2012高中物理 5.1 力的合成学案3 鲁科版必修1.doc

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1、第1节力的合成的应用[概念规律导思]力的合成基本概念共点力合力力的合成力的平行四边形定则合力F与分力F1、F2的大小关系：

2、F1–F2

3、≤F≤F1+F2注意：⑴在一直线上的两个力的合成可以直接用加减法，但互成角度的两个的合成一定要遵守平行四边形定则。⑵互成角度的两个的合成的问题上，常常要用到几何关系，要求同学们复习一下平面几何的相关知识，如勾股定理，平行四边形、菱形的性质，相似三角形的性质等[例题解析]例1两个分力F1=F2=6N，其夹角为θ，求：（1）当θ=?时，合力F=6N；（2）当θ=?时，合力F>6N；（3）当θ=?时，合力F<6N。解析：根据平行四边形定则作图，再利用三角函数知识

4、求解。答案：F1、F2的合力大小为F=12cosN。（1）令F=6N，则有12cos=6，即cos=，得θ=120°；（2）令F>6N，则有12cos>6，即cos>，0≤<60°，得0≤θ<120°；（3）令F<6N，则有12cos<6，即cos<，60°<≤90°，得120°<θ≤180°。反思力的合成遵守平行四边形定则，其合力大小不一定等于两个分力大小之和，其大小可以小于每一个分力，也可以大于每一个分力，还可能等于某个分力。例2用一匹马刚好能把陷入泥坑里的汽车拉出来。一个同学说用两匹马一定能够轻松地将车拉出，他说得对吗？答案：求两匹马对车的拉力的合力不能简单地将两个力相加，而应遵守平

5、行四边形定则。根据平行四边形定则可知两个共点力的合力F大小范围应满足

6、F1–F2

7、≤F≤F1+F2，两个共点力的合力大小可能小于其中任意一个力，所以这个同学说得不正确。反思解决本题的关键是审题，将实际问题转化为合力与分力的关系进行讨论。OF4F3F1F5F2（图5–4）例3如图5–4所示，有五个力F1、F2、F3、F4、F5作用于某点O，构成一个正六边形的两邻边和三条对角线。设F3=2用心爱心专心10N，试求这5个力的合力。解析：求五个共点力的合力，同样依据平行四边形定则，其一般解题步骤是：先求出其中任意两个力的合力，再求出合力跟第三个力的合力……直到把这五个力都合成为止。最后得到的

8、结果就是这些力的合力。但对这种多个力的合成问题，应先对力进行分析，通过组合使问题简化。本题有两种组合方式：组合一：F1和F5，F2和F4。它们的合力方向都与F3同向，分别求出F1和F5，F2和F4的合力，再求它们与F3的合力。组合二：F1和F4，F2和F5。分别求出F1和F4，F2和F5的合力，再求它们与F3的合力。F4F2F24F1F5F15（图5–4a）（图5–4b）答案：组合一：根据正六边形的特点，将图5–4中的F1、F3的箭头连接起来，可求得F1=F5=5N，F2=F4=5N，以表示F1和F5的线段为邻边作出的平行四边形为菱形，如图5–4a所示，由此求

9、得的合力F15=5N。以表示F2和F4的线段为邻边作出的平行四边形如图5–4b所示，由此求得F2和F4的合力F24=15N。这五个力的合力F=F15+F24+F3=30N，方向沿F3的方向。组合二：依据正六边形的性质，不难看出，F1、F4的合力与F3的大小和方向都相同。同理可得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，（合力与合成顺序无关）。显然组合二解法较简单。反思此题若根据平行四边形定则，应用正六边形的几何特征及三角形有关知识求解，将会涉及复杂的数学运算。巧用物理概念、物理规律和物理方法

10、去分析、研究、推理和论证，会使解题思路变得简单明了。2用心爱心专心