3.4 力的合成與分解 高中物理必修課第一冊 理解與理解和 理解與理解和 理解與理解和 一根繩子和兩根繩子都能讓燈靜止在同一位置。 單個力的作用效果和幾個力共同作用的效果相同,這個力叫那些力的合力,那些力叫這個力的分力,合力與分力互相等價。 F=F1+F2F 求幾個力的合力的過程叫力的合成。 力的合成法: 力的合成是共線的 兩個力的方向相同,F(xiàn)的作用效果和F1、F2共同作用的效果相同 F1與F2的合力的大小為 F=F1+F2 方向與F1、F2相同=F2-F1F 求幾個力的合力的過程叫力的合成。 力的合成法:力的合成是共線的,兩個力的方向相反,F(xiàn)的作用效果與F1和F2共同作用的效果相同,F(xiàn)1和F2的合力的大小為F=F2-F1,方向與F2(較大的力)的方向相同,F(xiàn)=??F2-F1。求幾個力的合力的過程叫力的合成。
力的合成方法:力的合成是不共線的,如果力F1和F2不在同一直線上,它們的合力還能相加相減嗎? 2NF1=10.0 NF總=12.8 NOF2=6.8 NF1F總 OF2 求合力的方法 兩個力合成時,以代表兩個力的有向線段為鄰邊,構成一個平行四邊形,兩個鄰邊之間的對角線代表合力的大小和方向,這個規(guī)律叫平行四邊形定律。 某同學做“驗證力的平行四邊形定律”的實驗如圖A所示,其中A為固定橡皮條的圖釘,O為橡皮條與繩子的節(jié)點,OB、OC為繩子,圖B是根據(jù)實驗結果在白紙上畫的示意圖。 F(1) 如果沒有操作失誤,圖B中兩個力F、F,方向必定是沿著AO方向。 ?(2)本實驗采用的科學方法是。?A.理想實驗法B.等效替代法C.控制變量法D.物理模型建立法 (3)實驗的主要步驟為:A.在桌上放置一塊方形木板,方形木板上放一張白紙,用圖釘將白紙釘在方形木板上;B.用圖釘將橡皮條的一端固定在板上的A點,在橡皮條的另一端系兩根細繩,將細繩的另一端系在繩圈上;C.用兩個彈簧測力計分別鉤住繩圈,相互以一定角度拉動橡皮條,使橡皮條被拉長,節(jié)點達到D.用鉛筆和直尺按選定的比例畫出兩個彈簧測力計的拉力F1、F2的圖,并利用平行四邊形法則畫出合力F; E、只用一個彈簧測力計,用細繩拉動橡膠條,讀取彈簧測力計的示值,注意細繩的方向,按同一比例畫出F的圖解;F、比較F與F的大小、方向是否相同物理高中必修一3-4 力的合成和分解》(教案),得出結論。
以上步驟中: ① 重要遺漏的步驟編號為 和 ; ② 以上步驟應作的修改為 和 。 BCEE應表述“把橡皮條的節(jié)點拉到同一位置O”、C應增加“記住兩根細繩的方向”。 某科研小組做了一個“驗證平行四邊形力的定律”的實驗,所用設備包括:一塊方形木板、白紙、兩個量程為5N的彈簧測力計、一條橡皮條(帶有兩圈較長的細繩圈)、一把尺子、若干個圖釘。 (1)在具體操作前,學生對實驗操作提出了如下建議,其中正確的是: A.橡皮條應與兩繩圈夾角的角平分線在一條直線上 B.再次重復實驗驗證時,節(jié)點O的位置可以與上次不同 C.使用測力計時,力的方向應沿測力計的軸線方向; 讀數(shù)時視線應正對著測力計刻度D.用兩個互相成一定角度的測力計拉橡膠條時的拉力必定小于只用一個測力計時的拉力(2)本組同學使用同一套設備進行了4次實驗,白紙上留下的信息包括節(jié)點位置O、力的刻度、分力與合力的大小以及代表力的作用線的點,如下圖所示。其中,對提高實驗準確性最有利的是。?BCB為了提高實驗準確性,測力計讀數(shù)要盡量大物理高中必修一3-4 力的合成和分解》(教案),標記細線方向的兩個點要盡量遠離節(jié)點,刻度要盡量小。AB C D15N 兩種計算合力的方法力F1=45N,方向為水平向右,力F2=60N,方向為垂直向上。
求這兩個力的合力的大小和方向。力的合成? 方法一:畫圖法 取一條1cm長的線段表示15N的力,畫一個如圖所示的力的平行四邊形。線段F1長3cm,線段F2長4cm。用尺子可知表示合力的對角線長5cm。所以合力的大小為F=15N×=75N。用量角器可知合力F的方向與力F1的方向成53°向上。FF2F1。用兩種方法求合力。力F1=45N,方向水平向右,力F2=60N,方向垂直向上。求這兩個力的合力的大小和方向。 力的合成方法二: 計算方法 ①當θ=0°時,即F1與F2共線且方向相同: =F1+F2 合力的方向與兩力的方向相同 力的合成 ②當θ=180°時,即F1與F2共線且方向相反: =|F1-F2| 合力的方向與F1、F2分力中較大者的方向相同 ①當θ=0°時,即F1與F2共線且方向相同: =F1+F2 合力的方向與兩力的方向相同 力的合成 ②當θ=180°時,即F1與F2共線且方向相反: =|F1-F2| 合力的方向與F1、F2分力中較大者的方向相同F(xiàn)2的 ③角度θ越大,合力越小:F1與F2夾角越大,越小 ④合力的取值范圍:|F1-F2|≤≤F1+F2 思考:合力一定大于分力嗎? ①當θ=0°時,即F1、F2共線且方向相同: =F1+F2 合力的方向與兩力的方向相同 力的合成②當θ=180°時,即F1、F2共線且方向相反: =|F1-F2| 合力的方向與分力F1、F2中較大的方向相同 ③角度θ越大,合力越小:F1與F2夾角越大,越小④合力的作用范圍:|F1-F2|≤≤F1+F2⑤可能大于、等于、小于F1和F2(可多選) 一件行李重為G,被繩索OA、OB懸掛在空中。繩索OA和繩索OB所受的拉力分別為F1、F2,如圖1所示。則()力的合成為。F1、F2的合力為GB。F1、F2的合力為FC。行李在繩索OA上所受的拉力方向與F1相反,大小相等。D.行李受到重力G、繩索OA的拉力F1、繩索OB的拉力F2、以及四個力F的作用。 如圖所示,一個空心鐵球被兩根最大拉力相等、長度不等的細繩索AO、BO(AOBO)懸掛著。 當向球內連??續(xù)注入鐵砂時,()個力的合力為 。 繩索AO先斷 B.繩索BO先斷 C.繩索AO和BO同時斷 D.條件不充分,無法判斷。 如圖所示是兩個共同作用力的合力F與其兩個分力之間的夾角θ的關系,這兩個分力的大小分別為()個力。 1 N和4 NB。 2 N和3 NC。 1 N和5 ND。 2 N和4 N 如圖4所示,AB為半圓直徑,O為圓心,點P為圓上一點。 三個共同作用力F1,F(xiàn)2,F(xiàn)3作用在點P上。
已知F2的大小,則這三個力的合力是() 力的合力 F2 B.2F2 C.3F2 D.4F2 三個以上力的合力 先求兩個力的合力,再求這個合力和第三個力的合力,……,求出合力 力的合力 F4(多選) 一物體靜止在水平桌面上,二者間的最大靜摩擦力為5N,現(xiàn)在水平面上有三個力同時作用在物體的同一點上,這三個力的大小分別為2N、2N、3N。 下列關于物體受力與運動的判斷正確的是() A.物體所受的靜摩擦力可能是2NB。 B.物體所受的靜摩擦力可能是4NC。 物體仍可保持靜止 D.物體必被拉 力的合力 如果一個物體受到幾種力的作用,這些力都作用在物體的同一點上,或者雖然不作用在同一點,但是它們的延伸相交于同一點,這些力叫共點力。 如果一個物體受到幾種力的作用,這些力都作用在物體的同一點上,或者雖然不作用在同一點,但是它們的延伸相交于同一點,這些力叫共點力。 力的合成平行四邊形定律只適用于共點力。
平行四邊形法則適用于所有矢量的合成。(多選) 假如兩個共同作用力F1、F2大小不同,而它們的合力都為F(不為零),則()A.如果F1、F2同時增加一倍,F(xiàn)也增加一倍B.如果F1和F2同時增加10N,F(xiàn)也增加10NC.如果F1增加10N,F(xiàn)2減少10N,F(xiàn)肯定不變D.如果F1、F2中有一個增加,F(xiàn)不一定會增加AD共同作用力(多選) 圖5給出了5個共同作用力的情況,已知F1=F2=F3=F4=F,而這四個力剛好組成一個正方形,F(xiàn)5是它的對角線,正確的說法是()共同作用力 三個共同作用力的大小分別為F1、F2、F3,關于它們的合力F的大小,正確的說法是()A. F的取值范圍必須是0≤F≤F1+F2+F3B.F至少大于F1、F2、F3中的一個C.若F1∶F2∶F3=3∶6∶8,只要適當調整它們之間的夾角,可以使合力為零。D.若F1∶F2∶F3=3∶6∶2,只要適當調整它們之間的夾角,可以使合力為零。共發(fā)力力熟悉的感覺為什么騎車下坡比平地容易?兩個力可以合成為一個力,這就是力的合成。FF1 力的分解相應的,一個力也可以分成兩個力,但要遵循平行四邊形規(guī)則。
已知力,求其各分力的過程叫力的分解。設已知合力F,畫圖求其兩個分力。 力的分解 如果沒有其他限制,對于同一對角線,可以作無數(shù)個不同的平行四邊形。已知合力的方向和兩個分力,求兩個分力的大小。 力的分解有唯一解的條件 已知力的合力和一個分力,求另一個分力。 F2 根據(jù)力的實際作用分解? 一個質量為m的光滑小球被垂直擋板擋住,靜置于一斜面上,它的重力產生兩個作用:一個是使小球壓在擋板上的分力F1;另一個是使小球壓在斜面上的分力F2。F1=mgtanα,F(xiàn)2=力的方向如何確定 如何根據(jù)力的實際作用分解力? 一個質量為m的光滑小球用吊線懸掛在垂直墻上,它的重力產生兩個作用,一個是使小球壓向垂直墻面的分力F1,另一個是使小球拉動吊線的分力F2。F1=mgtanα,F(xiàn)2=力的乘積,確定所要分解的力,并分析該力的作用。
如何確定力的方向根據(jù)實際作用確定兩個分力的方向。沿力的兩個分力方向作平行四邊形,根據(jù)數(shù)學知識求出分力的大小和方向。有大小,有方向。 矢量:矢量和標量相加時遵循平行四邊形法則標量:有大小,無方向,相加與相加時按算術法則力的正交分解:將已知力沿兩個互相垂直的方向分解。 力的正交分解 正交分解步驟: ① 建立xOy直角坐標系F ② 畫垂直于坐標軸的垂直線Fy ③ 求分力Fx和Fyq ④ 用三角函數(shù)求Fx和FyOFx 有人以30°角向上拉一個物體,施加力F=20N,請用正交分解法求水平和垂直方向的分力。 力的正交分解 某人以30°角向上拉一物體,施加的力F=20 N。請用正交分解法求出水平和垂直方向的分力。 力的正交分解 三個共同作用的力F1=20 N,F(xiàn)2=30 N,F(xiàn)3=40 N,它們之間的夾角為120°,求它們的合力。 =30 =20 =40 N的力的正交分解三個共同作用的力F1=20 N,F(xiàn)2=30 N,F(xiàn)3=40 N,它們之間的夾角為120°,求它們的合力。 =30 =20 =40 N的力的正交分解三個共同作用的力F1=20 N,F(xiàn)2=30 N,F(xiàn)3=40 N,它們之間的夾角為120°,求它們的合力。 =30 NF2力的正交分解兩個分力的大小為: =20 =40 N三個共同作用的力F1=20 N,F(xiàn)2=30 N,F(xiàn)3=40 N,它們之間的夾角為120°,求它們的合力。 =30 NF3力的正交分解兩個分力的大小為: =20 =40 N三個共同作用的力F1=20 N,F(xiàn)2=30 N,F(xiàn)3=40 N,它們之間的夾角為120°,求它們的合力。 =30 N力的正交分解兩個方向合力的大小為: =20 =40 N三個共同作用的力F1=20 N,F(xiàn)2=30 N,F(xiàn)3=40 N,它們之間的夾角為120°,求它們的合力。 =30 N 力的正交分解 三個力的合力的大小為: =20 =40 N 某人以 F=40 N 的力以向上 60° 的角度將一個物體向右拉。已知物體的質量為 10 kg,動摩擦系數(shù)為 0.1。
物體在水平方向上受到的凈力是多少?(g=10m/s2)力的正交分解某人用力F=40 N將一個物體以向上60°的角度向右拉。物體的質量是10kg,動摩擦系數(shù)是0.1。物體在水平方向上受到的凈力是多少?(g=10m/s2)力的正交分解αfG 某人用力F=40 N將一個物體以向上60°的角度向右拉。物體的質量是10kg,動摩擦系數(shù)是0.1。物體在水平方向上受到的凈力是多少?(g=10m/s2)力的正交分解αxfG 某人用力F=40 N將一個物體以向上60°的角度向右拉。 物體質量為10kg,動摩擦系數(shù)為0.1,水平方向作用于物體的合力是多少?(g=10m/s2)力的正交分解法: 水平方向上,物體受到兩個力Fx、f的作用: y?FNFFy?α?xfFxG 有人以F=40N的力,以向上60°的角度將一個物體向右拉。物體質量為10kg,動摩擦系數(shù)為0.1。
物體在水平方向所受的合力為多?(g=10m/s2) 力的正交分解 在水平方向上,受到兩個力Fx和fy?FNFFy?qxf?FxG(多選) 如圖所示,一體重為G的小孩沿斜面以恒定速度滑下,小孩受到如圖所示的力,這幾個力之間的關系是() A.N=Gcosθ B.f=Gsinθ C.f+N=G D.G2=N2+f2 °力的正交分解 物體A在水平力F1=400N的作用下,沿傾斜角為θ=60°的斜面以恒定速度滑下,如圖所示。 物體A受重力G=400N,求斜面對物體A的支撐力,以及A與斜面之間的動摩擦系數(shù)μ。 力的正交分解.4 力的合成與分解 高中物理必修書1