《力的合成与分解》课件.pptxVIP

《力的合成与分解》;温故;一、平行四边形定则;一、平行四边形定则;一、平行四边形定则;一、平行四边形定则;一、平行四边形定则;一、平行四边形定则;二、力的分解;二、力的分解;二、力的分解;二、力的分解;二、力的分解;二、力的分解;三、矢量和标量;三、矢量和标量;三、矢量和标量;三、矢量和标量;课堂小结;;[知识点拨]

合力与分力的三性;[实例引导]

例1(多选)关于几个力与其合力的说法中,正确的是()

A.合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同

B.合力与原来那几个力同时作用在物体上

C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用

D.不同性质的力不可以合成

解析由合力和分力的定义可知,A正确;合力和分力是等效替代关系,而不是物体同时受到合力和分力,它们不能同时存在,B错误,C正确;力能否合成与力的性质无关,D错误。

答案AC

规律方法理解合力、分力的关键点

理解合力和分力关系时,要牢牢抓住“等效”这一点。;变式训练1如图所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用细绳通过柱顶的光滑定滑轮将重100N的货物拉住。已知人拉着细绳子的一端,且该细绳端与水平方向的夹角为30°,则柱顶所受细绳的压力大小为()

A.200N

B.100N

C.100N

D.50N;解析以货物为研究对象,根据二力平衡可知,细绳的拉力为100N,所以滑轮两侧细绳的拉力F1=F2=100N。根据平行四边形定则作出滑轮两侧细绳拉力的合力F,如图所示。

根据几何关系可知,柱顶所受细绳的压力大小F=2F1cos30°=100N。

答案B;;[知识点拨]

1.作图法

根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形,然后用测量工具测量出合力的大小、方向,具体操作流程如下:;2.计算法

可以根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图,然后由几何知识求解对角线,即为合力。以下为求合力的三种特殊情况:;3.合力与分力的大小关系

(1)两个力共线时,其合力的大小范围:

①最大值:当两个分力同向时,合力F最大,Fmax=F1+F2,合力与分力方向相同。

②最小值:当两个力反向时,合力F最小,Fmin=|F1-F2|,合力与分力中较大的力方向相同。

(2)两分力成某一角度θ时,如图所示,合力大小的范围:

|F1-F2|≤F≤F1+F2

(3)当两分力大小不变时,夹角θ越大,合力就越小。

(4)合力可以大于等于两分力中的任何一个力,也可以小于等于两分力中的任何一个力。;4.多个力的合成

(1)合成方法:多个力的合成的基本方法仍是平行四边形定则。具体做法是先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。

(2)合成技巧:求解多个力的合力时,一般常见的合成技巧如下:

①优先将共线的分力合成。

②优先将相互垂直的分力合成。

③两分力大小相等且夹角为120°时,合力大小等于分力大小,方向沿它们夹角的角平分线方向。

④结合有关的几何推论。;要点笔记力是矢量,两个力的合成不是简单的相加,它遵循平行四边形定则,故合力大小不仅取决于两分力的大小,也取决于两分力的方向。;[实例引导]

例2如图所示,两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头。其中一人用了450N的拉力,另一个人用了600N的拉力,如果这两个人所用拉力的夹角是90°,求合力。(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6)

点拨人的拉力是牌匾受到的两个力,明确了它们的大小和方向,可用作图法和计算法求出合力。;解析方法一作图法

如图所示,用图示中的线段表示150N的力,用一个点O代表牌匾,依题意作出力的平行四边形。用刻度尺量出平行四边形的对角线长为图示线段的5倍,故合力大小为F=150×5N=750N,用量角器量出合力F与F1的夹角θ=53°。

方法二计算法

设F1=450N,F2=600N,合力为F。

由于F1与F2间的夹角为90°,根据勾股定理,得

答案750N,与较小拉力的夹角为53°。;规律方法计算法求合力常用的几何知识

(1)应用直角三角形中的边角关系求解,用于平行四边形的两边垂直或平行四边形的对角线垂直的情况。

(2)应用等边三角形的特点求解。

(3)应用相似三角形的知识求解,用于力的矢量三角形与实际三角形相似的情况。;变式训练2两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,那么当它们之间的夹角为120°时,合力的大小为()

答案B;例3(2021湖北十堰高一期末)三个大小分别为5N、6N、8N的力,其合力大小不可能是()

A.0 B.5N

C.15N D.20N

解析当三个力方向相同时,合力最大,最大值