高中物理 第4章 怎樣求合力與分力章末總結(jié)課件 滬科版必修1.ppt

章末總結(jié) 第4章怎樣求合力與分力 內(nèi)容索引 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 題型探究重點難點各個擊破 達(dá)標(biāo)檢測當(dāng)堂檢測鞏固反饋 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 怎樣求合力與分力 力的合成 合力與分力的關(guān)系 關(guān)系合力的范圍 f 合成法則 定則或三角形定則 力的分解 力的分解是力的合成的 力的分解要按力的進(jìn)行 f1 f2 等效替代 f1 f2 平行四邊形 逆運算 實際效果 零 題型探究 一 解共點力平衡問題的一般步驟 1 選取研究對象 2 對所選取的研究對象進(jìn)行受力分析 并畫出受力分析圖 3 對研究對象所受的力進(jìn)行處理 一般情況下 需要建立合適的直角坐標(biāo)系 對各力沿坐標(biāo)軸進(jìn)行正交分解 4 建立平衡方程 若各力作用在同一直線上 可直接用f合 0的代數(shù)式列方程 若幾個力不在同一直線上 可用fx合 0與fy合 0 聯(lián)立列出方程組 5 對方程求解 必要時需對解進(jìn)行討論 例1物體a在水平力f1 400n的作用下 沿傾角 60 的斜面勻速下滑 如圖1所示 物體a受到的重力mg 400n 求物體a與斜面間的動摩擦因數(shù) 圖1 答案0 27 答案 解析 解析取物體a為研究對象 它在四個力的作用下處于平衡狀態(tài) 根據(jù)受力情況 建立直角坐標(biāo)系如圖所示 根據(jù)平衡條件可得 f f1cos mgsin 0 n f1sin mgcos 0 又f n 聯(lián)立以上各式 代入數(shù)據(jù)解得 0 27 針對訓(xùn)練如圖2所示 與水平面夾角為30 的固定斜面上有一質(zhì)量m 1 0kg的物體 細(xì)繩的一端通過摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧測力計相連 物體靜止在斜面上 彈簧測力計的示數(shù)為6 0n 取g 10m s2 求物體受到的摩擦力和支持力 圖2 答案 解析 解析物體受力情況如圖所示 物體重力沿斜面方向向下的分量gx mgsin30 5 0n 彈簧的拉力f 故摩擦力沿斜面向下根據(jù)共點力平衡 f mgsin30 f n mgcos30 解得 f 1n 方向沿斜面向下 二 力的合成法 效果分解法及正交分解法處理多力平衡問題 物體在三個力或多個力作用下的平衡問題 一般會用到力的合成法 效果分解法和正交分解法 選用的原則和處理方法如下 1 力的合成法 一般用于受力個數(shù)為三個時 1 確定要合成的兩個力 2 根據(jù)平行四邊形定則作出這兩個力的合力 3 根據(jù)平衡條件確定兩個力的合力與第三個力的關(guān)系 等大反向 4 根據(jù)三角函數(shù)或勾股定理解三角形 2 力的效果分解法 一般用于受力個數(shù)為三個時 1 確定要分解的力 2 按實際作用效果確定兩分力的方向 3 沿兩分力方向作平行四邊形 4 根據(jù)平衡條件確定分力及合力的大小關(guān)系 5 用三角函數(shù)或勾股定理解直角三角形 3 正交分解法 一般用于受力個數(shù)較多時 1 建立坐標(biāo)系 2 正交分解各力 3 沿坐標(biāo)軸方向根據(jù)平衡條件列式求解 例2如圖3所示 質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛 三段輕繩的結(jié)點為o 輕繩ob水平且b端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連 輕繩oa與豎直方向的夾角 37 物體甲 乙均處于靜止?fàn)顟B(tài) 已知 sin37 0 6 cos37 0 8 tan37 0 75 g取10n kg 求 1 輕繩oa ob受到的拉力各多大 試用三種方法求解 圖3 答案 解析 解析方法一 對結(jié)點o進(jìn)行受力分析 如圖 把fa與fb合成 則f m1g 故輕繩oa ob受到的拉力大小分別等于fa fb 方法二 把甲對o點的拉力按效果分解為foa和fob 如圖所示 方法三 把oa繩對結(jié)點o的拉力fa進(jìn)行正交分解 如圖所示 則有fasin fb facos m1g 2 物體乙受到的摩擦力多大 方向如何 答案 解析 方向水平向左 達(dá)標(biāo)檢測 1 按效果分解法解共點力平衡問題 如圖4所示 在傾角為 的斜面上 放一質(zhì)量為m的小球 小球被豎直的木板擋住 不計摩擦 則球?qū)醢宓膲毫κ?答案 1 2 3 圖4 4 解析 解析重力產(chǎn)生兩個效果 即使球壓緊擋板的力f1 和使球壓緊斜面的力f2 解三角形得f1 mgtan 1 2 3 4 答案 1 2 3 2 用力的合成法解共點力平衡問題 如圖5所示 用不可伸長的輕繩ac和bc吊起一質(zhì)量不計的沙袋 繩ac和bc與天花板的夾角分別為60 和30 現(xiàn)緩慢往沙袋中注入沙子 重力加速度g取10m s2 1 73 1 當(dāng)注入沙袋中沙子的質(zhì)量m 10kg時 求繩ac和bc上的拉力大小tac和tbc 圖5 4 解析 答案86 5n50n 解析受力圖如圖所示 g mgtac gcos30 86 5ntbc gcos60 50n 1 2 3 4 1 2 3 2 若ac能承受的最大拉力為150n bc能承受的最大拉力為100n 為使繩子不斷裂 求注入沙袋中沙子質(zhì)量的最大值m 4 解析 答案 答案17 3kg 而tacmax 150ntbcmax 100n所以ac更容易被拉斷 1 2 3 4 3 用正交分解法解共點力平衡問題 如圖6所示 一質(zhì)量為6kg的物塊 置于水平地面上 物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0 5 然后用兩根輕繩分別系在物塊的a點和b點 a繩水平 b繩與水平面成 37 已知sin37 0 6 cos37 0 8 g取10m s2 1 逐漸增大b繩的拉力 直到物塊對地面的壓力恰好為零 則此時a繩和b繩的拉力分別是多大 圖6 解析 答案 答案80n100n 解析fa mg tan 80nfb mg sin 100n 解析物塊受力如圖所示 水平方向 f fb cos 豎直方向 fb sin n mg得n mg fb sin f n得fb cos mg fb sin 解得fb 27 3n 1 2 3 4 2 將a繩剪斷 為了使物塊沿水平面做勻速直線運動 在不改變b繩方向的情況下 b繩的拉力應(yīng)為多大 答案 答案27 3n 解析 4 用正交分解法解共點力平衡問題 如圖7所示 一質(zhì)量為m的物塊在固定斜面上受平行斜面向上的拉力f的作用而勻速向上運動 斜面的傾角為30 物塊與斜面間的動摩擦因數(shù) 則拉力f的大小為多少 圖7 解析 1 2 3 4 答案 解析對物塊受力分