《力的合成与分解》PPT课件

力的合成与分解 东江中学高三物理备课组2011年9月 本节内容学习要注重下面几点要点体现等效思想 重视实验探究 加强动手操作 注意实际应用 本节内容提要 1 合力与分力 合成与分解的概念 2 力的运算法则3 合力的范围及大小计算4 力的分解方法5 力的正交分解法 1 力的等效替代 一个力产生的效果如果能跟几个力共同作用在物体上时产生的效果相同 这一个力就叫做那几个力的合力 这几个力叫做这一个力的分力 2 求几个力的合力的过程或方法 叫做力的合成3 求一个力的分力的过程或方法 叫做力的分解 一 力的合成与分解的概念 二 矢量的运算法则 平行四边形定则 F1 F2 用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形 那么两邻边所夹的对角线即表示合力F的大小和方向 三角形法则两个分力首尾相接 从第一个分力的始端指向第二个分力的末端的有向线段就表示合力的大小和方向 F2 注意 三角形的三条边对应着三个力的关系 1 一条直线上的力的合成 F1 F2 F1 F合 F1 F2 方向与F1和F2相同 F合 F1 F2 方向与F1 F2大者相同 一个力作用 二力同向 二力反向 F合 F1 方向与F1相同 三 力的合成 2 特殊角度的力的合成 F合 两个共点力间相互垂直 两个共点力大小相等 且互成120度夹角 F1 F2 两力夹角为任意角 因此 合力大小范围为 F1 F2 F F1 F2所以 合力大小与分力的大小关系是 合力不一定比分力大 分力也不一定比合力小 1 有两个力F1 10N F2 8N 则这两个力的合力可能的数值是 A 5NB 20NC 10ND 1N2 物体同时受到同一平面的三个共点力的作用 下列几组力能使物体处于平衡状态的是 A 5N6N8NB 5N2N2NC 2N7N10ND 9N9N9N AC AD 3 有两个互成角度的共点力 夹角为 它们的合力F随 变化的关系如图2 2 20所示 那么这两个力的大小分别是 A 1N和6NB 2N和5NC 3N和4ND 3N和3 5N C 四 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 矢量运算法则 或 分力 逆运算 平行四边形定则 1 按力产生的效果进行分解 2 按题目给出的要求分解 下节课介绍 3 力的正交分解法 F 一条对角线 可以作出无数个不同的平行四边形 如果没有条件限制 一个力可以分解为无数对分力 或者说有无数个解 3 分解的方法 三角形法则 按力的实际效果分解 1 如图 质量为m物块在推力F的作用下水平面保持静止状态 求其受到的摩擦力和对地面的压力 重力产生的效果 使物体沿斜面下滑 或产生下滑的趋势 使物体紧压斜面 重力产生的效果 使球紧压挡板 产生对挡板的挤压 使球紧压斜面 产生对斜面的挤压 4 物体在斜面上保持静止状态 下列说法中正确的是 A 重力可分解为沿斜面向下的力与对斜面的压力B 重力沿斜面向下的分力与斜面对物体的静摩擦力是一对平衡力C 物体对斜面的压力与斜面对物体的支持力是一对平衡力D 重力垂直于斜面方向的分力就是斜面对物体的压力 B 斧子 为什么刀刃的夹角越小越锋利 能解决什么问题 O F 1 定义 把各个力沿相互垂直的方向分解的方法 2 运用正交分解法解题的步骤 正确地进行受力分析 建立合适的直角坐标系 可按下列原则去选择 a 尽可能使更多的力落在坐标轴上 b 水平面上通常沿水平方向 斜面上通常沿斜面方向建立 c 沿物体运动方向或加速度方向设置一个坐标轴 把不在坐标轴上的力分解到坐标轴上 并表示出该力的分力 列出x轴的合力和y轴的合力表达式 Fx F1x F2x F3x 沿x轴负方向记为负值 Fy F1y F2y F3y 沿y轴负方向记为负值 力的正交分解法 正交分解的实质是求合力 合力大小 F 合力的方向与x轴夹角 arctan 特别地 若物体处于平衡状态 合外力为零 则有 Fx 0 Fy 0也可表述为 沿x轴正方向的力等于沿x轴负方向的力 沿y轴正方向的力等于沿y轴负方向的力 5 如图2 2 15所示 水平地面上一重60N的物体 在与水平面成30 角斜向上的大小为20N的拉力F作用下做匀速运动 求地面对物体的支持力和地面对物体的摩擦力大小 解析