高三物理講義(第三節(jié)力的合成與分解)

1、高三物理一輪精細(xì)化復(fù)習(xí)講義第 1 頁 共 8 頁FF F21 2sincos?? ?第三節(jié) 第三節(jié) 力的合成與分解 力的合成與分解一、力的合成和力的分解 一、力的合成和力的分解1. 1.合力與分力 合力與分力幾個力同時(shí)作用的共同效果與某一個力單獨(dú)作用的效果相同，這一個力為那幾個力的合力，那幾個力為這一個力的分力.合力與它的分力是力的效果上的一種等效替代關(guān)系，而不是力的本質(zhì)上的替代.2.力的合成和力的分解： 力的合成和力的分解：求幾個力

2、的合力叫力的合成；求一個已知力的分力叫力的分解.3. 3.力的合成與分解的法則 力的合成與分解的法則力的合成和分解只是一種研究問題的方法，互為逆運(yùn)算，遵循平行四邊形定則.(1)力的平行四邊形定則 力的平行四邊形定則求兩個互成角度的共點(diǎn)力 F1、F2 的合力，可以以力的圖示中 F1、F2 的線段為鄰邊作平行四邊形 .該兩鄰邊間的對角線即表示合力的大小和方向，如圖甲所示.求 F 、F2 兩個共點(diǎn)力的合力的公式： 1Ｆ＝? COS F F

3、F F 2 12221 2 ? ?合力的方向與 F1 成?角： tg?=(2)力的三角形定則 力的三角形定則把各個力依次首尾相接，則其合力就從第一個力的末端指向最后一個力的始端 .高中階段最常用的是此原則的簡化，即三角形定則，如圖乙所示.4. 4.合力的大小范圍 合力的大小范圍①兩個力合力大小的范圍|F1－F2|≤F≤ F1＋F2 .②三個力或三個以上的力的合力范圍在一定條件下可以是 0≤F≤|F1＋F

4、2＋…＋Fn|.③合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 ④當(dāng) F1、F2 大小一定, 在 0-1800 范圍內(nèi)變化時(shí), 增大, F 減??； 減小, F 增大。 ? ? ?⑤F1、F2 垂直 (正交) 時(shí)： F 的大小 F 的方向 tan = 2 22 1 F F F ? ? ?12 FF⑥當(dāng) F1、F2 大小相等,夾角為 1200 時(shí),合力為 F=F1=F2 方向與兩分力勻?yàn)?600 5、關(guān)于力分解的討論

5、、關(guān)于力分解的討論:(1).己知合力的大小和方向,-----有無數(shù)多組解(即可分解為無數(shù)對分力)將一個已知力 F 進(jìn)行分解，其解是不唯一的。要得到唯一的解，必須另外考慮唯一性條件。常見的唯一性條件有：（1）已知兩個不平行分力的方向，可以唯一的作出力的平行四邊形，對力 F 進(jìn)行分解，其解是唯一的。（2)已知一個分力的大小和方向，可以唯一的作出力的平行四邊形，對力 F 進(jìn)行分解，其解是唯一的。α F2 F F1 θ

6、 高三物理一輪精細(xì)化復(fù)習(xí)講義第 3 頁 共 8 頁有直觀、簡便的特點(diǎn)，多用于定性研究.應(yīng)用圖解法時(shí)應(yīng)注意正確判斷某個分力方向的變化情況及其空間范圍.●用矢量三角形定則分析最小力的規(guī)律：(1)當(dāng)已知合力 F 的大小、方向及一個分力 F1 的方向時(shí)，另一個分力 F2 的最小條件是：兩個分力垂直，如圖甲.最小的 F2＝Fsin α.(2)當(dāng)已知合力 F 的方向及一個分力 F1 的大小、方向時(shí)，另一個分力 F2 最小的條件是：所求分力 F

7、2 與合力 F 垂直，如圖乙.最小的 F2＝F1sin α.(3)當(dāng)已知合力 F 的大小及一個分力 F1 的大小時(shí)，另一個分力 F2 最小的條件是：已知大小的分力 F1 與合力 F 同方向.最小的 F2＝|F－F1|.●若出現(xiàn)直角三角形，常用三角函數(shù)表示合力與分力的關(guān)系?！袢艚o定條件中有長度條件，常用力組成的三角形（矢量三角形）與長度組成的三角形（幾何三角形）的相似比求解。注： 注：（1）在分析同一個問題時(shí)，合矢量和分矢量不能同時(shí)使用。

8、也就是說，在分析問題時(shí)，考慮了合矢量就不能再考慮分矢量；考慮了分矢量就不能再考慮合矢量。（2）矢量的合成分解，一定要認(rèn)真作圖。在用平行四邊形定則時(shí)，分矢量和合矢量要畫成帶箭頭的實(shí)線，平行四邊形的另外兩個邊必須畫成虛線。（3）各個矢量的大小和方向一定要畫得合理。（4）在應(yīng)用正交分解時(shí)，兩個分矢量和合矢量的夾角一定要分清哪個是大銳角，哪個是小銳角，不可隨意畫成 45°。 （當(dāng)題目規(guī)定為 45°時(shí)除外）【復(fù)習(xí)鞏固題】 【復(fù)

9、習(xí)鞏固題】1、一運(yùn)動員雙手對稱地握住單杠，使身體懸空.設(shè)每只手臂所受的拉力都是 T，它們的合力是 F，若兩臂之間的夾角增大了，則( ) A.T 和 F 都增大 B.T 和 F 都減小C.T 增大，F(xiàn) 不變 D.T 不變，F(xiàn) 增大2、雜技表演的安全網(wǎng)如圖甲所示，網(wǎng)繩的結(jié)構(gòu)為正方形格子，O、a、b、c、d……等為網(wǎng)繩的結(jié)點(diǎn)，安全網(wǎng)水平張緊后，若質(zhì)量

10、為 m 的運(yùn)動員從高處落下，并恰好落在 O 點(diǎn)上，該處下凹至最低點(diǎn)時(shí)，網(wǎng)繩 dOe，bOg 均為 120° 張角，如圖乙所示，此時(shí) O 點(diǎn)受到向下的沖擊力大小為 2F，則這時(shí) O 點(diǎn)周圍每根網(wǎng)繩承受的張力大小為（ ）A．F B．2FC.mg F ? 2D． 22 mg F ?3、 （高考題 高考題）如圖所示，在傾角為 θ 的固定光滑斜面上，質(zhì)量為 m 的物體受外力 F1 和 F2的作用，F(xiàn)1 方向水平向右，F(xiàn)2