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第2课时力的合成和分解;01.导学·掌握必备知识;01.导学
掌握必备知识;探究点一合力的求解
1.力的合成:求几个力的合力的过程.
2.力的合成和分解遵从的法则——平行四边形定则
所有矢量的合成、分解都遵从的规律
(1)内容:在两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向.
(2)多个力的合成方法:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力与第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力.
;【情境思考】
两人同拉一辆车,如图所示,每人都用100N的力,车受到的拉力一定是200N吗?;【思维提升】
1.两个共点力的合力范围;2.作图法求合力
(1)基本思路:;(2)如图所示:用作图法求F1、F2的合力F.;3.计算法求合力
(1)两分力共线时:
①若F1、F2两力同向,则合力大小F=F1+F2,方向与两力同向.
②若F1、F2两力反向,则合力大小F=|F1-F2|,方向与两力中较大者同向.;(2)两分力不共线时,根据平行四边形定则结合解三角形的知识求合力.
角度1合力和分力的大小关系
例1关于共点力的合成,下列说法正确的是()
A.两个分力的合力一定比分力大
B.两个分力的大小一定,夹角越大,合力越小
C.两个力合成,其中一个力增大,另外一个力不变,合力一定增大
D.现有两个力,大小分别为3N、6N,这两个力的合力的最小值为1N;解析:两个分力的合力不一定比分力都大,如两力方向相反时,合力一定小于其中一个分力,A错误;两个分力的大小一定,夹角θ越大,合力越小,B正确;保持夹角θ不变,使其中一个力增大,合力不一定增大,如当θ=180°时,较小的分力增大,合力减小,C错误;3N与6N两力的合力大小范围为3N≤F≤9N,合力的最小值为3N,D错误.;?;?;角度3多力合成
例3下列选项中,三个大小相等的力F,作用于同一点O,则合力最大的是();?;题后反思
常见求合力的三种特殊情况;;?;?;练2(多选)三个力,大小分别为F1=3N,F2=5N,F3=12N,下列各数值中有可能是这三个力的合力大小的是()
A.2NB.3N
C.5ND.12N;题后反??
三个力的合力范围的确定方法
(1)最大值:三个力方向相同时,合力最大,Fmax=F1+F2+F3.
(2)最小值:
①若三个力中任何一个力在另外两个力的合力大小范围内,则合力F的最小值为0,即Fmin=0.
②若三个力中任何一个力都不在另外两个力的合力大小范围内,设三个力中最大的一个力的大小为F3,则当大小为F1与F2的两个力方向相同且与大小为F3的力方向相反时,合力F最小,Fmin=F3-(F1+F2).;探究点二力的分解
1.力的分解:求一个力的分力的过程.
2.力的分解方法
力的分解是力的合成的________,同样遵从______________.
3.力的分解依据
一个力可以分解为两个力,如果没有限制,同一个力可以分解为________对大小、方向不同的分力.;【情境思考】1.车在水平面和坡面上时,重力产生的作用效果分别是什么?设坡面与水平面的夹角为α,车的重力为G,分析坡面上重力的作用效果,并按力的作用效果求出两分力的大小.;2.如图甲所示,小丽用斜向上的力拉行李箱,其简化图如图乙所示,拉力会产生两个效果,如何分解拉力,写出两个分力大小.;?;
当挡板转至与斜面垂直位置时,如图所示,重力mg产生的效果与(1)中效果相同,只不过F′1的方向变为沿斜面向下,由数学知识可得
F′1=mgsinθ,F′2=mgcosθ.;?;【思维提升】
1.力的分解方法
(1)力的效果分解法
根据力的实际效果进行分解.
(2)力的正交分解法
把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法.
如图所示,将力F沿x轴和y轴两个方向分解,则x轴上的分力Fx=Fcosα,y轴上的分力Fy=Fsinα.;2.对力的分解的理解
(1)对于力的分解问题,先根据实际需要,确定分力方向,再画出力的平行四边形,这将有助于问题的分析和求解.
(2)在力的分解中,被分解的那个力(合力)是实际存在的,有对应的施力物体;而分力则是设想的几个力,没有与之对应的施力物体.
(3)力按实际需要分解后,常常结合三角形知识解决问题,如“相似三角形”“直角三角形”等.;角度1按实际效果分解力
例4如图所示,质量为m的光滑小球,在竖直挡板的作用下静止在斜面上.若将竖直挡板缓缓转动,到与斜面垂直位置时,挡板和斜面受到的压力如何变化?;题后反思;角度2力的正交分解
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例5在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3和F4的大小依次为19
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