专题六：受力分析力的合成与分解.ppt

专题六：受力分析 力的合成与分解,广州中大附属雅宝学校,知识梳理,物体的受力分析,物体的受力分析是学习力学知识的基础，是横在许多同学面前的一道门槛，跨不过它高中物理将很难过关。如果掌握了正确的分析方法，受力分析并不难。正确的受力方法有以下几步：,第一步：隔离物体，确定研究对象。研究对象确定以后，只分析研究对象所受的外力，不分析研究对象施予外界的力。,第二步：在已隔离的物体上画上重力和其他已知力。,第三步：查找接触点和接触面。,第四步：分析弹力（拉力、压力、支持力），在被分析物体与其他物体的接触点和接触面，如果有弹性形变（挤压或拉伸），则该点或面上有弹力，反之则没有。,第五步：分析摩擦力，摩擦力分静摩擦力和滑动摩擦力。,把分析出的所有弹力、摩擦力都画在隔离体上，就画好了被分析物体的受力图。按力的性质顺序找力：如重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力等（切不可按力的作用效果来画力（如向心力、动力等），这样容易漏分析或重复分析）。,把受力分析的方法总结起来，有几句顺口溜：受力分析不真难，掌握方法是关键。分析对象先隔离，已知各力画上面。接触点、面要找全，推压挤压弹力显。糙面滑动有摩擦、欲动未动静摩擦。隔离体上力画全，踏平门槛展笑颜。,力的合成,1.合力与分力,一个力，如果它产生的效果跟其它几个力共同产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫做这一个力的分力。,说明：一个力之所以是其它几个力的合力，或者其它几个力是这个力的分力，是因为这一个力的作用效果与其它几个力共同作用的效果相同。,2.矢量与标量,矢量用平行四边形定则运算；标量用代数方法直接运算.,3.平行四边形定则,用表示共点力的线段为邻边做一个平行四边形，则这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。,说明:矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则（可简化成三角形定则）,力的合成和分解实际上是一种等效替代.,由三角形定则还可以得到一个有用的推论:如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n个力的合力为零.,4.根据力的平行四边形定则可得出以下几个结论:,共点的两个力(F1、F2)的合力(F)的大小，与它们的夹角()有关；越大，合力越小；越小，合力越大.F1与F2同向时合力最大；F1与F2反向时合力最小，合力的取值范围是: F1-F2FF1+F2,合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一分力.,力的分解,共点的三个力，如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力，那么这三个共点力的合力可能等于零.,1求一个已知力的分力叫力的分解.力的分解是力的合成的逆运算，也遵从平行四边形定则.,一个已知力可以分解为无数对大小和方向不同的分力，在力的分解过程中，常常要考虑到力实际产生的效果，这样才能使力的分解具有唯一性.要使分力有唯一解，必须满足：已知两个分力的方向或已知一个分力的大小和方向.,注意:已知一个分力(F2)大小和另一个分力(F1)的方向(F1与F2的夹角为)，则有三种可能:,F2Fsin时无解,F2=Fsin或F2F时有一组解,Fsin F2F时有两组解,2在实际问题中，分力的求解方法,根据力产生的实际效果确定分力的方向,注意：即使是同一个力，在不同的情况下所产生的效果往往是不同的，所以分解的方向也会不同的。例如重力的分解。,由平行四边形定则，做出力的分解图,应用数学知识计算,典型例题,【例1】分别画出图1中a、b各物的受力图（球面、墙面光滑，其它粗糙）。,【例2】如图甲所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力均为200 N，两力之间的夹角为60，求这两个拉力的合力,解析：根据平行四边形定则，作出示意图乙，它是一个菱形，我们可以利用其对角线垂直平分，通过解其中的直角三角形求合力,合力与F1、F2的夹角均为30,【例3】将放在斜面上质量为m的物体的重力mg分解为下滑力F1和对斜面的压力F2，这种说法正确吗？,解析：将mg分解为下滑力F1这种说法是正确的，但是mg的另一个分力F2不是物体对斜面的压力，而是使物体压紧斜面的力，从力的性质上看，F2是属于重力的分力，而物体对斜面的压力属于弹力，所以这种说法不正确。,【例4】如图所示，两个等大的水平力F分别作用在物体B、C上物体A、B、C都处于静止状态各接触面与水平地面平行物体A、C间的摩擦力大小为f1，物体B、C间的摩擦力大小为f2，物体C与地面间的摩擦力大小为f3，则（ ） A. B. C. D.,B,【例5】如图4-2所示，重8N的木块静止在倾角为300的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力F推木块，木块仍静止，则木块受到的摩擦力大小为多少？方向怎样？,针对练习,1如图所示有五个力作用于一点P，构成一个正六边形的两个邻边和三条对角线，设F3=10N，则这五个力的合力大小为（ ） A10（2 ）N B20N C30N D0,C,【解析】根据力的合成的平行四边形定则，结合正六边形的性质，如图1-3-9所示，我们不难判断：F1与F4的合力大小为F3，方向与F3也相同；F2与F5的合力大小也为F3，方向也与F3相同.故这5个力的合力大小为3F330 N.我们也可以用力的三角形法则得出同样结论，如图1-3-10所示.,图139,图1310,【解题回顾】力的合成和分解既可用作图法求解，也可用公式法求解，本题用作图法求解较为简捷.一般地，用作图法时，表示一个力必须按力的图示要求来画力的示意图.,2关于二个共点力的合成下列说法正确的是 （ ） A合力必大于每一个力 B合力必大于两个力的大小之和 C合力的大小随两个力的夹角的增大而减小 D合力可以和其中一个力相等，但小于另一个力,针对练习,B,3一个物体同时受到三个力作用，其大小分别是4N、5N、8N，则其合力大小不可能是：（ ） A0N B10N C15N D20N,针对练习,D,4如图116所示，AO、BO、CO是三条完全相同的细绳，并将钢梁水平吊起，若梁足够重时，绳AO先断，则：（ ） A B C D不论为何值，AO总是先断。,针对练习,C,5如图5所示，物体静止在光滑的水平面上，水平力F作用于O点，现要