高中物理基础复习课件：2.2力的合成与分解.ppt

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1、考点1力的合成与分解力的合成(1)作图法根据两个分力的大小和方向，再利用平行四边形定则作出对角线，根据表示分力的标度去度量该对角线，对角线的长度就代表了合力的大小，对角线与某一分力的夹角就可以代表合力的方向。如图所示，F1=45N，F2=60N，F合=75N，=53°。即合力大小为75N，与F1夹角为53°。1.力的合成的方法①相互垂直的两个力的合成，如图甲所示：合力大小F=，方向tan=F2/F1。②夹角为的大小相同的两个力的合成，如图乙所示。由几何知识，作出的平行四边形为菱形，其对角线相互垂直且平分，则合力大小F=2F1cos(/2)，方向与F1夹角为/2

2、。③夹角为120°的两等大的力的合成，如图丙所示。由几何知识得出对角线将画出的平行四边形分为两个等边三角形，故合力与分力的大小相等。(2)解析法以下是合力计算的几种特殊情况图甲图乙图丙2.合力范围的确定(1)两个共点力的合成

3、F1-F2

4、≤F合≤F1+F2即两个力大小不变时，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)三个共点力的合成①最大值：三个力同向时，其合力最大，为Fmax=F1+F2+F3。②最小值：以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力的最小值为零，即Fmin=0；如不能，则合

7、力的最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力和的绝对值，Fmin=F1-

8、F2+F3

9、(F1为三个力中最大的力)。1.合成力时，要注意正确理解合力与分力的关系。(1)效果关系：合力的作用效果与各分力共同的作用效果相同，它们具有等效替代性。(2)大小关系：合力与分力谁大要视情况而定，不能形成总大于分力的定势思维。2.三个共点力合成时，其合力的最小值不一定等于两个较小力的和减去第三个较大的力。典例一力的合成【例1】一物体位于光滑水平面上，同时受到三个水平共点力F1、F2和F3作用，其大小分别为F1＝42N、F2=28N、F3=20N，且F1的方向指向正北，下列说法中正确的

10、是()A.这三个力的合力可能为零B.F1、F2两个力的合力大小可能为20NC.若物体处于匀速直线运动状态，则F2、F3的合力大小为48N，方向指向正南D.若物体处于静止状态，则F2、F3的合力大小一定为42N，方向与F1相反，为正南利用平行四边形定则求物体受到几个共点力的合力范围时，先确定两个力的合力范围，当第三个力介于那两个力的合力范围之内时，这三个力的合力范围就为0到三个力之和。ABD【解析】F1、F2的合力范围是

11、F1-F2

12、≤F≤F1+F2，即14N≤F≤70N，B选项正确。F3的大小处于此范围之内，所以这三个力的合力可能为零，选项A正确。若物体处于平衡状态(静

13、止或匀速直线运动)，则某两个力的合力必定与第三个力等大反向.选项C错，D对。设有五个力同时作用在质点P上，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，如图所示.这五个力中的最小力的大小为F，则这五个力的合力等于()A.3FB.4FC.5FD.6FD考点2力的分解(2)已知合力和一个分力的大小和方向，求另一分力的大小和方向。如图乙所示，已知F、F1和，显然此平行四边形也被唯一确定了，即F2的大小和方向(角)也被唯一地确定了。1.力的分解的原则同一个力F可以分解为无数对大小、方向不同的分力，一个已知力究竟应怎样分解，要根据实际情况来决定。所谓实际情况，可理解为力

14、的实际效果和实际需要。2.力的分解的唯一性与多解性两个力的合力唯一确定，但一个力的两个分力不一定唯一确定，即已知一条确定的对角线，可以作出无数个平行四边形，如果没有条件限制，一个已知力可以有无数对分力。若要得到确定的解，则必须给出一些附加条件：(1)已知合力和两个分力的方向，求两分力的大小。如图甲所示，已知F和、，显然该力的平行四边形是唯一确定的，即F1和F2的大小也被唯一地确定了。图甲图乙(3)已知合力、一个分力的方向和另一个分力的大小，即已知F、(F1与F的夹角)和F2的大小，求F1的大小和F2的方向，有如下的几种可能情况：情况图解F>F2>Fsin时，有两

15、解F2=Fsin时，有唯一解F2F)。如图所示，分别以F的始端、末端为圆心，以F1、F2为半径作圆，两圆有两个交点，所以F分解为F1、F2有两种情况。第三步：分别求x轴和y轴上各力的分力的合力，即Fx=F1x+F2x+…，Fy=F1y+F2y+…。第四步：求Fx和Fy的合力即为共点力合力。合力大小F=，合力F与x轴间夹角确定，即=arctan(Fy/Fx)。如果F合=0，则必然Fx=0，Fy=0，这是处理多力作用下物体