第三章-2力的合成與分解

課時5

力的合成與分解考點1考點2考點1力的合成1.合力與分力:如果一個力的作用效果跟幾個力共同作用的效果相同,這一個力就叫那幾個力的合力,那幾個力就叫這個力的分力。合力和分力是一種等效替代關(guān)系。2.共點力:作用在物體上的力的作用線(或作用線的反向延長線)交于一點的力?？键c1考點23.力的合成的運算法則(1)平行四邊形定則:求兩個互成角度的共點力F1、F2的合力,可以用表示F1、F2的有向線段為鄰邊作平行四邊形,平行四邊形的對角線就表示合力的大小和方向,如圖甲所示。(2)三角形定則:求兩個互成角度的共點力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的有向線段首尾順次相接地畫出,把F1、F2的另外兩端連接起來,則此連線就表示合力的大小和方向,如圖乙所示?？键c1考點21.兩個分力一定時,夾角θ越大,合力越小;合力可以大于分力,等于分力,也可以小于分力。共點的兩個力F1、F2的合力取值范圍是|F1-F2|≤F合≤F1+F2。2.共點力合成的方法:(1)作圖法:從力的作用點起,按同一標度作出兩個分力F1和F2的圖示,再以F1和F2的圖示為鄰邊作平行四邊形,畫出過作用點的對角線,量出對角線的長度,計算出合力的大小;量出對角線與某一力的夾角確定合力的方向(如圖所示)?？键c1考點2(2)解析法:以下是合力計算的兩種特殊情況

考點1考點2典例1一物體受到三個大小方向均不變的共面共點力F1、F2、F3的作用,三力的矢量關(guān)系如圖所示(小方格邊長相等),則下列說法正確的是(

)A.三力的合力有最大值F1+F2+F3,方向不確定B.三力的合力有惟一值3F3,方向與F3同向C.三力的合力有惟一值2F3,方向與F3同向D.由題給條件無法求出合力大小答案解析解析關(guān)閉根據(jù)平行四邊形定則,F1、F2的合力大小等于2F3,方向與F3相同,再跟F3合成,兩個力同向,則三個力的合力為3F3,所以B選項正確。答案解析關(guān)閉B考點1考點2典例2在如圖所示裝置中,兩物體質(zhì)量分別為m1、m2,懸點a、b間的距離遠大于滑輪的直徑,不計一切摩擦,整個裝置處于靜止狀態(tài),下列說法錯誤的是(

)A.α一定等于βB.m1可能小于m2C.如果稍增大懸點a、b間的距離,α與β之和將增大D.如果稍增大m2,α與β之和將增大答案解析解析關(guān)閉繩子通過定滑輪和動滑輪相連,繩子上各點的拉力相等,根據(jù)對稱性,α一定等于β,選項A正確;當α與β之和大于120°時,m1小于m2,選項B正確;如果稍增大懸點a、b間的距離,對動滑輪而言,由于合力與分力都沒變化,所以α與β之和也不變,選項C錯誤;如果稍增大m2,對動滑輪而言,合力不變,分力變大,α與β之和將增大,選項D正確。答案解析關(guān)閉C考點1考點2考點2力的分解1.遵循的原則:平行四邊形定則或三角形定則。2.力的分解方法:(1)按產(chǎn)生效果分解:根據(jù)力的實際作用效果確定兩個實際分力的方向,再根據(jù)兩個實際分力的方向畫出平行四邊形,最后由平行四邊形和數(shù)學(xué)知識求出兩分力的大小。常見的按效果分解力的情形:考點1考點2考點1考點2(2)正交分解法:將已知力按互相垂直的兩個方向進行分解的方法,求多個共點力的合力時,往往用正交分解法?？键c1考點2典例3(2017浙江4月學(xué)考)重力為G的體操運動員在進行自由體操比賽時,有如圖所示的比賽動作,當運動員豎直倒立保持靜止狀態(tài)時,兩手臂對稱支撐,夾角為θ,則(

)A.當θ=60°時,運動員單手對地面的正壓力大小為B.當θ=120°時,運動員單手對地面的正壓力大小為GC.當θ不同時,運動員受到的合力不同D.當θ不同時,運動員與地面之間的相互作用力不相等答案解析解析關(guān)閉答案解析關(guān)閉考點1考點2典例4手機已經(jīng)成為了人們?nèi)粘１貍淦分?低頭看手機的“低頭族”隨處可見(圖甲)。有研究發(fā)現(xiàn),若玩手機時姿勢不當,可能讓頸椎承受重壓。為求證這一問題,某同學(xué)查閱相關(guān)資料,畫出了“低頭族”頭部前傾某一角度時的模型(圖乙),頸椎看成輕桿,頸部肌肉看成輕繩,頭部看成質(zhì)點,所受重力已標出。用作圖法可粗略得到頸椎承受的壓力大約是頭部重力的多少倍