力的合成与分解+学案 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册.docx
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1、第3章 相互作用-力 第4讲 第2课时 力的合成与分解第3章 相互作用-力 第4讲 第2课时 力的合成与分解课前预习一 、合力和分力1共点力几个力如果都作用在物体的( ),或者它们的作用线( ),这几个力叫作共点力。2合力与分力假设一个力单独作用的( )跟某几个力共同作用的( )相同,这个力就叫作那几个力的( ),这几个力就叫作那个力的( )。3合力与分力的关系合力与分力之间是一种( )的关系,合力作用的效果与分力共同作用的效果相同。二、力的合成和分解1定义:(1)求几个力的合力的过程叫作力的( ). (2)求一个力的分力的过程叫作力的分解2平行四边形定则在两个力合成时,以表示这两个力的有向线
2、段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的( )就代表合力的大小和方向3分解法则(1)力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守( )定则(2)把一个已知力F作为平行四边形的( ),与力F共点的平行四边形的两个邻边,就表示力F的两个分力F1和F2.4分解依据(1)一个力分解为两个力,如果没有限制,可以分解为无数对大小、方向不同的分力(2)实际问题中,要依据力的实际作用效果或需要进行分解三、矢量和标量1矢量既有大小,又有方向,相加时遵从平行四边形定则或( )的物理量2标量只有大小,没有方向,相加时遵从算术法则的物理量四、常见三角函数值课堂讲解知识点1、合力与分力的性质(1)在力的合成中,可以用合力来代替几
3、个分力,但不是物体多受一个合力。(2) 力的合成是唯一的,不存在有两种合成的结果。例1、(多选)关于几个力与其合力,下列说法正确的是()A合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同B合力与原来那几个力同时作用在物体上C合力的作用可以替代原来那几个力的作用D求几个共点力的合力遵循算术运算法则变式1(多选)关于F1、F2及它们的合力F,下列说法中正确的是( )A合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B两力F1、F2一定是同种性质的力C两力F1、F2一定是同一个物体受到的力D两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力知识点2、合力与分力的关系(1)合力的大小与两分力夹角的关系两分力大小一
4、定时,随着两分力夹角的增大,合力减小。(2)当两分力F1、F2大小一定时,合力的大小范围最大值:两力同向时合力最大,FF1F2,方向与两力同向。最小值:两力方向相反时,合力最小,F|F1F2|,方向与两力中较大的力同向。合力范围:两分力的夹角(0180)不确定时,合力大小的范围是|F1F2|FF1F2。(3)合力与分力的大小关系合力可能比分力都大。 合力可能比分力都小。合力可能比小的分力大,比大的分力小。 合力大小可能等于某一分力。(4)三个力合力范围的确定最大值:当三个力方向相同时,合力F最大,FmaxF1F2F3.最小值:若其中两个较小的分力之和(F1F2)F3时,合力的最小值为零,即Fm
5、in0;若其中两个较小的分力之和(F1F2)F3时,合力的最小值FminF3(F1F2)合力的取值范围:FminFF1F2F3.例2、两个共点力F1和F2的合力大小为6 N,则F1与F2的大小可能是( )AF12 N,F29 N BF14 N,F28 NCF11 N,F28 N DF12 N,F21 N变式2、物体同时受到同一平面内的三个力作用,下列几组力中,它们的合力不可能为零的是( )A5 N、7 N、8 N B2 N、3 N、5 NC1 N、5 N、10 N D1 N、10 N、10 N知识点3、三角形定则和多边形定则1.三角形定则如图甲所示,两力F1、F2合成为F的平行四边形定则,可演
6、变为乙图,我们将乙图称为三角形定则合成图,即将两分力F1、F2首尾相接(有箭头的叫尾,无箭头的叫首),则F就是由F1的首端指向F2的尾端的有向线段所表示的力2多边形定则如果是多个力合成,则由三角形定则合成推广可得到多边形定则,下图为三个力F1、F2、F3的合成图,F为其合力例3、如图所示的六个共点力,则这六个力的合力为_变式3、以F1、F2、F3为边长组成四个三角形,且F1F2Fsin 时,一定有两解B当F1Fsin 时,有唯一解C当F1Fsin 时,无解D当Fsin F1F时,一定有两解变式7、如图所示,力F作用于物体的O点。现要使作用在物体上的合力沿OO方向,需再作用一个力F1,则F1的最
7、小值为( A )AF1Fsin BF1FtanCF1F DF1Fsin考点6、“死结”和“活结”、“动杆”和“定杆”模型“死结”模型“活结”模型“动杆”模型“定杆”模型例8、如图所示,水平横梁一端A插在墙壁内,另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m10 kg的重物,CBA30(g取10 m/s2)求:(1)滑轮受到绳子的作用力大小(2)若将横梁一端A处改为铰链,绳子系于横梁另一端B处,此时横梁恰好水平,如图所示则AB杆和BC绳所受弹力分别为多大? 变式8、(多选)骨折病人的牵引装置示意图如图所示,绳的一端固定,绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物,与动滑轮
8、相连的帆布带拉着病人的脚,整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大,可采取的方法是( )A只增加绳的长度B只增加重物的质量C只将病人的脚向左移动D只将两定滑轮的间距变大课后巩固一、单项选择题1某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若F4的方向沿逆时针方向转过60角,但其大小保持不变,其余三个力的大小和方向均保持不变,此时物体受到的合力的大小为( ) A0 B.F4 CF4 D2F42一根轻质细绳能承受的最大拉力为G,现把一重力为G的物体系在绳的中点,两手先并拢分别握住绳的两端提物体,然后缓慢并左右对称地分开,若想绳不断,两绳间的夹角不能超过( )A45 B60 C120 D1353如图
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