必修一34力的合成與分解(上課)

1、3.4 力的分解與合成力的合成與分解力的合成與分解力的合成力的合成一個(gè)力一個(gè)力( (合力合力) )效果相同效果相同幾個(gè)力幾個(gè)力( (分力分力) )力的分解力的分解F平行四邊形定則平行四邊形定則F2F1F2F三角形定則三角形定則F1兩個(gè)分力首尾相接，構(gòu)成兩個(gè)分力首尾相接，構(gòu)成一個(gè)一個(gè)“鏈條鏈條”，從，從“鏈條鏈條”的尾到的尾到“鏈條鏈條”的首的有的首的有向線段表示合力。向線段表示合力。“頭頭頭頭尾尾表示合力尾尾表示合力”平行四邊形定則等效平行四邊形定則等效簡(jiǎn)化為三角形定則。簡(jiǎn)化為三角形定則。平行四邊形定則平行四邊形定則(1)(1)同一直線上同向的兩個(gè)力的合成同一直線上同向的兩個(gè)力的合成F = F

2、1+F2= 7N NF1=4N N0F2=3N N方向相同的兩個(gè)力求合力，大小直接相加，方向與兩力方向相同思考與討論：上圖中的木箱所受到的合力怎么求？(2)(2)同一直線上方向相反的兩個(gè)力的合成同一直線上方向相反的兩個(gè)力的合成0F1=4N NF2=3N NF = F1-F2= 1N N方向相反的兩個(gè)力的合力大小F =|F1-F2|,方向與較大力的方向相同思考與討論：上圖中的木箱所受到的合力怎么求？1.1.兩力合力的大小和方向的計(jì)算公式兩力合力的大小和方向的計(jì)算公式cos2212221FFFFF合合力大小是夾角合力大小是夾角的減函數(shù)。的減函數(shù)。2.2.兩力合力的大小的范圍兩力合力的大小的范圍FF

3、1 1-F-F2 2FF合合 F F1 1+F+F2 2 3.3.兩力垂直時(shí)的合力兩力垂直時(shí)的合力 2221FFF合4.4.三力合力大小的范圍：三力合力大小的范圍：合力的最大值等于三力之合力的最大值等于三力之和和若以這三個(gè)力的大小為邊長(zhǎng)能構(gòu)成一個(gè)三角形若以這三個(gè)力的大小為邊長(zhǎng)能構(gòu)成一個(gè)三角形，則這三個(gè)力的合力的最小值為零；若夠不成三角形，則這三個(gè)力的合力的最小值為零；若夠不成三角形，則這三個(gè)力的合力的最小值等于，則這三個(gè)力的合力的最小值等于三力中的最大力減三力中的最大力減去另兩力之和去另兩力之和設(shè)合力和設(shè)合力和F F2 2方向的夾角為方向的夾角為小練習(xí)1 1.有兩個(gè)共點(diǎn)力，分別為有兩個(gè)共點(diǎn)力，

4、分別為6N和和5N.其合力的其合力的最大值是最大值是_,合力的最小值是合力的最小值是_.11N1N 2.(雙選雙選) 共點(diǎn)的三個(gè)力共點(diǎn)的三個(gè)力F1,F2,F3的合力為零的合力為零，這三個(gè)力的可能值是（，這三個(gè)力的可能值是（ ） A.3N,4N,5N B.3N,4N,8N C.3N,6N,4N D.6N,8N,15NACcos2212221FFFFF合02FF 03FF F0FF002FF 0FF 0Fcos2212221FFFFF合力的分解力的分解如圖所示，一個(gè)人拖地，人給拖把的力可簡(jiǎn)化成圖甲合力合力F F分力分力F F1 1和和F F2 2合成合成分解分解等效替代等效替代甲乙 丙思考：從上圖

5、中的受力及力的作用效果分析什么是力的分解?(1)確定分力原則GG2G1確定分力原則：按力的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解確定分力原則：按力的實(shí)際作用效果進(jìn)行分解例2一質(zhì)量為一質(zhì)量為200kg的物體，置于傾角為的物體，置于傾角為30的斜面上，的斜面上，求物體所受到重力沿斜面和垂直于斜面方向的分求物體所受到重力沿斜面和垂直于斜面方向的分力。力。GG1G2解：把重力解：把重力G分解為沿斜面向分解為沿斜面向下的分力下的分力G1和垂直于斜面的和垂直于斜面的分力分力G2,如圖所示如圖所示由幾何關(guān)系可知由幾何關(guān)系可知sin1GG cos1GG 沿斜面分力沿斜面分力NGG100030sin10200sin1垂直斜面分力

6、垂直斜面分力NGG321073. 130cos10200cos討論：如圖，小球所受重力G的效果如何？G2G1G1G2根據(jù)已知力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果確定兩根據(jù)已知力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)分力方向，然后應(yīng)用平行四邊形定則個(gè)分力方向，然后應(yīng)用平行四邊形定則分解，這是一種很重要的方法。分解，這是一種很重要的方法。(2)力的正交分解如圖所示，力F1、F2、F3、F4在同一平面內(nèi)構(gòu)成共點(diǎn)力，各力之間的夾角圖中已標(biāo)出，求這四個(gè)共點(diǎn)力合力大小正交分解法：正交分解法：把一個(gè)已知力沿著兩個(gè)把一個(gè)已知力沿著兩個(gè)的方向進(jìn)的方向進(jìn)行分解行分解.正交分解步驟：正交分解步驟：建立建立xoyxoy直角坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系沿沿x

7、oyxoy軸將各力分解軸將各力分解求求xyxy軸上的合力軸上的合力Fx,FyFx,Fy最后求最后求FxFx和和FyFy的合力的合力F FsincosFFFFyx22yxFFF已知兩個(gè)分力的方向已知兩個(gè)分力的方向唯一解唯一解已知一個(gè)分力的大小和方向已知一個(gè)分力的大小和方向唯一解唯一解F FF F1 1F F2 2F FF F1 1F F2 2F FF F1 1F F2 2F F1 1F F1 1F FF F2 2F F1 1F FF F2 2F F1 1 F1FF2F1F2F1FF1F2關(guān)于兩個(gè)共點(diǎn)力的合力，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A. 只要知道兩個(gè)共點(diǎn)力的大小，合力就是唯一的 B. 已知兩個(gè)

8、共點(diǎn)力的大小和方向，合力就是唯一的 C. 已知一個(gè)力的大小和方向與另一個(gè)力的大小，合力就是唯一的 D. 已知一個(gè)力的大小和方向與另一個(gè)力的方向，合力就是唯一的BF F2min2minF F2min2min=Fsin=FsinF F1 1=Fcos=FcosF F2 2 F F1 1262220/radF/N0/ 23/2102解：由圖象得解：由圖象得= / 2時(shí)時(shí) F=10N ，= 時(shí)時(shí) F=2 N F 2= F1 2+ F2 2=10 2 F1 - F2 = 2解得解得F1 =6N F2 =8NF1 =8N F2 =6N合力的變化范圍是合力的變化范圍是 2N F 14N 【基礎(chǔ)鞏固基礎(chǔ)鞏固】

9、如圖所示，質(zhì)量為m的長(zhǎng)方形木塊靜止在傾角為的 斜面上，斜面對(duì)木塊的支持力和摩擦力的合力方向應(yīng)該是（ ）A、沿斜面向下 B、垂直于斜面向上C、沿斜面向上 D、豎直向上【答案】D【解析】如圖所示，用一個(gè)力F合替代支持力FN與摩擦力f，則物體相當(dāng)于只受兩個(gè)力作用.由于物體靜止，由二力平衡條件知，F(xiàn)合必豎直向上.【中等強(qiáng)化中等強(qiáng)化】【例題】大小不變的F1、F2兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為F，則有（ ）A合力F一定大于任一個(gè)分力 B合力的大小既可等于F1 ，也可等于F2C合力有可能小于任一個(gè)分力 D合力F的大小隨F1、F2間夾角增大而減小BCD【中等強(qiáng)化中等強(qiáng)化】【例題】如圖所示，電燈的重力G10N，AO繩與頂板間夾角為45o，BO繩水平，則AO繩所