【湖南师大附中】高二物理 2.2力的合成与分解物体的平衡课件 新人教版

力的合成与分解共点力作用下物体的平衡,静力学复习第二单元,一、合力与分力的关系1.等效关系:合力与它的分力产生的作用效果完全相同.2.满足力的平行四边形定则:对角线对应合力、两邻边对应两分力(它还可衍生三角形定则).3.可相互替代:在研究力的作用效果时可以相互替代,体现了等效思想.(1)用合力替代分力,要用到力的合成;(2)用分力替代合力,要用到力的分解.,二、合力公式及其推论（已知F1、F2及）合力公式及推论：,三、力的分解(已知合力求分力的大小与方向)1.力的有效分解的原则:由合力产生的实际效果确定分力的方向,由平行四边形定则确定分力的大小.2.力的分解的三种类型:(1)已知合力和两个分力的方向,求两个分力的大小.3.力的正交分解法:将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法.其目的是将不同方向的矢量运算简化为同一直线上的代数运算.,力的合成法则：,平行四边形定则,三角形定则,注：（1）只有同一物体受到的力才能合成，将两个力合成的结果是唯一的，合力与其两分力共面、共点。(2)合力与分力始终可以组成一个封闭的矢量三角形,1、如图所示，木块重60N，放在倾角=37的斜面上，用F=10N的水平力推木块，木块恰能沿斜面匀速下滑，求：(1)木块与斜面间的摩擦力大小；(2)木块与斜面间的动摩擦因数.(sin37=0.6，cos37=0.8),力的分解方法,注：力的分解的结果不一定唯一。,平行四边形定则,三角形定则,（1）按力的实际作用效果分解,（2）按解题需要分解,（3）正交分解,正交分解,2.如右图所示，物体静止于光滑的水平面上，力F作用于物体O点，现要使合力沿着OO方向，那么，必须同时再加一个力F，这个力的最小值是(),B,FcosB.FsinC.FtanD.Fcot,一、物体受共点力作用下的平衡平衡标志：物体的加速度为0（物体处于静止或匀速直线运动状态叫做平衡状态）.平衡条件：作用在物体上的合外力F合=0，它有如下推论：(1)沿任意方向，物体的合分力为0.(2)若将物体的受力正交分解，则有(3）若受两力处于平衡状态，则两个力大小相等、方向相反.,解题方法：(1）物体受二力作用:利用二力平衡条件解答.(2）物体受三力作用:常用有合成法、正交分解法、效果分解法、三角形法、力矩平衡法等解法,还可考虑用余弦定理、拉密定理、正弦定理等方法求解.(3)物体受三个以上力作用:常用正交分解法。,例:如图,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止P点,设滑块所受支持力为FN,OF与水平方向的夹角为0下列关系正确的是（）,A,(4)若受三个力作用而处于平衡状态，则其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反，且这三个力首尾相接构成封闭式三角形.(5)若受N个作用力而处于平衡状态，则其中任意一个力与其余N-1个力的合力大小相等、方向相反，且这N个力首尾相接构成封闭式多边形.(6)如果物体受三个不平行外力作用而平衡,这三个力的作用线必在同一平面上，而且必为共点力.解题方法：(1）物体受二力作用:利用二力平衡条件解答.,3、如图所示，一个重为G的球放在光滑斜面上，斜面倾角为，在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住，使之处于静止状态，今使板与斜面夹角缓慢增大，问：在此过程中，球对挡板、斜面的压力如何变化？,4、光滑的半球固定在水平地面上，球心正上方有一滑轮，轻绳的一端系一小球靠在半球上，另一端绕过定滑轮后用力拉住，使小球静止，如图3所示，现缓慢地拉绳，在使小球沿球面上移过程中，半球对小球的支持力N和绳对小球的拉力T的大小变化情况如何？,5如图所示，轻杆OP可绕O轴在竖直平面内自由转动，P端挂一重物，另用一轻绳通过滑轮系住P端当OP和竖直方向间的夹角缓慢增大时（0180），则OP杆所受作用力的大小()A恒定不变B逐渐增大C逐渐减小D先增大、后减小,6,半圆柱体P放在粗糙的水平地面上,其右端有一竖直放置的光滑档板MN,在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止,图示是这个装置的截面图,现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,发现P始终保持静止,则在此过程中,下列说法正确的是（）A,MN对Q的弹力逐渐减小B,地面对P的支持力逐渐增大C,Q所受的合力逐渐增大D,地面对P的摩擦力逐渐增大,D,7,一根弹性细绳原长为l,劲度系数为k,将其一端穿过一个光滑小孔O(其在水平地面上的投影点为O),系在一个质量为m的滑块A上,A放在水平地面上.小孔O离绳固定端的竖直距离为l,离水平地面高度为h（hmg/k）,滑块A与水平地面间的最大静摩擦力为正压力的倍问：（1）当滑块与O点距离为r时，弹性细绳对滑块A的拉力为多大？（2）滑块处于怎样的区域内时可以保持静止状态？,解析：(1)X=T=kX=k(2)设A静止时离O的距离为r，此位置处A将