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人教版高中物理必修一力的合成与分解

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人教版高中物理必修第1册 3.5 力的合成和分解

人教版高中物理必修第1册 3.5 力的合成和分解

【思考辨析】 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”． (1)合力的作用可以替代几个分力的共同作用，它与分力是等效替代 关系．( √ ) (2)合力总比分力大．( × ) (3)力F的大小为100 N，它的一个分力F1的大小为60 N，则另一个分 力可能小于40 N．( × ) (4)由于矢量的方向可以用正、负表示，故具有正负值的物理量一定 是矢量．( × ) (5)矢量与标量的区别之一是它们的运算方法不同．( √ )
例2 岸边两人同时用力拉小船，两力的大小和方向如图所示．请分 别用作图法和计算法求出这两个力的合力．
【答案】 600 N，方向与F1成60°
(2)计算法：如图所示，平行四边形的对角线AB、OD交于C点，由于
OA＝OB，所以平行四边形OADB是菱形，OD与AB互相垂直平分， OD是∠AOB的角平分线，则∠AOD＝60°，OD＝2OC＝2OA cos 60°
A．有唯一解 B．有两组解 C．有无数组解 D．无解
【答案】 B
例4 如图所示，水平地面上有一重60 N的物体，在与水平方向成 30°角斜向右上、大小为20 N的拉力F作用下匀速运动，求地面对物 体的支持力和摩擦力大小．
针对训练3 如图所示，已知共面的三个力F1＝20 N、F2＝30 N、F3＝40 N作用 于物体的同一点上，三个力之间的夹角都是120°，求合力的大小和 方向．
3．力的正交分解法 把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解的方法叫力的正交分解 法． 如图所示，将力F沿x轴和y轴两个方向分解，则
Fx＝F cos α Fy＝F sin α
典例示范
例3 如图所示，将一个力F＝10 N分解为两个分力，已知一个分力F1 的方向与F成30°角，另一个分力F2的大小为6 N，则在该力的分解中 ()

3.4 力的合成和分解课件人教版高中物理必修第一册(共46张PPT)

3.4 力的合成和分解课件人教版高中物理必修第一册(共46张PPT)

F2
F 大小:F = 15X5N= 75N
15N
方向:与F1成530斜向
530
F1
右上方
平行四边形定则的应用
2、计算法求合力 ：（精确）
【例题】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。
根据平行四边形定则作出下图:
F2
F合 由直角三角形可得
F合 F12 F22 75N
θ
F1
方向：与F1成 tanθ=4/3斜向右上方
练习：
1、关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力F的关系，下列说法中
正确的是（ BD ）
A、分力与合力同时作用在物体上 B、分力同时作用于物体时产生的效果与合力单独作用于物体时产生的 效果相同
C、F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大 D、F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小 E、F的大小一定大于F1、F2中的最大者 F、F的大小不能小于F1、F2中的最小者
不是物体又多受了一个合力
二、力的合成
定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成
二、力的合成
1、同一直线上两个力的合成
F1=4N
（1）同向相加
0 F2=3N
F = F1+F2= 7N
大小F =F1+F2，方向与两力方向相同
二、力的合成
1、同一直线上两个力的合成
F2=3N
（2）反向相减
0
F1=4N
F = F1-F2= 1N
F3
F4
F123
F1234 F12
F2
F1
先求出两个力的合力，再求出这个合力 跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成 进去，最后得到的结果就是这些力的合力

高中物理第三章相互作用--力4力的合成和分解课件新人教版必修第一册

高中物理第三章相互作用--力4力的合成和分解课件新人教版必修第一册
甲
(2)计算法. 先画出力的平行四边形,如图乙所示.
乙 由于 OC=OD,所以得到的平行四边形是菱形,连接 CD、 OE,两对角线垂直且平分,∠COO'=30°,在△OCO'中,OO'=
OC·cos 30°.在力的平行四边形中,各线段的长表示力的大 小,OC 表示 300 N,则有 =F1cos 30°,所以合力 F=2F1cos 30° =2×300× N=520 N,方向竖直向下. 答案：520 N,方向竖直向下
2.在图乙中,两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头.第三 个人也可以单独将该牌匾拉上墙头.第三个人的力与两个人 共同作用的力有什么关系?该牌匾是不是同时受这三个人的 力的作用?
答案：第三个人的力与前面两个人共同作用的力的效果 相同;两个人共同作用的力可以看成第三个人的力的分力, 第三个人的力等于前面两个人共同作用的力的合力.不是.
3.合力一定大于分力. ( × ) 4.平行四边形定则也适用于多个共点力求合力. ( √ ) 5.一个力只能分解为两个分力. ( × )
探究一 合力和分力 问题情境 观察三个图中的作用力.
甲
乙
丙
1.找出它们的区别并总结什么是共点力. 答案：甲图中,三个力共同作用在物体同一点上;乙图中, 三个力虽然不作用在同一点上,但它们的作用线交于一点;丙图 中的力既没有作用在同一点上,它们的作用线也不交于一点.几 个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于一 点,这几个力叫作共点力.
知识点一 合力和分力 1.一个大人能够提起一桶水,两个小孩一起用力也可以提 起这桶水,那么大人与小孩施加的力所达到的效果是否相同? 可以用一个大人的力替换两个小孩的作用力吗? 答案：作用效果相同,可以等效替代. 2.阅读教材第 68 页,请区分这个大人的力和那两个小孩的 力谁是合力?谁是分力? 答案：大人的力叫合力,两个小孩的力叫分力.

人教版高中物理必修第1册 第三章 相互作用—— 力 4 力的合成和分解

人教版高中物理必修第1册 第三章 相互作用—— 力 4 力的合成和分解
解析 两个分力大小一定,夹角越大,合力越小。
答案 ×
)
)
2.(多选)关于合力与分力的说法,正确的是(
)
A.一个合力与它的两个分力是等效的
B.一个合力与它的两个分力作用点相同
C.一个合力与它的两个分力是同性质的力
D.一个合力一定大于它的任意一个分力
解析 合力与它的分力的作用点必然相同,合力与分力本来就是从效果相等
如图所示,用图示中的线段表示150 N的力,用一个点O代表牌匾,依题意作出
力的平行四边形。用刻度尺量出平行四边形的对角线长为图示线段的5倍,故
合力大小为F=150×5 N=750 N,用量角器量出合力F与F1的夹角θ=53°。
方法二 计算法
设F1=450 N,F2=600 N,合力为F。
由于F1与F2间的夹角为90°,根据勾股定理,得
2.标量:只有大小,没有方向,相加时遵从算术法则的物理量叫作标量。
[自我检测]
1.正误辨析
(1)两个力的合力一定大于任一个分力。(
)
解析 合力与分力是等效替代的关系,合力在两个分力之差与两个分力之和
之间,合力不一定大于任意一个分力,也可能小于其中任意一个分力。
答案 ×
(2)合力与其分力同时作用在物体上。(
一个分力
的方向
②当 F1<Fsin θ 时,
无解
③当 Fsin θ<F1<F
时,有两组解
④当 F1≥F 时,有一
组解
3.按力的作用效果分解
具体问题中将一个力分解为两个分力必须根据这个力在该问题中的实际
作用效果来分解,这就要求在力的分解之前必须搞清楚力的作用效果。搞
清了力的效果,也就搞清了力的方向,而搞清了各个力的方向后,分解力将

物理人教版高中必修一(2019年新编)-3-4《力的合成和分解》(课件)

物理人教版高中必修一(2019年新编)-3-4《力的合成和分解》(课件)

20
新知探究
合力与分力的大小关系
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，Fmax＝F1 ＋F2＋F3 最小值：若其中两个较小的分力之和(F1＋F2)≥F3时 ，合力的最小值为零，即Fmin＝0；若其中两个较小的分 力之和(F1＋F2)<F3时，合力的最小值Fmin＝F3－(F1＋F2) 合力的取值范围：Fmin≤F≤F1＋F2＋F3
14
课堂练习 2．如图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭
合的三角形，且三个力的大小关系是F1＜F2＜F3，则下列四个选项中 ，这三个力的合力最大的是(C )5
课堂练习 【答案】C 【解析】根据平行四边形定则可知，A项中三个力的合力为2F1，
B项中三个力的合力为0，C项中三个力的合力为2F3，D项中三个力的 合力为2F2，由于三个力的大小关系是F1＜F2＜F3，所以C项合力最大。 故C正确
生的效果是相同的 C．合力可能大于分力的大小，也可能小于分力的大小 D．合力与分力是一对平衡力
6
课堂练习 【答案】BC 【解析】合力的作用效果与它的分力共同的作用效果相同，它们
并不是同时作用在物体上，如当物体受到合力作用时，分力则是按效 果命名的，没有施力物体，是不存在的；如几个分力是同时作用在物 体上的，则合力是按效果得出的，也不是物体受到的，是不存在的， 更谈不上是平衡力了，A、D项错误，B项正确．两分力大小一定时， 分力间的夹角越大，合力越小，在夹角未定的情况下，合力与分力的 大小关系不能确定，C项正确
3
新知探究
合力与分力
假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果 相同，这个力就叫作那几个力的合力。这几个力就叫作那 个力的分力。
4

力的合成和分解—【新教材】人教版高中物理必修第一册课件

力的合成和分解—【新教材】人教版高中物理必修第一册课件

逐 次 合 成 法
3.4.力的合成和分解—【新教材】人 教版（2 019） 高中物 理必修 第一册 课件
二
力的合成
3.4.力的合成和分解—【新教材】人 教版（2 019） 高中物 理必修 第一册 课件
3.4.力的合成和分解—【新教材】人 教版（2 019） 高中物 理必修 第一册 课件
二
力的合成
3.4.力的合成和分解—【新教材】人 教版（2 019） 高中物 理必修 第一册 课件
二
力的合成
例：
已知F1=2N，F2=10N，
(1)它们的合力有可能等于5N、8N、10N、15N吗? (2)合力的最大值是多少?最小值是多少?合力的大小范围 是多少?
3.4.力的合成和分解—【新教材】人 教版（2 019） 高中物 理必修 第一册 课件
3.4 力的合成和分解
合力和分力 1 力的合成和分解
矢量和标量
一个静止的物体在某平面内受到5个力的作用，物体将向哪个方 向运动？
想一想：在保证作 用效果不变的前提 下，是否可以用一 个力 F 来替代这5 个力的作用呢？这 一个力和这5个力 有什么关系呢？
一 合力和分力
共点力：
几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几 个力叫作共点力。
步骤2：只用一个 弹簧称将同一个橡皮 条从E伸至O点。记下F 的大小和方向。
步骤3：用同一标 度，将三个力在同一 点用力的图示表示出 来，观察它们之间的 位置关系。
二 力的合成
互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则
作法：
用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。 这个法则叫做平行四边形定则。

【高中物理】力的合成与分解课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

的作用效果来确定分力的方向.
力的分解
（2）已知合力和一个分力
的大小和方向
（1）已知合力
和两分力的方向
F1
o
F1
F
一个解
O
F
一个解
F2
F2
力的分解
（3）已知合力以及两个分力的大小
F1
F1
F
O2
O1
F2
无解
F1+F2<F
F1
F1
F2
F2
O1
F1
F1+F2=F
F
F2 O2
一解
F2
O1
F1
F1+F2>F
夹角时，其合力大小也随之改变，合力大小变化的范围是（
）。
A. 5 ~ 20 N
B. 10 ~ 20 N
C. 5 ~ 15 N
D. 10 ~ 15 N
A
2、如图所示，表示合力 与两力夹角
的关系图线，则这两个分力大小分别
为
与
3、一物体受共点力F1、F2、F3的作用而作匀速直线运动，则这三个力可能
是
A、15N、5N、6N
伽利略研究自由落体运动 创建了实验和逻辑推理结合的方法-合理外推
实验：探究互成角度的二力合成规律:
1)、力的作用效果有哪些？改变物体运动状态、产生形变
2)、怎样设计才能在判断“合力和分力产生的效果
相同”上比较准、比较容易？
用“形变相同”来反映“效果相同”容易且准确
实验器材：方木板、白纸、弹簧秤（两个）、橡皮
得F=5N
F F2 F2
x
y
tan q
F的方向与x轴夹角θ：
FyFx源自F3正交分解求合力1建系

力的合成与分解—【新教材】人教版高中物理必修第一册课件+素材


某人用力F=40 N 斜向上60°的力拉物体向右运动，已知物体质量为10kg，动摩擦因数为0.
B．物体所受静摩擦力可能为4 N
Orthogonal decomposition of forces
若F2的大小已知，则这三个力的合力为( )
F1
两种方法求合力 力F1=45 N，方向水平向右，力F2=60 N，方向竖直向上。求这两个力 合力的大小和方向. 方法二：计算法
⑤ F合可能大于、等于、小于 F1、F2
(多选)一件行李重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为 F1、F2，如图1所示，则( BC )
A．F1、F2的合力是G B．F1、F2的合力是F C．行李对绳OA的拉力方向与F1方向相反、大小相等 D．行李受到重力G、OA绳的拉力F1、OB绳的拉力F2，还有F共四个力作用
O F2
在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段作为邻边做平行四 边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。这个 规律叫做平行四边形定则。
某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的 结点,OB与OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
F1、F2的合力大小为 F=F1+F2
方向与F1、F2的方向相同
F2
F F1 F2
F =F1+F2
用两个测力计互成角度•拉求橡皮几条时个的拉力力必的须都合小于力只用的一个过测力程计的叫拉力做力的合成。
Common force
力的合成的方法： 重复实验再次进行验证时,结点O的位置可以与前一次不同
▪ 求几个力的合力的过程叫做力的合成。
如图所示，用两根承受的最大拉力相等、长度不等的细绳AO、BO(AO>BO) 悬挂—个中空铁球，当在球内不断注入铁砂时，则 ( B )

人教版2019高中物理必修一3.4力的合成和分解 课件(共32张PPT)

1.作图法：用力的图示表示出各分力的大小，画出平行 四边形，数出合力的大小。
2.计算法：画出平行四边形后，根据三角函数的知识 求出力的大小。
典型例题
力F1＝45 N，方向水平向右. 力F2＝60 N,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
F2=60N
15N 大小: F = 15×5 N= 75 N
两次拉动小环，都能使 小环静止在o点，才能实现合 力与分力的作用效果相同。
3.记录哪些数据？如何记录？ 力的大小 弹簧测力计 力的方向 沿着各自拉线的方向
4.如何处理记录下来的信息？ 力的图示
4.如何处理记录下来的信息？
将拉力F的箭头端分别与F1、F2的箭
头端连接，猜猜看合力和分力究竟有 什么规律？
只有共点力可以合成
非共点力：力不但没有作用在同一点 上，它们的延长线也不能相交于一点。
力的合成
观察以下两幅图片，结合生活经验体会力的作用效果， 求出合力。然后总结“同一直线上二力合成”的方法。
F2
Hale Waihona Puke F1F2F1
已知：F1= 300N、F2=400N 则F合= F1+F2 = 700 N 方向 与F1F2方向相同
误差分析
1.弹簧测力计使用前没调零会造成误差. 2.实验时弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间有 摩擦力存在会造成系统误差. 3.两次测量拉力时，小圆环没有拉到同一点会造成偶然误差.
4.两个分力的夹角太小或太大以及F1、F2数值太小，作图时都
会造成偶然误差.
注意事项
(1)用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向； (2)应使橡皮条、弹簧测力计和小圆环位于与纸面平行的同一 平面内；

高中物理(新人教版)必修第一册：力的合成和分解【精品课件】


新课讲解
知识点一 合力与分力的关系
探究点1 等效替代思想 如图所示是大家都很熟悉的“曹冲称象”的故事。 曹冲根据什么得到大象和船上石头的重力相等?其中包含什么思想方法?请你结合生 活经验再举一个相似的例子。
探究点2 同一直线上力的合成的方法 如图所示，一辆小车可以由一个人拉着向前运动，也可以由两个人反向拉着或一个 人推着另一个人拉着向前运动。 请结合图思考如何求同一直线上两个力的合力?
(7)在数学上,要确定三条线段的关系,常常将它们归入到一个几何图形中去进行分析 比较。据此请思考：合力与两个分力间存在什么关系? 提示:表示两个分力的有向线段是平行四边形的两个邻边,表示合力的有向线段就是 平行四边形两个邻边之间的对角线。这就是合力和两个分力之间的关系——平行四 边形定则。
【归纳总结】1．合力与分力的相关性 (1)等效性：合力的作用效果与分力的共同作用效果相同，它们在效果上可以相互替代。 (2)同体性：各个分力是作用在同一物体上的，分力与合力为同一物体，作用在不同物 体上的力不能求合力。
答案 D
力的分解
1.不受限制条件的分解：一个力分解为两个力，从理论上讲有无数组解。因为以同 一条线段为对角线的平行四边形有无穷多个(如图甲、乙所示)。
甲
乙
可见，将已知力F分解为两个等大的分力时，两分力间的夹角越大分力越大。
(2)力的分解问题的关键是根据力的作用效果分解，解题常用思路为
例6 如图所示，光滑固定斜面的倾角为θ，有两个相同的小球，小球所受重力均为G， 分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面，则球1对挡板
3.三个力合力范围的确定 (1)最大值：三个力方向均相同时，三力合力最大，Fm＝F1＋F2＋F3。 (2)最小值 ①若一个力在另外两个力的和与差之间，则它们的合力的最小值为零。(即满足三 角形边的关系) ②若一个力不在另外两个力的和与差之间，则它们的合力的最小值等于三个力中最 大的力大小减去另外两个力大小。
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高中物理学习材料
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力的合成与分解
1．将一个力F 分解为两个不为零的力，下列哪种或哪些分解方法是不可能的
( )
A ．分力之一垂直于F
B ．两个分力与F 都在同一直线上
C ．一个分力的大小与F 的大小相同
D ．一个分力与F 相同
2．受斜向上的恒定拉力作用，物体在粗糙水平面上做匀速直线运动，则下列说法正确的是 ( )
A ．拉力在竖直方向的分量一定大于重力
B ．拉力在竖直方向的分量一定等于重力
C ．拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力
D ．拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力
3．如图所示，物块在力F 作用下向右沿水平方向匀速运动，则物体受到的摩擦力
F
f 与拉力
F 的合力方向应该是
( )
A ．水平向右
B ．竖直向上
C ．向右偏上
D ．向左偏上
4．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 <BO ，若把所
吊电灯的重力逐渐增大，则
( )
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
5．如图所示A 、B 、C 三种情况，同一运动物体分别受到大小相等的力F 的作用，设物体质量为m ，地面动摩擦因数为μ，则三种情况中物体受到摩擦力F fA 、F fB 、F fC 的大小关系是
( )
A ．F fA ＝F f
B ＝F f
C ＝μmg
B ．F fA ＝μmg ，F fB <μmg ，F f
C >μmg C ．F fA ＝μmg ，F fB >μmg ，F fC <μmg
D ．F fA ＝μmg ，F fB <μmg ，F fC <μmg
6．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 ．船受到的浮力不断增加
7．用一根长1 m 的轻质细绳将一幅质量为1 kg 的画框对称悬挂在墙壁上．已知绳能承受的最大张力为10 N ．为使
绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g 取10 m/s 2
) ( )
A ．
32
m B ．
22
m
C ．
1
2
m D ．
34
m 8．图中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计，绳与滑轮间、物体与
圆面间的摩擦力不计，物体的重力都是G ，在图甲、乙、丙三种情况下，弹簧秤的读数分别是F 1、F 2、F 3，则
( )
A ．F 3＞F 1＝F 2
B ．F 3＝F 1＞F 2
C ．F 1＝F 2＝F 3
D ．F 1＞F 2＝F 3
9．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 T 1、F T 2、F T 3，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 T 1＝F T 2＝F T 3，F N1>F N2>F N3
B ．F T 1>F T 2>F T 3，F N1＝F N2＝F N3
C ．F T 1＝F T 2＝F T 3，F N1＝F N2＝F N3
D ．F T 1<F T 2<F T 3，F N1<F N2<F N3
10．(多选)已知合力F 的一个分力F 1跟F 成30°角，大小未知，另一个分力F 2的大小为
3
3
F ，方向未知，则F 1的大小可能为
( )
A ．
3
3F
B ．
32 F
C ．
23
3F
D ．
33
F 11．如图所示，A 、B 为竖直墙面上等高的两点，AO 、BO 为长度相等的两根轻绳，CO 为一根轻杆(杆在O 端所受
的力沿杆OC 方向)．转轴C 在AB 中点D 的正下方，AOB 在同一水平面内．∠AOB ＝90°，∠COD ＝60°.若在O 点处悬挂一个质量为m 的物体，则平衡后绳AO 所受的拉力为 ( )
A ．mg
B.
33mg C.1
6mg
D.
66
mg 12．在医院里常用如右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)
1.D
2.D
3.B
4.A
5.B
6.A
7.A
8.B
9.A 10.AC 11.D 12. (1)93.3 N (2)75 N。