第7講力的合成與分解導(dǎo)學(xué)案高一上學(xué)期物理人教版

第7講力的合成與分解一、共點(diǎn)力作用在同一物體上，且作用線。二、合力和分力1、定義：如果一個(gè)力單獨(dú)作用的效果跟某幾個(gè)力共同作用的效果相同，這個(gè)力叫作那幾個(gè)力的，那幾個(gè)力叫作這個(gè)力的.2、關(guān)系：合力與分力是關(guān)系.三、力的合成與分解(1)定義：求幾個(gè)力的的過程.(2)運(yùn)算法則①平行四邊形定則：求兩個(gè)互成角度的分力的合力，可以用表示這兩個(gè)力的有向線段為作平行四邊形，這兩個(gè)鄰邊之間的就表示合力的大小和方向.如圖甲所示，F(xiàn)1、F2為分力，F(xiàn)為合力.②三角形定則：把兩個(gè)矢量的首尾順次連接起來，第一個(gè)矢量的起點(diǎn)到第二個(gè)矢量的終點(diǎn)的為合矢量.如圖乙，F(xiàn)1、F2為分力，F(xiàn)為合力.(1)作圖法.：從力的作用點(diǎn)起，按同一標(biāo)度作出兩個(gè)分力F1和F2的圖示，再以F1和F2的圖示為鄰邊作平行四邊形，畫出過作用點(diǎn)的對角線，量出對角線的長度，計(jì)算出合力的大小，量出對角線與某一力的夾角確定合力的方向(如圖所示)。(2)計(jì)算法：根據(jù)平行四邊形定則作出力的示意圖，然后利用勾股定理、三角函數(shù)、正弦定理等求出合力.幾種特殊情況的共點(diǎn)力的合成。類型作圖合力的計(jì)算①互相垂直F＝eq\r(F12＋F22)tanθ＝eq\f(F1,F2)②兩力等大，夾角為θF＝2F1coseq\f(θ,2)F與F1夾角為eq\f(θ,2)③兩力等大且夾角120°合力與分力等大(1)兩個(gè)共點(diǎn)力的合力范圍：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.①兩個(gè)力的大小不變時(shí)，其合力隨夾角的增大而減小.②合力的大小不變時(shí)，兩分力隨夾角的增大而增大.③當(dāng)兩個(gè)力反向時(shí)，合力最小，為|F1－F2|；當(dāng)兩個(gè)力同向時(shí)，合力最大，為F1＋F2.(2)三個(gè)共點(diǎn)力的合力范圍①最大值：三個(gè)力同向時(shí)，其合力最大，為Fmax＝F1＋F2＋F3.②最小值：以這三個(gè)力的大小為邊，如果能組成封閉的三角形，則其合力的最小值為零，即Fmin＝0；如果不能，則合力的最小值等于最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)力的大小之和，即Fmin＝F1－(F2＋F3)(F1為三個(gè)力中最大的力).4.力的分解是力的合成的逆運(yùn)算，遵循的法則：定則或定則.5.力的分解方法：(1)按力產(chǎn)生的分解；①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.②再根據(jù)兩個(gè)分力方向畫出平行四邊形.③最后由幾何知識(shí)求出兩個(gè)分力的大小和方向.(2)正交分解.①建立坐標(biāo)軸的原則：在靜力學(xué)中，以少分解力和容易分解力為原則(使盡量多的力分布在坐標(biāo)軸上)；在動(dòng)力學(xué)中，往往以加速度方向和垂直加速度方向?yàn)樽鴺?biāo)軸建立坐標(biāo)系.②多個(gè)力求合力的方法：把各力向相互垂直的x軸、y軸分解.x軸上的合力Fx＝Fx1＋Fx2＋Fx3＋…y軸上的合力Fy＝Fy1＋Fy2＋Fy3＋…合力大小F＝eq\r(Fx2＋Fy2)若合力方向與x軸夾角為θ，則tanθ＝eq\f(Fy,Fx).如圖，將結(jié)點(diǎn)O受力進(jìn)行分解.矢量和標(biāo)量1、矢量：既有大小又有的物理量，疊加時(shí)遵循定則，如速度、力等.2、標(biāo)量：只有大小沒有的物理量，求和時(shí)按法則相加，如路程、速率等.3、矢量是既有大小又有方向的物理量，但既有大小又有方向的物理量并不一定是矢量。如電流，有大小又有方向，但其運(yùn)算法則滿足算術(shù)法則，是標(biāo)量?！咀詼y一】1.如圖甲所示，射箭時(shí)，釋放箭的瞬間若弓弦的拉力為100N，對箭產(chǎn)生的作用力為120N，其弓弦的拉力如圖乙中F1和F2所示，對箭產(chǎn)生的作用力如圖中F所示，則弓弦的夾角α應(yīng)為(cos53°＝0.6)()A.53°B.127°C.143°D.106°2.(多選)×105N，此時(shí)千斤頂兩臂間的夾角為120°，則下列判斷正確的是()×104N×105NC.若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將增大D.若繼續(xù)搖動(dòng)把手，將汽車頂起，兩臂受到的壓力將減小3.有三個(gè)力，分別為12N、6N、7N，則關(guān)于這三個(gè)力的合力，下列說法正確的是()A.合力的最小值為1NC.合力不可能為20ND.合力可能為30N4.(多選)明朝謝肇淛的《五雜組》中記載：“明姑蘇虎丘寺塔傾側(cè)，議欲正之，非萬緡不可.一游僧見之曰：無煩也，我能正之.”游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去，經(jīng)月余扶正了塔身.假設(shè)所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為θ，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如圖所示，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN，則()F一定，θ大時(shí)FN大F一定，θ小時(shí)FN大θ一定，F(xiàn)大時(shí)FN大θ一定，F(xiàn)小時(shí)FN大【基礎(chǔ)過關(guān)練】1．減速帶是交叉路口常見的一種交通設(shè)施，車輛駛過減速帶時(shí)要減速，以保障行人的安全。當(dāng)汽車前輪剛爬上減速帶時(shí)，減速帶對車輪的彈力為F，下圖中彈力F畫法正確且分解合理的是()2.一物體受到三個(gè)共面共點(diǎn)力F1、F2、F3的作用，三力的矢量關(guān)系如圖所示(小方格邊長相等)，則下列說法正確的是()F1＋F2＋F3，方向不確定F3，方向與F3同向F3，方向與F3同向3.刀、斧、鑿等切削工具的刃部叫作劈，如圖是斧頭劈木柴的情景.劈的縱截面是一個(gè)等腰三角形，使用劈的時(shí)候，垂直劈背加一個(gè)力Fd，劈的側(cè)面長為l，不計(jì)斧頭自身的重力，則劈的側(cè)面推壓木柴的力為()A.eq\f(d,l)FB.eq\f(l,d)FC.eq\f(l,2d)FD.eq\f(d,2l)F4.(多選)研究兩共點(diǎn)力的合成實(shí)驗(yàn)中，得出合力F隨夾角θ變化的規(guī)律如圖所示，則()A.兩個(gè)分力分別為8N、10NB.兩個(gè)分力分別為6N、8NC.2N≤F≤18ND.2N≤F≤14N5.重力為G的體操運(yùn)動(dòng)員在進(jìn)行自由體操比賽時(shí)，有如圖所示的比賽動(dòng)作，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員豎直倒立保持靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，兩手臂對稱支撐，夾角為θ，則()θ＝60°時(shí)，運(yùn)動(dòng)員單手對地面的正壓力大小為eq\f(G,2)θ＝120°時(shí)，運(yùn)動(dòng)員單手對地面的正壓力大小為Gθ不同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員受到的合力不同θ不同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員與地面之間的相互作用力不相等6.(1)合力與它的分力的作用對象為同一個(gè)物體。()(2)合力及其分力可以同時(shí)作用在物體上。()(3)幾個(gè)力的共同作用效果可以用一個(gè)力來代替。()(4)在進(jìn)行力的合成與分解時(shí)，都要應(yīng)用平行四邊形定則或三角形定則。()(5)兩個(gè)力的合力一定比其分力大。()(6)互成角度(非0°或180°)的兩個(gè)力的合力與分力間一定構(gòu)成封閉的三角形。()(7)既有大小又有方向的物理量一定是矢量。()7.三個(gè)共點(diǎn)力大小分別是F1、F2、F3，關(guān)于它們合力F的大小，下列說法中正確的是(