《（通用版）2018-2019版高考物理总复习 主题二 相互作用与运动定律 2.1.4力的合成课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（通用版）2018-2019版高考物理总复习 主题二 相互作用与运动定律 2.1.4力的合成课件 新人教版（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.1.4 力的合成,一、合力与分力,当一个物体受到几个力的共同作用时，可以用一个力代替它们，这个力产生的效果跟原来几个力共同作用的效果相同，那么这个力就叫做那几个力的_，原来的几个力叫做_。,合力,分力,思维拓展,如图1所示是大家都很熟悉的“曹冲称象”的故事。请思考： 曹冲根据什么得到大象和船上石头的重力相等？其中包含什么思想方法？请你结合生活经验再举一个相似的例子。,提示：在船的吃水线相同的情况下，一头大象的重力与一堆石头的重力相当。其中包含了等效替代的思想方法，即一头大象和一堆石头的作用效果相同。结合生活经验举例：一桶水可以由一个成年人单独提起，也可以由两个小孩共同提起。两个小孩对水桶的
2、作用效果与一个成年人对水桶的作用效果相同。,图1,二、力的合成 1.定义：求几个力的_的过程。 2.平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作_，这两个邻边之间的_表示合力的大小和方向，这个法则叫平行四边形定则。 3.合力的大小：两个力合成时，两个分力间的夹角越大，合力就越小，合力的大小范围是|F1F2|FF1F2。,合力,平行四边形,对角线,思维拓展,两人同拉一辆车，如图2所示，每人都用100 N的力拉，车受到的拉力一定是200 N吗？ 提示 不一定。两个力的合力并非等于两个力大小之和，应根据平行四边形定则，用作图或者计算的方法求得合力。,图2,三、共点力 1.定义：作用在_
3、或它们的延长线_的一组力。 2.力的合成适用范围：力的合成的平行四边形定则，只适用于_。,同一点上,交于一点,共点力,思考判断,(1)共点力一定作用于物体上的同一点。( ) (2)共点力一定作用于同一物体上。( ) (3)作用于同一物体上的所有力都是共点力。( ) (4)作用于不同物体上的两个力，只要作用线交于一点，就可以进行力的合成。( ),合力与分力的关系,要点归纳 1.合力与分力的三性,2.合力与分力的大小关系,精典示例 例1 下列关于合力的叙述中正确的是( ),A.合力是原来几个力的等效替代，合力的作用效果与分力的共同作用效果相同 B.两个力夹角为(0180)，它们的合力随增大而增大
4、C.合力的大小总不会比分力的代数和大 D.不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成运算,解析 力的合成的基本出发点是力的等效替代。合力是所有分力的一种等效力，它们之间是等效替代关系。合力和作用在物体上各分力间的关系，在效果上是和各分力的共同作用等效，而不是与一个分力等效。A正确；只有同时作用在同一物体上的力才能进行力的合成的运算。D错误；就合力与诸分力中的一个分力的大小相比较，则合力的大小可以大于、等于或小于该分力的大小，这是因为力是矢量，力的合成遵循平行四边形定则，合力的大小不仅跟分力的大小有关，而,且跟分力的方向有关。根据力的平行四边形定则和数学知识可知，两个分力间夹角为(0180)，
5、它们的合力随增大而减小。当0时，合力最大，为两分力的代数和；当180时，合力最小，等于两分力的代数差。所以合力的大小总不会比分力的代数和大。故B、C错误。 答案 A,误区警示,力具有矢量性，力的合成不能简单地从代数加法入手，误以为合力一定大于分力。合力与分力之间不是简单的代数加法关系，它们满足平行四边形定则，合力的大小与方向取决于分力的大小及方向，合力的大小范围为|F1F2|FF1F2，具体取值应取决于两个分力的夹角。,针对训练1 (多选)已知两个分力的大小为F1、F2，它们的合力大小为F，下列说法中不正确的是( ),A.不可能出现FF1同时FF2的情况 B.不可能出现FF1同时FF2的情况
6、C.不可能出现FF1F2的情况 D.不可能出现FF1F2的情况 解析 如果F1与F2大小相等，方向相反，则其合力为零，既小于F1又小于F2，故选项A错误；如果F1、F2同向，则合力FF1F2，既大于F1又大于F2，故选项B错误；合力F的范围为|F1F2|FF1F2，因此，选项C错误，D正确。 答案 ABC,求合力的方法,要点归纳 1.作图法,根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形，然后用测量工具测量出合力的大小、方向，具体操作流程如下：,2.计算法,可以根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图，然后由几何知识求解对角线，即为合力。以下为求合力的三种特殊情况：,精典示例 例2 如图3所示，两
7、个人共同用力将一个牌匾拉上墙头。其中一人用了450 N的拉力，另一个人用了600 N 的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90，求它们的合力。,图3,思路点拨 人的拉力是牌匾受到的两个力，明确了它们的大小和方向，可用作图法或计算法求出合力。,解析 法一 作图法 如图所示，用图示中的线段表示150 N的力，用一个点O代表牌匾，依题意作出力的平行四边形。用刻度尺量出平行四边形的对角线长为图示线段的5倍，故合力大小为F1505 N750 N，用量角器量出合力F与F1的夹角53。,答案 750 N，方向与较小拉力的夹角为53,针对训练2 两个大小相等的共点力F1、F2，当它们间的夹角为90时，合力大小
8、为20 N，那么当它们之间的夹角为120时，合力的大小为( ),答案 B,多个分力的合成方法,要点归纳 1.合成方法：多个力合成时，根据平行四边形定则先任选两个分力求出它们的合力，用求得的结果再与第三个分力求合力，直到求得所有分力的合力。 2.合成技巧：求解多分力的合力时，一般常见的合成技巧如下：,(1)将共线的分力合成(方向相同或相反)。 (2)将相互垂直的分力合成。 (3)两分力大小相等，夹角为120时，合力大小等于分力大小，方向沿它们夹角的角平分线方向。,3.三个力合力范围的确定,(1)最大值：三个力方向相同时，三力合力最大，FmF1F2F3。 (2)最小值 若一个力在另外两个力的和与差
9、之间，则它们的合力的最小值为零。 若一个力不在另外两个力的和与差之间，则它们的合力的最小值等于三个力中最大的力减去另外两个力的和。,精典示例 例3 5个力同时作用于质点m，此5个力大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，如图4所示，这5个力的合力的大小为F1的( ),A.3倍 B.4倍 C.5倍 D.6倍,图4,方法点拨 先将F1与F4合成，再将F2与F5合成，最后求5个力的合力。,解析 如图所示，F1与F3箭头相连后形成以F1和F4为邻边的平行四边形，F3为所夹的对角线，(即F1与F4的合力为F3)同理可知，F2与F5的合力也为F3，故5个力的合力等于3倍的F3，又F3等于2倍的F1，
10、则5个力的合力等于6倍的F1，D正确。 答案 D,方法总结,(1)五个力可根据特点分组合成 (2)要利用好正六边形的几何特性。,针对训练3 如图5所示，在同一平面内，大小分别为1 N、2 N、3 N、4 N、5 N、6 N的六个力共同作用于一点，其合力大小为( ),A.0 B.1 N C.2 N D.3 N,图5,解析 先分别求1 N和4 N、2 N和5 N、3 N和6 N的合力，大小都为3 N，且三个合力互成120角，如图所示：根据平行四边形定则知，图中三个力的合力为零，即题中所给六个力的最终合力为零。故A正确，B、C、D错误。 答案 A,1.(多选)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力
11、大小为F，则( )A.F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍B.F1、F2同时增加10 N，F也增加10 NC.F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变D.若F1、F2中的一个增大，F不一定增大,解析 F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，选项A正确；F1、F2同时增加10 N，F不一定增加10 N，选项B错误；F1增加10 N，F2减少10 N，F可能变化，选项C错误；若F1、F2中的一个增大，F不一定增大，选项D正确。 答案 AD,2.某同学在单杠上做引体向上，在图中的四个选项中双臂用力最小的是( ),解析 根据两个分力大小一定时，夹角增大，合力减小可知：双臂拉力的合力一定(等于同学自
12、身的重力)，双臂的夹角越大，所需拉力越大，故双臂平行时，双臂的拉力最小，故B正确。 答案 B,3.(多选)作用在同一点的两个力，大小分别为5 N和2 N，则它们的合力可能是 ( ),A.5 N B.4 N C.2 N D.9N 解析 根据|F1F2|FF1F2得，合力的大小范围为3 NF7 N，故选项A、B正确。 答案 AB,4.如图所示，三个大小相等的力F作用于同一点O，则合力最小的是( ),答案 C,5.如图6所示，一条小船在河中向正东方向行驶，船上挂起一风帆，帆受侧向风作用，风力大小F1为100 N，方向为东偏南30，为了使船受到的合力能恰沿正东方向，岸上一人用一根绳子拉船，绳子取向与河岸垂直，求出风力和绳子拉力的合力大小及绳子拉力F2的大小。,图6,
