【湖南师大附中】高三物理 第二章 2 力的合成与分解课件 新人教版

1,2力的合成与分解,第二章,相互作用物体的平衡,2,一、基本概念1.标量和矢量物理量可分为两类：既有大小又有方向的量叫，如.只有大小没有方向的量叫，如.,矢量,力、位移、速度、加速度、电场强度、磁感应强度、动量等,标量,质量、时间、路程、功、能、电势等,3,矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则：标量用；矢量用.同一直线上矢量的合成可转为代数法，即规定某一方向为正方向，与正方向相同的物理量用正号代入，相反的用负号代入，然后求代数和，最后结果的正、负体现了方向.,代数法,平行四边形定则或三角形定则,4,2.合力与分力一个力，如果它作用在物体上产生的跟几个力共同作用产生的相同，这个力就叫做那几个力的.而那几个力叫做这个力的.合力与分力是一种关系，对物体进行受力分析时，合力与分力不能并存，即考虑了合力，就不能再考虑分力，反之亦然.,效果,合力,效果,分力,等效代替,5,3.共点力几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线交于一点，这几个力就称为共点力.4.力的合成与分解求几个力的合力叫力的；求一个力的分力叫力的.只有同一物体所受的力(即共点力)才能合成，并且力的合成是唯一的.,合成,分解,6,二、基本法则1.平行四边形定则求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示两个力的线段为邻边作，两邻边所夹的平行四边形的.就表示合力的。和.力的分解相当于已知对角线求邻边.如图.,平行四边形,对角线,大小,方向,7,如果有两个以上的力作用在物体上，则可先求任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到求出所有力的合力为止.,8,2.三角形定则根据平行四边形的对边平行且相等，平行四边形定则可简化为三角形定则.如图所示，若从O点出发先作出表示力F1的有向线段OA，再从A点出发作出表示F2的有向线段AC，连接OC，则有向线段OC就表示合力F的大小和方向.,9,一、怎样求解合力大小？1.作图法：根据平行四边形定则或三角形定则，严格作出力的合成图示，由图量出合力的大小并表示出合力的方向.2.计算法：根据平行四边形特点、直角三角形、等腰(等边)三角形等几何知识求解.如相互垂直的两个力的合成；夹角为、两个等大的力的合成；夹角为120的两个等大的力的合成.,10,3.合力的特点合力F大小与两分力F1、F2间夹角的关系合力F与分力F1的夹角为讨论：当=0时，分力F1、F2在一条直线上同向，合力F最大，且F=F1+F2，方向与F1、F2相同.,11,当=180时，分力F1、F2在一条直线上反向，合力F最小，且F=F1-F2，方向与F1、F2中较大的相同.当从0变化到180，合力F随之减小.合力F大小与两分力F1、F2大小的关系合力大小范围：F1-F2FF1+F2.合力F可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能等于某一分力的大小.,12,特例：当F1=F2且两力夹角为120时，F=F1=F2，且合力方向在F1、F2的角平分线上.当F1、F2大小一定，方向互相垂直时，合力大小为合力F与分力F1的夹角为,13,4.三个共点力的合力范围是：合力的最大值为三个力的大小之和.用三个力中最大的一个力的值减去其余两个力，其结果为正，则这个正值为三个力的合力的最小值；若结果为零或负，则这三个力的合力的最小值为零.,14,二、怎样将一个力进行分解？1.力的分解原则如果不加限制，从数学角度来看，将一个力分解答案将无穷多.从物理学角度来看，这样分解一个力是没有意义的.因此我们分解力时，要遵循以下原则才有意义：按照力产生的实际效果分解.按照题设条件或解题实际需要分解.,15,2.分解一个力的可能情况已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解.已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解.已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不唯一.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时，其分解方法可能唯一，也可能不唯一.,16,三、怎样求力的最小值？当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时，另一个分力F2取最小值的条件是两分力垂直.如图所示，F2的最小值为：F2min=Fsin,17,当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时，另一个分力F2取最小值的条件是：所求分力F2与合力F垂直，如图所示，F2的最小值为：F2min=F1sin当已知合力F的大小及一个分力，F2的最小值为|F-F1|，且三个力在同一直线上.,18,1.力的合成、合力和分力的关系如图为两个共点力的合力F随两分力的夹角的变化而变化的图象，则这两个力的大小分别为()A.1N和4NB.2N和3NC.1N和5ND.3N和4N,D,19,（2009山东）如图所示，作用于O点的三个力平衡，设其中一个力大小为F1，沿-y方向，大小未知的力F2与+x方向夹角为，下列说法正确的是()A.力F3只能在第二象限B.力F3可能在第三象限的任意方向上C.力F3与F2夹角越小，则F3与F2的合力越小D.F3的最小值F1cos,D,20,2.按照力的作用效果分解力如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点处固定着一个质量为m的小球.当小车有水平向右的加速度且从零开始逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化(用F1至F4变化表示)可能是下图中的(OO沿杆方向)(),C,21,22,3.用图解法分析动态变化问题（2009山东）如图所示，在固定于地面的光滑斜面上垂直安放一个挡板，截面为圆的柱状物体甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态.,23,现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向极其缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止.设乙对挡板的压力为F1，甲对斜面的压力为F2，在此过程中()A.F1缓慢增大，F2缓慢增大B.F1缓慢增大，F2缓慢减小C.F1缓慢减小，F2缓慢增大D.F1缓慢减小，F2不变,D,24,（2009山东）如图所示，楔形木块静止于水平粗糙地面上，斜面与竖直墙之间放置一表面光滑的铁球，斜面倾角为，球的半径为R，球与斜面接触点为A.现对铁球施加一个水平向左的力F，F的作用线通过球心O，若缓慢增大压力F，在整个装置保持静止的过程中(),AC,25,A.任一时刻竖直墙对铁球的作用力都大于该时刻的水平外力FB.斜面对铁球的作用力缓慢增大C.斜面对地面的摩擦力保持不变D.地面对斜面的作用力缓慢增大,26,4.运用力的分解和合成分析