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文檔簡介

1、一、合力與分力當物體受到幾個力的共同作用時,可以用一個力代替它們相同,那么這個力就叫作那幾個力的、力的合成,這個力產(chǎn)生的效果跟原來幾個力,原來的幾個力叫作這個力的 .定義:求 的過程。.平行四邊形定則:兩個力合成時,以表示這兩個力的線段為 邊之間的 就代表合力的大小和方向。.作平行四邊形,這兩個鄰3.多力合成的方法:先求出的合力,再求出這個合力與的合力,直到把所有的力都合成進去,最后得到的結(jié)果就是這些力的合力。三、共點力.定義:作用在物體的 或者延長線 的一組力。.力的合成適用范圍: 力的合成遵從平行四邊形定則 ,只適用于例.(多選)關(guān)于幾個力與其合力,下列說法正確的()A.合力的作用效果跟原

2、來那幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同B.合力與原來那幾個力同時作用在物體上C.合力的作用可以替代原來那幾個力的作用D.求幾個力的合力遵循平行四邊形定則四、合力的計算(1):2力的合成.作圖法:根據(jù)平行四邊形定則用作圖工具作出平行四邊形 大小、方向,具體操作流程如下:.計算法:,然后用測量工具測量出合力的(1)兩分力共線時:若F1與F2方向相同,則合力大小 F=F1+F2,方向與F1和F2的方向相同。若F1與F2方向相反,則合力大小F=I F1-F2 | ,方向與F1和F2中較大的方 向相同。的圖示計算合f力大小鋼絲繩與地面的夾角均為60 ,每條鋼絲繩的拉力都是300N,用作,然后由幾何知識(2)兩

3、分力不共線時:可以先根據(jù)平行四邊形定則作出分力及合力的示意圖求解對角線,即為合力。例1.(多選)關(guān)于兩個力的合力與這兩個力的關(guān)系的說法中正確的是A.合力一定比這兩個力都大B.合力至少比這兩個力中較小的力要大C.合力可能比這兩個力都小D.合力可能比這兩個力都大(60例2.在電線桿的兩側(cè)常用鋼絲繩把它固定在地上(如圖所示)。如果 圖法和計算法求兩根鋼絲繩作用在電線桿上的合力。例3.(2016 衡水高一檢測)如圖所示,有兩個共點力,一個是F1=40N, 一個是F2,它們的合力是 F=100N,貝U F2的大小可能是()A.20NB.40NC.80ND.160N(2)多個分力的合成 三個力合力范圍的確

4、定:(1)最大值:三個力方向均相同時,三力合力最大,Fm=F1+F2+F3o(2)最小值:若一個力在另外兩個力的和與差之間,則它們的合力的最小值為零。若一個力不在另外兩個力的和與差之間,則它們的合力的最小值等于三個力中最大的力減 去另外兩個力。例1.(2016 宜賓高一檢測)同一平面內(nèi)的三個力,大小分別為4N、6N、7N,若三力同時作用 TOC o 1-5 h z 于某一物體,則該物體所受三力合力的最大值和最小值分別為()A.17N 3N B.5N 3NC.9N 0D.17N0例2.如圖所示,AB是半圓的直徑,0為圓心,P點是圓上的一點,在P 點作用了三個共點力F1、F2、F3o若F2的大小已

5、知,則這三個力的合力為()A.F2B.2F2C.3F2D.4F2例3.在光滑的水平面上放有一個物體 ,水平力F=10N作用于物體,現(xiàn)要使物體所受的合力沿 001方向,00 與F之間的夾角0為37 ,如圖所示,則必須要同時在物體上施加一個力 F,求F的最小值。(最值問題)仃五、力的分解.定義:已知一個力求它的 的過程。力的分解是力的合成的 。.分解法則:遵循平行四邊形定則。把一個已知力F作為平行四邊形的 ,與力F共點的平行四邊形的兩個 ,就表示力F的兩個分力F1和F2。.分解依據(jù):實際問題中,要將力沿著 方向進行分解。.三角形定則:把兩個矢量 ,從第一個矢量的 指向第二個矢量的 的有向 線段就表

6、示合矢量的大小和方向。三角形定則與平行四邊形定則實質(zhì)上是 的。例1.(多選)下列說法正確的是()A.力的分解是力的合成的逆運算B.把一個力分解為兩個分力,這兩個分力共同作用的效果應當與該力作用的效果相同 C.力的合成和力的分解都遵循平行四邊形定則 D.部分小于全體,分力一定小于合力 例2.如圖所示,將繩子的一端系在汽車 上,另一端系在等高的樹干上,兩端 點間繩長為10nl用300N的拉力把水平繩子的中點往下拉離原位置 和繩子的伸長量,則繩子作用在汽車上的力的大小為()A.1500NB.6000NC.300ND.1500 N例3.如圖所示,用兩根承受的最大拉力相等,長度不等的細線AO B0(A0

7、B0懸掛一個中空鐵球,當在球內(nèi)不斷注入鐵砂時, 則()A.A0先被拉斷B.B0先被拉斷C.A。B0同時被拉斷D.條件不足,無法判斷0.5m,不考慮繩子的重力.力的分解方法.不受條件限制的分解:一個力分解為兩個力,從理論上講有無數(shù)組解。因為以同一條線段 為對角線的平行四邊形有無窮多個(如圖所示)。.有條件限制的力的分解:(1)已知合力和兩個分力的方向時,有唯一解。(2)已知合力和一個分力的大小和方向時,有(3)已知合力F以及一個分力Fi的方向和另一個分力 F2的大小時,若F與Fi的夾角為“,有以 上面幾種可能:當Fsin F2F時,有兩解,如圖甲所示。當F2=Fsin a時,有唯一解,如圖乙所示

8、。當F2F時,有唯一解,如圖丁所示。例1.(多選)一個力F分解為兩個力Fi和F2,下列說法正確的是()A.F是物體實際受到的力B.物體同時受到 Fi、F2和F三個力的作用C.Fi和F2的共同作用效果與 F相同D.Fi、F2和F滿足平行四邊形定則例2.把豎直向下的90 N的力分解為兩個力,一個力在水平方向上且大小為120 N,另一個分力的大小為()A.30NB.90NC.120ND.150N例3.(多選)(2016 棗莊高一檢測)將一個已知力F分解為兩個力,按下列條件可以得到唯一結(jié)果的有()A.已知兩個分力的方向(并且不在同一直線上)B.已知兩個分力的大小C.已知一個分力的大小D.已知一個分力的

9、大小和方向例4.(多選)(2016 海淀區(qū)高一檢測)如圖所示,光滑斜面上物體的中t TOC o 1-5 h z 重力mg分解為F1、F2兩個力,下列說法中正確的是()A.F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力,F 2是物體對斜面的壓力五B.物體受到mg Fn、F1、F2四個力的作用個7 熊C.物體只受到重力 mg和斜面的支持力Fn的作用,齊D.力Fn、F1、F2三個力的作用效果與mg Fn兩個力的作用效果相同上也-六、力的正交分解法.定義:把力沿著兩個選定的相互垂直的方向分解的方法。.正交分解法求合力的步驟:(1)建立坐標系:以共點力的作用點為坐標原點,直角坐標系x軸和y軸的選擇應使盡量多的力在

10、坐標軸上。(2)正交分解各力:將每一個不在坐標行軸上的力分解到 x軸和y軸上,并求出各 分力的大小,如圖所示。分別求出x軸、y軸上各分力的矢量和,即:Fx=Fix+F2x+Fy = Fly + F2y +(4)求共點力的合力:合力大小F=,合力的方向與x軸的夾角為“,則tan a =C.(Fsin 0 +mg) D.科(mg-Fsin 0)例3.(2016 石家莊高一檢測)如圖所示,一傾斜木板上放一質(zhì)量為 m的物體,當板的傾角0 逐漸增大時,物體始終保持靜止狀態(tài),則物體所受()A.重力變大 B.支持力變大例4.多選)水平地面上的物體受重力G和水平作用力F保持靜止,如圖所示,現(xiàn)在使作用力F保持大

11、小不變,方向沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)過180。,而物體始終保持靜止,則在這個過程中,物體對地面的正壓力Fn和地面給物體、例5.如圖所示,重為10N的小球套在與水平面成 37角的硬桿上,現(xiàn)用一垂直于桿向上、大因數(shù)為科,取重力加速度為g,則物體受到的摩擦力的大小為(A.Fsin 0 B.Fcos 0C.摩擦力變大D.合外力變大C.桿對小球的彈力方向垂直于桿向下 D.桿對小球的彈力方向垂直于桿向上,大小為4.8N,大小為12N)例2.在同一平面內(nèi)共點的四個力F1、F2、F3、F4的大小依次是19N、40N、30N和15N,方向如圖所示,求這四個力的合力。(sin37 =0.6,cos37=0.8)f先變小

12、后變大N先變大后變小3.坐標軸的選取原則:坐標軸的選取是任意的,為使問題簡化,建立坐標系時坐標軸的選取一般有以下兩個的摩擦力Ff的變化情況是(小為20N的力F拉小球,使小球處于靜止狀態(tài)=0.8,g 取 10m/s2)()A.小球不一定受摩擦力的作用(已知 sin37 =0.6,cos37B.小球受摩擦力的方向一定沿桿向上,大小為6N(2)盡量使某一軸上各分力的合力為零。正交分解法求合力時幾種建立坐標系的方式4.正交分解法的適用情況:比較適用于計算物體受三個或三個以上共點力的合力情況。例1.(多選)如圖所示,質(zhì)量為m的物體在恒力F作用 下沿水平地面做勻速直線運動,物體與地面間動摩擦A.Ff 不變

13、B.FC.Fn先變小后變大 D.F原則:(1)使盡量多的力處在坐標軸上。例6.重為500N的木箱放在水平面上,一人用大小為200 N與水平方向成30角斜向上的力F拉木箱,木箱沿水平面運動時受到的摩擦力為100N,求木箱所受的合力。優(yōu)課后練習.(2016 泉州高一檢測)一物體在三個共點力的作用下做勻速直線運動,則這三個共點力的大小可能是()A.2N 3N 6NB.1N 3N 5NC.8N 6N 1ND.7N 8N 9N.(2016 哈爾濱高一檢測)如圖所示,大小分別為 F1、F2、F3的三個力圍成封閉三角形。下列四個圖中,這三個力的合力為零的是()3.兩個大小相等同時作用于同一物體的共點力,當它

14、們間的夾角為90時,其合力大小為F;當它們間的夾角為120時,合力的大小為()2_3A.2FB.yFC. 2FD.萬F4.水平橫梁一端插在墻壁內(nèi),另一端裝小滑輪 B。輕繩的一端C固定于墻壁上另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量m=10kg的重物,/CBA=30,如圖所示,則滑輪受到繩子的作用力為(g取10m/s2)()A.50NB.50 3NC.100ND.100 3N.(2016 泉州高一檢測)如圖所示,用輕繩懸掛一質(zhì)量為m的小球,對小球施加一個力(圖中未畫出),使繩與豎直方向成3角,小球處于靜止狀態(tài),此力最小值為()A.mgcos 3B.mgsin 3C.mgtan 3D.mgcot 3.(12分)

15、(2016 晉中高一檢測)如圖所示,質(zhì)量為M=6kg的物體處于靜止狀態(tài),OB 細繩與水平方向夾角為 37。求:OA OB兩根細繩的拉力大小。(sin37 =0.6,cos37 =0.8,g 取 10m/s2)7.(2016 棗莊高一檢測)在科學研究中,可以用風力儀直接測量風力的大小 , 其原理如圖所示。儀器中有一根輕質(zhì)金屬絲 ,懸掛著一個金屬球,無風時,金屬 絲豎直下垂;當有沿水平方向吹來的風時 ,金屬絲偏離豎直方向一個角度 ,風 力越大,偏角越大。那么,風力的大小F和小球質(zhì)量m偏角0的關(guān)系是()A.F=mgsin 0mgB.F=cos 0C.F=mgtan 0mg D.F= tan 08.(

16、2016 南陽高一檢測)如圖所示,一質(zhì)量均勻的實心圓球被直徑AB所在的平面一分為二,先后以AB沿水平和豎直兩種不同方向放置在光滑支架上,處于靜止狀態(tài),兩半球間的作用力分別為F和F,已知支架間的距離為A. .3B.4C.空3AB的一半,則F為()9.(多選)如圖所示,質(zhì)量為m的物體在恒力 角為0,物體與天花板之間的動摩擦因數(shù)為 ()D.-3F的作用下沿天花板勻速滑動,F與水平方向的夾科,則物體受到的摩擦力大小是A.Fcos 0C.(Fsin 0 -mg)10.(2016 株洲高B.FsinD.(mg-Fsin 0檢測)如圖所示,某工人正在修理草坪,推力F與水平方向成a角,割草機沿水平方向做勻速直線運動為(),則割草機所受阻力的大小A.Fsin aB.Fcos aC.一sin民11.(2016 延邊高一檢測)一物體放在粗糙水平面上保持靜止 ,當加一個不 大的且與水平方向成 0角的推力F后,仍保持靜止,如圖所示,則下列說法 不正確的是()A.物體所受的合力增大B.物體受水平面的支持力增大C.物體受靜摩擦力增大D.物體所受的合力不變12.(2014 上海高考)如圖,光滑的四分之一

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