《2012高一物理配套课件3.3、3.4力的等效和替代力的合成与分解粤教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2012高一物理配套课件3.3、3.4力的等效和替代力的合成与分解粤教版必修1（95页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,1.等效代替关系 由于合力对物体的作用效果与几个分力共同的作用效果相同，所以可用合力等效替代那几个分力，也可以用几个分力来替代合力. 2.瞬时对应关系 进行合成的几个分力应该是同时并且作用在同一个物体上的作用力，各个分力和合力具有瞬时对应关系，某个分力发生变化时，其合力也随之发生变化.,3.大小关系 当两分力F1、F2大小一定时， （1）两力同向时合力最大：F=F1+F2，方向与两力同向； （2）两力方向相反时，合力最小：F=|F1-F2|，方向与两力中较大的力同向；,（3）两力成某一角度时，如图所示，三角形AOC的每一条边对应一个力，由几何知识可知：两边之和大于第三边，两边之差小于第三边，
2、即|F1-F2|FF1+F2.因此合力大小的范围是：|F1-F2|FG，A选项错误；这两个力的矢量和与重力是平衡力，C选项错误；这两个力不是大小之和而是矢量之和等于G，D选项错误.,【变式备选】（2011东营高一检测）如图所示,将光滑斜面上物体的重力mg分解为F1、F2两个力,下列结论正确的是（ ）,A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力,F2是物体对斜面的正压力 B.物体受mg、FN、F1、F2四个力作用 C.物体受重力mg、弹力FN和压力F2三个力作用 D.F1、F2两个力的作用效果跟mg一个力的作用效果相同 【解析】选D.将物体的重力mg分解为F1和F2，F1与F2的作用效果与重力mg
3、的作用效果相同，受力物体不变，物体受重力mg和弹力FN两个力作用，故A、B、C错误，D正确.,力的正交分解法 1.概念：将力沿着两个选定的相互垂直的方向分解,叫力的正交分解. 2.优点：正交分解法是在平行四边形定则的基础上发展起来的，其目的是将矢量运算转化为代数运算.其优点有（1）可借助数学中的直角坐标系对力进行描述.（2）分解时只需熟知三角函数关系，几何关系简单，容易求解. 3.适用情况：常用于三个或三个以上的力的合成.,4.坐标轴的选取：建立坐标轴时，一般选共点力作用线的 交点作为坐标轴的原点，并尽可能使较多的力落在坐标轴 上，这样可以减少需要分解的力的数目，简化运算过程. 5.利用正交分
4、解法求合力的一般步骤 （1）建立直角坐标系； （2）将各力沿x、y两坐标轴依次分解为相互垂直的两个 分力. （3）分别求出x、y两坐标轴上各分力的合力Fx、Fy； （4）求出Fx、Fy的合力F，其大小为： ，方向与 x轴的夹角为 ， .,正交分解法不一定按力的实际效果来分解，而是根据需要为了简化问题在两个相互垂直的方向上分解.它是处理力的合成和分解的复杂问题的一种简便方法.,【典例】如图所示，重力为500 N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重力为200 N的物体，当绳与水平面成60角时，物体静止.不计滑轮与绳的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力.,【解题指导】审题时应重点关注以下两点： （1）“物体
5、静止”说明物体对绳子及绳子对人的拉力都等于物体的重力. （2）人静止，说明在水平方向和竖直方向上人受力平衡. 【标准解答】人与物体静止，所受合力皆为零，对物体受力分析得，绳的拉力F1=200 N；对人受力分析如图，人受四个力作用，重力G、拉力F1、支持力FN、摩擦力f，可将绳的拉力F1正交分解，如图.根据平衡条件可得：,水平方向：摩擦力 f=F1x=F1cos 60=200 N=100 N 竖直方向：支持力 FN=G-F1sin 60=（500-200 ）N=100（5- ）N. 答案：100（5-3）N 100 N,对力的实际作用效果认识不清导致错误 （双选）如图甲、乙所示，两个完全相同的小
6、球在挡板作用下静止在倾角为的光滑斜面上，下列关于小球受力的说法中正确的是,A.小球的重力在两种情况下产生的效果完全相同 B.小球均受重力、压紧斜面的力、压紧挡板的力和斜面弹力、挡板弹力 C.小球受到挡板的作用力和斜面的弹力的合力大小、方向均相等 D.撤去挡板，小球所受合力方向均将沿斜面向下 【正确解答】甲、乙两种情况下，小球的重力都产生两个作用效果，一个是压紧斜面的力，另一个是压紧挡板的力，“力的作用效果相同”是指力的两个分力的大小和方向均相同，A错误；斜面上的小球均受重力、斜面的弹力,和挡板的弹力而处于静止状态，B错误；根据物体处于静止状态的受力特点可知，小球受到斜面的弹力和挡板的弹力的合力
7、大小等于重力，方向竖直向上，故C正确.重力按实际作用效果分解为压紧斜面的力和压紧挡板的力，撤去挡板后，小球受力的大小和方向随之发生变化，重力产生的效果变为压紧斜面的力和使小球下滑的力，压紧斜面的力与斜面对小球的支持力平衡，故甲、乙两种情况下小球所受合力大小均等于重力沿斜面向下的分力mgsin,方向沿斜面向下，D正确. 正确答案：C、D,【易错分析】,1.下列物理量在运算时不遵循平行四边形定则的有（ ） A.时间 B.位移 C.速度 D.加速度 【解析】选A.时间是标量，位移、速度、加速度是矢量，矢量的运算遵循平行四边形定则，故选A.,2.（双选）下列关于分力与合力的说法中，正确的是 （ ） A.分力和合力同时作用在物体上 B.合力的大小等于两个分力大小的代数和 C.合力可能小于它的任意一个分力 D.合力的大小可能等于某一个分力的大小,【解析】选C、D.合力与分力之间是等效替代关系，不能同时作用在物体上，A错误；合力与分力之间满足平行四边形定则，只有两个分力同向时，合力才等于两个分力的大小之和，B错误；借鉴平行四边形对角线与邻边的关系，合力可能小于它的任意一个分力，也可能等于某一个分力的大小，C、D正确.,
