【初升高物理衔接教材讲义系列】第06讲 力与平衡-【原卷】.doc

一、学习目标：

1．理解合力、分力、力的合成、力的分解等的概念．

2．掌握平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力和分力，理解力的合成和力的分解本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代．

3．理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件，会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题．

二、学习要点：

1、合力、分力、力的合成、力的分解；

2、力的平行四边形定则；

3、共点力作用下物体的平衡条件

衔接点1 力的合成

【基础知识梳理】

同学们仔细观察会发现，一位力气大的同学只用一只手一个力就可以把水桶从地面提到桌面上，两个女同学用两只手给水桶两个力，同样也把水桶从地面移动到桌面上，不同的同学用不同的方法达到了一个共同的目的．在提水桶这个事件上，这一个力产生的作用效果和两个力的作用效果是相同的

合力和分力的定义：当一个物体受到几个力共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力的作用效果跟原来几个力的作用效果相同，这个力就叫做那几个力的合力;原来的那几个力叫做分力。

力的合成的定义：求几个力合力的过程叫做力的合成

力的平行四边形定则：以表示两个分力的线段为邻边作一个平行四边形，则这个平行四边形中表示两分力的线段所夹的对角线表示合力的大小和方向．

名师点睛：

1、两个分力大小不变的情况下，合力随夹角的变大而变小，随夹角的变小而变大；当两个分力之间的夹角为0°时两个力的合力最大，最大值为二力之和；当两个分力之间的夹角为180°两个力的合力最小，最小值为二力之差．

（1）当?＝0°时，F=F1+F2，合力F与分力F1、F2同向．

（2）当?＝180°时，F＝｜F1一F2｜，合力F与分力F1、F2中较大的力同向．

（3）合力F的取值范围，｜F1一F2｜≤F≤F1+F2．

（4）夹角?越大，合力就越小．

（5）合力可能大于每一个分力，也可能小于每一个分力，还可能大于一个分力而小于另一个分力．

2、求三个或三个以上共点力的合力时，可先求出任意两个力的合力，再求出此合力跟第三个力的总合力，以此类推，直到求完为止。

【典例引路剖析】

【例题1】如图所示，设有五个力同时作用在质点上，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线．这五个力中的最小力的在小为，则这五个力的合力等于（）

A.B.C.D.

【答案】D

【解析】如图，与的合力与同向；同时与的合力也与同向；故分别将与合成，与合成，最终的合力为．因为，由几何关系知，则总合力，D正确．

【例题2】作用在同一个物体上的两个共点力，一个力的大小是，另一个力的大小是，它们合力的大小可能是（）

A.B.C.D.

【答案】C

点睛：分力一定时求两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，并且。

【变式训练】

1、如图所示，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块，各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接，正好组成一个菱形，∠BAD=120°，整个系统保持静止状态．已知A物块所受的摩擦力大小为f，则D物块所受的摩擦力大小为：

A.B.C.fD.2?f

2、有关两个分力与它们的合力，下列说法正确的是（）

A.合力一定大于分力

B.合力至少会大于某一个分力

C.两个力的合力不可能为零

D.合力可能比两分力都大，也可能比两分力都小

3、两个互成角度的共点力大小不同，它们的合力大小为F，现保持两分力的方向不变，下面说法中正确的是

A.同时增加100N，F也增加100N

B.同时增大一倍，F也增大一倍

C.F1增加100N，F2减少100N，F一定不变

D.若中的一个增大，F一定增大

衔接点2 力的分解

【基础知识梳理】

1、力的分解：求一个力分力的过程和方法叫做力的分解．

力的分解是力的合成的逆运算．因为力的合成遵循平行四边形定则，那么力的分解也应该遵循平行四边形定则；当用平行四边形的对角线表示合力时，那么分力应该是平行四边形的两个邻边．力的分解遵循平行四边形定则，相当于已知平行四边形的对角线求邻边．

名师点睛：

如果一个平行四边形的对角线确定了以后，根据几何学的知识，它的两条邻边是不是就唯一确定了呢?很显然不是，当对角线确定了以后，它相邻的边有很多组，所以不加以限制条件的话，一个力的分力有无数组解。

力的合成与分解不能简单地进行力的代数加减，而是根据平行四边形定则来确定合力或者分力的大小和方向．

2、正交分解法：

把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法．

用正交分解法求合力的步骤：

①首先建立平面直角坐标系，并确定正方向．

②把各个力向x轴、y轴上投影，但应注意的是：与