2012版物理一轮复习 2.2 力的合成与分解学案 新人教版必修1.doc

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1、第2节力的合成与分解【考纲知识梳理】一、力的合成1、合力与分力（1）定义：如果一个力产生的效果与几个力产生的效果相同，那这个力就叫做这几个力的合力，那几个力就叫做这一个力的分力（2）逻辑关系：合力与分力的关系是等效替代关系。2、共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者几个力作用在物体上的不同点，但这几个力的作用线延长后相交于同一点，这几个力就叫共点力，所以，共点力不一定作用在同一点上，如图所示的三个力F1、F2、F3均为共点力。3、力的运算法则：（1）平行四边形定则求两个互成角度的力的合力，可以

2、用表示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，它的对角线就表示合力的大小和方向．这叫做力的平行四边形定则。（2）三角形定则根据平行四边形的对边平行且相等，即平行四边形是由两个全等的三角形组成，平行四边形定则可简化为三角形定则。若从O点出发先作出表示力F1的有向线段OA，再以A点出发作表示力F2的有向线段AC，连接OC，则有向线段OC即表示合力F的大小和方向。二、力的分解1、定义：求一个力的分力叫做力的分解。-18-1、遵循的原则：平行四边形定则或三角形定则。2、分解的方法：（1）按力产生的效果进行分解（

3、2）正交分解【要点名师透析】一、共点力合成的方法及合力范围的确定1.共点力合成的常用方法(1)作图法：从力的作用点起，按同一标度作出两个分力F1和F2的图示，再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形，画出过作用点的对角线，量出对角线的长度，计算出合力的大小，量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示).(2)计算法：根据平行四边形定则作出示意图，然后利用解三角形的方法求出合力.几种特殊情况：-18-(3)力的三角形法则将表示两个力的图示(或示意图)保持原来的方向依次首尾相接，从第一个力的作用点，

4、到第二个力的箭头的有向线段为合力.如图所示，三角形法则与平行四边形定则的实质是一样的，但有时三角形法则比平行四边形定则画图要简单.2.合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围：

5、F1-F2

6、≤F≤F1+F2，即两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小.当两个力反向时，合力最小，为

7、F1-F2

8、；当两力同向时，合力最大，为F1+F2.(2)三个共面共点力的合力范围-18-①三个力共线且方向相同时，其合力最大为F=F1+F2+F3.②以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力最小值为零，

9、若不能组成封闭的三角形，则合力最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力的和的绝对值.注意：进行力的合成时，要注意正确理解合力与分力的关系.(1)效果关系：合力的作用效果与各分力共同的作用效果相同，它们具有等效替代性.(2)大小关系：合力与分力谁大谁小要视具体情况而定，不能形成合力总大于分力的固定思维.【例1】(2011·安徽皖北协作区高三联考)一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是(　　)A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，

10、方向不确定B．三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向C．三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向D．由题给条件无法求出合力大小【答案】B【详解】由图可知，F1和F2在竖直方向的分力等大反向，其合力为零；在水平方向的合力分别为F3和F3，因而三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向，B正确．二、分解力的方法1.按力产生的效果进行分解下列是高中阶段常见的按效果分解力的情形-18-2.正交分解将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法.(1)一般选共点力的作用点为原点，建立坐标轴的原则如下：①静力学中：

11、以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上).②动力学中：以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系，这样使牛顿第二定律表达式变为Fx=0；Fy=may.(2)方法：物体受到多个力作用F1、F2、F3……,求合力F时,可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解.x轴上的合力Fx=Fx1+Fx2+Fx3+…y轴上的合力Fy=Fy1+Fy2+Fy3+…-18-合力大小：合力方向：与x轴夹角为θ，则注意：(1)在实际问题中进行力的分解时，有实际意义的分解方法是按力的实际效果进行分解，其他的分解方法都

12、是为了解题方便而利用的.(2)力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力作用下求合力的一种方法，分解的目的是为了更方便地求合力，将矢量运算转化为代数运算.【例2】(2011·苏州模拟)某压榨机的结构示意图如图所示，其中B点为固定铰链，若在A铰链处作用一垂直于壁的力F，则由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，设C与D光滑接触，杆的重力不计，压榨机的尺寸如图所示，求物体D所受压力大小是F的多少倍?【答案】5倍【详解】力F的作用效果是对AB、AC两杆产生沿两杆方向的压力F1