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高中物理知识讲解 力的合成与分解

高中物理知识讲解  力的合成与分解
高中物理知识讲解  力的合成与分解

力的合成与分解

【典型例题】

类型一、求合力的取值范围

例1、物体同时受到同一平面内的三个共点力的作用,下列几组力的合力不可能为零的是( )

A.5 N,7 N,8 N

B.5 N,2 N,3 N

C.1 N,5 N,10 N

D.10 N,10 N,10 N

【答案】C

【解析】分析A?B?C?D各组力中,前两力合力范围分别是:2 N≤F合≤12 N,第三力在其范围之内:3 N≤F合≤7 N,第三力在其合力范围之内;4 N≤F合≤6 N,第三力不在其合力范围之内;0≤F合≤20 N,第三力在其合力范围之内,故只有C中第三力不在前两力合力范围之内,C中的三力合力不可能为零.

【点评】共点的三个力的合力大小范围分析方法是:这三个力方向相同时合力最大,最大值等于这三个力大小之和;若这三个力中某一个力处在另外两个力的合力范围中,则这三个力的合力最小值是零.

举一反三

【变式】一个物体受三个共点力的作用,它们的大小分别为F1=7 N、F2=8 N、F3=9 N.求它们的合力的取值范围?【答案】0≤F≤24 N

类型二、求合力的大小与方向

例2、如图所示,物体受到大小相等的两个拉力作用,每个拉力都是20 N,夹角是60°,求这两个力的合力.

【解析】本题给出的两个力大小相等,夹角为60°,所以可以通过作图和计算两种方法计算合力的大小.

解法1(作图法):取5 mm长线段表示5 N,作出平行四边形如图甲所示,量得对角线长为35 mm.合力F大小为35 N,合力的方向沿F1、F2夹角的平分线.

解法2(计算法):由于两个力大小相等,所以作出的平行四边形是菱形,可用计算法求得合力F,如图乙所示,【点评】力的合成方法有“作图法”和“计算法”,两种解法各有千秋.“作图法”形象直观,一目了然,但不够精确,误差大;“计算法”是先作图,再解三角形,似乎比较麻烦,但计算结果更准确.

【高清课程:力的合成与分解例2】

例3、如左图在正六边形顶点A分别施以F1~F55个共点力,其中F3=10N,A点所受合力为;如图,在A 点依次施以1N~6N,共6个共点力.且相邻两力之间夹角为600,则A点所合力为。

【答案】30N ,方向与F 3相同;6N

【解析】对于左图,依据正六边形的性质及力的三角形作图法,不难看出,1F 、3F 、4F 可以组成一个封闭三角形,即可求得1F 和4F 的合力必与3F 相同。同理可求得2F ,5F 的合力也与3F 相同。所求五个力的合力就等效为三个共点同向的3F 的合力,即所求五个力的合力大小为30 N ,方向沿3F 的方向(合力与合成顺序无关)。 对于右图,先将同一直线上的三对力进行合成,可得三个合力均为3 N,故总合力为6N.

【点评】巧用物理概念、物理规律和物理方法做出平行四边形去分析、研究、推理和论证,合理地选择合成的顺序就使解题思路过程变得极为简单明了、巧妙而富有创意。 类型三、按力的实际作用效果分解力

例4、如图所示,光滑斜面的倾角为θ,有两个相同的小球,分别用光滑挡板A 、B 挡柱,挡板A 沿竖直方向.挡板B 垂直于斜面,则两挡板受到小球压力的大小之比为__________,斜面受到两个小球压力大小之比为

__________.

【答案】

1

cos θ

2

1cos θ 【解析】本题考查的是如何根据实际效果分解重力,应注意球与接触面间作用力的特点. 球1重力分解如图甲所示,1

tan F G θ=,2cos G

F θ

= ; 球2重力分解如图乙所示,1sin F G θ'

=,2cos F G θ'=

.

所以,挡板A 、B 所受压力之比:

11tan 1

sin cos F G F G θθθ

=='

斜面受两球压力之比:2221

cos cos cos G

F F

G θθθ

=='

【点评】(1)弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直.(2)力产生的作用效果是进行力的分解的重要依据,根据作用效果先判断分力的方向,再用平行四边形定则求解. 举一反三

【变式】质量为m 的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上,其重力产生两个效果:一是使球压紧竖直墙壁的分力F 1,二是使球拉紧悬线的分力F 2.则:1F mgtan α=,2F cos mg

α

=

题型四、正交分解法的应用

例5、质量为m 的木块,在与水平夹角为θ的推力F 作用下,沿水平地面做匀速运动,如图所示.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力应为 (

)

A .μmg

B .μ(mg +F sin θ)

C .μ(mg -F sin θ)

D .F cos θ 【答案】BD

【解析】木块匀速运动时受到四个力的作用:重力mg 、支持力F N 、摩擦力F f 、推力F ,建立如图所示的坐标系,因木块做匀速运动,所有:

F cos θ=F f F N =mg +F sin θ

又∵F f =μF N

∴F f =μ(mg +F sin θ),故BD 答案是正确的.

【评价】在对实际问题的求解中,可以用合成法,也可以用分解法,还可以用正交分解法,要善于根据题目要求,灵活选择解题方法,一般来说,在研究多个共点力作用的力学问题时,选用正交分解法比较方便. 举一反三

【变式1】如图所示,质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为 ( )

【答案】A

类型五、力的合成与分解的实际应用

例6、如图所示,质量为m 的物体用细绳OC 悬挂在支架上的O 点,轻杆OB 可绕B 点转动,求细绳OA 中张力F 的大小和轻杆OB 受力N 的大小.

【答案】 F sin mg

θ

=

N mgcot θ=

【解析】由于悬挂物的质量为m,绳OC 拉力的大小为mg,而轻杆能绕B 点转动,所以轻杆在O 点所受的压力N 将沿杆的方向(如果不沿杆的方向杆就要转动),将绳OC 的拉力沿杆和OA 方向分解,可求得F sin mg

θ

=

,N mgcot θ=. 【点评】在物体平衡中,有些题目是相似的,但实质是完全不同的,如审题时不认真,盲目地用相同的方法去求解就会出错,对于固定轻杆与转动轻杆来说,转动轻杆产生的弹力一定沿杆的方向,如果不沿杆的方向时就要转动;而固定轻杆产生的弹力不一定沿杆的方向,因为杆不可转动. 举一反三

【高清课程:力的合成与分解 例4】

【变式】求图中两种情况下,轻绳的拉力T 和轻杆中的弹力N 。

【答案】(1)453

3

mg

mg

N T =

=

(2)N mg T mg ==

【巩固练习】 一、选择题:

1.有两个共点力,F 1=2 N ,F 2=4 N ,它们合力F 的大小可能是( )

A .1 N

B .5 N

C .7 N

D .9 N

2.王飞同学练习单杠时,两臂平行握住单杠,在他两臂逐渐分开的过程中,手臂的拉力( )

A .逐渐变大

B .逐渐变小

C .先变小,后变大

D .先变大,后再变小

3.F 1、F 2合力方向竖直向下,若保持F 1的大小和方向都不变,保持F 2的大小不变,而将F 2的方向在竖直平面内转过60°角,合力的方向仍竖直向下,下列说法正确的是( )

A .F 1一定大于F 2

B .F 1可能小于F 2

C .F 2的方向与水平面成30°角

D .F 1方向与F 2的方向成60°角

4.我国自行设计建造的世界第二斜拉索桥——上海南浦大桥,桥面高46 m ,主桥全长845 m ,引桥全长7500 m ,引桥建得这样长的目的是( )

A .增大汽车上桥时的牵引力

B .减小汽车上桥时的牵引力

C .增大汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力

D .减小汽车的重力平行于引桥桥面向下的分力

5.如图甲为杂技表演的安全网示意图,网绳的结构为正方格形,O 、a 、b 、c 、d ……为网绳的结点,安全网水平张紧后,若质量为m 的运动员从高处落下,并恰好落在O 点上,该处下凹至最低点时,网绳dOe ,bOg 均成120°向上的张角,如图乙所示,此时O 点受到的向下的冲击力大小为F ,则这时O 点周围每根网绳承受的力的大小为( )

A .F

B.

2F C .F +mg D.

2

F mg

6.如图所示,两根轻绳AO 与BO 所能承受的最大拉力大小相同,轻绳长度AO

A .AO 绳先被拉断

B .BO 绳先被拉断

C .AO 绳和BO 绳同时被拉断

D .条件不足,无法判断

7.人站在岸上通过定滑轮用绳牵引低处的小船,如图所示,若水的阻力恒定不变,则在船匀速靠岸的过程中,下列说法正确的是( )

A .绳的拉力不断增大

B .绳的拉力保持不变

C .船受到的浮力保持不变

D .船受到的浮力不断减小

8.如图所示,一个物体由绕过定滑轮的绳拉着,分别用图中所示的三种情况拉住.

在这三种情况下,若绳的张力分别为F T1、F T2、F T3,轴心对定滑轮的支持力分别为F N1、F N2、F N3,滑轮的摩擦、质量均不计,则( )

A.F T1=F T2=F T3,F N1>F N2>F N3

B.F T1>F T2>F T3,F N1=F N2=F N3

C.F T1=F T2=F T3,F N1=F N2=F N3

D.F T1

二、计算题

1.如图所示,能承受最大拉力为10 N的细线OA与竖直方向成45°角,能承受最大拉力为5 N的细线OB水平,细线OC能承受足够的拉力,为使OA、OB均不被拉断,OC下端所悬挂物体的最大重力是多少?

2.如图为曲柄压榨机结构示意图,A处作用一水平力F,OB是竖直线.若杆和活塞重力不计,两杆AO与AB的长度相同;当OB的尺寸为200,A到OB的距离为10时,求货物M在此时所受压力为多少?

3.在医院里常用如图所示装置对小腿受伤的病人进行牵引治疗.不计滑轮组的摩擦和绳子的质量,绳子下端所挂重物的质量是5 kg,问:

(1)病人的腿所受水平方向的牵引力是多大?

(2)病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力共是多大?(g取10 N/kg)

【答案与解析】 一、选择题: 1.B

解析:由|F 1-F 1|≤F ≤|F 1+F 2|知,B 选项正确. 2.A

解析:当两臂夹角为θ时,手臂的拉力为F ,则

2cos 2

F G θ=,所以2cos

2

G F θ=

当θ变大时,cos 2

θ

减小,F 变大,故A 正确.

3.AC

解析:由于合力始终向下,可知F 2与F 2′的水平分力相同.故F 2与F 2′关于水平方向对称.所以F 2与水平方向成30°,设F 1与竖直方向成α,如图所示.

对各力进行分解可得: F 1sin α=F 2cos30°①

F 1cos α>F 2sin30°②

由①2

+②2

得:F 12

>F 22

.即F 1>F 2. 4.D

解析:引桥越高,斜面倾角θ越小,重力沿斜面方向的分力F =mg sin θ越小,故D 对. 5.B

解析:对O 点进行受力分析,O 点受到竖直向下的冲力F 和斜向上的网绳的拉力,设每根网绳的拉力大小为F 1,由力的合成与分解的知识可知,dOe 和bOg 竖直向上的拉力都为F 1,由2F 1=F 得12

F

F =,故B 对. 6.A

解析:物体对O 点拉力等于物体重力,此力有两个效果:一是使AO 绳拉紧;二是使BO 绳拉紧.按效果把物体对O 点的拉力分解,通过作图可得AO 绳受的力大于BO 绳受的力. 7.AD

解析:分析船的受力情况如图所示,船匀速靠岸的过程中,cos T f F F α=.F f 不变,α增大,cos α减小.所以F T 增大,A 正确,B 错误;拉力F T 竖直向上的分力为·sin T F α,因F T 、α均增大,·sin T F α增大,那么船受到的浮力不断减小,所以C 错误,D 正确.

8.A

解析:由于定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,所以F T 1=F T 2=F T 3.又轴心对定滑轮的支持力等于绳对其的合

作用力.而已知两个分力的大小、其合力与两分力的夹角θ满足关系式:F θ越大,

F 越小,故F N1>F N2>F N3,只有选项A 正确.

二、计算题 1.5 N

解析:当OC 下端所悬物重不断增大时,细线OA 、OB 所受的拉力同时增大.为了判断哪根细线先被拉断,利用假设,分别假设OA 、OB 达最大值时,看另一细线是否达到最大值,从而得到结果.可选O 点为研究对象,其受力情况如图所示,

假设OB 不会被拉断,且OA 上的拉力先达到最大值,即F 1=10 N ,根据平衡条件有

21max cos4510N 7.07 N 2

F F ?===,由于F 2大于OB 能承受的最大拉力,所以在物重逐渐增大时,细线OB 先被拉断.

再假设OB 线上的拉力刚好达到最大值(即F 2max =5 N)处于将被拉断的临界状态,根据平衡条件有F 1·cos45°=

F 2max ,F 1sin45°=F 3.

再选重物为研究对象,根据平衡条件有F 3=G max . 以上三式联立解得悬挂最大重物为

G max =F 2max =5 N.

2.5F

解析:力F 的作用效果是对AB 、AO 两杆产生沿杆方向的压力F 1、F 2,如图(a).而F 1的作用效果是对M 产生水平的推力F ′和竖直向下的压力F N ,如图(b),可得对货物M 的压力.由图可得:100

tan 1010

α=

122cos F

F F α

==

而F N =F 1sin α

则sin tan 52cos 2

N F F

F F ααα=

==

3.(1)93.3 N (2)75 N

解析:因绳子中各处与其他物体没有结点,所以绳子中各处的张力(拉力)都等于所悬挂的重物的重力,即F T =mg =50 N.

将ab 段的绳子拉力沿水平方向和竖直方向分解,如图所示.

cos30433 N T F F .?水平==,

sin3025 N T F F .?竖直==

(1)由图知,病人的脚所受水平方向的牵引力:

F 牵=F T +F 水平=50 N +43.3 N =93.3 N

(2)由图知,病人的脚和腿所受的竖直向上的牵引力:

50 N 25 N 75 N T F F F '竖直牵=+=+=

高中物理知识点总结:力的合成、力的分解

一. 本周教学内容: 第一节力的合成 第二节力的分解 二. 教学目标 1. 明确共点力、合力、分力、力的合成、力的分解的概念,理解合力与其分力在作用效果上满足等效替代关系; 2. 会应用平行四边形定则进行力的合成和力的分解; 3. 学会按力的作用效果对力进行分解,明确正交分解含义并学会正交分解; 4. 了解各种力的分解方法以及解的情况; 5. 明确力的合成与力的分解的辩证关系。 细解知识点 一、共点力 作用于同一物体且作用线能够相交于一点的几个力,称之为共点力。 二、力的合成 1、合力与分力 如果一个力作用在物体上与几个力共同作用在物体上产生的效果相同,那么这个力就是那几个力的合力,那几个力就是这个力的分力。 相同的效果包括使物体产生相同的形变或是使物体产生相同的加速度。 2、合力与分力的关系 合力与分力是一种等效代换的关系。下图中,物体在力F作用下处于静止状态,在力 F1、F2共同作用下也能处于静止状态,即F1、F2共同作用的效果与力F单独作用的效果相同,于是F是F1、F2的合力;F1、F2是力F的分力,从作用效果上可以相互替换。即,对于下图而言,可以认为没有F1、F2作用,而是有力F作用,替换后,物体的运动状态保持不变。

3、力的合成 (1)力的合成:已知分力求合力的过程称为力的合成。 (2)平行四边形定则:以表示两个分力的线段为邻边作平行四边形,该平行四边形的对角线表示合力的大小和方向。 (3)三角形定则与多边形定则 4、两个共点力的合成总结 (1)两个分力在一条直线上且同向时,它们的合力大小为两力之和,方向同两力方向。 (2)两个分力在一条直线上且反向时,它们的合力大小为两力之差,方向与较大分力方向相同。 (3)合力与分力的大小没有必然的联系,随分力间角度大小的不同,分力可能小于合力,也可能等于合力或大于合力。 (4)两个分力的大小保持不变,当两分力间的夹角变大时,合力变小。当两分力间的夹角变小时,合力变大。 (5)合力的取值范围 F1 F2 ≥ F ≥ |F1?DF2| 5、多力合成 求解三个或三个以上共点力的合力时,可先求出任意两个力的合力,再求出此合力与第三个力的总合力,依次类推,直到求完为止,求多力合力时,与求解的顺序无关。

高三物理02_力的合成与分解、物体的平衡 知识点解析、解题方法、考点突破、例题分析、达标测试

【本讲主要内容】 力的合成与分解、物体的平衡 【知识掌握】 【知识点精析】 1. 力的运算 (1)合力、分力:一个物体受到几个力的作用,可以找一个力来代替那几个力,这一个力叫合力,那几个力叫分力。 这里的“代替”是等效代替。 (2)共点力的合成 共点力:力线共点或力线的延长线共点,这个点可以不在物体上。 力是矢量,力的合成遵循平行四边形定则(三角形法)。 两个力的合力最大值和最小值:F1+F2≥ F≥|F1-F2|,三个力的最小值是否为零,可 合 看以三力为边能否构成一个三角形(或两力之和是否等于第三力)。 (3)力的分解 求一个已知力的分力就叫做力的分解。力的分解是力的合成的逆运算,也遵循平行四边形定则。 力合成时,合力有唯一解。而力分解时,一个力分解为两个力,可以有无数对解,可以根据力的效果分解力,从而得到唯一解。 分解一个已知力时,如果附带限制条件将会有确定的解,如:已知两个分力的方向,已知一个分力的大小和方向。 但是,如果已知两个分力的大小或已知一个分力的大小和另一个分力的方向,可能一解、两解、无解。 正交分解法:把一个力沿着两个相互垂直的方向进行分解。 2. 物体的平衡 (1)平衡状态:静止:物体的速度和加速度都等于零。 匀速运动:物体的加速度为零,速度不为零且保持不变。 =0。 (2)共点力作用下物体的平衡条件:合外力为零即F 合 (3)平衡条件的推论:当物体平衡时,其中某个力必定与余下的其它的力的合力等值反向。 【解题方法指导】 例1. 用轻绳AC与BC吊起一重物,绳与竖直方向夹角分别为30°和60°,如图所示。已知AC绳所能承受的最大拉力为150N,BC绳所能承受的最大拉力为100N,求能吊起的物体最大重力是多少? 3 解析:对C点受力分析如图:可知T A:T B:G=2:1:

力全章复习与巩固基础知识讲解

《力》全章复习及巩固(基础) 【学习目标】 1、知道力的概念、力的单位、力的作用效果; 2、知道力的三要素,能用示意图表示力; 3、了解物体间力的作用是相互的,并能解释有关现象; 4、理解重力、弹力产生的条件; 5.知道滑动摩擦力的概念,影响滑动摩擦力大小的因素; 6.了解摩擦在日常生活中的利用和防止。 【知识网络】 【要点梳理】 要点一、力 1、力的概念: (1)力是物体对物体的作用。 (2)力不能脱离物体而存在,发生力的作用时,一定有物体存在。 (3)直接接触的物体间可以发生力的作用,不直接接触的物体间也能发生力的作用,例如磁铁间的吸引力。 2、力的单位:国际单位:牛顿,简称:牛,符号:N。托起两个鸡蛋的力大约是1N。 3、力的作用效果:

(1)使物体的运动状态发生改变。 (2)使物体发生形变。 4、力的三要素:大小、方向、作用点。 5、力的示意图: (1)力的示意图是在分析物体受力时,只需要标明物体受力的大致情况,只画力的方向、作用点、不用画标度和大小。 (2)画法:首先找到力的作用点;其次从力的作用点,沿力的方向画一条直线;最后用箭头标出力的方向。 6、相互作用力:物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。作用力及反作用力大小相等、方向相反、作用在两个物体上。同时增大,同时减小,同时存在,同时消失,没有先后之分。 要点诠释: 1、从字面上看“物体对物体”说明有力的存在时,至少需要两个物体,力是不能脱离物体而存在的。这就是力的物质性。“对”字前面的物体,我们常把它叫施力物体(因为它施加了力),“对”字后面的物体,我们把它叫受力物体。有力存在时,一定有施力物体和受力物体。例如:人推车,人对小车施加了力,小车受到了力,所以人是施力物体,车是受力物体。 2、物体间只有发生相互作用时才会有力,若只有物体,没有作用,也不会有力。例如:人踢球,使球在草坪上滚动,人踢球时,人对球施加了力,人是施力物体,球是受力物体,当球离脚之后,人不再对球施力,球也就不再受踢力。 3、力的作用效果往往是两种效果同时都有,我们研究一个力的作用效果时,只研究主要的作用效果,例如,用脚踢足球时,脚对足球的力,同时使球发生了形变和使球的运动状态改变了,但主要的作用效果应该是运动状态改变了。 4、力的作用效果及力的三要素有关。力的三要素中任一要素都影响着力的作用效果,只要其中一要素改变了,力的作用效果就会发生改变。 要点二、弹力、弹簧测力计 1、弹力概念:物体发生弹性形变后,力图恢复其原来的形状,而对另一个物体产生力,这个力叫做弹力。 2、弹簧测力计的原理:在弹性限度内弹簧受的拉力越大,它的伸长量就越长。 3、弹簧测力计的使用 使用口诀:看量程、看分度、要校零;一顺拉、不摩擦、不猛拉;正对看、记数值、带单位。

力的合成与分解知识点典型例题

知识点1 力的合成 1.合力 当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力的作用效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力. 2.共点力 如果一个物体受到两个或者更多力的作用,有些情况下这些力共同作用在同一点上,或者虽不作用在同一点上,但他们的力的作用线延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力. 3.共点力的合成法则 求几个已知力的合力叫力的合成.力的合成就是找一个力去替代几个已知的力,而不改变其作用效果. 力的平行四边形定则:如右图所示,以表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两边夹角的对角线大小和方向就表示合力的大小和方向.(只适用于共点力) 下面根据已知两个力夹角θ的大小来讨论力的合成的几种情况: (1)当0θ=?时,即12F F 、同向,此时合力最大,12F F F =+,方向和两个力的方 向相同. (2)当180θ=?时,即12F F 、方向相反,此时合力最小,12F F F =-,方向和12 F F 、中较大的那个力相同. (3)当90θ=?时,即12F F 、相互垂直,如图,F 1 2 tan F F α= . (4)当θ为任意角时,根据余弦定律,合力F 根据以上分析可知,无论两个力的夹角为多少,必然有1212F F F F F -+≤≤成立. 【例1】 将二力F 1、F 2合成F 合,则可以肯定 ( )

A .F 1和F 合是同一性质的力 B .F 1、F 2是同一施力物体产生的力 C .F 合的效果与F 1、F 2的总效果相同 D .F 1、F 2的代数和等于F 合 【例2】 某物体在三个共点力作用下处于平衡状态,若把其中一个力1F 的方向沿顺时针转过90?而保持其大 小不变,其余两个力保持不变,则此时物体所受到的合力大小为( ) A .1F B 1 C .12F D .无法确定 【例3】 两个共点力F l 、F 2大小不同,它们的合力大小为F ,则( ) A .F 1、F 2同时增大一倍,F 也增大一倍 B .F 1、F 2同时增加10N ,F 也增加10N C .F 1增加10N ,F 2减少10N ,F 一定不变 D .若F 1、F 2中的一个增大,F 不一定增大 【例4】 有两个大小恒定的力,作用在一点上,当两力同向时,合力为A ,反向时合力为B ,当两力相互垂 直时,其合力大小为( ) A B C D 【例5】 如图,有五个力作用于同一点O ,表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两条 邻边和三条对角线.已知F 2 =10N ,则这五个力的合力大小为( ) A .20N B .30N C .40N D .60N 【例6】 如图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A 、B 点等高,O 为结点,轻绳AO 、BO 长 度相等,拉力分别为A F 、B F ,灯笼受到的重力为G .下列表述正确的是( ) A . A F 一定小于G B .A F 与B F 大小相等 C .A F 与B F 是一对平衡力 D .A F 与B F 大小之和等于G 【例7】 用一根长1m 的轻质细绳将一副质量为1kg 的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为 10N ,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g 取210m/s )( )

总复习:压力 压强(基础)知识讲解

总复习:压力压强(基础) 撰稿:冯保国审稿:史会娜【考纲要求】 1、理解压力的概念、压强的概念单位和公式; 2、固体压强的计算,增大减小压强的办法及应用; 3、液体压强的特点及相关计算; 4、大气压强与流体压强 【知识网络】

【考点梳理】 考点一、压强(高清课堂《压强》) 1.压力: (1)压力是垂直压在物体表面上的力。 (2)方向:垂直于受力面,指向被压物体。 (3)压力与重力的关系:力的产生原因不一定是由于重力引起的,所以压力大小不一定等于重力。 2.压强 (1) 定义:物体所受压力的大小与受力面积之比 (2) 公式:P=F/S。式中P表示压强,单位是帕斯卡;F表示压力,单位是牛顿; S表示受力面积,单位是平方米。 (3) 国际单位:帕斯卡,简称帕,符号是Pa。1Pa=lN/m2, 其物理意义是:lm2的面积上受到的压力是1N。 3.增大和减小压强的方法 (1)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积。 (2)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积。 考点二、液体压强(高清课堂《液体压强》) 1.液体压强的特点 (1)液体向各个方向都有压强。

(2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强相等。 (3)同种液体中,深度越深,液体压强越大。 (4)在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。 2.液体压强的大小 (1)液体压强与液体密度和液体深度有关。 (2)公式:P=ρgh。式中, P表示液体压强单位帕斯卡(Pa); ρ表示液体密度,单位是千克每立方米(kg/m3); h表示液体深度,单位是米(m)。 3.连通器——液体压强的实际应用 (1)原理:连通器里的液体在不流动时,各容器中的液面高度总是相同的。 (2)应用:水壶、锅炉水位计、水塔、船闸、下水道的弯管。 考点三、大气压强 1.大气压产生的原因:由于重力的作用,并且空气具有流动性,因此发生挤压而产生的。 2.证明大气压存在:马德堡半球实验,覆杯实验,瓶吞鸡蛋实验。 3.大气压的测量——托里拆利实验 要点诠释: (1)实验方法:在长约1m一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插 在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时测出管内

高中物理《力的合成与分解》教案

力的合成与分解【同步教育信息】 一. 本周教学内容: 力的合成与分解 二. 知识要点: 理解力的合成和合力的概念。掌握力的平行四边形定则。会用作图法求共点力的合力,会用三角形知识计算合力。知道合力大小与分力间夹角关系,知道矢量概念。理解力的分解和分力概念。理解力的分解是力的合成的逆运算,遵循力的平行四边形定则。能根据力的实际作用效果进行力的分解。会计算分力大小。 三. 学习中注意点: (一)力的合成、合力与分力 1. 合力与分力:如果一个力作用在物体上,产生的效果,与另外几个力同时作用于这个物体上产生的效果相同,原来的一个力就是另外几个力的合力。另外几个力叫分力。 合力是几个力的等效力,是互换的,不是共存的。 2. 共点力:几个力的作用点相同,或几个力的作用线相交于一个点,这样的力叫共点力。 3. 力的合成:求几个共点力的合力的过程叫力的合成。 力的合成就是在保证效果相同的前提下,进行力的替代,也就是对力进行化简,使力的作用效果明朗化。 现阶段只对共点(共面)力进行合成。

4. 平行四边形定则:两个共点力的合力与分力满足关系是:以分力为邻边做平行四边形,以共点顶向另一顶点做对角线,即为合力。这种关系叫平行四边形定则。 5. 力的合成方法:几何作图法,计算法。 6. 多个力的合成先取两个力求合力,再与第三个力求合力,依次进行下去直到与最后一个分力求得的合力就是多个力的合力。 7. 力是矢量:有大小有方向遵循平行四边形定则。凡矢量有大小有方向还要遵循平行四边形定则。 (二)力的分解 1. 力的分解:由一个已知力求分力的过程叫力的分解。 2. 力的分解中分力与合力仍遵循平行四边形定则,是力的合成的逆运算。 3. 分解一个力时,对分力没有限制,可有无数组分力。 4. 分解力的步骤 (1)根据力作用效果确定分力作用的方向,作出力的作用线。 (2)根据平行四边形定则,作出完整的平行四边形。 (3)根据数学知识计算分力 5. 一个力分解为二个分力的几种情况 (1)已知合力及两分力方向,求分力大小,有唯一定解。 (2)已知合力及一个分力的大小方向,求另一分力大小方向,有唯一定解。 (3)已知合力及一个分力方向,求另一分力,有无数组解,其中

力的合成与分解经典知识总结

北京四中编稿老师:肖伟华审稿老师:肖伟华责编: 郭金娟 力的合成与分解 本节课我们需要掌握以下几个概念: 1、合力与分力; 2、力的合成、分解; 3、矢量与标量; 4、熟练掌握力的合成与分解的定则:平行四边形定则。 5、理解一种物理学处理问题的方法:等效替代法,并能用这种方法解决有关力学问题。 一、合力与分力: 在实际问题中,一个物体往往同时受到几个力的作用。如果一个力产生的效果与原来几个力产生的效果相同,这个力就叫那几个力的合力,而那几个力就叫这个力的分力。 二、力的合成与分解: 求几个力的合力的过程叫力的合成,求一个力的分力的过程叫力的分解。 合力与分力有等效性与可替代性。求力的合成的过程实际上就是寻找一个与几个力等效的力的过程;求力的分解的过程,实际上是寻找几个与这个力等效的力的过程。 三、力的平行四边形定则: 在中学阶段,我们主要处理平面力学中的共点力的合成与分解。 1、一条直线上的两个共点力的合成方法: 选定一定正方向,我们用“+”、“-”号代表力的方向,与正方向相同的力前面加“+”号,与正方向相反的力前面加“-”号。有了这种规定以后,一条直线上的力的合成就可以转化为代数加减了:当两个力的方向相同时,合力的大小等于两个分力数值相加,方向与分力的方向相同;当两个力的方向相反时,合力的大小等于两个分力数值上相减,方向与大的那个分力相同。 2、互成角度的共点力的合成、分解: 实验表明,两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向,这就是力的平行四边形定则。 力的分解是合成的逆运算,即以表示合力的有向线段为对角线,作平行四边形,与合力作用点共点的两个邻边就表示两个分力的大小和方向。 在理解力的合成与分解时应注意的问题: 1)合力与分力在效果上是相同的,可以互相替代。在求力的合成时,合力只是分力的效果,实际并不存在;同样,在求力的分解时,分力只是合力产生的效果,实际并不存在。因此在进行受力分析时,不能同时把合力与分力都当作物体所受的力。

力的平衡(基础) 知识讲解

力的平衡(基础) 【学习目标】 1、知道合力、分力,能够处理同一直向上二力的合成 2、知道什么是平衡状态,平衡力,理解二力平衡的条件; 3、会用二力平衡的条件解决问题; 4、掌握力与运动的关系。 【要点梳理】 要点一、力的合成 1.合力:如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力 2.分力:组成合力的每一个力叫分力 要点诠释: 同一直线上二力的合成: (1)同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向跟着两个力的方向相同,即F=1F +2F ; (2)同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大的那个力的方向相同,即F=1F -2F (1F >2F ) 要点二、平衡状态和平衡力 物体处于静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。物体在受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这几个力是平衡力。 要点诠释: 1.平衡力与平衡状态的关系:物体在平衡力的作用下,处于平衡状态,物体处于平衡状态时要么不受力,若受力一定是平衡力。 2.物体受平衡力或不受力保持静止或匀速直线运动状态。 要点三、二力平衡 作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。要点诠释: 1.二力平衡的条件 概括说就是“同物、等大、反向、共线”。 (1)同物:作用在同一物体上的两个力。 (2)等大:大小相等。 (3)反向:两个力方向相反。 (4)共线:两个力作用在同一条直线上。 2.二力平衡的条件的应用: (1)根据平衡力中一个力的大小和方向,判定另一个力的大小和方向。 (2)根据物体的平衡状态,判断物体的受力情况。

高中物理 力的合成·教案

力的合成·教案 一、教学目标 1.利用实验归纳法,得出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则,并能初步运用平行四边形定则求合力。 2.培养动手操作能力、物理思维能力和科学态度。 二、重点与难点分析 通过探索性实验,归纳出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则。 三、教学器材 教师用器材:平行四边形定则实验器、钩码(12个)、细线若干、弹簧秤(3只)、橡皮筋(3条)、方木板(1块)、平行四边形定则演示器(2个)、投影(1套)、微机(1套)、三角板(2个)。 学生用器材30套,每套包括:方木板(1块)、弹簧秤(2个)、橡皮筋(1条)、8开白纸(1张)、50cm细线(1根)、图钉(1个)、有刻度的三角板(2个)、记号笔(1支)、大铁夹(1个)。 四、主要教学过程 1.引入教学 [复习与提问] 在初中,我们学过“一个力产生的效果,与两个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那两个力的合力,求两个力的合力叫做二力的合成。 提问:已知同一直线上的两个力F1、F2的大小分别为2N、3N,如果F1、F2的方向相同,那以它们的合力大小是多少?合力沿什么方向? 引导回答:5N,方向与F1、F2的方向相同。 进一步提问:如果F1、F2的方向相反,那么它们的合力大小是多少?合力沿什么方向? (1N,方向与较大的那个力的方向相同。)

(板书)同一直线上两个力的合力,与两个力的大小、方向两个因素有关。并讲述这就是初中所学的“同一直线上二力的合成。” (投影1)在现实生活中,有这样的例子:两位同学沿不同方向共同用力提住一袋土石,解放军战士一人也能提住同一袋土石。 (演示1) 将橡皮筋一端固定在M点,用互成角度的两个力F1、F2共同作用,将橡皮筋的另一端拉到O点;如果我们只用一个力,也可以将橡皮筋的另一端拉到O点。如图1、图2所示。 一个力F产生的效果,与两个力F1、F2共同作用产生的效果相同,这个力F 就叫做那两个力F1、F2的合力,而那两个力F1、F2就叫这个力F的分力。求F1、F2两个力的合力F,也叫做二力的合成。如图3所示。 与初中的二力合成不同的是,F1、F2不在同一直线上,而是互成角度。 这节课我们就来研究互成角度的两个力的合成(板书:1.5 力的合成) [过渡]同一直线上两个力的合力,跟两个力的大小、方向两个因素有关。那么,(板书)互成角度的两个力的合力跟两个力的哪些因素有关呢? 2.新课教学 提问:互成角度的两个力的合力与分力的大小、方向是否有关?如果有关,又有什么样的关系?我们通过实验来研究这个问题。首先,应该确定两个分力的大小、方向;再确定合力的大小、方向;然后才能研究合力与两个分力的大小、方向的关系。 那么怎样确定两个分力F1、F2的大小、方向呢? 启发学生回答:用弹簧秤测量分力的大小,分力的方向分别沿细绳方向,即沿所标明的虚线方向。 [讲解弹簧秤的使用] 在使用弹簧秤测量力的大小时,首先,要观察弹簧秤的零刻度及最小刻度,同时要注意弹簧秤的正确使用及正确的读数方法。

力的合成与分解 知识点总结与典例(最新)

力的合成与分解 知识点总结与典例 【知识点梳理】 知识点一力的合成 1.共点力合成的常用方法 (1)作图法:从力的作用点起,按同一标度作出两个分力F1和F2的图示,再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形,画出过作用点的对角线,量出对角线的长度,计算出合力的大小,量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示). (2)计算法:几种特殊情况的共点力的合成. 类型作图合力的计算 ①互相垂直F=F21+F22 tan θ= F1 F2 ②两力等大,夹角为θF=2F1cos θ 2 F与F1夹角为 θ 2 ③两力等大且夹角为 120° 合力与分力等大 (3)力的三角形定则:将表示两个力的图示(或示意图)保持原来的方向依次首尾相接,从第一个力的作用点,到第二个力的箭头的有向线段为合力.平行四边形定则与三角形定则的关系如图甲、乙所示. 2.合力的大小范围 (1)两个共点力的合成 |F1-F2|≤F合≤F1+F2 即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力反向时,合力最小,为|F1-F2|,当两力同向时,合力最大,为F1+F2. (2)三个共点力的合成

①三个力共线且同向时,其合力最大,为F1+F2+F3. ②任取两个力,求出其合力的范围,如果第三个力在这个范围之内,则三个力的合力最小值为零;如果第三个力不在这个范围内,则合力最小值等于最大的力减去另外两个力. 【归纳总结】 三种特殊情况的共点力的合成 类型作图合力的计算 ①互相垂直F=F21+F22 tan θ= F1 F2 ②两力等大,夹角θF=2F1cos θ 2 F与F1夹角为 θ 2 ③两力 等大且夹角 120° 合力与分力等大 知识点二力的分解 1.矢量、标量 (1)矢量 既有大小又有方向的量。相加时遵从平行四边形定则。 (2)标量 只有大小没有方向的量。求和时按代数法则相加。有的标量也有方向。 2.力的分解 (1)定义 求一个力的分力的过程。力的分解是力的合成的逆运算。 (2)遵循的原则 ①平行四边形定则。 ②三角形定则。 3.分解方法 (1)按作用效果分解力的一般思路

初二物理经典《力》全章复习与巩固(基础) 知识讲解

《力》全章复习与巩固(基础) 【学习目标】 1、知道力的概念、力的单位、力的作用效果; 2、知道力的三要素,能用示意图、力的图示表示力; 3、了解物体间力的作用是相互的,并能解释有关现象; 4、理解重力、弹力产生的条件和特性。 【知识网络】 【要点梳理】 要点一、力 1、力的概念: (1)力是物体对物体的作用。 (2)力不能脱离物体而存在,发生力的作用时,一定有物体存在。 (3)直接接触的物体间可以发生力的作用,不直接接触的物体间也能发生力的作用,例如磁铁间的吸引力。 2、力的单位:国际单位:牛顿,简称:牛,符号:N。托起两个鸡蛋的力大约是1N。 3、力的作用效果: (1)使物体的运动状态发生改变。 (2)使物体发生形变。 4、力的三要素:大小、方向、作用点。 5、力的示意图: (1)力的示意图是在分析物体受力时,只需要标明物体受力的大致情况,只画力的方向、作用点、不用画标度和大小。 (2)画法:首先找到力的作用点;其次从力的作用点,沿力的方向画一条线段;最后用箭头标出力的方向。 6、相互作用力:物体间力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体。作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在两个物体上。同时增大,同时减小,同时存在,同时消失,没有先后之分。 要点诠释: 1、从字面上看“物体对物体”说明有力的存在时,至少需要两个物体,力是不能脱离物体而存在的。这就是力的物质性。“对”字前面的物体,我们常把它叫施力物体(因为它施加了力),“对”字后面的物体,我们把它叫受力物体。有力存在时,一定有施力物体和受力物体。例如:人推车,人对小车施加了力,小车受到了力,所以人是施力物体,车是受力物体。 2、物体间只有发生相互作用时才会有力,若只有物体,没有作用,也不会有力。例如:人踢球,使球

第2单元力的合成与分解

第二早第二单元力的合成与分解 [课时作业] 命题设计 题 号目标\难度 较易中等稍难 单一目标 力的合成1、3、69 力的分解4、5、78、11 综合 目标 综合应用21012一、单项选择题(本题共6小题,每小题7分,共42分) 1?手握轻杆,杆的另一端安装有一个小滑轮C,支持着悬挂重物的绳子,如图1所示,现保持滑轮C的位置不变,使杆向下转动一个角度,则杆对滑轮C 的作用力将() A .变大B.不变 C ?变小D.无法确定 解析:杆对滑轮C的作用力大小等于两绳的合力,由于两绳的合力不 变,故杆对滑轮C的作用力不变. 答案:B 2?如图2所示,用一根长为I的细绳一端固定在0点,另一端悬挂质量为30°角 且绷紧,小球A处于静止,对小的小球A,为使细绳与竖直方向夹 球施加的最小的力是 A. .3mg B. 2 mg 1 C.2mg 解析:将mg在沿绳方向与垂直于绳方向分解,如图所示. D. 3 mg (

1 所以施加的力与 F i 等大反向即可使小球静止,故 F min = mgsin30 = qmg ,故选C. 答案:C 3. (2010镇江模拟)如图3所示是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图?使用时,用 撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动,把涂料均匀地粉刷到墙壁上?撑竿的重量和 墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长?粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上 推涂料滚,使撑竿与墙壁间的夹角越来越小?该过程中撑竿对涂料滚的推力为 F i ,墙壁对涂料滚的支持力为 F 2,下列说法正确的是 ( ) A ? F i 、F 2均减小 B ? F i 、F 2均增大 C ? F i 减小,F 2增大 D ? F i 增大,F 2减小 解析:在缓缓上推过程中涂料滚受力如图所示. 由平衡条件可知: F i sin 0— F 2= 0 F i cos 0— G = 0 G 解得F i = s 0 cos 0 F 2= Gtan 0 由于0减小,所以F i 减小,F 2减小,故正确答案为 A. 答案:A 4?如图4甲所示为杂技表演的安全网示意图,网绳的结构为正方格形, 0、a 、b 、c 、d …等 为网绳的结点?安全网水平张紧后,若质量为 m 的运动员从高处落下,并恰好落在 0点 上.该处下凹至最低点时,网绳 dOe 、bOg 均成i20°向上的张角,如图乙所示,此时 0点 受到的向下的冲击力大小为 F ,则这时0点周围每根网绳承受的力的大小为 ( ) F + mg D. 2 解析:0点周围共有4根绳子,设每根绳子的力为 F ',则4根绳子的合力大小为 2F ', mg F B.2

高中物理 力的合成实验

力的合成实验 1.如图为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图.(1)请将下面实验的主要步骤补充完整. ① 将橡皮筋的一端固定在木板上的A点.另一端拴上两根绳 套,这一端叫做结点。每根绳套分别连着一个弹簧测力计: ②第一次拉:沿着互成角度的两个方向拉弹簧测力计.将橡皮筋的 结点拉到某一位置,将此位置标记为O点,并记录__________ ③第二次拉:再用一个弹簧测力计将橡皮筋的结点仍拉至_________ 点,记录__________. (2)以上两次都将结点拉至同一位置O点,这样做的目的是__________. (3)在图乙中,方向一定沿AO方向的是力______.(填“F”或“F′”) 2.“探究求合力的方法”的实验装置如图甲所示。 (1)某次实验中,弹簧测力计的指针位置如图甲所示。其中,细绳CO对O点的拉力大小为____N。 (2)请将图甲中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F合画在图乙上______。由图求出合力的大小F合

=________ N。(保留两位有效数字) 3.在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。 (1)实验对两次拉抻橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的_________________(填字母代号)。 A. 将橡皮条拉伸相同长度即可 B. 将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 C. 将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D. 将橡皮条和绳的结点拉到相同位置 (2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是_______(填字母代号)。 A. 两细绳必须等长 B. 弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C. 用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D. 拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要近些 E. 用两弹簧秤拉时,互成的角度不宜太小或太大 (3)该实验方案中必须要用的器材有_________________ A. 刻度尺 B. 量角器 C. 橡皮筋 D. 细绳 (4)实验目的为“探究”或“验证”,作图有什么不同?

高中物理知识讲解 力的合成与分解

力的合成与分解 【典型例题】 类型一、求合力的取值范围 例1、物体同时受到同一平面内的三个共点力的作用,下列几组力的合力不可能为零的是( ) A.5 N,7 N,8 N B.5 N,2 N,3 N C.1 N,5 N,10 N D.10 N,10 N,10 N 【答案】C 【解析】分析A?B?C?D各组力中,前两力合力范围分别是:2 N≤F合≤12 N,第三力在其范围之内:3 N≤F合≤7 N,第三力在其合力范围之内;4 N≤F合≤6 N,第三力不在其合力范围之内;0≤F合≤20 N,第三力在其合力范围之内,故只有C中第三力不在前两力合力范围之内,C中的三力合力不可能为零. 【点评】共点的三个力的合力大小范围分析方法是:这三个力方向相同时合力最大,最大值等于这三个力大小之和;若这三个力中某一个力处在另外两个力的合力范围中,则这三个力的合力最小值是零. 举一反三 【变式】一个物体受三个共点力的作用,它们的大小分别为F1=7 N、F2=8 N、F3=9 N.求它们的合力的取值范围?【答案】0≤F≤24 N 类型二、求合力的大小与方向 例2、如图所示,物体受到大小相等的两个拉力作用,每个拉力都是20 N,夹角是60°,求这两个力的合力. 【解析】本题给出的两个力大小相等,夹角为60°,所以可以通过作图和计算两种方法计算合力的大小. 解法1(作图法):取5 mm长线段表示5 N,作出平行四边形如图甲所示,量得对角线长为35 mm.合力F大小为35 N,合力的方向沿F1、F2夹角的平分线. 解法2(计算法):由于两个力大小相等,所以作出的平行四边形是菱形,可用计算法求得合力F,如图乙所示,【点评】力的合成方法有“作图法”和“计算法”,两种解法各有千秋.“作图法”形象直观,一目了然,但不够精确,误差大;“计算法”是先作图,再解三角形,似乎比较麻烦,但计算结果更准确. 【高清课程:力的合成与分解例2】 例3、如左图在正六边形顶点A分别施以F1~F55个共点力,其中F3=10N,A点所受合力为;如图,在A 点依次施以1N~6N,共6个共点力.且相邻两力之间夹角为600,则A点所合力为。

力 复习与巩固基础 知识讲解

复习与巩固力 审稿:吴楠楠编稿:周军 【知识络】 重力 力弹力 相互作用摩擦力力 力的合成 力的合成与分解 力的分解 大小:G=mg ,g=9.8N/kg 重力方向:竖直向下 等效作用点:重心

大小:由物体所处的状态、所受其它外力、形变程度来决定 弹力三种性质力方向:总是跟形变的方向相反,与物体恢复形变的方向一致 胡克定律:F=-kx 相?F?F;方向:与物体相对运动方向相反滑动摩擦力:大小:互摩擦力作0?F?F;方向:与物体相对运动趋势方向相反静摩擦力:大小:m用F?F?F?F?F基本规则:平行四边形 定则,2121力的合成与分解 一个常用方法:正交分解法 【考纲要求】 1、理解重力产生的条件,清楚重心采用了等效的方法。 2、知道弹力与摩擦力产生的条件。理解弹力与摩擦力之间的关系。会求静摩擦力和滑动摩擦力。 3、理解力的合成满足平行四边形定则。知道两个力合力的范围,会求三个或多个力的合力。 4、理解力的分解是合成的逆运算,注意分解时力的作用点不能变。清楚合成与分解只是研究问题的方法,不能说物体同时受到合力与分力。 【考点梳理】 知识点一、力的概念 (1)力是物体之间的相互作用。力不能脱离物体而存在。“物体”同时指施力物体和受力物体。(2)力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生变化。 (3)力的三要素:大小、方向、作用点。力的三要素决定了力的作用效果。 N )力是矢量,既有大小,又有方向。力的单位:4(. (5)力的分类: 按力的性质分:可分为重力、弹力、摩擦力等。 按力的效果分:可分为压力、支持力、动力、阻力等。 知识点二、重力 (1)重力不是万有引力,重力是由于万有引力产生的。 (2)重力的大小G=mg,在同一地点,物体的重力与质量成正比。 (3)重力的方向竖直向下或与水平面垂直。但不能说重力的方向一定指向地心。

高中物理《力的合成》教学设计

《力的合成》教学设计 1 教材分析 本节课是探究矢量运算的普遍法则──平行四边形定则。这个定则是矢量运算的工具,掌握好这个定则是学好高中物理的基础.本章是高中力学的基础知识,如何从代数运算过渡到矢量运算是本节的难点。同时,平行四边形定则的探究过程,对培养学生科学的探究精神也有很重要的作用。 教科书用简单的语言和一幅卡通图引入了合力和分力的概念及等效代替的物理思想。通过生活中的实例“提水”说明合力与分力是等效代替的关系。比较直观,学生也容易接受。将求合力的方法──平行四边形定则,由旧教材的验证实验改成新教材的探究实验,说明新教材更注重知识的形成过程。教材中对于“平行四边形定则”的得出是希望学生自己动手设计出实验方案,以探究的方式去寻找分力与其合力的关系,最终发现结论。让学生在探究过程中掌握知识,培养能力,领悟科学研究的魅力,并学会互相交流合作。在探究实验之前,教科书上设置了“思考与讨论”栏目,让学生思考猜想,也体现了科学猜想在科研中的重要性。为了降低探究的难度,书中写出了探究时要注意的4个问题,以及“建议用虚线把合力的箭头端分别与两分力的箭头端连接”等提示性的话语帮学生突破思维的障碍。在得出矢量的合成法则──平行四边形定则后,教科书又设计了简单的例题让学生练习尝试使用“平行四边形定则”去求合力。随后又点明了多力合成的办法和思路,可以进一步加深学生对“等效替代”的理解。紧接着又通过“思考与讨论”栏目让学生知道合力与原来两分力夹角的关系,还将初中的“同一直线上二力的合成”情景也包含了进去,让学生认识到“同一直线上二力的合成”只是“平行四边形定则”的特殊情形。最后教材通过生活中的插图说明了共点力的概念及平行四边形定则的适用条件。 2 学情分析学生在初中只接受过求同一直线上二力的合力问题,升入高中后,开始接触矢量的概念,对位移,速度,加速度,力这些矢量有一点感性

力的合成与分解的知识点

力的合成与分解 掌握内容: 1、力的合成与分解。会用直角三角形知识及相似三角形等数学知识求解。 2、力的分解。 3、力矩及作用效果。 知识要点: 一、力的合成: 1、定义:求几个力的合力叫力的合成。 2、力的合成: (1)F F 12,同一直线情况同向反向()F F F F F F F F =+=->??? 121212 (2)F F 12,成θ角情况: ①遵循平行四边形法则。 两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段作邻边,作平行四边形,平行四边形的对角线表示合力的大小和方向。 作图时应注意:合力、分力作用点相同,虚线、实线要分清。 ②应用方法作图法:严格作出力的合成图示,由图量出合力大小、方向。计算法:作出力的合成草图,根据几何知 识算出大小、方向。F ????? ?? 注意:在F F 12,大小一定的情况下,合力F 随θ增大而减小,随θ减小而增大,F 最大值是F F F F F F F F 121212+->,最小值是(),范围是 ()~()F F F F 1212-+,F 有可能大于任一个分力,也有可能小于任一个分力,还可能等于某一个分力的大小,求多个力的合力时,可以先求出任意两个力的合力,再求这个合力与第三个力的合力,依此类推。 二、力的分解: 求一个力的分力叫力的分解。是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形法则。一个力的分解应掌握下面几种情况: 1、已知一个力(大小和方向)和它的两个分力的方向,则两个分力有确定的值; 2、已知一个力和它的一个分力,则另一个分力有确定的值;

3、已知一个力和它的一个分力的方向,则另一分力有无数解,且有最小值(两分力方向垂直); 4、一个力可以在任意方向上分解,且能分解成 无数个分力; 5、一个分力和产生这个分力的力是同性质力, 且产生于同一施力物体,如图18中,G 的分力是沿 斜面的分力和垂直于斜面的分力(此力不能说成是 对斜面的压力)。 6、在实际问题中,一个力如何分解,应按下述步骤:①根据力F 产生的两个效果画出分力F F 12和的方向;②根据平行四边形法则用作图法求F F 12和的大小,且注意标度的选取;③根据数学知识用计算法求出分力F F 12和的大小。 三、力的正交分解法: 在处理力的合成和分解的复杂问题时,有一种比较简便宜行的方法——正交分解法。 求多个共点力合成时,如果连续运用平行四边形法则求解,一般说来要求解若干个斜三角形,一次又一次地求部分的合力的大小和方向,计算过程显得十分复杂,如果采用力的正交分解法求合力,计算过程就简单多了。 正交分解法——把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解,其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量运算。 力的正交分解法步骤如下: 1、正确选定直角坐标系:通常选共点力的作用点为坐标原点,坐标轴的方向的选择则应根据实际问题来确定。原则是使坐标轴与尽可能多的力重合,即是使需要向两坐标轴投影分解的力尽可能少,在处理静力学问题时,通常选用水平方向和竖直方向上的直角坐标,当然在其它方向较简便时,也可选用。 2、分别将各个力投影到坐标轴上:分别求x 轴和y 轴上各力的投影的合力F x 和F y 其中: F F F F F F F F x x x x y y y y =+++=+++123123 (式中的F F F x y x y 111和是在轴和轴上的两个分量,其余类推。) 这样,共点力的合力大小可由公式: F F F x y =+()()22求出。 设力的方向与x 轴正方向之间夹角是α。 tg F F y x α=

弹力力的测量知识讲解

弹力力的测量 【学习目标】 1、知道什么是弹力及弹力产生的条件; 2、了解弹簧测力计的原理,会使用弹簧测力计。 【要点梳理】 要点一、弹力 1、概念:发生了弹性形变的物体,由于要恢复原来的形状,对给它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力。 2、方向:(1)压力和支持力的方向总是垂直于接触面指向被压或被支持的物体; (2)悬线对物体拉力的方向总是沿着悬线指向悬线收缩的方向。 要点诠释: (1)物体受力发生形变,不受力时又能自动恢复原来形状的特性叫做弹性。能自动恢复原来形状的形变叫弹性形变;物体由于弹性形变而产生的力叫做弹力。物体的弹性形变程度越大,产生的弹力越大。物体受力发生形变,不受力时无法恢复原来形状的特性叫做范性(又称塑性)。不能恢复原来形状的形变叫范性形变。 (2)日常所称的拉力、压力、支持力等,其实质都是弹力。例如,桌面对茶杯的支持力,其实质就是桌面发生了微小的形变后对茶杯向上的弹力。 注意:弹簧的弹性有一定的限度,超过了这个限度就不能完全复原。 要点二、弹簧测力计(高清课堂《弹力弹簧测力计》388539弹簧测力计) 1、弹簧测力计的原理:在弹性限度内弹簧受的拉力越大,它的伸长量就越长。 2、弹簧测力计的使用 使用口诀:看量程、看分度、要校零;一顺拉、不摩擦、不猛拉;正对看、记数值、带单位。 使用方法: (1)使用前,应使指针指在零刻度线; (2)所测的力不能大于测力计的测量限度; (3)不要让指针与刻度盘摩擦; (4)读数时,视线应穿过指针与刻度盘垂直。

【典型例题】 类型一、弹力 1、(2015?锦江区模拟)关于弹力,下列说法错误的是() A.弹力是指弹簧形变时对其他物体的作用 B.压力、支持力、拉力都属于弹力 C.在弹性限度内,同一弹簧受到的拉力越大伸长越长 D.弹力是指发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,对接触它的物体产生的力 【思路点拨】发生弹性形变的物体,在恢复原来形状时才会产生弹力;产生弹力的条件是:有弹性形变,相互接触。 【答案】A 【解析】A、发生弹性形变的物体都会产生弹力,弹力不是仅弹簧具有的。此选项错误;B、压力、支持力、拉力都是按照作用效果命名的,都是弹力。此选项正确;C、在弹性限度内,同一弹簧的伸长与受到的拉力成正比。此选项正确;D、弹力是指物体发生弹性形变时,对跟它接触的物体产生的力。此选项正确;故选A。 【总结升华】本题解答的关键是要明确弹力的定义、产生条件、大小、方向,基础题。 举一反三: 【变式】下列哪个力不属于弹力() A、地面对人的支持力 B、重力 C、人对车的推力 D、绳子对物体的拉力 【答案】B 2、在下图中,A、B两球相互间一定有弹力作用的图是() A. B. C. D. 【思路点拨】可以用假设法去判断弹力是否一定存在 【答案】B 【解析】弹力的产生必须满足两个条件:相互接触且发生弹性形变。 由图可知:A、C中两个小球都相互接触,但它们之间并没有相互挤压的作用,也就不能发生弹性形变,从而不能产生弹力。 D无法确定两个小球之间到底有没有挤压作用,所以也就无法确定有没有弹力。 B中,两个小球所受的重力与绳子的拉力不是一对平衡力,所以这两个小球都受到了对方力的作用,从而发生弹性形变产生弹力。

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