3.4力的合成和分解

3.4力的合成和分解效果相同等于三个人FF1F2F3等效替代F1F2F3F问题探究1.我们可不可以说车受到一个大小为F的力？受到三个大小为F1F2F3的力？

问题探究2.我们可不可以说车受到一个大小为F的力可以等效分为受到三个大小为F1F2F3的力？

效果相同等效替换分力合力问题探究3.可不可以说车受到四个大小为FF1F2F3的力？

不是多了一个力！！！等效替代

1、合力与分力：一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。2、力的合成：已知分力求合力的过程，叫做力的合成问题探究六：互成一定角度的两个分力F1、F2合成，合力多大？方向如何？问题探究四：如果方向相同的两个分力F1、F2合成，合力多大？方向如何？F1F2问题探究五：如果方向相反的两个分力F1、F2合成，合力多大？方向如何？F1F2F1F2一、同一直线上两个力的合成作法：以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向.平行四边形定则F大小：标度方向：角度θF1F2o二、互成角度的两个力的合成15NF1F2F53°大小:F=15×5N=75N方向:与F1成53°斜向右上方例1.力F1＝45N，方向水平向右.力F2＝60N,方向竖直向上.求这两个力的合力F的大小和方向.作图法求合力

典型例题例1.力F1＝45N，方向水平向右.力F2＝60N,方向竖直向上.求这两个力的合力F的大小和方向.计算法求合力

典型例题F1F2F合由直角三角形可得方向：斜向右上方与F1成当堂测试问题探究七：F1、F2大小一定,夹角增大,合力如何变化?合力什么时候最大,什么时候最小?合力的范围如何?

①F1和F2大小不变时，F合随F1和F2的夹角增大而减小.②θ＝0°时，F合＝F1＋F2

与两个力的方向相同.③θ＝180°时，

F合＝｜F1－F2｜与较大的力方向相同.三、合力与分力的大小关系1.合力可能大于、等于、小于任一分力;2.F1、F2大小不变，两个分力的夹角越大，合力越小;3.F1、F2大小相等，两个分力的夹角为120度，合力等于分力。4.合力的范围：｜F1－F2｜≤F合≤F1＋F2;四、多个分力的合成方法总结：最大值：三个力同向时，三力合力最大，代数和相加最小值：①若一个力在另外两个力和与差之间，则它们的合力最小值为零②若一个力不在另外两个力与差之间，则合力的最小值等于三个力中最大的力减去另外两个力的和1.大小为1N、2N、3N三力的合力最大值和最小值？2.大小为2N、2N、2N三力的合力最大值和最小值？3.大小为2N、2N、5N三力的合力最大值和最小值？1．两个大小相等的共点力F1和F2，当它们之间的夹角为90°时，合力大小为10N，则当它们之间的夹角为120°时，合力的大小为（）A．10N B．10N C．15N D．20NA2．如图所示，重力G=20N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N，方向向右的水平力F的作用，则物体所受合力大小和方向是（）A．12N，水平向右

B．8N，水平向左C．2N，水平向右

D．8N，水平向右A3．如图甲为射箭比赛时的场景。已知弓的顶部跨度为L，且拉弓过程中l保持不变；弦均匀且弹性良好，其自由长度也为L，劲度系数为k；射箭时弦和箭可等效为图乙情景：箭在弦的正中间，弦夹在类似动滑轮的附加装置上，将箭发射出去。发射箭时弦的最大长度为2L，设弦的弹力满足胡克定律，则箭被发射瞬间所受的弹力为（）A． B． C． D．C4．如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ角之间的关系图像（0°≤θ≤360°），下列说法中正确的是（）A．合力大小的变化范围是0≤F≤10N B．合力大小的变化范围是2N≤F≤14NC．这两个分力的大小分别为6N和8N D．这两个分力的大小分别为2N和8NBC5．如图所示，某同学探究两个互成角度力的合成规律。轻质小圆环挂在橡皮条一端，另一端固定在A点。通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环。小圆环受到力F1、F2的共同作用，处于O点。撤去F1、F2，改用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点。下列操作有利于减小实验误差的是（）A．拴在小圆环上的两根细绳必须等长，并且要尽量长一些B．实验前将两个弹簧测力计调零后水平互钩对拉，选择两个示数相同的测力计C．用两个弹簧测力计同时拉橡皮条时，两个弹簧测力计的示数之差尽可能大D．用两个弹簧测力计同时拉橡皮条时，拴在小圆环上的两根细绳夹角要尽量小B6．在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某小组利用如图所示的装置完成实验，橡皮条的一端C固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点。则下列叙述正确的是（）A．如图中F是理论值，F＇是实际值B．两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置C．实验左图中AO和BO的夹角应尽可能大D．在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻度线E.本实验的方法是“等效替代法”ABDE五、力的分解如果一个力的作用效果和几个力的作用效果相同，那么那几个力就叫做它的分力,求一个力分力的过程叫力的分解

力的分解是力的合成的逆运算同样遵从平行四边形法则F画一画思考讨论为什么一个力，可以分解为无数对大小、方向不同的分力呢？如何来确定一个力的分力呢？

按力所产生的实际作用效果进行分解效果分析一：推拉物体建立物理模型放在水平地面上的物体受到一个斜向上方的拉力F的作用,且F与水平方向成θ角,如图所示.怎样把力F按其作用效果分解?它的两个分力的大小、方向如何？θFF2F1效果分析二：斜面上的物体倾角为θ的斜面上放有一个物体，如图所示。该物体受到的重力G能对物体产生那些效果？应当怎样分解重力？分力的大小各是多大？θG建立物理模型θGxyF2F1效果分析三：三角支架悬物θCAB建立物理模型亲自做实验体会：用铅笔支起图中的绳子θCABGF1F2学以致用“四两拨千斤”是怎样做到的呢？结论：当合力不变时，大小相等的两分力随着夹角的增大而增大7．如图所示，一个质量为m的均匀光滑球放在倾角为θ的固定斜面上，并被斜面上一挡板档住，处于静止状态。已知重力加速度为g，设球对挡板的压力大小为F1。球对斜面的压力大小F2，则（）A．F1=mgsinθ B．F2=mgcosθC．F1:F2=sinθ：1 D．撤去挡板瞬间球的加速度为gtanθC8．生活中常用刀或斧来劈开物体。如图所示为刀刃的横截面，F是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，刀刃两侧面的夹角为2θ，则可知刀劈开物体时对其侧向推力F1、F2的大小为（）A．F1＝F2＝ B．F1＝F2＝C．F1＝F2＝ D．F1＝F2＝A9．已知力F的一个分力F1跟F成30°角，F1大小未知，如图所示，则另一分力F2的最小值为（）A． B． C． D．无法判断A10．如图所示是维修汽车所用的简式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是（）A．此时两臂受到的压力大小均为0.5×105NB．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×105NC．若摇动把手继续顶起汽车，两臂受到的压力将增大D．若摇动把手继续顶起汽车，两臂受到的压力将减小BD标量：在物理学中，只有大小而没有方向的物理量叫标量。标量运算遵循算术加法法则。矢量：在物理学中，既有大小又有方向的物理量叫矢量。

六、矢量与标量如：位移，力，速度等等如：时间，路程，质量，温度，长度，能量等等矢量运算法则：平行四边形法则FxyOFyFxθ1、定义：把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解正交——相互垂直的两个坐标轴七、力的正交分解

是化复杂的矢量运算为普通的代数运算，将力的合成化简为同向或反向或垂直方向。便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算。2、正交分解的目的

正交分解法求合力，运用了“欲合先分”的策略，即为了合成而分解，降低了运算的难度，是一种重要思想方法。3、正交分解的基本思想例4：如图，位于水平地面上的质量为m的小木块，在大小为F，方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面向右作匀速直线运动。求：（1）地面对物体的支持力（2）木块与地面之间的动摩擦因数αFxyOFfFNF2F1mg解:以木块为研究对象，受力如图，并建立坐标系由平衡条件知：11．如图所示，水平地面上质量为m的木箱，小明用与水平方向成θ角的斜向上的力F拉木箱，使其向右运动，已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，则下列关于摩擦力f的表达式一定正确的是（）A．B．f=μmgC．D．C12．如图所示AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水平面成30°．如把球O的重力G按照其作用效果分解，则两个分力的大小分别为（）A13．如图所示，甲、乙两个物体系在一根通过定滑轮（质量忽略不计）的轻绳两端，