力的合成和分解物体的平衡.ppt

1．力的合成 (1)合力：如果几个力同时作用于一个物体，我们可以求出这样一个力，这个力产生的 跟原来几个力共同产生的 相同，这个力就叫做那几个力的合力． (2)力的合成： 叫做力的合成．;力的合成必须遵循“同物性”和“同时性”的原则 “同物性”是指待合成的诸力是作用在同一物体上的力． “同时性”是指待合成的诸力是同时出现的力． (3)共点力：特征是作用线“ ”，而不一定是力的作用点“共点”．;2．平行四边形定则 (1)求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以用表示F1、F2的有向线段为 作平行四边形，它的 (在两个有向线段F1、F2之间)就表示合力的大小和方向，如图2－3－1所示． (2)二个共点力的合力范围 |F1－F2|≤F合≤F1＋F2 即两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时，合力最小，为|F1－F2|，当两力同向时，合力最大，为F1＋F2.;三角形定则 根据平行四边形定则，合力和两个分力必构成一个封闭的矢量三角形， 叫做力的三角形定则．如图2－3－2所示．;1. 如图2－3－3是某同学对颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根 绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验)，整个装置在同一竖直平面内．如果要增大手指所受的拉力，可采取的办法是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．只增加绳的长度 B．只增加重物的重量 C．只将手指向下移动 D．只将手指向上移动; 解析：本题考查力的合成与分解、共点力的平衡条件．根据共点力的平衡条件，两个绳子拉力的合力大小等于手指的拉力．绳子的拉力等于重物的重力，增加绳的长度，不会改变绳子的拉力大小，也不会改变二者的合力，A项错误；增加重物的重力，绳子的拉力也会变大，两根绳子拉力的合力变大，B项正确；将手指向下移动，绳子上的拉力不变，但是两根绳子的夹角变小，两根绳子上拉力的合力变大，C项正确；同理，将手指向上移动，两根绳子的夹角变大???两根绳子上拉力的合力变小，D项错误． 答案：BC;1．分力：如果一个力作用在物体上产生的效果与其他 共同作用在该物体上产生的效果 ，这几个力就叫做那个力的分力．显然，这几个力与那个力也是 关系． 2．力的分解：求一个已知力的 叫做力的分解．;一、合力和分力具有“等效性”和“替代性” 1． 等效性是指力的相互代替要保证力的作用效果不变，替代性是指力被各分力或合力代替之后，不能再进行计算，否则将造成重复，不能得出正确的结论． 2． 合力是一种“等效力”．从力对物体的作用效果上看，合力F对物体作用所产生的效果和两个分力F1和F2共同作用所产生的效果是相同的；从解题的角度来看，有时要用合力F来代替分力F1和F2，有时又需要用分力F1和F2来代替合力F.; 二、力有哪些分解方法？ 1．按力的效果分解法 (1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向； (2)再根据两个实际分力方向画出平行四边形； (3)最后由平行四边形知识求出两分力的大小．; 2．正交分解法 (1)定义：把一个力分解为相互垂直的分力的方法． (2)优点：把物体所受的不同方向的各个力都分解到相互垂直的两个方向上去，然后再求每个方向上的分力的代数和，这样就把复杂的矢量运算转化成了简单的代数运算，最后再求两个互成90°角的力的合力就简便多了．;(3)运用正交分解法解题的步骤 ①正确选择直角坐标系，通常选择共点力的作用点为坐标原点， 直角坐标x、y的选择可按下列原则去确定： 尽可能使更多的力落在坐标轴上． 沿物体运动方向或加速度方向设置一个坐标轴． 若各种设置效果一样，则沿水平方向、竖直方向设置两坐标轴．;②正交分解各力，即分别将各力投影到坐标轴上，分别求x轴和y轴上各力投影的合力Fx和Fy，其中Fx＝ ＋…； Fy＝ ＋… ③求Fx与Fy的合力即为共点力的合力(如图2－3－4) 合力大小：F＝ 合力的方向与x轴夹角满足：tanθ＝ ;2.作用于O点的三力平衡，设其中一个力大小为F1，沿y轴正方向，力F2大小未知，与x轴负方向夹角为θ，如图2－3－5所示，下列关于第三个力F3的判断中正确的