内容正文:
人教版 必修一
3.4 力的合成与分解
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新“三个和尚没水喝”
“三个和尚没水喝”的故事说的是一个和尚挑水喝,两个和尚抬水喝,三个和尚我依赖你,你依赖我,大家都不肯出力,结果都没水喝.然而,如果三个和尚都肯出力,是不是就一定有水喝呢?如图所示,有一种特殊的杠棒,棒有三个方向,互成120°角,中间挂着一个盛满水的水桶.现他们各自向前用力,在同一水平面上力的大小相同,且同一时刻跨出步子,结果发现寸步难行,时间过去了,水桶还在原地.
请你思考:
在这幅漫画中,三个和尚并不懒惰,都很卖力,可他们还是喝不上水,其原因是:
(1)三人用力方向互成120°角;
(2)三个人用力大小相等.
你认为这样的分析正确吗?请你从力的合成的角度分析三个和尚没水喝的理由.
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小尖劈发大力
尖劈能以小力发大力.早在原始社会时期,人们所打磨的各种石器,如石斧、石刀、骨针、镞等等,都不知觉地利用了尖劈的原理.传说我国明朝年间,苏州的虎丘寺塔因年久失修,塔身倾斜,有倒塌的危险,该如何修复此塔呢?有的建议用粗绳子把塔拉正,可一拉反会倒;有的建议用粗绳子把塔拉正,可一拉反会倒;有的建议用大木柱撑住,但很不雅观.一天,一个和尚路过此地,观察斜塔后,自告奋勇地说:“不需人力和财力,我一个人可以把塔扶正。”在场人无不惊疑地取笑他,可和尚不管别人怎么议论,天天提着一个大包走进寺院,包里装了一些一头厚一头薄的木楔(斜面).他把这些木楔用斧头一个个的从塔身倾斜的一侧的砖缝里敲进去.不到一个月,塔身果然扶正了.
请你思考:
1.为什么小小几个尖劈,作用却这样巨大,能够把塔身扶正?
2.斧头作用在木楔上的力应该怎样分解?
3.分力的大小与尖劈的尖角有怎样的关系?
知识导图
力的合成
一、理解力的合成法则
1.力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下,用一个力代替几个力的作用,力的平行四边形定则就是运用“等效替代”的观点,通过实验总结出来的共点力的合成法则,建立“等效替代”的思想是理解力的合成法则的关键.
2.力的合成不是简单的力的数值的加减,互成角度的力的合成必须遵循平行四边形定则,在同一直线上的力的合成是数值的加减.
3.平行四边形定则是互成角度的共点力的合成必须遵循的法则,也是一切矢量合成或运算的普遍法则.
力的合成
二