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1、高考复习第三节受力分析 力的合成和分解2003 年高考复习第三节受力分析 力的合成和分解教学目标：1、进一步掌握受力分析的方法。2、掌握力的合成和分解的方法。3、能灵活地运用平行四边形法则解决实际问题教学重点：力的合成和分解的方法及应用。教学难点：同上一物体受力分析物体受力分析是解决物理问题的基础。1明确研究对象2隔离研究对象将研究对象从周围物体中隔离出来，只分析研究对象受到的作用力，不考虑研究对象对别的物体的作用力；只分析外力，不分析内力。3按顺序分析重力、电磁力、弹力、摩擦力(先场力，后接触力，再摩擦力)弹力和摩擦力属被动力，它们的大小和方向与物体受其它力的情况有关。凡有接触的地方都要考虑
2、是否有弹力，凡有弹力的地方都要考虑是否有摩擦力。4防止添力和漏力按正确的顺序分析是防止漏力的有效措施防止添力的方法是看能否找到施力物体。例 1、如图，A 和 B 在水平力 F 作用下，在水平面上向右做匀速直线运动。分析 A、B 物体所受的力，并指出 B 所受的每一力的反作用力。 【解答】受力如图。T 的反作用力是 B 对 A 的拉力 T，N B的反作用力是 B 对地面的压力，G B的反作用力是 B 对地球的吸引力，f B的反作用力是 B 对地面的摩擦力。【解答】如图所示。说明：利用物体的平衡条件进行受力分析在对处于平衡状态的物体进行受力分析时，如果某力存在与否或其方向难以确定，可假设该力存在，
3、也可以假设该力不存在，结合已知力分析其是否满足合力为零（或合力矩为零）的条件依据物体的平衡条件进行受力分析的基本思想是，物体的受力情况应与物体的状态相吻合，满足平衡条件，方法是假设法练习：1、如图所示，光滑斜面上有两个叠放的物体 A 和 B。A 跟光滑竖直墙壁接触，两物体均保持静止。分析 A 的受力情况。【解答】如图所示。说明：利用作用力和反作用力来分析 A 受的摩擦力。B 要静止，所受 A 的摩擦力必沿斜面向上，故 A 受 B的摩擦力必沿斜面向下。2、金版教程P26 能力提升 2【解答】A、C二力的合成和分解 1原则：等效替代。用一个力等效代替几个力叫力的合成，用几个力等效代替一个力叫力的分
4、解。合力和分力是等效替代关系，即合力和分力的作用效果相同。在对物体进行受力分析时，考虑了合力就不考虑分力，考虑了分力就不考虑合力，因为它们是等效替代关系。2方法：平行四边形法则、解三角形(主要是直角三角形)、公式法、正交分解法 3、力的合成同一直线上两力的合成先规定正方向，转化为代数运算。同向两力的合成：相加。(合力最大)反向两力的合成：大力减小力，合力方向与大力方向相同。(合力最小)实质：规定正方向后，加上一个“负”的力。(金版教程P15)1互相垂直的两力的合成：解直角三角形。互成角度的两力的合成(金版教程P16 ) 为两力 F1、F 2的夹角。4、力的分解斜面上重物的重力的分解： F 1=
5、mgsin F 2=mgcos注意：这种分解并不是绝对的。如图。分解力时，要根据力的实际作用效果来分。斜向上方（或斜向下方）的力的分解：F 1=Fcos F 2=Fsin正交分解：(金版教程P20 二)正交分解法求合力，在解决多个力的合成时，有明显的优点。在运用牛顿第二定律解题时常常用到。建立直角坐标系，将力向两个坐标轴分解，转化为同一直线上的力的合成。例 1、金版教程P20 例 1正交分解法例 2、金版教程P20 例 25合力和分力的关系合力与分力是从力对同一物体产生的作用效果相同来定义的，因此，作用在不同物体上的力，不能合成，因为它们的作用效果不会相同。一个力被合力(或分力)替代后，本身不
6、再参与计算，以免重复。 合力不一定大于分力。合力既可能大于分力，也可能等于或小于分力。(金版教程P21 四)合力一定时，两分力的大小随两分力的夹角 变化的规律例 3、作用于同一质点上的三个力，大小分别是 20N、15N 和 10N，它们的方向可以变化，则该质点所受这三个力的合力A、最大值是 45N； B、可能是 20N；C、最小值是 5N； D、可能是 0.【分析】三个力方向相同时，合力最大，其最大值为 45N，A 正确。这三个力，每两个力之和都大于 第三个力，因此，这三个力作用在质点上，合力可能为 0。合力的最小值为 0。【解答】A、B、D。练习：1、在研究共点力合成的实验中，得到如图所示的
7、合力 F 与两力夹角 的关系图线，则下列说法正确的是：A、2NF14N； B、2NF10N；C、两分力大小分别为 2N 和 8N；D、两分力大小分别为 6N 和 8N.分析：由图可知，F 12+F22=10N，F 1-F2=2N。所以，F 1=8N，F 2=6N。合力最大值为 14N，最小值为 2N。2、如右图所示，一个物体由绕过定滑轮的绳拉着，分别用图中所示的三种情况拉住，在这三种情况下，若绳的张力分别为 T1、T 2、T 3，轴心对定滑轮的支持力分别为 N1、N 2、N 3。滑轮的质量和摩擦均不计，则：A、T 1=T2=T3，N 1N2N3； B、T 1T2T3，N 1=N2=N3；C、T
8、 1=T2=T3，N 1=N2=N3； D、T 1T2T3，N 1N2N3。【分析】由于定滑轮只改变力的方向，不改变力的大小，所以 T1=T2=T3。轴心对定滑轮的支持力大小等于绳对定滑轮的力的合力。 越大，F 越小。【解答】A。3、金版教程P26 提升能力 1【解答】C。三用平行四边形法则解题(金版教程P21)正交分解法是解决力学问题的基本方法，这种方法往往较繁琐，要求有较好的数学功底，容易因粗心而出错。平行四边形法则是一种较简洁的解题方法。在解决三力作用下物体的平衡问题时，灵活运用此法可以使解题过程大大简化。平行四边形法常常转化为三角形法。例 1金版教程P21 例 3例 2金版教程P21
9、例 4例 3、金版教程P22 例 5练习：1、一个质量为 m 的物体受到三个共点力 F1、F 2、F 3的作用，这三个力的大小和方向刚好构成如图所示的三角形，则这个物体所受的合力是：A、2F 1； B、F 2； C、F 3； D、2F 3。分析：由三角形法则可知：F 1和 F2的合力为 F3，与另一个力 F3等大、同向，故 F1、F 2、F 3的合力为 2F3。【解答】D。引申：如将 F3反向呢？解答：合力为 0。2、三段不可伸长的细绳 OA、OB、OC 能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一个重物，如图所示，其中 OB是水平的，A 端、B 端固定。若逐渐增加 C 端所挂重物的质量，则最先断的绳(98 年全国高考题)A必定是 OA； B必定是 OB；C必定是 OC； D可能是 OB，也可能是 OB。 【分析】选 O 点为研究对象，受力如图。T 2、G 的合力必与 T1等大反向。作出两力合成的平行四边形，由直角三角形的性质易知 T1最大，故 OA绳所受拉力最大。当物重增加时，必是 OA 绳先断。【解答】A 正确。3、质量为 m 电荷为 q 的小球在匀强电场中由静止释放后沿直线 OP 运动（ OP和竖直方向成 角），那么所加匀强电场的场强 E 的最小值是多少？（小球所受合力方向必为 OP 方向，用三角形法则从右图中不难看出，当电场力方向垂直与 OP 时 E 最小，等于 ）
