专题六物体受力分析.doc

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1、专题六物体受力分析·力的合成分解·共点力的平衡一、自主测评1．力的三要素:大小、主向、作用点。2．力的图示：用一带箭头的线段把力的大小、方向和作用点都表示出来的方法.3．合力、分力、力的合成：一个力，如果它产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，求几个力的合力叫做力的合成。如果几个力的作用效果跟原来一个力产生的效果相同，这几个力就叫原来那个力的分力，求一个已知力的分力叫做力的分解。4．力的平行四边形定则:求两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，两邻边间的对角线就表示

2、合力的大小和方向，这就是力的平行四边形定则。5．力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则，把一个已知力作为平行四边形的对角线，那么，与已知共点的平行四边形的两个邻边,就表示已知力的两个分力。6．共点力:几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。Fx合=0Fy合=07．平衡状态：一个物体在共点力作用下，如果保持静止或匀速直线运动，则该物体处于平衡状态。8．平衡条件：物体所受合外力为零，其数学表达式为:F合=0或，其中Fx合为物体在x轴方向上所受的合外力，Fy合为物体在y轴方向上

3、所受的合外力。二、典型例题例1．互成角度的两个共点力，有关它们的合力和分力关系的下列说法中，正确的是（）A．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力．B．合力的大小随分力夹角的增大而增大．C．合力的大小一定大于任意一个分力．D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力．解析:根据力的平行四边形法则可知，两个共点力的合力的大小不一定大于小的分力（图3-6—1)小于大的分力（图3—6—2）；合力的大小也不随夹角的增大而增大(图3—6—3)；并且也不一定大于任意一个分力．答案：　D．图3-6-3图3—6-2图3-6—1例2．

4、两个大小相等的共点力F1、F2，当它们间的夹角为90°时合力大小为20N，则当它们间夹角为120°时，合力的大小为（）A．40NB．10NC．D．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　解析：设F1=F2=f，当它们间的夹角α=90°时，由画出的平行四边形（实为矩形）得合力（图3—6-4）为F=图3—6-5图3—6—4则：当两分力F1和F2间夹角变为α′=120°时，同理画出平行四边形（图3—6-5）．由于每一半组成一个等边三角形，因此其合力F′=F1=F2=答案：B．例3．三个共点力的大

5、小分别为F1=5N，F2=10N,F3=20N，则它们的合力（）　A．大于35NB．最小值为15NC．可能为0D．可能为20N解析：当这三个共点力同向时，合力最大．其值为Fmax=F1+F2+F3=35N．当F1、F2同向，F3与它们反向时，合力最小．其值为Fmin＝F3—(F1+F2)=5N．因为这三个力中任意两个力的合力都不可能与第三个力等值反向，因此合力不可能为0，它只能在5～35N范围内变化．答案：D．　例4。长方形木块静止在倾角为θ的斜面上,那么斜面对木块作用的方向(）A．沿斜面向下B．垂直斜面向下图3—6—6C．

6、沿斜面向上D．竖直向上解析：木块受力如图3-6-6所示，其中N、f分别为斜面对木块的支持力和摩擦力,木块受到三个力的作用处于平衡状态，则N、f的合力与G等大、反向，即方向竖直向上。答案：D图3—6-7例5。刀、斧、凿、创等切削工具的刀都叫做劈，劈的截面是一个三角形,如图3-6—7所示，使用劈的时候,在劈背上加力F，这个力产生的作用效果是使劈的两侧面推压物体,把物体劈开。设劈的纵截面是一个等腰三角形，劈背的宽度是d，劈的侧面的长度是L，试证明劈的两个侧面对物体的压力F1、F2满足：F1=F2=。解析：根据力F产生的作用效果，可

7、以把力F分解为两个垂直于侧面的力F′1、F′2，如图3—6-8所示，由对称性可知，F′1=F′2，根据力三角形△OF′1F与几何三角形△ACB相似可得所以F′1=F′2=由于F1=F′1，F2=F′2图3—6-8故F1=F2=说明：根据F1=F2=，在F一定时，劈的夹角越小，即劈越峰利,切削工具越容易劈开物体。例6。如图3-6—9所示，在一细绳的C点系在一个重物P，细绳两端A、B分别固定在墙上，使得AC保持水平，BC与水平方向成30°角，已知细绳最大只能承受200N的拉力，那么C点悬挂的重物的重力最多是多少？超过这个限度哪段

8、细绳先断裂?A．100NAC图3-6—9B．100NBCC．200N两根绳同时断解析：由于本题涉及到三段细绳所承受的拉力，仅有C点与这三段细绳相关联，所以我们选择C点作为研究对象。图3-6-10设AC段细绳的拉力为F1,BC段细绳的拉力,为F2，CP段细绳的拉力为F3,由于C点处于平衡状态