高一物理合力與分力的概念、力的合成與分解、平行四邊形法則上?？萍及嬷R(shí)精講

1、高一物理合力與分力的概念、力的合成與分解、平行四邊形法則上海科技版【本講教育信息】一、教學(xué)內(nèi)容：合力與分力的概念、力的合成與分解、平行四邊形法則二、考點(diǎn)點(diǎn)撥力的合成和分解是對(duì)物體進(jìn)行了受力分析后，對(duì)物體的受力必須要進(jìn)行的，只有對(duì)物體進(jìn)行了求分力和合力后才能確定待求解的力，確定物體的運(yùn)動(dòng)情況，它是物理力學(xué)階段必須具備的一種能力，它將貫穿我們整個(gè)高中階段，同時(shí)它也經(jīng)常作為單獨(dú)知識(shí)點(diǎn)或綜合在某道題中在高考中進(jìn)行考查。三、跨越障礙（一）矢量和標(biāo)量物理量可以分為兩類：矢量、標(biāo)量矢量：既有大小又有方向的物理量。例：力、速度、位移、加速度等標(biāo)量：只有大小沒有方向的物理量。例：路程、時(shí)間、質(zhì)量等標(biāo)量在計(jì)算時(shí)遵

2、從代數(shù)法則，直接進(jìn)行加減。（二）合力與分力一個(gè)力如果它產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用的效果相同，則這個(gè)力就叫那幾個(gè)力的合力，而那幾個(gè)力就叫這個(gè)力的分力。合力和分力之間是效果上的等效“替代”關(guān)系，不是簡(jiǎn)單的加減關(guān)系。（三）平行四邊形定則共點(diǎn)力：幾個(gè)力如果作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。求兩個(gè)互成角度共點(diǎn)力的合力，可以用表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向，這叫做力的平行四邊形定則。平行四邊形定則是矢量運(yùn)算法則，所有的矢量運(yùn)算都遵循此定則。（四）力的合成求幾個(gè)已知力的合力，叫力的合成。1、兩個(gè)共線力的合成：兩個(gè)力在一條直

3、線上時(shí)，求合力直接加減，同向相加，異向相減。2、兩個(gè)不共線力的合成：兩個(gè)力不在一條直線上時(shí)，求合力用平行四邊形定則，分力是平行四邊形的兩條鄰邊，合力是對(duì)角線。此時(shí)求合力只能用平行四邊形定則，而不能直接加減，此時(shí)合力的值也不等于兩個(gè)分力的大小之和。如果兩個(gè)分力之間的夾角為則此時(shí)兩個(gè)力的合力大小為：=注：（1）不明確具體方向的兩個(gè)共點(diǎn)力的合力有其范圍：兩個(gè)分力方向相反時(shí)取最小值，方向相同時(shí)取最大值。例1、一物體受到同一平面內(nèi)的兩個(gè)共點(diǎn)力，大小分別為10n、15n，則這兩個(gè)力的合力為多大？解：因?yàn)椴恢纼蓚€(gè)分力的具體方向關(guān)系，所以合力為一范圍： 5n25n兩分力方向相反時(shí)最小為5n，方向相同時(shí)最大為

4、25n（2）由公式=可以看出，當(dāng)兩個(gè)分力大小不變，而改變兩個(gè)分力間的夾角時(shí)，的大小隨著夾角的增大而減小。（3）對(duì)于兩個(gè)分力夾角為90時(shí)，我們也用勾股定理和三角函數(shù)關(guān)系解決相關(guān)問題。用勾股定理=用三角函數(shù)關(guān)系=cos =sin=tan3、物體受到兩個(gè)以上的力時(shí)求合力：先合成兩個(gè)力，再用這兩個(gè)力的合力和其余的力依次合成。例2、求f1、f2、f3三個(gè)力的合力，可以先求出f1、f2兩個(gè)力的合力f12，再用這個(gè)合力和第三個(gè)力f3合成，最終的合力就是這三個(gè)力的合力三個(gè)力合成時(shí)（1）合力的最大值等于f1+f2+f3 ，如果滿足，則三個(gè)力的合力的最小值就為0（2）同一平面內(nèi)，三個(gè)大小相等，互成120的力合成，

5、合力為0（五）力的分解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。我們知道，以一條對(duì)角線可以作出無數(shù)個(gè)平行四邊形，所以一個(gè)力分解為兩個(gè)分力時(shí)，有無數(shù)種分解的方法，就有無數(shù)種解。1、按實(shí)際效果分解：根據(jù)力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解一物體在力f的作用下向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)力f有兩個(gè)作用效果：一個(gè)效果水平向右，還有一個(gè)向上的效果，所以我們把力f分解為一個(gè)水平向右的分力和一個(gè)豎直向上的分力。此時(shí)的重力有兩個(gè)效果，一方面拉緊繩子，另一方面使小球壓緊墻面，所以我們把重力分解為一個(gè)沿繩子的分力和一個(gè)垂直于墻的分力2、正交分解法：通常力會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)互相垂直的作用效果，所以我們通常把力分解到兩個(gè)互相垂直的方向。斜面上的物體，重力產(chǎn)生的

6、兩個(gè)效果互相垂直，所以把重力分解為沿斜面和垂直于斜面兩個(gè)方向。例3、在圖中，三角架b點(diǎn)用一根細(xì)繩掛一個(gè)50n的重物g，求橫梁ab和斜梁bc所受的力。解：對(duì)b點(diǎn)的拉力可以分解為沿ab和沿bc兩個(gè)方向則沿ab的分力=ftan60=50n 沿bc的分力=f/cos60=100n所以橫梁ab受到的力為50n，斜梁bc所受到的力為100n四、小結(jié)本節(jié)重點(diǎn)要掌握的就是力的平行四邊形定則，它是力的合成和分解的法則，是所有矢量都必須遵守的定則。而力的分解當(dāng)中，在遵守平行四邊形定則的基礎(chǔ)上注意正交分解法的使用。【模擬試題】1、若兩個(gè)分力的大小分別為3n、5n，其合力的可能值為 （ ）a、1nb、3nc、5nd、

7、9n2、兩個(gè)大小和方向都確定的共點(diǎn)力，其合力的（ ）a、大小和方向都確定 b、大小確定，方向不確定c、大小不確定，方向確定 d、大小和方向都不確定*3、兩個(gè)共點(diǎn)力，一個(gè)是40n，另一個(gè)未知，合力大小為100n，則另一個(gè)未知力的大小為（ ）a、20n b、40n c、80n d、150n4、物體同時(shí)受到同一平面內(nèi)的三個(gè)共點(diǎn)力的作用，下列幾組力的合力不可能為零的是 （ ）a、5n 7n 8n b、5n 2n 3nc、1n 5n 10n d、10n 10n 10n*5、兩個(gè)大小恒定的共點(diǎn)力，合力的最大值為a，合力的最小值為b，當(dāng)兩個(gè)共點(diǎn)力互相垂直時(shí)，合力的大小為 （ ）a、 b、 c、 d、6、在單

8、杠上做引體向上時(shí)，甲同學(xué)兩手距離與肩同寬，乙同學(xué)兩手間距大于肩寬，則以下說法中正確的是 （ ）a、甲同學(xué)更省力 b、乙同學(xué)更省力 c、兩同學(xué)一樣費(fèi)力 d、無法比較7、對(duì)一個(gè)已知力f進(jìn)行分解，已知下面哪一個(gè)條件，則它的解肯定是唯一的 （ ）a、已知一個(gè)分力的大小和方向 b、已知兩個(gè)分力的方向c、已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向 d、已知一個(gè)分力的方向*8、水平地面上斜放著一塊木板ab，如圖所示，在木板上放一木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)使斜面的b端緩慢放低，則木塊所受的彈力n，摩擦力f的變化情況是 （ ）a、n增大，f減小b、n減小，f增大 c、n減小，f減小 d、n增大，f增大*9、圖中重物的質(zhì)量為

9、m，輕細(xì)線ao和bo的a、b端是固定的，平衡時(shí)ao是水平的，bo與水平面的夾角為，ao的拉力和bo的拉力的大小是 （ ）a、=mgcos b、=mgcotc、=mgsin d、=mg/sin*10、一根長(zhǎng)為l的易斷的均勻細(xì)繩，兩端固定在天花板上的a、b兩點(diǎn)，若在細(xì)繩的c處懸一重物，已知accb，如圖所示，則下列說法正確的是 （ ）a、增加重物的重力，bc段先斷b、增加重物的重力，ac段先斷c、將a端往左移比往右移時(shí)繩子容易斷d、將a端往右移時(shí)繩子容易斷11、兩個(gè)人共同用力將一塊牌匾拉上墻頭，其中一人用了450n的拉力，另一人用了600n的拉力，如果這兩個(gè)拉力互相垂直，求它們的合力。*12、如圖

10、所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，o點(diǎn)為其球心，碗內(nèi)表面及碗口光滑，一根細(xì)繩跨在碗口上，繩子兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的小球，當(dāng)它們處于靜止時(shí)，質(zhì)量為m1的小球與o點(diǎn)的連線與水平線的夾角為60，則這兩個(gè)小球質(zhì)量之比為？試題答案1、bc 解析： 2n8n2、a 解析：分力確定則合力確定3、c 解析： 60n140n4、c 解析：如果滿足，則三個(gè)力的合力的最小值就為05、d 解析：+=a -=b =6、a 解析：合力一定時(shí)，分力間夾角越小，分力越小7、ab 解析：可以用平行四邊形定則作圖得出，c有兩個(gè)解，d有無數(shù)個(gè)解8、a 解析：彈力n應(yīng)該等于重力的垂直斜面分力n=mgcos 摩擦力f應(yīng)該等于重力的沿斜面分力f=mgcos當(dāng)斜面變平緩，減小，n增大，f減小9、bd 解析：如圖：等于重力沿水平繩的分力等于重力沿斜繩的分力=mgcot，=mg/sin10、ac 解析：由圖可看出，重