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《2012高中物理 3.4力的合成与分解课件粤教版 必修1.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、学案4力的合成与分解学点1力的平行四边形定则(1)平行四边形定则的内容两个共点力合成时，如果用表示两个共点力的线段为邻边作一个平行四边形，则这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.如图所示.(2)平行四边形定则既可以应用于合力的计算,也可以反过来应用于分力的计算.也就是说力的合成与力的分解互为逆运算,都适用于平行四边形定则.另外,任何矢量的运算都适用于平行四边形定则.说明:平行四边形定则适用于一切矢量的合成与分解.【例1】两个共点力，当它们同方向时合力的大小为７N，当它们反方向时合力的大小为１N，问当它们互相垂直时的合力
2、大小和方向.【答案】５Ｎ，与的夹角为３７°(为较大的力)【解析】设这两个共点力的大小分别为和，且＞.由题意知，当二力同向时有＋＝７N,当二力反向时有－＝１Ｎ,解得＝４N＝３N.当和互相垂直时（如图所示）有＝＋＝N＝５N.即当二力互相垂直时合力的大小为５N.tanθ=/=3/4，所以θ=37°即合力与分力的夹角为37°.两个大小相等的共点力、,当它们间的夹角为90°时合力大小为20N,则当它们间的夹角为120°时,合力的大小为（）A.40NB.102NC.202ND.103N1B学点2合力的计算(1)作图法：按平行四边形定则作图
3、，连对角线，求合力.①根据平行四边形的对称性可将其演化为三角形定则.②作图时,应用力的图示法,选定合适的标度作图,且各力应用同一标度.(2)计算法:作出力的示意图,归结平行四边形(或三角形)中应用解三角形的方法计算.(3)多力合成:先选其中两个力合成,再用这两个力的合力与第三个力合成,依次类推.最终把各个力合成为一个力,计算合力的工作也就完成了.说明:多力合成时应用平行四边形定则,每个力只能用一次,切不可重复利用.(4)合力的范围:由平行四边形可知,、的夹角变化时Ｆ的大小和方向变化.②两分力反向时,合力最小,=
4、-
5、,其方向与
6、较大的一个分力方向相同.①两分力同向时,合力最大,=+.(5)力合成的几种特殊情况:①相互垂直的两个力的合成,如图甲所示,=,合力与分力的夹角为θ，tanθ=/.②夹角为θ的两个等大的力的合成,如图乙所示,作出的平行四边形为菱形,利用其对角线垂直的特点可得直角三角形，解直角三角形求得合力=2cosθ/2,合力与每一个分力的夹角为θ/2.③夹角为120°的两个等大的力的合成,如图丙所示,实际是②的特殊情况:=2cos60°=即合力大小等于分力.实际上对角线把画出的菱形分为两个等边三角形,所以合力与分力等大.⑤合力可能大于某一分力
7、,也可能小于某一分力.④夹角θ越大,合力就越小.③合力的取值范围:
8、-
9、≤≤+.甲乙丙【例２】如图所示,一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演,如果演员和独轮车的总质量为80kg,两侧的钢索互为150°夹角,求钢索所受拉力有多大?(cos75°=0.259,g取10N/kg)【答案】1544N【解析】对钢索上与车轮接触的点受力分析,如图所示.其中FT1、FT2为两侧钢索对O点的拉力,显然,FT1=FT2,G′为O点受到的独轮车的压力,平衡时,FT1、FT2的合力FT大小与G′相等.G′数值上等于人和车的重力G.由几何关系得:2
10、FT1cos75°=G′=G,所以FT1=G2cos75°=80×102×0.259N=1544N.两个共点力同向时合力为a，反向时合力为b，当两个力垂直时，合力大小为（）A.B.C.D.2B学点3分力的计算1.分力如果几个力共同作用在物体上产生的效果跟作用在物体上的一个力产生的效果相同，那么这几个力就叫做那一个力的分力.应当注意,分力与合力是等效替代关系,其作用效果相同,在受力分析或有关力的计算中不能重复考虑.2.力的分解求一个已知力的分力叫力的分解.(1)力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则.由于同一条对角线
11、可以作出无数个不同的平行四边形.因而,在分解一个力时,如果没有限制,可以分解为无数对大小、方向不同的力.(2)针对具体实际情况,分解力是按照力的作用效果来分解的,其一般步骤是:①根据力F产生的两个作用效果画出两个分力F1、Ｆ２的方向.②把力F作为对角线,画出平行四边形,求出分力F1、F2的大小;或者根据数学知识计算出分力F1和Ｆ２的大小和方向.③力的正交分解法:把一个力沿着两个互相垂直的方向分解叫力的正交分解.其他矢量如速度等也可以正交分解,它是在平行四边形定则基础上发展起来的一种有关矢量的运算方法,这种方法应用广泛,必须掌握
12、好.3.力的分解运算(１)如何把一个力进行正确的分解把一个力进行任意分解是毫无意义的，在实际分解中一般要根据力的实际作用效果进行分解.同一个力在不同条件下产生的效果不同.把一个力依据其效果分解的基本方法是：①先根据力的实际作用效果确定两个分力的方向；②再根据两个分力的方向作出
