人教版高一物理必修第一册：力的合成和分解课件.ppt
力的合成和分解,1.合力与分力(1)定义：如果一个力 跟几个共点力共同作用产生的效果相同，这一个力就叫做那几个力的，原来的几个力叫做(2)关系：合力和分力是 的关系,知识回顾：,产生的效果,合力,分力,等效替代,2共点力：作用在物体的，或作用线的 交于一点的力，如下图所示均是共点力,同一点,延长线,3力的合成(1)定义：求几个力的 的过程(2)运算法则平行四边形定则：求两个互成角度的 的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边 作平行四边形，这两个邻边之间所夹 的 就表示合力F.三角形定则：把两个矢量，从而求出合矢量的方法,合力,共点力,对角线,首尾相接,4力的分解(1)定义：求一个已知力的 的过程(2)遵循原则：定则或 定则(3)分解方法：按力产生的 分解；正交分解,分力,平行四边形,三角形,效果,一、共点力的合成1力的运算法则,要点精析：,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,2合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围：|F1F2|FF1F2.(2)三个共点力的合成范围:最大值：三个力同向时，其合力最大，为FmaxF1F2F3.最小值：以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力的最小值为零，即Fmin0；如果不能，则合力的最小值为FminF1|F2F3|(F1为三个力中最大的力),人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,【典例1】三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们的合力F的大小，下列说法中正确的是()AF大小的取值范围一定是0FF1F2F3BF至少比F1、F2、F3中的某一个大C若F1F2F3368，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D若F1F2F3362，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零,C,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,解析合力不一定大于分力，B错，三个共点力的合力的最小值能否为零，取决于任何一个力是否都在其余两个力的合力范围内，由于三个力大小未知，所以三个力的合力的最小值不一定为零，A错；当三个力的大小分别为3a、6a、8a，其中任何一个力都在其余两个力的合力范围内，故C正确，当三个力的大小分别为3a、6a、2a时，不满足上述情况，故D错答案C,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,反思总结 解答共点力的合成问题时的两点注意(1)力合成时，要正确理解合力与分力的大小关系合力与分力的大小关系要视情况而定，不能形成合力总大于分力的思维定势(2)三个共点力合成时，其合力的最小值不一定等于零，可能等于两个较小力的和与第三个较大的力之差,(FminF1|F2F3|),人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,3共点力的合成方法(1)作图法(2)计算法,B,B,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,【典例4】将物体所受重力按力的效果进行分解，下列图中错误的是(),C,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,解析A项中物体重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G1和沿斜面向下使物体向下滑的分力G2；B项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力G1和G2，A、B项图均画得正确C项中物体的重力应分解为垂直于两接触面使物体压紧两接触面的分力G1和G2，故C项图画错D项中物体的重力分解为水平向左压紧墙的分力G1和沿绳向下使绳张紧的分力G2，故D项图画得正确答案C,2.力的分解的唯一性与多解性如果没有条件限制,一个已知力可以有无数对分力.若要得到确定的解,则必须给出一些附加条件.(1)已知两个不平行分力的方向,力的分解是唯一的.(2)已知一个分力的大小和方向,力的分解是唯一的.,(3)已知一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小,对力F 进行分解,如图所示,有三种可能:(F1与F的夹角为)F2Fsin 时无解;F2=Fsin 或F2F时有一组解;Fsin F2F时有两组解.,【典例5】已知两个共点力的合力为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30角，分力F2的大小为30 N则下列说法正确的是()AF1的大小是唯一的BF2的方向是唯一的CF2有两个可能的方向DF2可取任意方向,C,解析如图所示，因为F230 NFsin 3025 N，以F的矢尖为圆心，以30 N为半径画一个圆弧，与F1有两个交点，这样F2有两种可能的方向，F1有两个可能的大小因此C正确答案C,3正交分解法(1)定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法.(2)建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点，在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上),人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,【典例6】水平地面上的物体A在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速直线运动，拉力F与水平面夹角为.下列说法中正确的是()A物体A一定受到三个力的作用B物体A受到的摩擦力大小为Fsin C拉力F与物体A受到的摩擦力的合力方向一定是竖直向上D物体A受到的重力和地面对物体的支持力是一对平衡力,C,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,解析:物体在水平地面做匀速直线运动，则其一定处于受力平衡状态，对物体受力分析如图，知物体受四个力，选项A错误；物体受力平衡，则有fFcos，GFNFsin，选项B、D错误；由图知G与FN的合力竖直向下，由平衡知识得F与f的合力方向必竖直向上，选项C正确,答案C,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,【典例7】一直杆倾斜固定，并与水平方向成30的夹角；直杆上套有一个质量为0.5 kg的圆环，圆环与轻弹簧相连，在轻弹簧上端施加一竖直向上、大小F10 N的力，圆环处于静止状态，已知直杆与圆环之间的动摩擦因数为0.7，g10 m/s2.下列说法正确的是()A圆环受到直杆的弹力，方向垂直直杆向上B圆环受到直杆的弹力大小等于2.5 NC圆环受到直杆的摩擦力，方向沿直杆向上D圆环受到直杆的摩擦力大小等于2.5 N,D,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,解析:对小环受力分析如图所示：由于F10 Nmg5 N，所以杆对环的弹力FN垂直杆向下，杆对环还有沿杆向下的静摩擦力Ff，则FN与Ff的合力应竖直向下，大小为F合Fmg5 N，所以FNF合cos 30 N，FfF合sin 302.5 N综上可知选项D正确,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,D,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,解析以B为研究对象，受力如甲图所示,甲 乙,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,跟踪短训:1F1、F2是力F的两个分力若F10 N，则下列不可能是F的两个分力的是()AF110 N，F210 NBF120 N，F220 NCF12 N，F26 NDF120 N，F230 N解析合力F和两个分力F1、F2之间的关系为|F1F2|FF1F2，则应选C.,C,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,2.一物体同时受到同一平面内的三个共点力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是()A5 N,8 N,9 N B5 N,2 N,3 NC2 N,7 N,10 N D1 N,10 N,10 N解析每一组力中F1、F2、F3任意确定，当第三个力F3的大小介于F1F2与|F1F2|之间时，则合力可能为零，反之不为零，故选项C不可能为零答案C,C,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,3.如图所示，有5个力作用于同一点O，表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，已知F110 N，求这5个力的合力大小()A50 N B30 NC20 N D10 N解析利用三角形法则可知：F2和F4的合力等于F1，F5和F3的合力也等于F1，这5个力的合力大小为3F130 N.答案B,B,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,人教版（2019）高一物理 必修 第一册 第三章：3.4力的合成和分解,4一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是()A三力的合力有最大值F1F2F3，方向不确定B三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向C三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向D由题给条件无法求出合力大小,B,解析考查力的平行四边形定则对于给定的三个共点力，其大小、方向均确定，则合力的大小唯一、方向确定排除A、C；根据图表，可先作出F1、F2的合力，不难发现F1、F2的合力方向与F3同向，大小等于2F3，根据几何关系可求出合力大小等于3F3，B对答案B,C,6.如图所示,在水平天花板的A点处固定一根轻杆a,杆与天花板保持垂直,杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重量为G的物体.BO段细线与天花板的夹角为=30,系统保持静止,不计一切摩擦.下列说法中正确的是()A.细线BO对天花板的拉力大小是B.a杆对滑轮的作用力大小是C.a杆和细线对滑轮的合力大小是GD.a杆对滑轮的作用力大小是G,D,解析:细线BO对天花板的拉力等于物体的重力G,选项A错误;以滑轮为研究对象,两段细线的拉力都是G,互成120角,因此合力大小是G,根据共点力的平衡条件,a杆对滑轮的作用力大小也是G,方向与竖直方向成60角斜向右上方,故选项B错误,选项D正确;a杆和细线对滑轮的合力大小为零,选项C错误.,答案D,7.如图所示，重力为G的物体静止在倾角为的斜面上，将重力G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2，那么()AF1就是物体对斜面的压力B物体对斜面的压力方向与F1方向相同，大小为GcosCF2就是物体受到的静摩擦力D物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1和F2共五个力的作用,B,解析重力G是物体受的力，其两个分力F1和F2作用在物体上，故A错误；F2与物体受到的静摩擦力等大反向，并不是物体受到的静摩擦力，C错误；F1、F2不能与物体的重力G同时作为物体受到的力，D错误；物体对斜面的压力的大小等于重力G的分力F1Gcos，方向与F1方向相同，B正确答案B,8.如图所示，一物块受一恒力F作用，现要使该物块沿直线AB运动，应该再加上另一个力的作用，则加上去的这个力的最小值为()AFsin B Fcos CFtan DFcot,A,解析物体虽只受两个力作用，但物体要沿直线AB运动，就意味着这两个力的合力的方向是不变的可以看成是一个力(已知的力F)恒定，一个力(合力)的方向一定，另一个力(所求的力)的大小、方向都变，可以利用力的图示法求解，如图所示，可知本题应选A.答案A,9.如图所示,将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点,用力F拉小球a,使整个装置处于平衡状态,且悬线Oa与竖直方向的夹角为=30,则F的大小()A.可能为 mg B.可能为 mg C.可能为mg D.不可能为 mg,C,解析 对小球a受力分析,受重力、两绳的拉力和F共四个力作用,受力分析如图所示.当F的方向垂直于F0的方向时,F有最小值.根据共点力的平衡条件可得F的最小值为Fmin=2mgsin 30=mg,选项C正确.,答案C,10如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2 和F3三力作用下保持静止，下列判断正确 的是()AF1F2F3 BF3F2F1CF2F3F1 DF3F1F2,D,解析由连接点P在三个力作用下静止知:三个力的合力为零，即F1、F2二力的合力F3与F3等大反向，三力构成的平行四边形如图所示由数学知识可知F3F1F2，D正确答案D,
