【同步導學】高中物理課件 5.1力的合成課件 魯科必修1

第1節(jié)力的合成1．知道什么是共點力、力的合成、合力．2．理解力的平行四邊形定則．3．會用作圖法求共點力的合力．4．能通過實驗驗證互成角度的兩個共點力的合成遵循平行四邊形定則．1．某同學從學校先向東行走300m，然后又向南行走400m到了書店，那么該同學從學校走到書店的位移是700m嗎？【答案】

不是．由勾股定理可知從學校走到書店的位移不是700m，而是500m.2．在下圖中，一個成年人或兩個孩子均能提起相同質量的一桶水，那么該成年人用的力與兩個孩子用的力作用效果是否相同？二者能否等效替換？【答案】二者的作用效果均是把一桶水提起，能夠等效替換．1．什么是合力和分力？2．什么是力的合成？3．什么是共點力？4．力的合成遵循的法則是什么？一、共點力的合成1．合力、分力(1)合力與分力：當一個物體受到幾個力共同作用

時，如果一個力的__________跟這幾個力的共同

_____相同，這一個力叫做那幾個力的_____，那

幾個力叫做這個力的_____．(2)合力與分力的關系：等效替代關系．2．力的合成(1)力的合成：求幾個力的______的過程．作用效果效果合力分力合力(2)力的合成遵循的法則——平行四邊形定則．①內容：兩個力合成時，以表示這兩個力的線

段為鄰邊作____________，這兩個鄰邊之間的

________表示合力的大小和方向．②兩個以上的力的合成方法：先求出任意兩個

力的合力，再求出這個合力與第三個力的合力，

直到把__________都合成進去，最后得到的結

果就是這些力的合力．平行四邊形對角線所有的力(1)幾個力作用在物體上相當于一個很大力的作用，這是不是就是力的合成？(2)兩個小孩的力可以等效為一個大人的力，在什么條件下可以等效？(3)兩個小孩的力是不是就是這個大人的力，為什么？【提示】(1)中所說的幾個個力的作用效效果相當于一一個很大的力力，這就是力力的合成思想想；(2)兩個小孩的力力的作用效果果和一個大人人的力產(chǎn)生的的效果相同，，那么兩個小小孩的力就可可以等效為一一個大人的力力；(3)兩個小孩的力力產(chǎn)生的效果果和一個大人人的力相同，，但是兩個小小孩的力和這這個大人的力力施力物體不不同，它們不不是同一個力力，力的合成成時只是說效效果相同，一一定要注意這這種區(qū)別．二、共點力合合成的平行四四邊形定則1．同一直線上上兩個力的合合成法則同一直線上的的兩個共點力力F1、F2，兩者同方向向時，其合力大小為為________，方向為______________．兩者反方向時時，其合力大大小為_________，方向為F1和F2中較大的方向向．F1＋F2兩個力的方向|F1－F2|2．不在同一直直線上兩個力力的合成法則則——平行四邊形定則(1)內容：兩個力力合成時，以以表示這兩個個力的線段為鄰邊作_____________，這兩個鄰邊邊之間的________表示合力的大大小和方向．．(2)兩個以上的力力的合成方法法：先求出任任意兩個力的合力，再再求出這個合合力與第三個個力的合力，，直到把所有______都合成進去，，最后得到的的結果就是這些力力的合力．平行四邊形對角線外力2.兩分力大小一一定的情況下下，分力間夾夾角變化時，，合力如何變變化？【提示】在兩分力大小小一定的情況況下，合力隨隨著分力間夾夾角的減小而而增大，隨著著分力間夾角角的增大而減減?。?、合力與分分力的關系1．正確理解合合力與分力(1)合力與幾個分分力間是相互互替代關系，，受力分析時時，分力與合合力不能同時時作為物體所所受的力．(2)只有同一物體體同時受到的的力才能合成成．2．合力與分力力間的大小關關系(1)兩力同向時合合力最大：F＝F1＋F2，方向與兩力力同向；(3)兩力成某一角角度θ時，如右圖所所示，三角形形AOC的每一條邊對對應一個力，，由幾何知識識可知：兩邊邊之和大于第第三邊，兩邊邊之差小于第第三邊，即|F1－F2|<F<F1＋F2.因此合力大小小的范圍是：：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.(4)夾角θ越大，合力就就越?。?5)合力可以大于于等于兩分力力中的任何一一個力，也可可以小于等于于兩分力中的的任何一個力力．(1)力的合成是唯唯一的；(2)只有同一物體體所受的力才才能合成；(3)不同性質的力力也可以合成成，因為合力力與分力是作作用效果上的的一種等效代代替．在實際際研究幾個力力的合力時，，常采用平行行四邊形定則則，通過作圖圖法或解析法法求出合力．．1.下列關于合力力與分力之間間的關系的說說法正確的是是()A．合力就是分分力的代數(shù)和和B．合力總比某某一分力大C．分力與合力力的方向總是是不一致的D．合力的大小小可能等于某某一分力的大大小【解析】合力是分力的的矢量和，而而不是代數(shù)和和，所以A項錯誤；合力力的大小介于于兩分力代數(shù)數(shù)和與兩分力力代數(shù)差的絕絕對值之間，，因此B項錯誤，D項正確；當兩兩分力方向相相同時，合力力與分力方向向相同，C項錯誤．【答案】D二、合力大小小與方向的確確定1．圖解法：從從力的作用點點起，依兩個個分力的作用用方向按同一一標度作出兩兩個分力F1和F2，并把F1、F2作為鄰邊作出出平行四邊形形，這個平行行四邊形的對對角線的長度度按同一標度度表示合力的的大小，對角角線的方向就就是合力的方方向，通?？煽梢杂昧拷瞧髌髦苯恿砍龊虾狭與某一分力的的夾角φ.【答案】D【解析】求三個力的合合力大小的范范圍，則先確確定兩個力合合力的大小范范圍，由平行行四邊形定則則，5N和7N的合力最大為為12N，最小為2N，則這個合力力大小可能為為9N，而若它的方方向與9N的方向相反，，這兩個力合合成后的合力力可能為0，若它的大小小為12N，且方向與9N力的方向相同同時，合力的的大小可能是是21N，故正確答案案為D.【答案】D【解析】兩個共點力的的合力大小的的取值范圍是是|F1－F2|≤F≤F1＋F2.根據(jù)以上關系系，可以求得得F2大小的取值范范圍是60N≤F2≤140N．故只有選項項C正確．【答案】C當再加一個12N的力，且與F1、F2夾角均為120°時，由圖分析析可知，這個個力應與F1、F2的合力F在一條直線上上，且方向相相反，故可將將三個力的合合力看成是12N的力與力F合成的結果，，即三個力的的合力大小為為2N.在求幾個力的的合成時，依依據(jù)題意作出出平行四邊形形，根據(jù)幾何何關系解決問問題是基本的的思路和方法法．【解析】因為這六個力力中，各有三三對力方向相相反，故先將將任意兩個方方向相反的力力合成，然后后再求合力．．由圖可以看出出，任意兩個個方向相反的的力的合力都都為3N，且互成120°，所以這六個個力的合力為為零．因為這六個力力的合力為零零，所以，任任意五個力的的合力一定與與第六個力大大小相等，方方向相反．由由此得，去掉掉1N的那個力后，，其余五個力力的合力為1N，方向與1N的力的方向相相反．【答案】01N與1N的力的方向相相反共點的兩個力力(F1、F2)的合力的取值值范圍是|F1－F2|≤F合≤F1＋F2.若第三個共點點力的大小在在這一范圍內內，那么這三三個力的合力力可以為零．．必須指出，，矢量的正負負號是用來表表示矢量的方方向的，比較較兩個矢量的的大小應比較較這兩個矢量量的絕對值，，而不應比較較這兩個力的的代數(shù)值．大小為4N、7N和9N的三個共點力力，它們的最最大合力是多多大？最小合合力是多大？？【錯解】當三個力同方方向時，合力力最大，此時時，F(xiàn)合＝20N．當4N、7N的兩個力同向向且與9N的力方向相反反時，合力最最小，此時F合＝2N.【正解】當三個力同方方向時，合力力最大，合力力最大值為F＝F1＋F2＋F3＝20N.由于這三個力力中任意兩個個力的合力的的代數(shù)差(即最小值)都小于第三個個力，所以這這三個力的合合力的最小值值為零．【錯因分析】在錯解中，求求三個共點力力的最小合力力時，由于思思維定勢的副副作用，仍和和求最大合力力一樣，把三三個力限定在在一條直線上上考慮，從而而導致錯誤．．1．下列關于合合力和分力之之間的關系的的說法中正確確的是()A．合力就是分分力的代數(shù)和和B．合力總比某某一分力大C．分力與合力力的方向總是是不一致的D．合力的大小小可能等于某某一分力的大大小【解析】合力是分力的的矢量知，而而不是代數(shù)和和，A錯誤；合力的的大小在兩分分力的代數(shù)和和與兩分力代代數(shù)差的絕對對值之間，B錯誤，D正確；當兩分分力方向相同同時，合力與與分力方向相相同，C錯誤．故正確確答案為D.【答案】D【答案】B3．一個重為20N的物體置于光光滑的水平面面上，當用一一個F＝5N的力豎直向上上拉該物體時時，如右圖所所示，物體受受到的合力為為()A．15NB．25NC．20ND．0【解析】由于物體的重重力大于拉力力，則地面對對物體有支持持力，且物體體仍然靜止．．因為物體靜靜止，所以豎豎直向上的拉拉力和支持力力的合力與重重力的合力為為零．故只有有選項D正確．【答案】D【解析】由圖可知F1＝F2＝F，F(xiàn)3＝