学案：第二章第三课时力的合成与分解受力分析.docVIP

第3课时　力的合成与分解　受力分析 导学目标 1.会用平行四边形定则进行力的合成与分解.2.会用正交分解法进行力的合成与分解.3.学会进行受力分析的一般步骤和方法． 一、力的合成 [基础导引] 1．有两个力，一个是10 N，一个是2 N，它们的合力有可能等于5 N、10 N、15 N吗？合力的最大值是多少？最小值是多少？ 2．两个力互成30°角，大小分别是90 N和120 N．通过作图求出合力的大小和方向．如果 这两个力的大小不变，两力间的夹角变为150°，通过作图求出合力的大小和方向． 3.两个力F1和F2间的夹角为θ，两力的合力为F.以下说法是否正确？ (1)若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越大． (2)合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大． (3)如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大． [知识梳理] 1．合力与分力 (1)定义：如果一个力的____________跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的________，那几个力就叫这个力的________． (2)逻辑关系：合力和分力是一种____________关系． 2．共点力：作用在物体上的____________________或作用线的________________交于一点的力． 3．力的合成：求几个力的________的过程或方法． 4．力的合成 (1)平行四边形定则：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，平行四边形的__________(在两个有向线段F1、F2之间)就表示合力的________和________，如图1甲所示． (2)三角形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的线段________顺次相接地画出，把F1、F2的另外两端连接起来，则此连线就表示________的大小和方向，如图乙所示． 图1 ：两个共点力F1、F2的合力随两力的夹角如何变化？合力的最大值与最小值分别为多大？ 二、力的分解 [基础导引] 1．一个竖直向下的180 N的力分解为两个分力，一个分力在水平方向上且等于240 N，求另一个分力的大小和方向． 2．已知力F的大小和方向，在以下三种条件下(如图2所示)，通过作图求两个分力F1和F2. (1)图甲，已知两个分力的方向，即图中α和β，求两力的大小． (2)图乙，已知分力F1的大小和方向，求另一个分力F2的大小和方向． (3)图丙，已知F1的方向和F2的大小，求F1的大小和F2的方向． 以上三种情况的解是否都是唯一的？ 图2 [知识梳理] 1．概念：求一个力的________的过程． 2．遵循的原则：______________定则或__________定则． 3．分解的方法 (1)按力产生的________________进行分解． (2)________分解． ：合力一定大于分力吗？ 三、受力分析 [基础导引] 画出下列物体A(均处于静止状态)所受力的示意图． 1．定义：把指定物体(或研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都分析出来，并画出物体____________的示意图的过程． 2．受力分析的一般顺序 先分析________(重力、电场力、磁场力)，再分析__________(弹力、摩擦力)，最后分其他力. 考点一　力的分解方法 考点解读 1．按力的实际效果分解 按力的实际效果求分力的方法：先根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向，再根据两个实际分力的方向画出平行四边形，并由平行四边形定则求出两个分力的大小． 2．按问题的需要进行分解 (1)已知合力的大小和方向以及两个分力的方向，可以唯一地作出力的平行四边形，对力F进行分解，其解是唯一的． (2)已知合力和一个分力的大小与方向，力F的分解也是唯一的． (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，则有三种可能(F1与F的夹角为θ)．如图3所示： ①F2Fsin θ时无解． ②F2＝Fsin θ或F2≥F时有一组解． ③Fsin θF2F时有两组解． 典例剖析 如图4所示，用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10 N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2)(　　) 　A. m B. m C. m D. m 思维突破　把力按实际效果分解的一般思路： 如图5所示，α＝30°，装置的重力和摩擦力均不计，若用F＝100 N的水平推力使滑块B保持静止，则工件受到的向上的弹力多大？ 例2　F1、F2是力F的两个分力．若F＝10 N，则下列不可能是F的两个分力的是(　　) A