a課件《受力分析+力的合成與分解》

1、 第第3 3課時(shí)課時(shí) 受力分析受力分析 力的合成與分解力的合成與分解 考點(diǎn)自清考點(diǎn)自清一、受力分析一、受力分析 概念概念 把研究對(duì)象在指定的物理環(huán)境中受到的把研究對(duì)象在指定的物理環(huán)境中受到的所有力都分析出來(lái)，并畫(huà)出物體所受的所有力都分析出來(lái)，并畫(huà)出物體所受的力的力的 ，這個(gè)過(guò)程就是受力分析，這個(gè)過(guò)程就是受力分析 受力分受力分析一般析一般順序順序 一般先分析場(chǎng)力（重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)一般先分析場(chǎng)力（重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力）；然后分析彈力，環(huán)繞物體一周，力）；然后分析彈力，環(huán)繞物體一周，找出跟研究對(duì)象接觸的物體，并逐個(gè)分找出跟研究對(duì)象接觸的物體，并逐個(gè)分析這些物體對(duì)研究對(duì)象是否有彈力作用；析這些物體對(duì)

2、研究對(duì)象是否有彈力作用；最后分析摩擦力，對(duì)凡有彈力作用的地最后分析摩擦力，對(duì)凡有彈力作用的地方逐一進(jìn)行分析方逐一進(jìn)行分析 示意圖示意圖特別提示特別提示受力分析是高中物理的基礎(chǔ)，它貫穿于力學(xué)、電受力分析是高中物理的基礎(chǔ)，它貫穿于力學(xué)、電磁學(xué)等各部分磁學(xué)等各部分. .正確地對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析是正確地對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析是解決問(wèn)題的關(guān)鍵解決問(wèn)題的關(guān)鍵. .若受力分析出錯(cuò)，則若受力分析出錯(cuò)，則“滿盤(pán)皆輸滿盤(pán)皆輸”. .受力分析單獨(dú)考查的也有，但更多的是結(jié)合其他受力分析單獨(dú)考查的也有，但更多的是結(jié)合其他知識(shí)解決綜合性問(wèn)題知識(shí)解決綜合性問(wèn)題. .受力分受力分析的重析的重要依據(jù)要依據(jù) 尋找對(duì)它的尋找對(duì)

3、它的 物體；物體；尋找產(chǎn)生的原因；尋找產(chǎn)生的原因；尋找是否改變尋找是否改變 （即（即是否產(chǎn)生加速度）或改變是否產(chǎn)生加速度）或改變施力施力物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物體的形狀物體的形狀二、力的合成二、力的合成1.1.合力與分力合力與分力 (1)(1)定義：當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力的共同作用時(shí)定義：當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力的共同作用時(shí), , 我們常?？梢郧蟪鲞@樣一個(gè)力，這個(gè)力產(chǎn)生的效我們常?？梢郧蟪鲞@樣一個(gè)力，這個(gè)力產(chǎn)生的效 果跟原來(lái)幾個(gè)力的共同效果相同，這個(gè)力就叫做果跟原來(lái)幾個(gè)力的共同效果相同，這個(gè)力就叫做 那幾個(gè)力的那幾個(gè)力的 ，原來(lái)的幾個(gè)力叫做，原來(lái)的幾個(gè)力叫做 . . (2) (2)邏輯關(guān)系：合

4、力和分力是一種邏輯關(guān)系：合力和分力是一種 關(guān)系關(guān)系. .2.2.共點(diǎn)力：作用在物體的共點(diǎn)力：作用在物體的 ，或作用線的，或作用線的 交于一點(diǎn)的力交于一點(diǎn)的力. .3.3.力的合成：求幾個(gè)力的力的合成：求幾個(gè)力的 的過(guò)程的過(guò)程. .合力合力分力分力等效替代等效替代同一點(diǎn)同一點(diǎn)延長(zhǎng)延長(zhǎng)線線合力合力4.4.力的運(yùn)算法則：力的運(yùn)算法則： (1)(1)平行四邊形定則：求兩個(gè)互成角度的平行四邊形定則：求兩個(gè)互成角度的 的合力，可以用表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作的合力，可以用表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作 ，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合，這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合 力的力的 和和 . . (2) (2)三角

5、形定則：把兩個(gè)矢量三角形定則：把兩個(gè)矢量 從而求出從而求出 合矢量的方法（如圖合矢量的方法（如圖1 1所示）所示）. .共點(diǎn)力共點(diǎn)力平平行四邊形行四邊形方向方向首尾相接首尾相接大小大小圖圖1 1名師點(diǎn)撥名師點(diǎn)撥1.1.合力不一定大于分力合力不一定大于分力. .2.2.合力與它的分力是力的效果上的一種等效替代合力與它的分力是力的效果上的一種等效替代關(guān)系關(guān)系. .三、力的分解三、力的分解1.1.概念：求一個(gè)力的概念：求一個(gè)力的 的過(guò)程的過(guò)程. .2.2.遵循原則：遵循原則： 定則或定則或 定則定則. .3.3.分解的方法：分解的方法： （1 1）按力產(chǎn)生的）按力產(chǎn)生的 進(jìn)行分解進(jìn)行分解. . （2

6、 2） 分解分解. .分力分力平等四邊形平等四邊形三角形三角形正交正交效果效果熱點(diǎn)聚焦熱點(diǎn)聚焦熱點(diǎn)一熱點(diǎn)一 受力分析常用的方法及步驟受力分析常用的方法及步驟1.1.整體法與隔離法整體法與隔離法整體法整體法 隔離法隔離法概念概念 將加速度相同的幾個(gè)將加速度相同的幾個(gè)物體作為一個(gè)整體來(lái)物體作為一個(gè)整體來(lái)分析的方法分析的方法 將研究對(duì)象與周將研究對(duì)象與周?chē)矬w分隔開(kāi)分圍物體分隔開(kāi)分析的方法析的方法 選用選用原則原則 研究系統(tǒng)外的物體對(duì)研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度系統(tǒng)整體的加速度 研究系統(tǒng)內(nèi)物體研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用之間的相互作用力力注意注意問(wèn)題問(wèn)題 受

7、力分析時(shí)不要再考受力分析時(shí)不要再考慮系統(tǒng)內(nèi)物體間的相慮系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力互作用力 一般隔離受力較一般隔離受力較少的物體少的物體 2.2.假設(shè)法假設(shè)法 在受力分析時(shí)，若不能確定某力是否存在，可在受力分析時(shí)，若不能確定某力是否存在，可 先對(duì)其作出存在或不存在的情況假設(shè)，然后再先對(duì)其作出存在或不存在的情況假設(shè)，然后再 就該力存在與否對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響的不同來(lái)就該力存在與否對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響的不同來(lái) 判斷該力是否存在判斷該力是否存在. . 特別提示特別提示 整體法、隔離法在受力分析時(shí)要靈活選用：整體法、隔離法在受力分析時(shí)要靈活選用： (1)(1)當(dāng)所涉及的物理問(wèn)題是整體與外界作用時(shí)，當(dāng)所涉及的物

8、理問(wèn)題是整體與外界作用時(shí)， 應(yīng)用整體分析法，可使問(wèn)題簡(jiǎn)單明了，而不必應(yīng)用整體分析法，可使問(wèn)題簡(jiǎn)單明了，而不必 考慮內(nèi)力的作用考慮內(nèi)力的作用. . (2) (2)當(dāng)涉及的物理問(wèn)題是物體間的作用時(shí)，要應(yīng)當(dāng)涉及的物理問(wèn)題是物體間的作用時(shí)，要應(yīng) 用隔離分析法，這時(shí)系統(tǒng)中物體間相互作用的用隔離分析法，這時(shí)系統(tǒng)中物體間相互作用的 內(nèi)力就會(huì)變?yōu)楦鱾€(gè)獨(dú)立物體的外力內(nèi)力就會(huì)變?yōu)楦鱾€(gè)獨(dú)立物體的外力. . 3.3.受力分析的步驟受力分析的步驟特別提示特別提示1.1.受力分析時(shí)，有些力的大小和方向不能準(zhǔn)確確受力分析時(shí)，有些力的大小和方向不能準(zhǔn)確確定下來(lái)，必須根據(jù)物體受到的能夠確定的幾個(gè)力定下來(lái)，必須根據(jù)物體受到的能夠

9、確定的幾個(gè)力的情況和物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷出未確定的力的情的情況和物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷出未確定的力的情況，要確保受力分析時(shí)不漏力、不添力、不錯(cuò)力況，要確保受力分析時(shí)不漏力、不添力、不錯(cuò)力. .2.2.對(duì)于分析出的物體受到的每一個(gè)力都應(yīng)找出其對(duì)于分析出的物體受到的每一個(gè)力都應(yīng)找出其施力物體，不能無(wú)中生有，例如，物體做離心運(yùn)施力物體，不能無(wú)中生有，例如，物體做離心運(yùn)動(dòng)時(shí)，有可能會(huì)錯(cuò)把動(dòng)時(shí)，有可能會(huì)錯(cuò)把“離心力離心力”當(dāng)作物體受的力當(dāng)作物體受的力. .3.3.合力和分力不能重復(fù)考慮，合力和分力不能重復(fù)考慮，“性質(zhì)力性質(zhì)力”與與“效果力效果力”不能重復(fù)考慮不能重復(fù)考慮. .熱點(diǎn)二熱點(diǎn)二 共點(diǎn)力合成的方法及合

10、力范圍的確定共點(diǎn)力合成的方法及合力范圍的確定1.1.共點(diǎn)力合成的常用方法共點(diǎn)力合成的常用方法 (1)(1)作圖法作圖法 從力的作用點(diǎn)沿兩個(gè)分力的作用方向按同一標(biāo)從力的作用點(diǎn)沿兩個(gè)分力的作用方向按同一標(biāo) 度作出兩個(gè)分力度作出兩個(gè)分力F F1 1、F F2 2，以這兩個(gè)力為鄰邊作一，以這兩個(gè)力為鄰邊作一 個(gè)平行四邊形，這兩個(gè)力所夾對(duì)角線表示這兩個(gè)個(gè)平行四邊形，這兩個(gè)力所夾對(duì)角線表示這兩個(gè) 力的合力力的合力. .通常可分別用刻度尺和量角器直接量出通?？煞謩e用刻度尺和量角器直接量出 合力的大小和方向合力的大小和方向. .(2)(2)解析法解析法根據(jù)力的平行四邊形定則作出力的合成的圖示，根據(jù)力的平行四邊

11、形定則作出力的合成的圖示，如圖如圖2 2所示所示. .圖圖2 2.cos2212221FFFFF它與它與F F2 2的夾角為的夾角為. .以下是合力計(jì)算的幾種特殊情況：以下是合力計(jì)算的幾種特殊情況：.cossintan121FFF相互垂直的兩個(gè)力的合成，如圖相互垂直的兩個(gè)力的合成，如圖3 3所示所示. .由幾何知識(shí)可知合力大小為由幾何知識(shí)可知合力大小為 方向方向,2221FFF.tan12FF圖圖4 4圖圖5 5圖圖3 3夾角為夾角為的大小相同的兩個(gè)力的合成，如圖的大小相同的兩個(gè)力的合成，如圖4 4所示所示. .由幾何知識(shí)，作出的平行四邊形為菱形，其對(duì)角線由幾何知識(shí)，作出的平行四邊形為菱形，其

12、對(duì)角線相互垂直且平分，則合力大小相互垂直且平分，則合力大小 方向與方向與F F1 1夾角為夾角為夾角為夾角為120120的兩等大的力的合成，如圖的兩等大的力的合成，如圖5 5所示所示. .由幾何知識(shí)得出對(duì)角線將畫(huà)出的平行四邊形分為兩由幾何知識(shí)得出對(duì)角線將畫(huà)出的平行四邊形分為兩個(gè)等邊三角形，故合力的大小與分力相等個(gè)等邊三角形，故合力的大小與分力相等. .,2cos21FF .22.2.合力范圍的確定合力范圍的確定 (1)(1)兩個(gè)共點(diǎn)力的合成兩個(gè)共點(diǎn)力的合成 F F1 1- -F F2 2F F合合F F1 1+ +F F2 2 即兩個(gè)力大小不變時(shí)即兩個(gè)力大小不變時(shí), ,其合力隨夾角的增大而減其

13、合力隨夾角的增大而減 小小, ,當(dāng)兩力反向時(shí)當(dāng)兩力反向時(shí), ,合力最小合力最小, ,為為F F1 1- -F F2 2, ,當(dāng)兩當(dāng)兩 力同向時(shí)力同向時(shí), ,合力最大合力最大, ,為為F F1 1+ +F F2 2. . (2) (2)三個(gè)共點(diǎn)力的合成三個(gè)共點(diǎn)力的合成 三個(gè)力共線且同向時(shí)三個(gè)力共線且同向時(shí), ,其合力最大其合力最大, ,為為F F1 1+ +F F2 2+ +F F3 3. . 任取兩個(gè)力任取兩個(gè)力, ,求出其合力的范圍求出其合力的范圍, ,如果第三個(gè)力如果第三個(gè)力 在這個(gè)范圍之內(nèi)在這個(gè)范圍之內(nèi), ,則三個(gè)力的合力的最小值為零則三個(gè)力的合力的最小值為零, , 如果第三個(gè)力不在這個(gè)

14、范圍內(nèi)如果第三個(gè)力不在這個(gè)范圍內(nèi), ,則合力的最小值則合力的最小值 為最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)較小的力的和的絕為最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)較小的力的和的絕 對(duì)值對(duì)值. .特別提示特別提示1.1.合成力時(shí)合成力時(shí), ,要注意正確理解合力與分力的關(guān)系要注意正確理解合力與分力的關(guān)系. .(1)(1)效果關(guān)系效果關(guān)系: :合力的作用效果與各分力共同的作合力的作用效果與各分力共同的作用效果相同用效果相同, ,它們具有等效替代性它們具有等效替代性. .(2)(2)大小關(guān)系大小關(guān)系: :合力與分力誰(shuí)大要視情況而定合力與分力誰(shuí)大要視情況而定, ,不能不能形成合力總大于分力的定勢(shì)思維形成合力總大于分力的定勢(shì)思維.

15、 .2.2.三個(gè)共點(diǎn)力合成時(shí)三個(gè)共點(diǎn)力合成時(shí), ,其合力的最小值不一定等于其合力的最小值不一定等于兩個(gè)較小力的和減去第三個(gè)較大的力兩個(gè)較小力的和減去第三個(gè)較大的力. .熱點(diǎn)三熱點(diǎn)三 力的分解的兩種方法力的分解的兩種方法1.1.按力的效果分解按力的效果分解 (1)(1)根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的 方向方向; ; (2) (2)再根據(jù)兩個(gè)實(shí)際分力方向畫(huà)出平行四邊形再根據(jù)兩個(gè)實(shí)際分力方向畫(huà)出平行四邊形; ; (3) (3)最后由平行四邊形知識(shí)求出兩分力的大小最后由平行四邊形知識(shí)求出兩分力的大小. . 如圖如圖6 6所示所示, ,物體的重力物體的重力G

16、 G按產(chǎn)生的效果分解為兩按產(chǎn)生的效果分解為兩 個(gè)分力個(gè)分力, ,F F1 1使物體下滑使物體下滑, ,F F2 2使物體壓向斜面使物體壓向斜面. .圖圖6 62.2.正交分解法正交分解法 (1)(1)定義定義: :把一個(gè)力分解為相互垂直的分力的方法把一個(gè)力分解為相互垂直的分力的方法. . (2) (2)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :把物體所受的不同方向的各個(gè)力都分解把物體所受的不同方向的各個(gè)力都分解 到相互垂直的兩個(gè)方向上去到相互垂直的兩個(gè)方向上去, ,然后再求每個(gè)方向上然后再求每個(gè)方向上 的分力的代數(shù)和的分力的代數(shù)和, ,這樣就把復(fù)雜的矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化成這樣就把復(fù)雜的矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化成 了簡(jiǎn)單的代數(shù)運(yùn)算了簡(jiǎn)單的代數(shù)

17、運(yùn)算, ,最后再求兩個(gè)互成最后再求兩個(gè)互成9090角的力角的力 的合力就簡(jiǎn)便多了的合力就簡(jiǎn)便多了. . (3) (3)運(yùn)用正交分解法解題的步驟運(yùn)用正交分解法解題的步驟 正確選擇直角坐標(biāo)系正確選擇直角坐標(biāo)系, ,通常選擇共點(diǎn)力的作用點(diǎn)通常選擇共點(diǎn)力的作用點(diǎn) 為坐標(biāo)原點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn), ,直角坐標(biāo)直角坐標(biāo)x x、y y的選擇可按下列原則去的選擇可按下列原則去 確定確定: : (a) (a)盡可能使更多的力落在坐標(biāo)軸上盡可能使更多的力落在坐標(biāo)軸上. .(b)(b)沿物體運(yùn)動(dòng)方向或加速度方向設(shè)置一個(gè)坐標(biāo)軸沿物體運(yùn)動(dòng)方向或加速度方向設(shè)置一個(gè)坐標(biāo)軸. .(c)(c)若各種設(shè)置效果一樣若各種設(shè)置效果一樣, ,則

18、沿水平方向、豎直方向則沿水平方向、豎直方向設(shè)置兩坐標(biāo)軸設(shè)置兩坐標(biāo)軸. .正交分解各力正交分解各力, ,即分別將各力投影到坐標(biāo)軸上即分別將各力投影到坐標(biāo)軸上, ,分別求分別求x x軸和軸和y y軸上各力投影的合力軸上各力投影的合力F Fx x和和F Fy y, ,其中其中F Fx x= =F F1 1x x+ +F F2 2x x+ +F F3 3x x+;+;F Fy y= =F F1 1y y+ +F F2 2y y+ +F F3 3y y+求求F Fx x與與F Fy y的合力即為共點(diǎn)力的合力的合力即為共點(diǎn)力的合力( (如圖如圖7 7所示所示) )圖圖7 7合力大小合力大小: :合力的方向

19、與合力的方向與x x軸夾角軸夾角: :=arctan =arctan 特別提示特別提示1.1.使用正交分解法時(shí)使用正交分解法時(shí), ,坐標(biāo)軸的建立非常關(guān)鍵坐標(biāo)軸的建立非常關(guān)鍵, ,一一 般情況下般情況下, ,應(yīng)使盡可能多的力應(yīng)使盡可能多的力“落落”在坐標(biāo)軸上在坐標(biāo)軸上 或關(guān)于坐標(biāo)軸對(duì)稱或關(guān)于坐標(biāo)軸對(duì)稱. .2.2.在實(shí)際問(wèn)題中進(jìn)行力的分解時(shí)，有實(shí)際意義的在實(shí)際問(wèn)題中進(jìn)行力的分解時(shí)，有實(shí)際意義的 分解方法是按力的實(shí)際效果進(jìn)行分解，其他的分解方法是按力的實(shí)際效果進(jìn)行分解，其他的 分解方法都是為了解題方便而利用的分解方法都是為了解題方便而利用的. . ,22yxFFF.xyFF題型探究題型探究題型題型

20、1 1 物體的受力分析物體的受力分析 如圖如圖8 8所示，物體所示，物體A A靠在豎直墻面上，靠在豎直墻面上， 在力在力F F作用下，作用下，A A、B B保持靜止保持靜止. .物體物體B B的受的受 力個(gè)數(shù)為（力個(gè)數(shù)為（ ） A.2 B.3 C.4 D.5A.2 B.3 C.4 D.5 求解此題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：求解此題應(yīng)把握以下三點(diǎn)： (1)(1)整體法分析整體法分析A A不受墻壁彈力不受墻壁彈力. . (2) (2)隔離隔離A A分析分析A A的受力的受力. . (3) (3)隔離隔離B B分析分析B B的受力的受力. . 圖圖8 8思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解析解析 以以A A為研究對(duì)象為研究對(duì)象

21、, ,受力情況如圖甲所示受力情況如圖甲所示, ,此時(shí)此時(shí), ,墻對(duì)物體墻對(duì)物體A A沒(méi)有支持力（此結(jié)論也可利用整體法得沒(méi)有支持力（此結(jié)論也可利用整體法得出）出）再以再以B B為研究對(duì)象，結(jié)合牛頓第三定律，其受力情為研究對(duì)象，結(jié)合牛頓第三定律，其受力情況如圖乙所示，即要保持物體況如圖乙所示，即要保持物體B B平衡，平衡，B B應(yīng)受到重應(yīng)受到重力、壓力、摩擦力、力力、壓力、摩擦力、力F F四個(gè)力的作用四個(gè)力的作用. .答案答案 C C方法提煉方法提煉受力分析的基本思路受力分析的基本思路變式練習(xí)變式練習(xí)1 1 如圖如圖9 9所示，物體所示，物體A A靠在傾靠在傾斜的墻面上，在與墻面和斜的墻面上，在與

22、墻面和B B垂直的力垂直的力F F作作用下用下, ,A A、B B保持靜止保持靜止, ,試分析試分析A A、B B兩物兩物體受力的個(gè)數(shù)體受力的個(gè)數(shù). .解析解析 先取先取B B為研究對(duì)象為研究對(duì)象, ,把把A A看作墻的一部分看作墻的一部分, ,受受力如下圖所示力如下圖所示. .圖圖9 9若只受若只受G GB B和和F F, ,B B物體不能靜止物體不能靜止, ,因此因此A A對(duì)對(duì)B B有沿接觸有沿接觸面向上的靜摩擦力面向上的靜摩擦力F Ff1f1, ,受受F Ff1f1則一定有則一定有A A對(duì)對(duì)B B的彈力的彈力F FN N, ,B B受受4 4個(gè)力作用個(gè)力作用. .取取ABAB整體為研究對(duì)

23、象整體為研究對(duì)象, ,同理可得墻對(duì)同理可得墻對(duì)A A有沿墻面向上有沿墻面向上的靜摩擦力的靜摩擦力F Ff2f2和墻的彈力和墻的彈力F FN NA A; ;由牛頓第三定律知由牛頓第三定律知A A還受還受B B的斜向下的靜摩擦力的斜向下的靜摩擦力F Ff1f1和垂直接觸面向上和垂直接觸面向上的彈力的彈力F FN N,還有自身的重力還有自身的重力G GA A, ,共共5 5個(gè)力個(gè)力. .答案答案 A A受受5 5個(gè)力個(gè)力, ,B B受受4 4個(gè)力個(gè)力題型題型2 2 按力的作用效果分解按力的作用效果分解 如圖如圖1010所示，所示，=30=30, ,裝置的重力和摩擦裝置的重力和摩擦 力均不計(jì)，若用力均

24、不計(jì)，若用F F=100 N=100 N的水平推力使滑塊的水平推力使滑塊B B保保 持靜止，則工件上受到的向上的彈力多大？持靜止，則工件上受到的向上的彈力多大？ 圖圖1010思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥 根據(jù)力的實(shí)際效果分解力的思維路線：根據(jù)力的實(shí)際效果分解力的思維路線：解析解析 對(duì)對(duì)B B受力分析如圖甲得：受力分析如圖甲得：F F2 2sin sin = =F F 對(duì)裝置上部分受力分析如圖乙，其中對(duì)裝置上部分受力分析如圖乙，其中F FN N為工件對(duì)為工件對(duì)裝置的壓力裝置的壓力. .得：得：F FN N= =F F2 2cos cos 又又F F2 2與與F F2 2為作用力與反作用力，故為作用力與反作用

25、力，故F F2 2=F F2 2可得：可得：由牛頓第三定律得：由牛頓第三定律得：工件受到的向上的彈力為工件受到的向上的彈力為100 N.100 N.答案答案方法提煉方法提煉按力的作用效果分解力時(shí)，關(guān)鍵是弄清力的作用按力的作用效果分解力時(shí)，關(guān)鍵是弄清力的作用效果，從而確定兩個(gè)分力的方向，再根據(jù)平行四效果，從而確定兩個(gè)分力的方向，再根據(jù)平行四邊形定則作出力的分解圖，然后由數(shù)學(xué)知識(shí)求出邊形定則作出力的分解圖，然后由數(shù)學(xué)知識(shí)求出分力分力. .N31003NFF3N3100變式練習(xí)變式練習(xí)2 2 如圖如圖1111所示為一曲柄壓榨機(jī)所示為一曲柄壓榨機(jī)的示意圖，其中的示意圖，其中O O為固定鉸鏈，桿為固定鉸

26、鏈，桿OAOA與與ABAB等長(zhǎng)等長(zhǎng). .在壓榨機(jī)鉸鏈在壓榨機(jī)鉸鏈A A處作用的水平力為處作用的水平力為F F，OBOB是鉛垂線是鉛垂線. .如果桿和活塞的重力忽略不如果桿和活塞的重力忽略不計(jì)，在已知角計(jì)，在已知角的情況下，求活塞作用在的情況下，求活塞作用在作物體作物體M M上的壓力上的壓力. . 圖圖1111解析解析 力力F F分解為沿桿分解為沿桿OAOA、ABAB的力的力F FOAOA、F FABAB，如圖，如圖所示，則所示，則 力力F FABAB分解為水平和豎直兩個(gè)分解為水平和豎直兩個(gè)方向的分力，則所求即豎直分力方向的分力，則所求即豎直分力答案答案,sin2FFAB.cos2cosFFFA

27、Bycos2F題型題型3 3 力的合成法在平衡問(wèn)題中的應(yīng)用力的合成法在平衡問(wèn)題中的應(yīng)用 如圖如圖1212所示是骨折病人的所示是骨折病人的 牽引裝置示意圖牽引裝置示意圖, ,繩的一端固定繩的一端固定, , 繞過(guò)定滑輪和動(dòng)滑輪后掛著一個(gè)繞過(guò)定滑輪和動(dòng)滑輪后掛著一個(gè) 重物重物, ,與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著與動(dòng)滑輪相連的帆布帶拉著 病人的腳病人的腳, ,整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi). .為了使腳為了使腳 所受的拉力增大所受的拉力增大, ,可采取的方法是可采取的方法是 ( )( ) A. A.只增加繩的長(zhǎng)度只增加繩的長(zhǎng)度 B.B.只增加重物的質(zhì)量只增加重物的質(zhì)量 C.C.只將病人的腳

28、向左移動(dòng)只將病人的腳向左移動(dòng) D.D.只將兩定滑輪的間距增大只將兩定滑輪的間距增大圖圖1212解析解析 取動(dòng)滑輪為研究對(duì)象取動(dòng)滑輪為研究對(duì)象, ,受力分受力分析如右圖所示析如右圖所示, ,F F1 1、F F2 2為繩子的拉力為繩子的拉力, ,F F為帆布帶的拉力為帆布帶的拉力. .動(dòng)滑輪靜止時(shí)動(dòng)滑輪靜止時(shí), ,所所受合外力為零受合外力為零, ,即即F F1 1與與F F2 2合力與合力與F F等大反向等大反向. .只要只要F F1 1、F F2 2的合力增大的合力增大, ,F F就增大就增大. .當(dāng)繩的長(zhǎng)度增加當(dāng)繩的長(zhǎng)度增加時(shí)時(shí), ,繩的拉力及繩間的夾角不變繩的拉力及繩間的夾角不變, ,合力

29、不變合力不變,A,A錯(cuò)錯(cuò); ;當(dāng)當(dāng)增加重物質(zhì)量時(shí)增加重物質(zhì)量時(shí), ,繩拉力增大繩拉力增大, ,夾角不變夾角不變, ,合力增大合力增大, ,B B對(duì)對(duì); ;病人的腳左移時(shí)病人的腳左移時(shí), ,繩間的夾角減小繩間的夾角減小, ,合力增大合力增大, ,C C對(duì)對(duì); ;定滑輪間距增大時(shí)定滑輪間距增大時(shí), ,夾角增大夾角增大, ,合力減小合力減小,D,D錯(cuò)錯(cuò). .答案答案 BCBC規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1.1.物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下平衡時(shí)物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下平衡時(shí), ,任意兩個(gè)力的任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向合力與第三個(gè)力等大反向. .2.2.當(dāng)兩個(gè)力之間的夾角減小時(shí)當(dāng)兩個(gè)力之間的夾角減小時(shí), ,合力增

30、大合力增大; ;夾角增夾角增大時(shí)大時(shí), ,合力減小合力減小. . 變式練習(xí)變式練習(xí)3 3 如圖如圖1313所示所示, , ACBACB是一光是一光滑的、足夠長(zhǎng)的、固定在豎直平面內(nèi)滑的、足夠長(zhǎng)的、固定在豎直平面內(nèi)的的“”“”形框架形框架, ,其中其中CACA、CBCB邊與豎邊與豎直方向的夾角均為直方向的夾角均為. .P P、Q Q兩個(gè)輕質(zhì)小兩個(gè)輕質(zhì)小環(huán)分別套在環(huán)分別套在CACA、CBCB上上, ,兩根細(xì)繩的一兩根細(xì)繩的一端分別系在端分別系在P P、Q Q環(huán)上環(huán)上, ,另一端和一繩套系在一起另一端和一繩套系在一起, ,結(jié)結(jié)點(diǎn)為點(diǎn)為O O. .將質(zhì)量為將質(zhì)量為m m的鉤碼掛在繩套上的鉤碼掛在繩套上,

31、 ,OPOP、OQOQ兩根兩根細(xì)繩拉直后的長(zhǎng)度分別用細(xì)繩拉直后的長(zhǎng)度分別用l l1 1、l l2 2表示表示, ,受到的拉力分受到的拉力分別別用用F F1 1和和F F2 2表示表示, ,則則 ( )( )A.A.若若l l1 1= =l l2 2, ,則兩繩受到的拉力則兩繩受到的拉力F F1 1= =F F2 2B.B.若若l l1 1= =l l2 2, ,則兩繩受到的拉力則兩繩受到的拉力F F1 1 F F2 2C.C.若若l l1 1 l l2 2, ,則兩繩受到的拉力則兩繩受到的拉力F F1 1 l l2 2, ,則兩繩受到的拉力則兩繩受到的拉力F F1 1= =F F2 2圖圖13

32、13解析解析 當(dāng)物體達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)當(dāng)物體達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí), ,繩拉力的方向與框繩拉力的方向與框架垂直架垂直. .受力分析如下圖所示受力分析如下圖所示, ,OPOP、OQOQ與豎直方向與豎直方向的夾角都為的夾角都為, ,因此不管兩繩長(zhǎng)度如何因此不管兩繩長(zhǎng)度如何, ,拉力都相等拉力都相等. .答案答案 ADAD素能提升素能提升1.1.兩傾斜的滑桿上分別套有兩傾斜的滑桿上分別套有A A、B B 兩個(gè)圓環(huán)，兩圓環(huán)上分別用細(xì)兩個(gè)圓環(huán)，兩圓環(huán)上分別用細(xì) 線懸吊著一個(gè)物體，如圖線懸吊著一個(gè)物體，如圖1414所示所示. . 當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動(dòng)時(shí)，當(dāng)它們都沿滑桿向下滑動(dòng)時(shí)，A A 的懸線與滑桿垂直，的懸線與滑

33、桿垂直，B B的懸線豎直向下的懸線豎直向下, ,則則( )( ) A. A.A A圓環(huán)與滑桿無(wú)摩擦力圓環(huán)與滑桿無(wú)摩擦力 B.B.B B圓環(huán)與滑桿無(wú)摩擦力圓環(huán)與滑桿無(wú)摩擦力 C.C.A A圓環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)圓環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng) D.D.B B圓環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)圓環(huán)做的是勻速運(yùn)動(dòng)圖圖1414解析解析 由于由于A A圓環(huán)與物體的連線與滑桿垂直，對(duì)物圓環(huán)與物體的連線與滑桿垂直，對(duì)物體研究，將物體的重力沿滑桿的方向和垂直于滑桿體研究，將物體的重力沿滑桿的方向和垂直于滑桿的方向分解，則沿滑桿向下的分力產(chǎn)生的加速度為的方向分解，則沿滑桿向下的分力產(chǎn)生的加速度為g gsin sin , ,對(duì)整體研究，整體沿滑桿

34、向下運(yùn)動(dòng)，整體對(duì)整體研究，整體沿滑桿向下運(yùn)動(dòng)，整體要有沿滑桿向下的加速度必須是要有沿滑桿向下的加速度必須是A A圓環(huán)與滑桿的摩圓環(huán)與滑桿的摩擦力為零，擦力為零，A A正確；對(duì)正確；對(duì)B B圓環(huán)連接的物體研究，由于圓環(huán)連接的物體研究，由于連接圓環(huán)與物體的繩豎直向下，物體受到的合力如連接圓環(huán)與物體的繩豎直向下，物體受到的合力如果不為零，合力必定沿豎直方向，合力在垂直于滑果不為零，合力必定沿豎直方向，合力在垂直于滑桿的方向上的分力必產(chǎn)生加速度，這與題意矛盾，桿的方向上的分力必產(chǎn)生加速度，這與題意矛盾，物體在垂直于滑桿的方向上速度為零，因此物體受物體在垂直于滑桿的方向上速度為零，因此物體受到的合力必為

35、零，物體和圓環(huán)一起做勻速運(yùn)動(dòng)到的合力必為零，物體和圓環(huán)一起做勻速運(yùn)動(dòng).D.D正正確確. .答案答案 ADAD2.2.有兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力夾角為有兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力夾角為， 它們的合力它們的合力F F隨隨變化的關(guān)系如圖變化的關(guān)系如圖 1515所示，那么這兩個(gè)力的大小分別所示，那么這兩個(gè)力的大小分別 是（是（ ） A.1 NA.1 N和和6 N6 N B.2 N B.2 N和和5 N5 N C.3 N C.3 N和和4 N4 N和和3.5 N3.5 N 解析解析 設(shè)兩分力分別為設(shè)兩分力分別為F F1 1、F F2 2，由圖知，由圖知F F1 1+ +F F2 2= = 7 N 7 N，| |F

36、 F1 1- -F F2 2|=1 N.|=1 N.解得解得F F1 1=4 N=4 N，F(xiàn) F2 2=3 N=3 N，故選，故選 C.C.圖圖1515C3.3.如圖所示如圖所示, ,F F1 1、F F2 2、F F3 3恰好構(gòu)成封閉的直角三角形恰好構(gòu)成封閉的直角三角形( (頂頂 角為直角角為直角).).下列四個(gè)圖中下列四個(gè)圖中, ,這三個(gè)力的合力最大的是這三個(gè)力的合力最大的是 ( )( ) 解析解析 A A選項(xiàng)中把選項(xiàng)中把F F2 2平移到平移到F F1 1和和F F3 3的箭尾處的箭尾處, ,F F2 2和和F F3 3 構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線正好和構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線正好和F F

37、1 1重合重合, ,即合力的即合力的 大小為大小為F F1 1, ,方向與方向與F F1 1同向同向, ,則則F F1 1、F F2 2、F F3 3三個(gè)力的合三個(gè)力的合 力為力為2 2F F3 3；同樣的方法，；同樣的方法，B B選項(xiàng)中把選項(xiàng)中把F F3 3平移，可以求平移，可以求 得合力為零得合力為零;C;C選項(xiàng)中把選項(xiàng)中把F F3 3平移平移, ,可以求得合力為可以求得合力為2 2F F1 1; ; D D選項(xiàng)中把選項(xiàng)中把F F1 1平移平移, ,可以求得合力為可以求得合力為2 2F F2 2, ,又因?yàn)閳D中又因?yàn)閳D中 的線段的長(zhǎng)短表示力的大小的線段的長(zhǎng)短表示力的大小, ,所以位于斜邊上

38、的所以位于斜邊上的F F1 1 最大最大. .C4.4.一物體受到三個(gè)共面共點(diǎn)力一物體受到三個(gè)共面共點(diǎn)力F F1 1、F F2 2、F F3 3的作用，三的作用，三 力的矢量關(guān)系如圖力的矢量關(guān)系如圖1616所示所示( (小方格邊長(zhǎng)相等小方格邊長(zhǎng)相等),),則下則下 列說(shuō)法正確的是列說(shuō)法正確的是( )( ) A. A.三力的合力有最大值三力的合力有最大值F F1 1+ +F F2 2+ +F F3 3，方向不確定，方向不確定 B.B.三力的合力有惟一值三力的合力有惟一值3 3F F3 3，方向與，方向與F F3 3同向同向 C.C.三力的合力有惟一值三力的合力有惟一值2 2F F3 3，方向與，

39、方向與F F3 3同向同向 D.D.由題給條件無(wú)法求出合力大小由題給條件無(wú)法求出合力大小圖圖1616解析解析 根據(jù)三力的圖示，知根據(jù)三力的圖示，知F F1 1、F F2 2在豎直方向分力在豎直方向分力的大小均為的大小均為3 3個(gè)單位，方向相反，在水平方向的分個(gè)單位，方向相反，在水平方向的分力分別為力分別為6 6個(gè)單位和個(gè)單位和2 2個(gè)單位，方向與個(gè)單位，方向與F F3 3方向相同方向相同. .根據(jù)用正交分解法求合力的思想知，根據(jù)用正交分解法求合力的思想知，3 3個(gè)力的合力個(gè)力的合力為為1212個(gè)單位，與個(gè)單位，與F F3 3的方向相同，大小是的方向相同，大小是F F3 3的的3 3倍，倍，即即F F合合=3=3F F3 3. .選項(xiàng)選項(xiàng)B B正確正確. .答案答案 B B5.5.如圖如圖1717所示所示, ,人由曲膝下蹲時(shí)人由曲膝下蹲時(shí), ,膝膝 關(guān)節(jié)彎曲的角度為關(guān)節(jié)彎曲的角度為, ,設(shè)此時(shí)大、設(shè)此時(shí)大、 小腿部的肌群對(duì)膝關(guān)節(jié)的作用力小腿部的肌群對(duì)膝關(guān)節(jié)的作用力 F F的方向水平向后的方向水平向后, ,且大腿骨、小且大腿骨、小 腿骨對(duì)膝關(guān)節(jié)的作用力大致相等腿骨對(duì)膝關(guān)節(jié)的作用力大致相等, , 那么腳掌所受地面豎直向上的彈力約為那么腳掌所受地面豎直向上的彈力約為( )( ) A. B. A. B. C. D. C.