力的合成与分解PPT培训资料.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,力的合成与分解,G=200N,F,1,F,2,G=200N,观察下面的情境图片，结合生活经验思考：两位小孩对水桶施加的,两个力,与一位大人对水桶施加的,一个力,，就“提起水桶”这一作用效果而言，相同吗？它们可以相互替代吗？,实验,探究求合力的方法,问题：,1,、怎样保证合力与分力等效？,2,、力的大小怎样知道？,3,、力的方向如何让确定？,F,1,=10.0 N,F,2,=6.8 N,F,合,=12.8 N,O,2N,3互成角度的两个力合成的方法：,经过前人很多次的、精细的实验，最后确认，对角线的长度、方向、跟合力的大小、方向一致，即,对角线与合力重合,，也就是说，对角线就表示,F,1,、,F,2,的合力。,归纳：可见互成角度的两个力的合成，不是简单的将两个力相加减，而是,用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这就叫平行四边形定则,F,1,F,F,2,o,虚线,大小：,长度,方向：,角度,两个力 和 之间的夹角为 ，两力的合力为 。,以下说法是否正确？,（,1,）若 和 大小不变，角变小，合力 就越大。,(2),合力 总比分力 和 中的任何一个力都大。,（,3,）如果夹角 不变，大小不变，只要 增大，,合力就必然增大。,分组讨论：,3,）如果夹角 不变，大小不变，只要 增大，合力就必然增大。,思考：合力是否一定比分力大？,4,、合力与分力间夹角,关系,：,0,时，即,F,1,、,F,2,共线同方向：,F,合,F,1,F,2,合力方向与两个力的方向相同,180,时，即,F,1,、,F,2,共线反方向：,F,合,F,1,F,2,合力方向与分力,F,1,、,F,2,中较大的方向相同。,合力的取值范围：,F,1,F,2,F,合,F,1,F,2,F,1,和,F,2,大小不变时，,夹角,越大，合力就越小：,F,合,随,F,1,和,F,2,的夹角增大而减小,F合,可能大于、等于、小于,F,1,、,F,2,5,、多力合成的方法：,F1,F2,F3,F4,F12,F123,F1234,先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力,逐次合成法,如果一个物体受两个或多个力作用，这些力都作用在物体上的,同一点,，或者虽不作用在同一点上，但它们的,延长线相交于同一点,，这几个力叫做,共点力,。,6,、共点力,F,1,F,2,F,3,非共点力,注,：,力的合成的平行四边形法则，只适用于共点力,F,1,F,2,担子受到的力是非共点力,上海南浦大桥，其桥面高达46米，主桥全长846米，引桥总长7500米，你知道为什么高大的桥要造很长的引桥吗?,一、力的分解定义：,已知一个力求它的分力的过程叫力的分解。,二,、力的分解,法则,：,满足平行四边形定则,一、力的分解概念及法则,注意,在力的分解中,合力,真实,存在,，分力不存在,F2,F1,F,如果没有其它限制，对于同一条对角线（确定的合力），可以作出无数个不同的平行四边形（任意性）,对于同一条对角线（确定的合力），你可以作出多少个不同的平行四边形？（任意性）,F,为了减小桥面的坡度，从而减小G,1,对汽车上坡和下坡的影响，使行车方便和安全,G,2,G,1,1、车在桥面上行驶时它的重力,产生了什么效果？你能找到它的两个分力吗？,2、桥高一定，引桥很长目的是什么，这能减少重力的哪个效果，有什么好处？,思考与讨论,G,G,2,G,1,二、力的分解的方法,1、按实际作用效果分解力：,分解的步骤：,（,1,）分析力的,作用效果,（2）据力的作用效果,定分力的方向,;,(画两个分力的方向),（3）用平行四边形定则,定分力的大小,;,（4）据数学知识,求分力的大小和方向,g,G,G,2,G,1,使物体紧压挡板,使物体紧压斜面,G,G,2,G,1,对重力的效果进行分解,【随堂训练1】,G,1,=G tan G,2,=G/cos,G,2,=G cos,G,1,=G sin,F1,F3,O,求三个力F1、F2与F3合力？,在很多问题中，当多个力求合力时，常把每个力分解为,互相垂直的,两个分力，然后求两个方向上的力的合力，这样可把复杂问题简化，,F2,（1）原理：把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解。,（2）正交分解步骤：,建立xoy直角坐标系,沿xoy轴将各力分解,求x、y轴上的合力,Fx,Fy,最后求,Fx,和,Fy,的,合力,F,大小：,F2y,F1y,F3y,F3x,F1x,F2X,2、力的正交分解法,方向：,（与Y轴的夹角）,F,当一个确定的合力加上相应条件限制，它的分力有没有惟一解？,1、已知两分力的方向：,2、已知一个分力的大小和方向：,F,F,F,1,F,1,F,2,F,2,唯一解,唯一解,四、矢量三角形的应用：,（3,）已知合力和两个分力的大小。,如已知合力,F,和两个分力大小分别为,F,1,、,F,2,，当,F,1,+,F,2,F,时，有两解，如图所示，大小确定的,F,1,和,F,2,可构成两个三角形，一对分力中的,F,1,与另一 对分力中的,F,2,大小相同，方向不同。,F,2,F,2,F,1,F,1,F,F,(4)已知,F1,的方向和,F,2的大小，求：,F1,的大小和,F2,的方向？,F,F1,F2,可能有一组解、两组解、无解,例：已知合力F=10N，方向正东。它的其中一个分力F,1,方向向东偏北30,0,，另一个分力F,2,的大小为 8 N，求F,1,大小和F,2,的方向，有几个解？,两解,若另一个分力F,2,的大小为5 N，如何？,唯一解,若另一个分力F,2,的大小为4 N，如何？,无解,例,1,.,表面光滑，重力不计的尖劈，如图所示，插在缝,AB,之间，在尖劈背上加一压力,F,，则尖劈对,A,侧的压力为,_,，对,B,的压力为,_,。,A,B,F,F,1,F,2,F,例,2.,如图所示，一个半径为,R,，重为,G,的圆球，被用长度,L,的细绳挂在竖直光滑的墙上。若,L,增长，则绳对球的拉力,F1,和对竖直墙壁的压力,F2,的变化是 （）,A,、,F1,增大，,F2,增大,B,、,F1,增大，,F2,减小,C,、,F1,减小，,F2,增大,D,、,F1,减小，,F2,减小,D,例,3,.,如图所示，绳子,MO,与,NO,所能承受的最大拉力相同，长度,MO,NO,，则在不断增加重物,G,的重力过程中（绳,OG,不会被拉断）（）,A,、,ON,先被拉断,B,、,OM,先被拉断,C,、,OM,和,ON,同时被拉断,D,、无法确定哪条绳子先被拉断,G,O,M,N,N,G,G,1,G,2,A,例,4,.,重,15N,的物体由,OP,、,OM,两条绳拉住，,OP,与竖直方向成,角，若,OP,、,OM,能承受的最大拉力分别为,10 N,和,15N,。问为了保持绳不被拉断，,角的最大值等于多少？,P,O,M,G,F,1,F,2,例,5,如图所示，,两根长度相等的轻绳下端挂一质量为,m,的物体，上端分别固定在天花板上的,A,、,B,两点，,A,、,B,两点间的距离为,s,。已知两绳能承受的最大拉力均为,F,，则每根绳子的长度不得短于多少？（,g,取,10m/s,2,）,F,2,F,1,mg,A,B,O,P,Q,例,6,.,如图所示，,用两根等长的绳将质量等于,48kg,的重物悬挂起来，两悬点,M,、,N,在同一水平面上，相距,1.2m,。已知两绳能承受的最大拉力均为,340N,，为使绳不被拉断，绳子的长度应满足什么条件？（,g,取,10m/s,2,）,F,2,F,1,mg,M,N,O,P,Q,例,7.,质量为,m,的木箱在拉力,F,的作用下，在水平地面上做匀速运动，如图所示，已知木箱与地面间的动摩擦因数为,，那么物体受到的滑动摩擦力应为 （）,A.,mg,B,.,(,mg,+,F,sin,),C.,(,mg,-,F,tan,)D.,F,cos,F,D,例,8.,如图所示，重量为,G,的物体,A,，用与竖直线角,的力,F,推着靠在竖直的动摩擦因数为,的墙壁上，若物体恰好能沿墙壁匀速下滑，求推力的大小。,G,N,F,f,水平方向合力为零,竖直方向合力为零,例,9.,质量为,m,的物块，放在质量为,M,的斜面体上，如图所示。当在物块,m,上施加一个水平力,F,且,F,由零逐渐加大到,F,m,的过程中，物块和斜面体仍保持静止状态。在此过程中，下列判断正确的是（）,A.,斜面体对物块,m,的支持力逐渐增大,B.,斜面体对物块,m,的支持力不变,C.,地面对斜面体的支持力逐渐增大,D.,地面对斜面体的支持力保持不变,