高中物理力的合成與分解教案

1、,中物理力的合成與分斛教嚎Coca-cola standardization office ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18力 的 合 成 與 分 解【同步教育信息】一.本周教學(xué)內(nèi)容：力的合成與分解二.知識(shí)要點(diǎn)：理解力的合成和合力的概念。掌握力的平行四邊形定則。會(huì)用作圖法求共 點(diǎn)力的合力，會(huì)用三角形知識(shí)計(jì)算合力。知道合力大小與分力間夾角關(guān)系，知 道矢量概念。理解力的分解和分力概念。理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算， 遵循力的平行四邊形定則。能根據(jù)力的實(shí)際作用效果進(jìn)行力的分解.。會(huì)計(jì)算分 力大小。三.學(xué)習(xí)中注意點(diǎn)：（一）力的合成、合力與分力1 .合力與分力：如果一個(gè)力作用

2、在物體上，產(chǎn)生的效果，與另外幾個(gè)力同時(shí) 作用于這個(gè)物體上產(chǎn)生的效果相同，原來(lái)的一個(gè)力就是另外幾個(gè)力的合力。另 外幾個(gè)力叫分力。合力是兒個(gè)力的等效力，是互換的，不是共存的。2 .共點(diǎn)力：兒個(gè)力的作用點(diǎn)相同，或幾個(gè)力的作用線相交于一個(gè)點(diǎn)，這樣的 力叫共點(diǎn)力。3 .力的合成：求幾個(gè)共點(diǎn)力的合力的過(guò)程叫力的合成。力的合成就是在保證效果相同的前提下，進(jìn)行力的替代，也就是對(duì)力進(jìn)行 化簡(jiǎn)，使力的作用效果明朗化?，F(xiàn)階段只對(duì)共點(diǎn)（共面）力進(jìn)行合成。4 .平行四邊形定則：兩個(gè)共點(diǎn)力的合力與分力滿(mǎn)足關(guān)系是：以分力為鄰邊做 平行四邊形，以共點(diǎn)頂向另一頂點(diǎn)做對(duì)角線，即為合力。這種關(guān)系叫平行四邊 形定則。5 .力的合成方

3、法：幾何作圖法，計(jì)算法。6 .多個(gè)力的合成先取兩個(gè)力求合力，再與第三個(gè)力求合力，依次進(jìn)行下去直 到與最后一個(gè)分力求得的合力就是多個(gè)力的合力。7 .力是矢量：有大小有方向遵循平行四邊形定則。凡矢量有大小有方向還要 遵循平行四邊形定則。（二）力的分解1 .力的分解.：由一個(gè)已知力求分力的過(guò)程叫力的分解。2 .力的分解中分力與合力仍遵循平行四邊形定則，是力的合成的逆運(yùn)算。3 .分解一個(gè)力時(shí)，對(duì)分力沒(méi)有限制，可有無(wú)數(shù)組分力。4 .分解力的步驟（1）根據(jù)力作用效果確定分力作用的方向，作出力的作用線。（2）根據(jù)平行四邊形定則，作出完整的平行四邊形。（3）根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)計(jì)算分力5 . 一個(gè)力分解為二個(gè)分力的幾

4、種情況（1）已知合力及兩分力方向，求分力大小，有唯一定解。（2）已知合力及一個(gè)分力的大小方向，求另一分力大小方向，有唯一定 解。（3）已知合力及一個(gè)分力方向，求另一分力，有無(wú)數(shù)組解，其中有一組是 另一分力最小解（4）已知合力和一個(gè)分力的方向，另一分力的大小，求解。如已知合力F, 一個(gè)分力R的方向，另一分力艮的大小，且F與R夾角。（a90°）可能有一組解，可能有兩組解，也可能無(wú)解。（5）已知合力及兩個(gè)分力大小，求分力（方向）可能一組解，可能兩組解，也可能無(wú)解?！镜湫屠}】例1兩個(gè)力大小均為100N,夾角為60。，求合力。解法一：兒何方法（1）取 2cm 表示 50No（2）作兩分力，夾

5、角60。（3）作平行四邊形（另兩邊畫(huà)虛線）（4）作對(duì)角線量出長(zhǎng)度，得，F(xiàn)合=172.5N°（5）量得（可以證明）8 = 30。解法二：計(jì)算 作力的示意圖F,7 = y/F： +F； +2FF2 cosa = ilOO2 +1002 +2xl002F,7 = 173 (N)F2 sin aFx + F2 cos a=立_"V合力大小為173N,與分力夾角均為30。lOOx tan 0 =2-lOO+lOOx- 2 6 = 30。例2試證，分力大小為FR,合力大小為F, |西-尸2區(qū)尸工再+外幾何法：以RF,為鄰邊做平行四邊形，F(xiàn)為對(duì)角線，平行四邊形對(duì)邊相等F； = F2在萬(wàn)7

6、G中，由三角形三邊關(guān)系FX+F2>F ,當(dāng) KF?同向時(shí)，F(xiàn)x+F2=FFF? < F ,當(dāng)耳F?反向時(shí)，F(xiàn)3 = F （若"V外則代數(shù)法：F = yjF + F：+2FlF2cosa 。為兩分力夾角當(dāng)a = 0時(shí)，F(xiàn) =+ F； +2耳尼 cosO =耳 + F?cosO = l0 <a F1 +> F > 0時(shí)、0 > cosa > 1產(chǎn)之怩一周 A F,-F<F<FF2推論：若三個(gè)力合力為0,其中一個(gè)力與另兩力的合力大小相等。其中F3 < F+ F2, F5 > F1 - F2 o例3放在斜面上的物體受到水平推力

7、F,斜面傾角為。，求F的分力（見(jiàn)圖 31）圖31解：推力F的作用一是使物體沿面有運(yùn)動(dòng)(或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))因此，沿斜面方 向有F的分力R,向右推物體使物體對(duì)斜面壓力變化，F(xiàn)有垂直斜面的分力 F：O= Feos aF2 = F sin a例4三角支架頂端懸一重G的物體，見(jiàn)圖32,求重物的拉力對(duì)支架作用大 小。圖32解：重物拉力作用在支架上AC、BC形變只是長(zhǎng)度的改變，從而發(fā)生一個(gè)微 小形變，AC是伸長(zhǎng)形變，BC是壓縮形變。分力方向如圖示。 ，=G/cosa ( FA>G )Fr = Gtana n例5斜面傾角為a,物體沿斜面勻速下滑。證明：物體與斜面間摩擦因數(shù) =tana。證明：物體沿斜面下滑受三

8、個(gè)力，重力G,滑動(dòng)摩擦力f,斜面支持力小 重力使物體沿斜面下滑，壓緊斜面。J重力的分力為我|心，如圖33示E=Gsina F2=Gcosa 沿斜面勻速滑動(dòng)，f =耳乂/ = 尸%Fn = F2= Geos。/. Gsina = pGcosa / = tana圖33【模擬試題】1 .兩個(gè)大小相等同時(shí)作用于一個(gè)物體上的兩個(gè)力，當(dāng)它們之間夾角為90。時(shí)，其合力大小為F,當(dāng)兩力夾角為120°時(shí)，合力大小為（）A. 2F B. F C. &F D. F 222 .質(zhì)量為8kg的物體，放在水平面上受到水平推力F=10的作用，向右運(yùn)動(dòng) 見(jiàn)圖34所示。若物體與水平面間的摩擦因數(shù) =0.1,物

9、體所受到的合力為B.大小為，水平向左D. 0）（g 取 10N/kg） A.大小為，水平向右 C.大小為，水平向右F /)/；/圖3-43 .下列各組共點(diǎn)力在一個(gè)平面內(nèi)，合力可能為0的是（）A. 15X、 5N、 6NB. 3N、 6N、 4NC. 2丫、 7、 IOND. 11N、 7N、 14N4.在一個(gè)平面內(nèi)的6個(gè)共點(diǎn)力，相鄰力的夾角均為60。，大小如圖35 示，則這6個(gè)力的合力為（）A. 0B. 3N與6N的力同向C. 3N與5N的力同向D.6N與5N的力同向圖355 .要將力F沿虛線分解為兩個(gè)分力，哪些是無(wú)法分解的（）ABCD圖3-66 .在圖37中，球置于斜面與豎直擋板之間，把球的

10、重力G分解為兩個(gè)分力，下述正確的是（）A.平行于斜面，垂直于斜面C.垂直于檔板，平行于斜面B.垂直于斜面，垂直于擋板D.平行于斜面，平行于擋板圖3-77 .在圖38中，兩段繩的連接點(diǎn)懸一重物。保持AB繩水平方向不變，BC 沿逆時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，則AB、BC繩的拉力大小變化是（）A.增大，增大B,減小，減小C.減小，先增大后減小D.減小，先減后增D圖388 . 一段輕繩，一端固定在橋上，另一端系一重物G。用一輕桿加一滑輪支起 繩某一點(diǎn)使繩與豎直方向成60。，如圖39所示。若輕桿可繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，輕桿 與豎直方向成多大角能支撐住繩和重物，此時(shí)桿的支持力多大圖399 .兩人以水平拉力拉一物體沿地面上直線前進(jìn)，若其中一人用力150$與 前進(jìn)方向成30。另一人對(duì)物體施加力的最小值是多大與前進(jìn)方向成多大角10 .圖310中，三角形支架AB_LCA, BC與豎直方向成60。，AB、BC均為輕 桿，重物G=100。輕桿AB的拉力和BC的支持力各多大圖 310參考答案B 2. A 3. B、D 4. D 5. B、C、D 6. B 7. B8 .繩上各點(diǎn)拉力均為G,滑輪受繩壓力如下圖示，F(xiàn)=G,與繩的夾角均為 60%?/.輕桿與豎直方向