安徽省高三物理一轮 2.2力的合成与分解共点力的平衡课件.ppt

力的合成与分解共点力的平衡 一 力的合成1 合力与分力 如果几个力共同作用产生的 与某一个力单独作用时的 相同 则这一个力为那几个力的 那几个力为这一个力的 2 共点力 几个力都作用在物体的 或者它们的 相交于一点 这几个力叫做共点力 3 力的合成 求几个力的 的过程或求 的方法叫做力的合成 4 力的运算法则 1 平行四边形定则 求两个互成角度的 的合力 可以用表示这两个力的线段为邻边作 这两个邻边之间的对角线就表示合力的 和 2 三角形定则 把两个矢量的 从而求出合矢量的方法 如图甲 乙所示 首尾连接起来 二 力的分解1 概念 求一个力的 的过程 力的分解与力的合成互为 2 遵从原则 定则 3 矢量运算法则 平行四边形定则和三角形定则 合力和分力具有 等效性 和 替代性 三 受力分析1 定义 把指定物体 或研究对象 在特定的物理环境中受到的所有外力都分析出来 并画出物体 的示意图的过程 受力 2 受力分析的一般顺序先分析 重力 电场力 磁场力 再分析 弹力 摩擦力 最后分析其他力 四 共点力作用下物体的平衡1 平衡态 1 静止 物体的 和 都等于零的状态 2 匀速直线运动 物体的 不为零 其 为零的状态 2 三个共点力的合成 1 三个力共线且同向时 其合力最大 为f1 f2 f3 2 任取两个力 求出其合力的范围 如果第三个力在这个范围之内 则三个力的合力的最小值为零 如果第三个力不在这个范围内 则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的和的绝对值 1 合力不一定大于分力 2 合力与它的分力是力的效果上的一种等效替代关系 而不是力的本质上的替代 附 计算合成的几种特殊情况 甲 乙丙 二 共点力作用下物体的平衡条件的推论1 若处于平衡状态的物体仅受两个力作用 则这两个力一定大小相等 方向相反 作用在同一条直线上 即二力平衡 2 若处于平衡状态的物体受三个力作用 则这三个力中的任意两个力的合力一定与第三个力大小相等 方向相反 作用在同一条直线上 3 当物体受到三个力作用而达到平衡时 这三个力必在同一平面内 且三个力的作用线或作用线的延长线必相交于一点 4 当物体受到几个力达到平衡时 顺次平移这些力的作用线 使其首尾相接 则必构成一个封闭的多边形 解析 合力可以大于任何一个分力 也可以小于任何一个分力 两分力之间的夹角越大 合力越小 夹角越小 则合力越大 答案 c 答案 b 答案 c 答案 d 答案 b 答案 a 力的分解方法 答案 c 1 把力按实际效果分解的一般思路 2 选用哪一种方法进行力的分解要视情况而定 一般来说 当物体受到三个或三个以下的力时 常利用三角形法或按实际效果进行分解 若这三个力中 有两个力互相垂直 可选用正交分解法 当物体受到三个以上的力时 常用正交分解法 a 刀刃前部和后部厚薄不匀 仅是为了打造方便 外形美观 跟使用功能无关b 在刀背上加上同样的压力时 分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关c 在刀背上加上同样的压力时 顶角越大 分开其他物体的力越大d 在刀背上加上同样的压力时 顶角越小 分开其他物体的力越大答案 d 物体的受力分析 答案 d 1 研究对象的选取方法 整体法和隔离法 2 受力分析的步骤 确定研究对象研究对象可以是单个物体 可以是整体 也可以是质点 还可以是连接点 按 重力 弹力 摩擦力 其他场力 的顺序分析物体受力情况 对不能确定的力可用假设法等 进行必要的检验检验依据 物体受力情况和物体运动情况必须相一致 答案 c 静态类物体的平衡 答案 a 动态类物体的平衡 动态平衡 是指平衡问题中的一部分力是变力 是动态力 力的大小和方向均要发生变化 所以叫动态平衡 这是力平衡问题中的一类难题 解决这类问题的一般思路是 把 动 化为 静 静 中求 动 思路点拨 1 注意研究对象的选取 2 注意力的三角形与题目涉及的几何三角形相似关系的应用 答案 b 动态平衡问题是学习中的难点 所以需要认真分析 及时总结 具体说 分析此类问题大致有以下三个途径 途径一 三角形法则当物体受三力作用而处于平衡状态时 其合力为零 三个力的矢量依次首尾相连 构成闭合三角形 当物体所受三个力中两个发生变化而又要维持平衡关系时 这个闭合三角形仍然存在 只不过形状发生改变而已 比较前后这些不同形状的矢量三角形 各力的大小及变化就一目了然了 三角形法则适用于物体所受的三个力中 有一个力为恒力 通常为重力 也可以是其他力 另一个力的大小变化 第三个力则大小 方向均发生变化的问题 对变化过程进行定性分析 途径二 解析法物体处于动态平衡状态时 对研究对象的任一状态进行受力分析 根据具体情况引入参量 建立平衡方程 求出因变参量与自变参量的一般函数关系 然后根据自变量的变化确定因变量的变化 途径三 相似三角形法对受三力作用而平衡的物体 先正确分析物体的受力 画出受力分析图 再寻找与力的三角形相似的几何三角形 利用相似三角形的性质 建立比例关系 把力的大小变化问题转化为几何三角形边长的大小变化问题进行讨论 答案 c 解析 共点的两个力合成 同向时最大为f1 f2 反向时最小为f1 f2 答案 c 2 青年战士武文斌获得2008 感动中国 年度人物奖 因为过度劳累他把年青的生命献给了抗震救灾第一线 如右图所示为武文斌正背老人在洪水中缓慢前行 关于老人受武文斌作用力的方向分析正确的是 a 斜向后上方 与背垂直b 斜向前上方 与背平行c 竖直向上d 水平向前答案 c 3 如右图所示 某同学斜垮书包 书包质量为4kg 书包带与水平方向夹角为53 则书包带对人肩膀的作用力大小约是 不计书包与人身体间的摩擦 sin53 0 8 cos53 0 6 a 50nb 40nc 32nd 30n 答案 a 4 如右图所示 物体b靠在竖直墙面上 在竖直轻弹簧的作用下 a b保持静止 则物体a b受力的个数分别为 a 3 3b 4 3c 4 4d 4 5 答案 b 答案 d 答案 d 4 一题多变一题多变 这是拓宽思路的先导 也是引水入田的渠道 使