人教版课标高中物理必修一力的合成与分解部分.ppt

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1、第二单元　力的合成与分解1．合力与分力：如果几个力共同作用产生的与某一个力单独作用时的相同，则这一个力为那几个力的，那几个力为这一个力的．2．共点力：几个力都作用在物体的，或者它们的相交于一点，这几个力叫做共点力．效果效果分力同一点作用线合力3．力的合成：求几个力的的过程．4．平行四边形定则：求互成角度的两个共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为作平行四边形，这两个相邻边之间的就表示合力的和．合力邻边对角线大小方向1．力的分解：求一个力的的过程，力的分解与力的合成互为．2．遵从原则：定则．3．矢量运算法则(1)

2、平行四边形定则(2)三角形定则：把两个矢量的顺次连结起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的为合矢量．逆运算分力平行四边形首尾有向线段特别提醒：(1)合力不一定大于分力；(2)合力与它的分力是力的效果上的一种等效替代关系，而不是力的本质上的替代．1．两个共点力的合力范围：

3、F1－F2

4、≤F≤F1＋F2即两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小．当两力反向时，合力最小，为

5、F1－F2

6、；当两力同向时，合力最大，为F1＋F2.2．三个共面共点力的合力范围(1)三个力共线且方向相同时，其合力最大为F＝F1＋F2＋F3

7、.(2)以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力最小值为零，若不能组成封闭的三角形，则合力最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力的代数和的绝对值．两个大小均为F的力合成，夹角越小(大)，合力越大(小)，当夹角为120°时，合力大小也为F.三个大小为F的力夹角互为120°时，合力为零．1．已知力F的大小与方向以及两个力的方向，则两个分力的大小有惟一确定解，如图1.图12．已知F的大小与方向以及一个分力的大小和方向，则另一分力的大小和方向有惟一确定解，如图2.图23．已知力F的大小和方向以及一个分力

8、F1的方向和另一个分力F2的大小，如图3.图3当F2＝Fsinθ时，有惟一解；当F2F2>Fsinθ时，有两解；当F2>F时，一解．具体做法是以F的末端为圆心，以F2的大小为半径画圆弧，与F1相切，惟一解，如图(a)；相交，两解，如图(b)；不相交，无解，如图(c)；F2>F时，相交于一点，有一解，如图(d)．1．将一个力分解为相互垂直的两个分力的分解方法叫做力的正交分解法，如图4所示．2．多个共点力合成的正交分解法，把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解，F1分解为F1x和F1y，F2分解

9、为F2x和F2y，F3分解为F3x和F3y…则图43．正交分解时建立坐标轴的原则(1)在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则；(2)在动力学中，以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系，这样使牛顿第二定律表达式变为(3)尽量不分解未知力或少分解未知力．1．当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时，另一个分力F2最小的条件是：两个分力垂直，如图5(a)所示，最小的力F2＝Fsinα，其中α为F1与F的夹角．2．当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时，另一个分力F2最小的条件是：所求分力F2与合

10、力F垂直，如图5(b)所示，最小的力F2＝F1sinα，其中α是F1与F的夹角．图53．当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时，另一个分力F2最小的条件是：已知大小的分力F1与合力F同方向，最小值为F2＝F－F1.【例1】(2009年江苏卷)用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为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10m/s2)()图6解析：将画框重力沿两绳方向分解如图7，根据牛顿第三定律可知，每根绳上拉力的大小必和两重力的每个分力大小相等，即

11、G1＝G2＝10N由力的平行四边形定则可知G1与G2夹角为120°所以两挂钉间距图7答案：A高分通道本题主要考查力的合成与分解这一知识点，解题的关键是掌握好力的平行四边形定则．(1)选用哪一种方法进行力的分解要视情况而定，一般来说，当物体受到三个或三个以下的力时，常利用三角形法或按实际效果进行分解，若这三个力中，有两个力互相垂直，可选用正交分解法．(2)当物体受到三个以上的力时，常用正交分解法．►变式1：如图8所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m的物体受外力F1和F2的作用，F1方向水平向右，F2方向竖直向

12、上．若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是()图8A．F1sinθ＋F2cosθ＝mgsinθ，F2≤mgB．F1cosθ＋F2sinθ＝mgsinθ，F2≤mgC．F1sinθ－F2cosθ＝mgsinθ，F2≤mgD．F1cosθ－F2sinθ＝mgsinθ，F2≤mg解析：将物体所受的各个力进行正交分解，则沿斜面方向上：F1cosθ＋F2sinθ＝mgsinθ由于斜