内容正文:
第3.4课时 力的合成
一、合力与分力
当一个物体受到几个力共同作用时,如果一个力的___________跟这几个力的共同__________相同,这一个力叫做那几个力的________,那几个力叫做这个力的________。合力与分力的关系为___________关系。
二、力的合成
1.力的合成:求几个力的________的过程。
2.两个力的合成
(1)遵循法则——________________
(2)方法:以表示这两个力的线段为________作平行四边形,这两个邻边之间的对角线表示__________________。
3.两个以上的力的合成方法:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力与__________的合力,直到把__________都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。
三、共点力
1.定义:几个力如果都作用在物体的________,或它们的____________________,这几个力就叫做共点力。
2.力的合成适用范围:力的合成遵从平行四边形定则,只适用于________。
答案:作用效果 作用效果 合力 分力 等效替代 合力 平行四边形定则 邻边 合力的大小和方向 第三个力 所有的力 同一点 作用线相交于同一点 共点力
考点一 力的合成
1.合力的范围
(1)两个力的合成:|F1-F2|≤F合≤F1+F2.
(2)三个力的合成:
最大值:三个力同向时合力最大,F合=F1+F2+F3;
最小值:如果|F1-F2|≤F3≤F1+F2,则合力的最小值为零,否则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力.
2.合力与分力的关系
(1)两个分力大小一定时,夹角越大合力越小.
(2)合力一定时,两等大分力的夹角越大,两分力越大.
(3)合力可以大于分力、等于分力,也可以小于分力.
3.几种常见的力的合成
实例
分析
地面上物体受斜向上的拉力F,拉力F一方面使物体沿水平地面前进,另一方面向上提物体,因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2
质量为m的物体静止在斜面上,其重力产生两个效果:一是使物体具有沿斜面下滑趋势的分力F1;二是使物体压紧斜面的分力F2,
,
质量为m的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时.其重力产生两个效果:一是使球压紧板的分力F1;二是使球压紧斜面的分力F2,
,
质量为m的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上,其重力产生两个效果:一是使球压紧竖直墙壁的分力F1;二是使球拉紧悬线的分力F2,
,
A、B两点位于同一平面上,质量为m的物体由AO、BO两线拉住,其重力产生两个效果:一是使物体拉紧AO线的分力F2;二是使物体拉紧BO线的分力质量为m的物体被支架悬挂而静止,其重力产生两个效果:一是拉伸AB的分力F1;二是拉伸BC的分力F2,
质量为m的物体被支架悬挂而静止,其重力产生两个效果:一是拉伸AB的分力F1;二是压缩BC的分力F2,
,
【例1】(多选)一物体仅在F1和F2两个力作用下,做匀加速直线运动,F1=2 N、F2=5 N,物体质量为1 kg,下面说法正确的是( )
A.物体的加速度可能为2 m/s2
B.物体的加速度可能为3 m/s2
C.若将两个力的夹角减小,则加速度一定增大
D.若去掉F2,则加速度一定减小
【答案】BCD
【解析】两个力的合力最大为7 N,最小为3 N,加速度最大7 m/s2,最小为3 m/s2,,A项错误,B、D两项正确.若将两个力的夹角减小,则合力增大,加速度一定增大.
考点二 多个分力的合成方法
1.合成方法:多个力的合成的基本方法仍是平行四边形定则。具体做法是先任选两个分力求出它们的合力,用求得的结果再与第三个分力求合力,直到将所有分力的合力求完。
2.合成技巧:求解多分力的合力时,一般常见的合成技巧如下:
(1)将共线的分力合成(方向相同或相反)。
(2)将相互垂直的分力合成。
(3)两分力大小相等,夹角为120°时,合力大小等于分力大小,方向沿它们夹角的角平分线方向。
3.三个力合力范围的确定
(1)最大值:三个力方向均相同时,三力合力最大,Fm=F1+F2+F3。
(2)最小值
①若一个力在另外两个力的和与差之间,则它们的合力的最小值为零。(即满足三角形边的关系)
②若一个力不在另外两个力的和与差之间,则它们的合力的最小值等于三个力中最大的力大小减去另外两个力大小。
【例2】个力同时作用于质点m,此5个力大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线,如图4所示,这5个力的合力的大小为F1的( )
A.3倍 B.4倍C.5倍 D.6倍
【解析】如图所示,F1与F3箭头相连后形成以F1和F4为邻边的平行四边形,F3为所夹的对角线,(即F1与F4的合力为F3)同理可知,F2与F5的