第5章 第1節(jié) 力的合成

1、.第1節(jié)力的合成學(xué) 習(xí) 目 標知 識 脈 絡(luò)1.知道共點力、力的合成、合力、分力的概念2理解力的平行四邊形定那么，知道它是矢量運算的普遍法那么重點、難點3掌握求合力的方法，知道合力的大小與原來兩個共點力之間夾角的關(guān)系，會用直角三角形知識計算共點力的合力重點共點力的合成先填空1共點力：幾個力同時作用在物體上的同一點或者它們的作用線相交于同一點2合力與分力：幾個共點力共同作用所產(chǎn)生的效果可以用一個力來代替，物理學(xué)中就把這個力叫做那幾個力的合力；而那幾個力就叫做這個力的分力3力的合成：求幾個共點力的合力叫做力的合成再判斷1作用在同一物體上的幾個力一定是共點力×2兩個共點力共同作用的效果與其

2、合力作用的效果一樣3合力與分力是同時作用在物體上的力×后考慮1如何判斷物體是否受共點力的作用？【提示】判斷物體是否受共點力作用有兩種情形：一是物體所受各個力的作用點是否共點，二是所受各個力的作用線的延長線是否交于一點2合力與分力有什么關(guān)系？【提示】合力與分力是作用效果上的一種等效替代關(guān)系合作討論如圖5­1­1所示，一個成年人提起一桶水，使水桶保持靜止，用力為F；兩個孩子共同提起同樣的一桶水并使之保持靜止，用力分別為F1和F2.圖5­1­1討論1：成年人用的力與兩個孩子的力作用效果是否一樣？二者能否等效替代？【提示】作用效果一樣；能等效替代討論2

3、：F與F1、F2是什么關(guān)系？【提示】F是F1和F2的合力，F(xiàn)1和F2是F的兩個分力核心點擊1合力與分力的關(guān)系1等效性：合力的作用效果與分力的共同作用效果一樣，它們在效果上可以互相替代2同體性：各個分力是作用在同一物體上的分力與合力對應(yīng)同一物體，作用在不同物體上的力不能求合力3瞬時性：各個分力與合力具有瞬時對應(yīng)關(guān)系，某個分力變化了，合力也同時發(fā)生變化2合力與分力的大小關(guān)系圖5­1­21兩力同向時合力最大：FF1F2，方向與兩力同向2兩力反向時合力最?。篎|F1F2|，方向與其中較大的力同向3兩力夾角為時，如圖5­1­2，合力隨的增大而減小，合力大小的范圍是

4、：|F1F2|FF1F2.1如圖5­1­3所示，以下情況下日光燈所受的拉力T1、T2及重力G一定不是共點力的是 甲乙丙圖5­1­3A甲情況下B乙情況下C丙情況下 D甲、乙、丙三種情況下【解析】假設(shè)力的作用線或其延長線相交于一點，那么稱為共點力，所以只有乙情況不是共點力【答案】B2多項選擇關(guān)于F1、F2及它們的合力F，以下說法正確的選項是 A合力F一定與F1、F2共同作用產(chǎn)生的效果一樣B兩力F1、F2一定是同種性質(zhì)的力C兩力F1、F2一定是同一個物體受的力D兩力F1、F2與F是物體同時受到的三個力【解析】只有同一個物體受到的力才能合成，分別作用在不同物體上

5、的力不能合成，C正確；合力是對原來幾個分力的等效替代，各分力可以是不同性質(zhì)的力，合力與分力不能同時存在，A正確，B、D錯誤【答案】AC3兩個共點力的大小分別為F115 N，F(xiàn)29 N它們的合力不可能等于 【導(dǎo)學(xué)號：21862025】A9 N B25 NC6 N D21 N【解析】根據(jù)二力合成的范圍，滿足|F1F2|F合F1F2即6 NF合24 N，故不可能的是B項【答案】B合力與分力的關(guān)系1.在力的合成中分力是實際存在的，每一個分力都有對應(yīng)的施力物體，而合力沒有與之對應(yīng)的施力物體2.合力為各分力的矢量和，合力可以大于、等于、小于兩個分力中的任何一個共點力合成的平行四邊形定那么先填空1平行四邊形

6、定那么以表示原來兩個共點力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形，那么其合力F的大小和方向就可以用這兩個鄰邊之間的對角線表示2兩個以上的力的合成方法假如有三個或更多的外力同時作用在一個物體上，用平行四邊形定那么先求出其中兩個力的合力，再求出這個合力與第三個力的合力，直到把所有外力都合成為止，最后得到的結(jié)果就是這些力的總合力再判斷1兩個力的合力一定大于其中任意一個分力×2合力與分力是一對平衡力×3多個共點力求合力時平行四邊形定那么也適用后考慮1不在同一直線上的共點力求合力時遵循什么規(guī)律？【提示】平行四邊形定那么2假設(shè)兩個力F1和F2都是100 N，那么F1、F2的合力一定是200

7、 N嗎？【提示】不一定只有同向時F才為200 N.合作討論如圖5­1­4所示，在做引體向上運動時圖5­1­4討論1：雙臂平行時省力還是雙臂張開較大角度時省力？【提示】雙臂平行時省力，根據(jù)平行四邊形定那么可知，合力一定時等于人的重力，兩臂分力的大小隨雙臂間夾角的增大而增大，當(dāng)雙臂平行時，夾角最小，兩臂用力最小討論2：可以用哪種方法表示雙臂合力的大小？【提示】作圖法或計算法核心點擊1作圖法作圖法就是用作圖工具根據(jù)平行四邊形定那么作出以兩分力為鄰邊的平行四邊形詳細操作流程如下：2計算法可以根據(jù)平行四邊形定那么作出示意圖，然后由幾何知識求解對角線，即為合力以下為

8、求合力的三種常見情況：類型作圖合力的計算互相垂直Ftan arc tan兩力等大，夾角F2F1cos F與F1夾角為兩力等大且夾角為120°合力與分力等大，合力與任一分力夾角為60°4兩個共點力的大小均為10 N，假如要使這兩個力的合力大小也是10 N，那么這兩個共點力間的夾角應(yīng)為 【導(dǎo)學(xué)號：21862026】A30°B60°C90°D120°【解析】對于兩個夾角為120°的等大的共點力而言，其合力大小與分力相等，并且合力與兩分力的夾角均為60°.反之，當(dāng)兩個分力大小與合力大小相等時，可推知兩分力之間的夾角為120

9、°，應(yīng)選D.【答案】D5物體受到兩個力F1和F2的作用，F(xiàn)118 N，方向程度向右；F224 N，方向豎直向上求這兩個力的合力F.【解析】方法一：作圖法取單位長度為6 N的力，那么分別取3個單位長度、4個單位長度，自O(shè)點引兩條有向線段OF1和OF2，且使OF1OF2.以O(shè)F1和OF2為兩個鄰邊，作平行四邊形如下圖，那么對角線OF就是所要求的合力F.量出對角線的長度為5個單位長度，那么合力的大小F5×6 N30 N，用量角器量出合力F與分力F1的夾角為53°，即合力F的方向向右偏上53°.方法二：計算法實際上是先運用數(shù)學(xué)知識，再回到物理情景在如下圖的平行四邊形中，OFF1為直角三角形，根據(jù)直角三角形的幾何關(guān)系，可以求得斜邊OF的長度和OF與OF1的夾角，將其轉(zhuǎn)化為物理問題，就可以求出合力F的大小和方向那么F30 N，tan ，為53°，即向右偏上53°.因為力既有大小，又有方向，所以力的合成不能理解為簡單的代數(shù)運算【答案】30 N，向右偏上53°作圖法與計算法的比較1作圖法的優(yōu)點是形象直觀，缺點是不夠準確作圖時應(yīng)注意采用統(tǒng)一的標度，標出箭頭且實線、虛線要清楚2計算法的優(yōu)點是準確應(yīng)用計算法時先用平行四邊形定