高考物理《力的合成与分解》.ppt

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时间:2020-04-09

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1、3.《力的合成与分解》力的合成一、合力1、合力如果一个力产生的效果跟几个力产生的效果相同,这个力就叫那几个力的合力。2、力的合成求几个力的合力叫力的合成3、共点力几个力如果都作用在物体上的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个叫共点力。二、力的合成法则1、平行四边形法则F1F2F2、合力F与F1和F2间夹角的关系(合力可以比分力大,也可以比分力小)3、合力的范围:|F1-F2|≤F≤(F1+F2)共点力F1、F2的大小分别为6N和8N,则合力的范围为。2~14N问题1:4、多个力的合成依次作平行四边形问题2:三个共点大小分别为5N、7N、11N,则三个力合力

2、大小的范围是。0~23N[例题1]5个力同时作用于质点m,此5个力大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线,如图所示,这5个力的合力为F1的:()A.3倍B.4倍C.5倍D.6倍D力的分解1、求一个已知力的分力叫力的分解2、力的分解法则:平行四边形法则3、两个分力方向的确定1)没有限制时一个力可以分解为无数对分力2)实际情况中限制的原则根据力产生的效果FF2F1OF2F1OF平行四边形定则又可以简化为三角形定则。4、按力的效果分解思路1)分析效果2)确定方向3)作平行四边形4)求力(作图、计算)5、实例分析GF1F209—5、如图所示,拖拉机拉着耙耕地,拉力F

3、与水平方向成α角,若将该力沿水平和竖直方向分解,则它的水平分力为A.FsinαB.FcosαC.FtanαD.Fcotα√xy确定分力原则1.按力所产生的实际作用效果进行分解G2G1Gθ例题1:倾角为θ的斜面上放有一个物体,如图所示。该物体受到的重力G能对物体产生那些效果?应当怎样分解重力?分力的大小各是多大?θTT1T2θ例题2:在竖直墙上固定一个轻支架,横杆OM垂直于墙壁,斜杆ON跟墙夹角为θ,在支架的O点挂有一个重为G的物体,如图所示。怎样确定杆OM、ON的受力方向和大小?OMNθ2力的正交分解(1)定义:把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解(2)正交

4、分解步骤:①建立xoy直角坐标系②沿xoy轴将各力分解③求x、y轴上的合力Fx,Fy④最后求Fx和Fy的合力FF1F2F3xy大小:方向:OF2yF1yF3yF3xF1xF2X(与Y轴的夹角)一.正交分解合成法(二)共点力的平衡:(2)共点力作用下物体的平衡条件:物体所受的合外力为零,即若采用正交分解法求解平衡问题,则平衡条件为:,;(1)平衡状态:物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态;正交分解例题3:如图所示,电灯的重力G=10N,BO与顶板间的夹角θ为60o,AO绳水平,求绳AO、BO受到的拉力F1、F2是多少?答案F1=Gcot60o=10cot60o

5、F2=G/sin60o=10/sin60oxyGF1F2F2yF2y=F2sin60oF2x=F2COS60oF2x=G=F1Gθ例题4:质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,它与斜面的滑动摩擦因数为μ,在水平恒定推力F的作用下,物体沿斜面匀速向上运动。则物体受到的摩擦力是()NfFA、μmgcosθB、μ(mgcosθ+Fsinθ)C、Fcosθ-mgsinθD、μFsinθBCF1F2θG2G1θ练习1:如图所示,物体重30N,用OC绳悬挂于O点,OC绳能承受的最大拉力为37.5N,再用一绳系在OC绳上的A点,BA绳能承受的最大拉力为30N,现用水平力拉BA,可

6、以把OA绳拉到与竖直方向成多大角度?正交分解xyGF1F2F1yF1x以OC能承担的最大拉力37.5N为准,AB中拉力为22.5N,夹角θ=37o若以BA能承担的最大拉力30N为准,则夹角θ=45o,OC中拉力为42.4N.答案θ=37o练习2:如图所示,物体在拉力F的作用下沿水平面作匀速直线运动,拉力F与水平面夹角为θ,求:(1)物体受到的摩擦力大小(2)物体受到的重力、摩擦力和支持力三个力的合力大小。(3)物体受到的摩擦力与F的合力方向如何?答案(1)f=Fcosθ(2)F2=F(3)竖直向上xyGNfFxFy相似三角形例题:如图所示,质量为m的小球,用一根长

7、为L的细绳吊起来,放在半径为R的光滑的球体表面上,由悬点到球面的最小距离为d,则小球对球面的压力和绳子的拉力各为多少?答案N=RG/(d+R)T=LG/(d+R)GNTF例3、光滑小球放在两板间,如图所示,当OA板绕O点转动使θ角变小时,两板对球的压力FA、FB的变化为()A、FA变大,FB不变B、FA、FB都变大C、FA变大,FB变小D、FA变小,FB变大B

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