示，风筝平面AB与地面夹角为30，风筝质量为300 g，求风对风筝的作用力的大小(风对风筝的作用力与风筝平面相垂直，g取10 m/s2)图7考点三物体的受力分析考点解读1受力分析在中学物理中具有相当重要的地位，无论是牛顿运动定律，还是机械能守恒、电场、磁场问题都离不开受力分析，解决上述问题的基础是对物体进行正确的受力分析2正确选取研究对象是受力分析的关键受
9、力分析的对象可以是一个物体或物体的一部分，也可以是几个物体组成的系统，还可以是某一个结点或交点典例剖析图8例4一倾角为30的斜劈放在水平地面上，一物体沿斜劈匀速 下滑现给物体施加如图8所示的力F，F与竖直方向夹角为 30，斜劈仍静止，则此时地面对斜劈的摩擦力 ()A大小为零 B方向水平向右C方向水平向左 D无法判断大小和方向思维突破受力分析的基本思路跟踪训练4如图9所示，物体A靠在倾斜的墙面上，在与墙面和B垂直的力F作用下，A、B保持静止，试分析A、B两物体受力的个数A组合力与分力间的关系1互成角度的两个共点力，有关它们的合力与分力关系的下列说法中，正确的是 ()A合力的大小一定大于小的分力、
10、小于大的分力B合力的大小随分力间夹角的增大而增大C合力的大小一定大于任意一个分力D合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力2下列关于合力的叙述中正确的是 ()A合力是原来几个力的等效代替，合力的作用效果与分力的共同作用效果相同B两个力夹角为(0)，它们的合力随增大而增大C合力的大小总不会比分力的代数和大D不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算B组按力的实际作用效果分解力图103小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也没推动， 于是他便想了个妙招，如图10所示，用A、B两块木板，搭 成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然 被推动了！下列说法正确的是 ()A这是不可
11、能的，因为小明根本没有用力去推衣橱B这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大C这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力C组正交分解法的应用图114. 一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B(中央有孔)，A、B间由细绳连接着，它们处于如图11所示位置时恰好都 能保持静止状态此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平线成30角，已知B球的质量为3 kg，求细绳对B球的拉力和A球的质量mA.(g10 m/s2)课时规范训练(限时：30分钟)图11 如图1所示，有2n个大小都为F的共点力，沿着顶角
12、为120的圆锥体的母线方向，相邻两个力的夹角都是相等的则这2n个 力的 合力大小为 ()A2nF BnFC2(n1)F D2(n1)F2如图2所示，将足球用网兜挂在光滑的墙壁上，设绳对球的拉力为F1，墙壁对球的支持力为F2，当细绳长度变短时 ()AF1、F2均不变BF1、F2均增大CF1减小，F2增大图2DF1、F2均减小3如图3所示，斜面小车M静止在光滑水平面上，一边紧贴墙壁若再在斜面上加一物体m，且M、m相对静止，此时小车受力个数为 ()图3A3 B4 C5 D64作用于O点的三力平衡，设其中一个力的大小为F1，沿y轴正方向，力F2大小未知，与x轴负方向夹角为，如图4所示，下列关于第三个力
13、F3的判断正确的是 ()A力F3只能在第象限图4B力F3与F2夹角越小，则F2和F3的合力越小CF3的最小值为F1cos D力F3在第象限的任意区域5如图5所示是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根绳 绕过两个定滑轮和一个动滑轮，两端各挂着一个相同的重物，与动滑轮 相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验)，整个装 图5置在同一竖直平面内如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是 ()只增加绳的长度只增加重物的重量只将手指向下移动 只将手指向上移动A B C D6三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们的合力F的大小，下列说法中正确的是 ()AF大小的取值范围一定
14、是0FF1F2F3BF至少比F1、F2、F3中的某一个大C若F1F2F3368，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D若F1F2F3362，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零7两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图6所示，OA、OB与水平面的夹角分别为30、60，M、m均处于静止状 态则 ()A绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力图6B绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力Cm受到水平面的静摩擦力大小为零Dm受到水平面的静摩擦力的方向水平向左8如图7所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一轻绳相连，质量分别为mA、mB，由于B球受到风力作用，环A与球B一起向右匀
15、速运动已知细绳与竖直方向的夹角为.则下列说法图7中正确的是 ()A风力增大时，轻质绳对球B的拉力保持不变B球B受到的风力F大小等于mBgtan C杆对环A的支持力随着风力的增加而增加D环A与水平细杆间的动摩擦因数为复习讲义基础再现一、基础导引1.只有可能等于10 N12 N8 N2.3(1)正确(2)错误(3)错误知识梳理1.(1)作用效果合力分力(2)等效替代2.力的作用线反向延长线3合力4.(1)邻边对角线大小方向(2)首尾合力思考：两个力大小不变时，其合力随两分力夹角的增大而减小；当两力反向时，合力最小，为|F1F2|；当两力同向时，合力最大，为F1F2.二、基础导引1.300 N，方向与竖直线夹角为arctan 2.甲、乙两种情况的解是唯一的，而丙有两解知识梳理1.分力2.平行四边形三角形3.(1)实际效果(2)正交思考：合力可能大于分力，也可能等于或小于分力三、基础导引知识梳理1.受力2.场力接触力课堂探究例1A跟踪训练1100 N例2C跟踪训练2AC例3D跟踪训练34.6 N例4A跟踪训练4A受5个力，B受4个力分组训练1D2.AC3.C460 N6 kg课时规范训练1B2B3B4C5B6C7.D8B