高三物理第一轮复习《力的合成和分解》课件.ppt

第二单元力的合成和分解 考试内容和要求 一 力的合成 矢量运算遵循平行四边形定则 矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则 标量运算遵循代数法则 力的合成 平行四边形定则 f1 f2 f 相加矢量首尾相接 和从第一个加数 尾 指向最后一个加数 头 同一直线上矢量的合成可转化为代数法 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 力的合成 矢量求差图解法则 f1 f2 f 相减两矢量箭尾共点 差连接两箭头 方向指向 被减数 f1 f3 f2 f1 f2 f3 0 f1 f2 问题如图所示 三角形abc三边中点分别为d e f 在三角形中任取一点o 如果 三个矢量代表三个力 那么这三个力的合力为a b c d 力的合成 合力与分力的关系讨论 合力与分力可以 等效代换 例 某物体在三个共点力的作用下处于静止状态 若把其中的一个力f1的方向沿顺时针方向转过90 而保持其大小不变 其余两个力保持不变 则此时物体所受的合力大小为 两分力大小一定 夹角 变化时 合力f的变化 力的合成 合力与分力的关系讨论 0 时 90 时 因此两个力的合力满足 180 时 f f1 f2 f2 夹角变小合力变大 夹角变大合力变小 f f1 f2 f2 f2 合力大小一定 力的合成 合力与分力的关系讨论 夹角变小分力变小 夹角变大分力变大 f1与f2夹角 不变 使其中一个力增大时 合力f的变化 当0 90 时 合力随着其中一个力的增大而 当 90 时 若f2增大 其合力的大小变化比较复杂见图 f1 f f2 力的合成 合力与分力的关系讨论 f2 f f2 f f2 f 增大 将菱形转化为直角三角形两个大小为f的力 夹角为 时 其合力大小为 方向在 f f f合 f合 2fcos 2 两个力夹角的平分线上 当 120 时 f合 f 结论 合力可以大于分力 也可以等于分力 还可以小于分力 三力的合力 若f3满足 则三个力合力的最小值等于0 最大值等于f1 f2 f3 或者说 表示三个力的线段如果能围成一个三角形 则这三个力的合力最小值为0 力的合成 合力与分力的关系讨论 力的分解 根据力实际产生的效果来分解 已知两个分力的方向 有唯一解 力的分解的原则 两个力的合力是唯一确定的 把一个力分解为两个力在无附加条件时 从理论上讲可分解为无数组分力 f f1 f2 f1 f2 求 质量为m光滑球对斜面的压力 mg f1 f2 按照题设条件分解 正交分解 已知一个分力的大小和方向 有唯一解 已知两个分力的大小 求两个分力的方向 不唯一 力的分解的进一步讨论 f f1 f2 f f1 f2 f1 f2 f1 f2 若f2 fsin 则f1 fcos 唯一解 若f2 fsin 则无解 若f f2 fsin 则f1有两解 已知一个分力的大小和另一个分力的方向 求这个分力的方向和另一个分力的大小 可能唯一 也可能不唯一 力的分解的进一步讨论 f1 若f2 f 则f1唯一解 问题将合力f分解为f1和f2两个分力 若已知f的大小及f1和f2的夹角为 且 为钝角 则当f1 f2大小相等时 它们的大小为 当f1有最大值时 f2大小为 力的分解的进一步讨论 当f1 f2大小相等时 它们的大小为 f1 f2 f f1 f2 f 当f1有最大值时 f2大小为 题目用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中 如图所示 已知ac和bc与竖直方