高中物理 第4章 怎样求合力与分力章末总结课件 沪科版必修1.ppt

章末总结 第4章怎样求合力与分力 内容索引 网络构建 题型探究重点难点各个击破 达标检测当堂检测巩固反馈 网络构建 怎样求合力与分力 力的合成 合力与分力的关系 关系合力的范围 f 合成法则 定则或三角形定则 力的分解 力的分解是力的合成的 力的分解要按力的进行 f1 f2 等效替代 f1 f2 平行四边形 逆运算 实际效果 零 题型探究 一 解共点力平衡问题的一般步骤 1 选取研究对象 2 对所选取的研究对象进行受力分析 并画出受力分析图 3 对研究对象所受的力进行处理 一般情况下 需要建立合适的直角坐标系 对各力沿坐标轴进行正交分解 4 建立平衡方程 若各力作用在同一直线上 可直接用f合 0的代数式列方程 若几个力不在同一直线上 可用fx合 0与fy合 0 联立列出方程组 5 对方程求解 必要时需对解进行讨论 例1物体a在水平力f1 400n的作用下 沿倾角 60 的斜面匀速下滑 如图1所示 物体a受到的重力mg 400n 求物体a与斜面间的动摩擦因数 图1 答案0 27 答案 解析 解析取物体a为研究对象 它在四个力的作用下处于平衡状态 根据受力情况 建立直角坐标系如图所示 根据平衡条件可得 f f1cos mgsin 0 n f1sin mgcos 0 又f n 联立以上各式 代入数据解得 0 27 针对训练如图2所示 与水平面夹角为30 的固定斜面上有一质量m 1 0kg的物体 细绳的一端通过摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连 物体静止在斜面上 弹簧测力计的示数为6 0n 取g 10m s2 求物体受到的摩擦力和支持力 图2 答案 解析 解析物体受力情况如图所示 物体重力沿斜面方向向下的分量gx mgsin30 5 0n 弹簧的拉力f 故摩擦力沿斜面向下根据共点力平衡 f mgsin30 f n mgcos30 解得 f 1n 方向沿斜面向下 二 力的合成法 效果分解法及正交分解法处理多力平衡问题 物体在三个力或多个力作用下的平衡问题 一般会用到力的合成法 效果分解法和正交分解法 选用的原则和处理方法如下 1 力的合成法 一般用于受力个数为三个时 1 确定要合成的两个力 2 根据平行四边形定则作出这两个力的合力 3 根据平衡条件确定两个力的合力与第三个力的关系 等大反向 4 根据三角函数或勾股定理解三角形 2 力的效果分解法 一般用于受力个数为三个时 1 确定要分解的力 2 按实际作用效果确定两分力的方向 3 沿两分力方向作平行四边形 4 根据平衡条件确定分力及合力的大小关系 5 用三角函数或勾股定理解直角三角形 3 正交分解法 一般用于受力个数较多时 1 建立坐标系 2 正交分解各力 3 沿坐标轴方向根据平衡条件列式求解 例2如图3所示 质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂 三段轻绳的结点为o 轻绳ob水平且b端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连 轻绳oa与竖直方向的夹角 37 物体甲 乙均处于静止状态 已知 sin37 0 6 cos37 0 8 tan37 0 75 g取10n kg 求 1 轻绳oa ob受到的拉力各多大 试用三种方法求解 图3 答案 解析 解析方法一 对结点o进行受力分析 如图 把fa与fb合成 则f m1g 故轻绳oa ob受到的拉力大小分别等于fa fb 方法二 把甲对o点的拉力按效果分解为foa和fob 如图所示 方法三 把oa绳对结点o的拉力fa进行正交分解 如图所示 则有fasin fb facos m1g 2 物体乙受到的摩擦力多大 方向如何 答案 解析 方向水平向左 达标检测 1 按效果分解法解共点力平衡问题 如图4所示 在倾角为 的斜面上 放一质量为m的小球 小球被竖直的木板挡住 不计摩擦 则球对挡板的压力是 答案 1 2 3 图4 4 解析 解析重力产生两个效果 即使球压紧挡板的力f1 和使球压紧斜面的力f2 解三角形得f1 mgtan 1 2 3 4 答案 1 2 3 2 用力的合成法解共点力平衡问题 如图5所示 用不可伸长的轻绳ac和bc吊起一质量不计的沙袋 绳ac和bc与天花板的夹角分别为60 和30 现缓慢往沙袋中注入沙子 重力加速度g取10m s2 1 73 1 当注入沙袋中沙子的质量m 10kg时 求绳ac和bc上的拉力大小tac和tbc 图5 4 解析 答案86 5n50n 解析受力图如图所示 g mgtac gcos30 86 5ntbc gcos60 50n 1 2 3 4 1 2 3 2 若ac能承受的最大拉力为150n bc能承受的最大拉力为100n 为使绳子不断裂 求注入沙袋中沙子质量的最大值m 4 解析 答案 答案17 3kg 而tacmax 150ntbcmax 100n所以ac更容易被拉断 1 2 3 4 3 用正交分解法解共点力平衡问题 如图6所示 一质量为6kg的物块 置于水平地面上 物块与地面间的动摩擦因数为0 5 然后用两根轻绳分别系在物块的a点和b点 a绳水平 b绳与水平面成 37 已知sin37 0 6 cos37 0 8 g取10m s2 1 逐渐增大b绳的拉力 直到物块对地面的压力恰好为零 则此时a绳和b绳的拉力分别是多大 图6 解析 答案 答案80n100n 解析fa mg tan 80nfb mg sin 100n 解析物块受力如图所示 水平方向 f fb cos 竖直方向 fb sin n mg得n mg fb sin f n得fb cos mg fb sin 解得fb 27 3n 1 2 3 4 2 将a绳剪断 为了使物块沿水平面做匀速直线运动 在不改变b绳方向的情况下 b绳的拉力应为多大 答案 答案27 3n 解析 4 用正交分解法解共点力平衡问题 如图7所示 一质量为m的物块在固定斜面上受平行斜面向上的拉力f的作用而匀速向上运动 斜面的倾角为30 物块与斜面间的动摩擦因数 则拉力f的大小为多少 图7 解析 1 2 3 4 答案 解析对物块受力分