力的合成56力的合成与分解

第三节力的合成高中物理系列课件之一上虞城南中学物理组2005/9作图法1、什么叫矢量？矢量运算遵循什么规律？矢量：既有大小又有方向平行四边形定则标量：只有大小没有方向代数运算法则2、什么叫标量？标量运算遵循什么规律？问：F2F1Fθφ计算法F=√F12+F22-2F1F2COSφ=√F12+F22+2F1F2COSθF1F2F三角形法F2F1Fθφ1．关于两个力的合成，下列说法正确的是（）A．合力大小一定大于分力大小B．合力大小至少大于两分力中的一个分力大小C．两个分力夹角为钝角时，合力大小一定小于两分力的大小D．合力的大小随F1和F2之间的夹角（00~1800）增大而减小2．大小分别为5N、7N、9N的三个力合成，其合力F大小的范围为（）A．2N≤F≤20NB．3N≤F≤21NC．0≤F≤20ND．0≤F≤21N观看动画3．如图3所示，六个力中相互间的夹角为60°，大小如图所示，则它们的合力大小和方向各如何？A逐渐变大B逐渐变小C先逐渐变大后逐渐变小D保持不变2、如图所示，当绳子的悬点A缓慢的移到向A’点的过程中，（BO保持水平）关于绳AO和BO张力的合力变化情况，下列结论正确的是（）观看动画6.在光滑的水平面上放有一物体，水平力F1=10N作用于物体，现要使物体所受的合力沿OO’方向，OO’与F1之间的夹角为37度，如图所示，则必须要同时在物体上施加一个力F2，求F2的最小值是多少？合力是多少？OθF1第三节力的分解高中物理系列课件之一上虞城南中学物理组2005/9例、用铅笔支起图中的绳子，可以直观地感受到手指受的拉力和手掌受到的压力。分析：重物产生了两个效果，对杆一个压的效果，对斜绳一个拉的效果，由此可见，一个力的效果可以用两个力F1和F2来代替，F1、F2叫分力，求一个力的分力叫力的分解。预习提示：1、为什么说力的分解遵守平行四边形定则？2、如果没有条件限制，对于同一个条对角线可以作出几个平行四边形？答：因为力的分解是力的合成的逆运算。答：同一个力F可以分解为无数对大小、方向不同的分力问：一个已知力究竟怎样分解呢？分力与合力相互代替的前提是作用效果相同，所以分解某力时，其各个分力必须有各自有实际效果。比如：形变效果，在这个意义上讲，力的分解是唯一的。【例1】：放在水平面上的物体受一个斜向上方的拉力F，这个力与水平面成θ角。分析：（1）力F的作用效果有水平向前拉物体和竖直向上提物体的效果，那么F可以分解为沿水平方向的分力F1和沿竖直方向的分力F2。（2）如图所示由平行四边形定则分解F1＝Fcosθ，F2=FsinθF2F1【例2】：物体放在倾角为θ的斜面上，那物体受到的竖直向下的重力产生有什么样的效果？因此重力G可以分解为：平行于斜面使物体下滑的分力F1，垂直于斜面使物体紧压斜面的分力F2。（1）G方向竖直向下。在垂直于斜面方向产生紧压斜面的力的作用效果；在沿斜面方向上使物体产生沿斜面向下滑动的效果。（2）如图所示由平行四边形定则，F1=FsinθF2=Gcosθ【巩固】：物体放在倾角为θ的斜面上，那物体受到的竖直向下的重力产生有什么样的效果？F1=FsinθF2=GcosθACBF1=FtanθF2=GcosθCB观看动画两分力的方向确定，力的分解是唯一的。【例3】：已知力的方向竖直向下，大小为30N，它的一个分力F1水平向左，大小为40N，求另一个分力F2的大小和方向。10NF1FF2已知一个分力的大小和方向，另一个分力大小和方向确定（力的分解是唯一的）问：要使一个力的分解是唯一的，对分力有什么要求？1、已知一个分力的大小和方向(不在同一直线上）2、已知两个分力的方向【正交分解法】有5个力作用于一点O，这5个力构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，如图所示，设，则这5个力合力的大小为多大？NF103A逐渐变大B逐渐变小C先逐渐变大后逐渐变小D保持不变2、如图所示，当绳子的悬点A缓慢的移到向A’点的过程中，（BO保持水平）关于绳AO和BO张力的合力变化情况，下列结论正确的是（）观看动画【巩固】如图所示，用两根轻绳AO和BO系住一小球，手提B端由0B逐渐往上移动，一直转到0B成竖直方向，在这过程中保持θ角不变，则0B所受拉力的变化情况是（）A一直减小B一直增大C先逐渐减小后逐渐增大D先逐渐增大后逐渐减小θ选做3、如图所示，用细绳将重为G的光滑球挂在墙壁上，绳与墙壁间的夹角为θ，则绳对球的拉力大小为，墙对球的弹力大小为。选做2、如图所示，重物的重力为10N，AO与顶板的夹角为45度，BO保持水平，则绳AO和BO所受拉力F1、F2分别多大？3、见作业本P17。生活点滴4、人拉单杠时，两臂夹角大还是小省力。返回斜面电灯如图甲，小球挂在墙上，绳与墙的夹角为θ，绳对球的拉力F产生什么样的效果，可以分解为哪两个方向的里来代替F？a：球靠在墙上处于静止状态，拉力产生向上提拉小球的效果，向左紧压墙面的效果。分力的方向确定了，分解就是唯一的。b：F的分力，在竖直方向的分力F1来平衡重力，在水平方向的分力F2来平衡墙对球的支持力。c：F1=Fcosθ，F2=Fsinθ巩固性训练F1F2