（通用版）2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題二 相互作用與運(yùn)動(dòng)定律 2.1.4力的合成課件 新人教版.ppt

2.1.4力的合成,一、合力與分力,當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力的共同作用時(shí)，可以用一個(gè)力代替它們，這個(gè)力產(chǎn)生的效果跟原來幾個(gè)力共同作用的效果相同，那么這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的_，原來的幾個(gè)力叫做_。,合力,分力,思維拓展,如圖1所示是大家都很熟悉的“曹沖稱象”的故事。請思考： 曹沖根據(jù)什么得到大象和船上石頭的重力相等？其中包含什么思想方法？請你結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)再舉一個(gè)相似的例子。,提示：在船的吃水線相同的情況下，一頭大象的重力與一堆石頭的重力相當(dāng)。其中包含了等效替代的思想方法，即一頭大象和一堆石頭的作用效果相同。結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)舉例：一桶水可以由一個(gè)成年人單獨(dú)提起，也可以由兩個(gè)小孩共同提起。兩個(gè)小孩對水桶的作用效果與一個(gè)成年人對水桶的作用效果相同。,圖1,二、力的合成 1.定義：求幾個(gè)力的_的過程。 2.平行四邊形定則：兩個(gè)力合成時(shí)，以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作_，這兩個(gè)鄰邊之間的_表示合力的大小和方向，這個(gè)法則叫平行四邊形定則。 3.合力的大?。簝蓚€(gè)力合成時(shí)，兩個(gè)分力間的夾角越大，合力就越小，合力的大小范圍是|F1F2|FF1F2。,合力,平行四邊形,對角線,思維拓展,兩人同拉一輛車，如圖2所示，每人都用100 N的力拉，車受到的拉力一定是200 N嗎？ 提示不一定。兩個(gè)力的合力并非等于兩個(gè)力大小之和，應(yīng)根據(jù)平行四邊形定則，用作圖或者計(jì)算的方法求得合力。,圖2,三、共點(diǎn)力 1.定義：作用在_或它們的延長線_的一組力。 2.力的合成適用范圍：力的合成的平行四邊形定則，只適用于_。,同一點(diǎn)上,交于一點(diǎn),共點(diǎn)力,思考判斷,(1)共點(diǎn)力一定作用于物體上的同一點(diǎn)。( ) (2)共點(diǎn)力一定作用于同一物體上。( ) (3)作用于同一物體上的所有力都是共點(diǎn)力。( ) (4)作用于不同物體上的兩個(gè)力，只要作用線交于一點(diǎn)，就可以進(jìn)行力的合成。( ),合力與分力的關(guān)系,要點(diǎn)歸納 1.合力與分力的三性,2.合力與分力的大小關(guān)系,精典示例 例1 下列關(guān)于合力的敘述中正確的是(),A.合力是原來幾個(gè)力的等效替代，合力的作用效果與分力的共同作用效果相同 B.兩個(gè)力夾角為(0180)，它們的合力隨增大而增大 C.合力的大小總不會(huì)比分力的代數(shù)和大 D.不是同時(shí)作用在同一物體上的力也能進(jìn)行力的合成運(yùn)算,解析力的合成的基本出發(fā)點(diǎn)是力的等效替代。合力是所有分力的一種等效力，它們之間是等效替代關(guān)系。合力和作用在物體上各分力間的關(guān)系，在效果上是和各分力的共同作用等效，而不是與一個(gè)分力等效。A正確；只有同時(shí)作用在同一物體上的力才能進(jìn)行力的合成的運(yùn)算。D錯(cuò)誤；就合力與諸分力中的一個(gè)分力的大小相比較，則合力的大小可以大于、等于或小于該分力的大小，這是因?yàn)榱κ鞘噶?，力的合成遵循平行四邊形定則，合力的大小不僅跟分力的大小有關(guān)，而,且跟分力的方向有關(guān)。根據(jù)力的平行四邊形定則和數(shù)學(xué)知識(shí)可知，兩個(gè)分力間夾角為(0180)，它們的合力隨增大而減小。當(dāng)0時(shí)，合力最大，為兩分力的代數(shù)和；當(dāng)180時(shí)，合力最小，等于兩分力的代數(shù)差。所以合力的大小總不會(huì)比分力的代數(shù)和大。故B、C錯(cuò)誤。 答案A,誤區(qū)警示,力具有矢量性，力的合成不能簡單地從代數(shù)加法入手，誤以為合力一定大于分力。合力與分力之間不是簡單的代數(shù)加法關(guān)系，它們滿足平行四邊形定則，合力的大小與方向取決于分力的大小及方向，合力的大小范圍為|F1F2|FF1F2，具體取值應(yīng)取決于兩個(gè)分力的夾角。,針對訓(xùn)練1 (多選)已知兩個(gè)分力的大小為F1、F2，它們的合力大小為F，下列說法中不正確的是(),A.不可能出現(xiàn)FF1同時(shí)FF2的情況 B.不可能出現(xiàn)FF1同時(shí)FF2的情況 C.不可能出現(xiàn)FF1F2的情況 D.不可能出現(xiàn)FF1F2的情況 解析如果F1與F2大小相等，方向相反，則其合力為零，既小于F1又小于F2，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；如果F1、F2同向，則合力FF1F2，既大于F1又大于F2，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；合力F的范圍為|F1F2|FF1F2，因此，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。 答案ABC,求合力的方法,要點(diǎn)歸納 1.作圖法,根據(jù)平行四邊形定則用作圖工具作出平行四邊形，然后用測量工具測量出合力的大小、方向，具體操作流程如下：,2.計(jì)算法,可以根據(jù)平行四邊形定則作出分力及合力的示意圖，然后由幾何知識(shí)求解對角線，即為合力。以下為求合力的三種特殊情況：,精典示例 例2 如圖3所示，兩個(gè)人共同用力將一個(gè)牌匾拉上墻頭。其中一人用了450 N的拉力，另一個(gè)人用了600 N 的拉力，如果這兩個(gè)人所用拉力的夾角是90，求它們的合力。,圖3,思路點(diǎn)撥人的拉力是牌匾受到的兩個(gè)力，明確了它們的大小和方向，可用作圖法或計(jì)算法求出合力。,解析法一作圖法 如圖所示，用圖示中的線段表示150 N的力，用一個(gè)點(diǎn)O代表牌匾，依題意作出力的平行四邊形。用刻度尺量出平行四邊形的對角線長為圖示線段的5倍，故合力大小為F1505 N750 N，用量角器量出合力F與F1的夾角53。,答案750 N，方向與較小拉力的夾角為53,針對訓(xùn)練2 兩個(gè)大小相等的共點(diǎn)力F1、F2，當(dāng)它們間的夾角為90時(shí)，合力大小為20 N，那么當(dāng)它們之間的夾角為120時(shí)，合力的大小為(),答案B,多個(gè)分力的合成方法,要點(diǎn)歸納 1.合成方法：多個(gè)力合成時(shí)，根據(jù)平行四邊形定則先任選兩個(gè)分力求出它們的合力，用求得的結(jié)果再與第三個(gè)分力求合力，直到求得所有分力的合力。 2.合成技巧：求解多分力的合力時(shí)，一般常見的合成技巧如下：,(1)將共線的分力合成(方向相同或相反)。 (2)將相互垂直的分力合成。 (3)兩分力大小相等，夾角為120時(shí)，合力大小等于分力大小，方向沿它們夾角的角平分線方向。,3.三個(gè)力合力范圍的確定,(1)最大值：三個(gè)力方向相同時(shí)，三力合力最大，F(xiàn)mF1F2F3。 (2)最小值 若一個(gè)力在另外兩個(gè)力的和與差之間，則它們的合力的最小值為零。 若一個(gè)力不在另外兩個(gè)力的和與差之間，則它們的合力的最小值等于三個(gè)力中最大的力減去另外兩個(gè)力的和。,精典示例 例3 5個(gè)力同時(shí)作用于質(zhì)點(diǎn)m，此5個(gè)力大小和方向相當(dāng)于正六邊形的兩條邊和三條對角線，如圖4所示，這5個(gè)力的合力的大小為F1的(),A.3倍 B.4倍 C.5倍 D.6倍,圖4,方法點(diǎn)撥先將F1與F4合成，再將F2與F5合成，最后求5個(gè)力的合力。,解析如圖所示，F(xiàn)1與F3箭頭相連后形成以F1和F4為鄰邊的平行四邊形，F(xiàn)3為所夾的對角線，(即F1與F4的合力為F3)同理可知，F(xiàn)2與F5的合力也為F3，故5個(gè)力的合力等于3倍的F3，又F3等于2倍的F1，則5個(gè)力的合力等于6倍的F1，D正確。 答案D,方法總結(jié),(1)五個(gè)力可根據(jù)特點(diǎn)分組合成 (2)要利用好正六邊形的幾何特性。,針對訓(xùn)練3 如圖5所示，在同一平面內(nèi)，大小分別為1 N、2 N、3 N、4 N、5 N、6 N的六個(gè)力共同作用于一點(diǎn)，其合力大小為(),A.0 B.1 N C.2 N D.3 N,圖5,解析先分別求1 N和4 N、2 N和5 N、3 N和6 N的合力，大小都為3 N，且三個(gè)合力互成120角，如圖所示： 根據(jù)平行四邊形定則知，圖中三個(gè)力的合力為零，即題中所給六個(gè)力的最終合力為零。故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。 答案A,1.(多選)兩個(gè)共點(diǎn)力F1、F2大小不同，它們的合力大小為F，則() A.F1、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一倍 B.F1、F2同時(shí)增加10 N，F(xiàn)也增加10 N C.F1增加10 N，F(xiàn)2減少10 N，F(xiàn)一定不變 D.若F1、F2中的一個(gè)增大，F(xiàn)不一定增大,解析F1、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一倍，選項(xiàng)A正確；F1、F2同時(shí)增加10 N，F(xiàn)不一定增加10 N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；F1增加10 N，F(xiàn)2減少10 N，F(xiàn)可能變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若F1、F2中的一個(gè)增大，F(xiàn)不一定增大，選項(xiàng)D正確。 答案AD,2.某同學(xué)在單杠上做引體向上，在圖中的四個(gè)選項(xiàng)中雙臂用力最小的是(),解析根據(jù)兩個(gè)分力大小一定時(shí)，夾角增大，合力減小可知：雙臂拉力的合力一定(等于同學(xué)自身的重力)，雙臂的夾角越大，所需拉力越大，故雙臂平行時(shí)，雙臂的拉力最小，故B正確。 答案B,3.(多選)作用在同一點(diǎn)的兩個(gè)力，大小分別為5 N和2 N，則它們的合力可能是 (),A.5 N B.4 N C.2 N D.9N 解析根據(jù)|F1F2|FF1F2得，合力的大小范圍為3 NF7 N，故選項(xiàng)A、B正確。 答案AB,4.如圖所示，三個(gè)大小相等的力F作用于同一點(diǎn)O，則合力最小的是(),答案C,5.如圖6所示，一條小船在河中向正東方向行駛，船上掛起一風(fēng)帆，帆受側(cè)向風(fēng)作用，風(fēng)力大小F1為100 N，方向?yàn)闁|偏南30，為了使船受到的合力能恰沿正東方向，岸上一人用一根繩子拉船，繩子取向與河岸垂直，求出風(fēng)力和繩子拉力的合力大小及繩子拉力F2的大小。,圖6,