合力与分力的概念

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1、合力与分力的概念、力的合成与分解、平行四边形法则  2010-06-2921:23:02

2、  分类：高一物理

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4、字号大中小 订阅一、教学内容：合力与分力的概念、力的合成与分解、平行四边形法则 二、考点点拨力的合成和分解是对物体进行了受力分析后，对物体的受力必须要进行的，只有对物体进行了求分力和合力后才能确定待求解的力，确定物体的运动情况，它是物理力学阶段必须具备的一种能力，它将贯穿我们整个高中阶段，同时它也经常作为单独知识点或综合在某道题中在高考中进行考查。 三、跨越障碍（一）矢量和标量物理量可以分为两类：矢量、标量矢

5、量：既有大小又有方向的物理量。例：力、速度、位移、加速度等标量：只有大小没有方向的物理量。例：路程、时间、质量等标量在计算时遵从代数法则，直接进行加减。 （二）合力与分力一个力如果它产生的效果跟几个力共同作用的效果相同，则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。合力和分力之间是效果上的等效“替代”关系，不是简单的加减关系。 （三）平行四边形定则共点力：几个力如果作用在物体的同一点，或者它们的作用线交于同一点，这几个力叫做共点力。求两个互成角度共点力的合力，可以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

6、对角线就表示合力的大小和方向，这叫做力的平行四边形定则。平行四边形定则是矢量运算法则，所有的矢量运算都遵循此定则。 （四）力的合成求几个已知力的合力，叫力的合成。1、两个共线力的合成：两个力在一条直线上时，求合力直接加减，同向相加，异向相减。2、两个不共线力的合成：两个力不在一条直线上时，求合力用平行四边形定则，分力是平行四边形的两条邻边，合力是对角线。此时求合力只能用平行四边形定则，而不能直接加减，此时合力的值也不等于两个分力的大小之和。如果两个分力之间的夹角为θ则此时两个力的合力大小为：=注：（1）不明确具体方向的两个共点力

7、的合力有其范围：≤≤两个分力方向相反时取最小值，方向相同时取最大值。 例1、一物体受到同一平面内的两个共点力，大小分别为10N、15N，则这两个力的合力为多大？解：因为不知道两个分力的具体方向关系，所以合力为一范围：≤≤   5N≤≤25N两分力方向相反时最小为5N，方向相同时最大为25N（2）由公式=可以看出，当两个分力大小不变，而改变两个分力间的夹角时，的大小随着夹角的增大而减小。（3）对于两个分力夹角为90°时，我们也用勾股定理和三角函数关系解决相关问题。用勾股定理=用三角函数关系=×cosθ       =×sinθ=t

8、anθ 3、物体受到两个以上的力时求合力：先合成两个力，再用这两个力的合力和其余的力依次合成。例2、求F1、F2、F3三个力的合力，可以先求出F1、F2两个力的合力F12，再用这个合力和第三个力F3合成，最终的合力就是这三个力的合力三个力合成时（1）合力的最大值等于F1+F2+F3，如果满足≤≤，则三个力的合力的最小值就为0（2）同一平面内，三个大小相等，互成120°的力合成，合力为0 （五）力的分解力的分解是力的合成的逆运算。我们知道，以一条对角线可以作出无数个平行四边形，所以一个力分解为两个分力时，有无数种分解的方法，就有无

9、数种解。1、按实际效果分解：根据力产生的实际作用效果进行分解一物体在力F的作用下向右运动，此时力F有两个作用效果：一个效果水平向右，还有一个向上的效果，所以我们把力F分解为一个水平向右的分力和一个竖直向上的分力。此时的重力有两个效果，一方面拉紧绳子，另一方面使小球压紧墙面，所以我们把重力分解为一个沿绳子的分力和一个垂直于墙的分力2、正交分解法：通常力会产生两个互相垂直的作用效果，所以我们通常把力分解到两个互相垂直的方向。斜面上的物体，重力产生的两个效果互相垂直，所以把重力分解为沿斜面和垂直于斜面两个方向。 例3、在图中，三角架B

10、点用一根细绳挂一个50N的重物G，求横梁AB和斜梁BC所受的力。解：对B点的拉力可以分解为沿AB和沿BC两个方向则沿AB的分力=F×tan60°=50N 沿BC的分力=F/cos60°=100N所以横梁AB受到的力为50N，斜梁BC所受到的力为100N四、小结本节重点要掌握的就是力的平行四边形定则，它是力的合成和分解的法则，是所有矢量都必须遵守的定则。而力的分解当中，在遵守平行四边形定则的基础上注意正交分解法的使用。 【模拟试题】1、若两个分力的大小分别为3N、5N，其合力的可能值为                   （ ）A

11、、1N                 B、3N                 C、5N                 D、9N2、两个大小和方向都确定的共点力，其合力的（  ）A、大小和方向都确定            B、大小确定，方向不确定C、大小不确