[原创]2011年《随堂优化训练》物理 广东教育版 必修一 第三章 第四节 力的合成与分解 配套课件

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1、第四节力的合成与分解力的合成与分解1．力的合成：求几个力的_____的过程或方法；2．力的分解：求一个力的_____的过程或方法；3．平行四边形定则：如果用表示两个共点力F1，F2的线段为邻边作一个平行四边形，则平行四边形的_______的长短和方向就表示合力F的大小和方向，如图3－4－1所示．图3－4－1合力分力对角线4．三角形定则：平行四边形则可简化为三角形定则，如图3－4－2所示，求F1、F2的合力可以把表示F1、F2的线段首尾相连地画出，再把F1、F2的另外两端连接起来，则此连线就表示合力F的大小和方向．图3－4－2合力的计算合力的计算方法：(1)作图法：要选取统一

2、标度，严格作出力的图示及平行四边形，用统一标度去度量作出的平行四边形的对角线，求出合力的大小，再量出对角线与某一分力的夹角，求出合力的方向．(2)计算法：设共点力F1、F2的夹角为θ，作出力的合成示意图(图3－4－3)，则F的大小等于OC的长度，F的方向与F1成α角．由图中可看出，OC是平行四边形OACB的一条对角线，OC又是三角形OAC的一条边．由余弦定理可得合力F的大小为：图3－4－3分力的计算1．分力有解的情况要确定一个力的两个分力时，一定要有定解条件．按力的效果进行分解，这实际上就是一个定解条件．常见的几种情况：(1)已知合力与其中一个分力的大小和方向，求第二个分力

3、，有唯一解；(2)已知合力的大小和方向、已知两个分力的方向，求两个分力的大小，有唯一解；(3)已知合力的大小和方向、已知两个分力的大小，确定两个分力的方向，有两组解．(4)已知合力的大小与方向，已知F1的方向和F2的大小，求F1的大小和F2的方向．这时会出现下面几种情况：图3－4－4如图3－4－4所示，①当F2

4、本思路可表示为：再就是根据力F产生的作用效果，先确定两个分力的方向，再根据平行四边用作图法作出两个分力F1和F2的示意图，最后根据相关数学知识计算出两个分力的大小．力的合成[例1]如图3－4－5所示，为使电杆稳定，在杆上加了两根拉线CA和CB，若每根拉线的拉力都是300N，两根拉线间的夹角为60°角．求拉线拉力的合力大小和方向．图3－4－5思路点拨：对力的合成的计算，常用的方法有作用法和计算法．解：方法一：作图法自C点引两条有向线段代表两拉力的方向，夹角为60°.设每0.5cm线段长度表示100N，则两拉力都是1.5cm，作出平行四边形CB′DA′，其对角线CD表示F1、F

5、2两拉力的合力F，量得CD长度为2.6cm，所以合力大小：用量角器量得∠DCA′＝∠DCB′＝30°，所以合力方向竖直向下，如图3－4－6甲所示．图3－4－6方法二：计算法先画力的示意图，并作平行四边形，如图3－4－6乙所示，由于OA′＝OB′，故CB′DA′为菱形，两对角线互相垂直且平分，∠A′CD＝∠B′CD＝30°，CD所表示的合力大小：CD＝2CO＝2CB′cos30°.由图知，方向竖直向下．1．如图3－4－7所示，有五个合力F1、F2、F3、F4、F5作用于一点O，构成一个正六边形的两邻边和三条对角线．设F3＝10N，试求这五个力的合力．图3－4－7解析：本例题中

6、，依据正六边形的性质及力的三角形作图法，不难看出，F1、F4、F3可以组成一个封闭三角形，即可求得F1和F4的合力必与F3相同．同理可求得F2、F5的合力也与F3相同，所求五个力的合力就等效为三个共点同向的F3的合力，即所求五个力的合力大小为30N，方向沿F3的方向(合力与合成顺序有关)．答案：30N力的分解[例2]在图中，灯重G＝20N，AO与天花板间夹角α＝30°，试求AO、BO两绳受到的拉力为多大？＝思路点拨：在图3－4－8中，由几何关系得，AO绳的拉力F1＝G20sinαsin30°N＝40N图3－4－82．在图3－4－9中，在三角架B点用一根细绳挂一个50N的重物

7、G.求栋梁AB和斜梁BC所受的力．图3－4－9解：如图2所示．横梁AB所受的力为横梁BC所受的力为图2