3.4 力的合成和分解 课件 -2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

3.4 力的合成和分解 F1 F2 F 一、力的合成 1.合力与分力： (1)概念：一个力产生的效果跟几个力的共同效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。 (2)关系：等效替代。 F2 F1 F合=F1 + F2 F2 F1 F合=F1 - F2 二力同向 二力反向 一、力的合成 2.一条直线上力的合成： 一、力的合成 3.平行四边形定则： A B C F1=10.0 N F2=6.8 N D F合=12.8 N 2N 一、力的合成 3.平行四边形定则： F2 · F1 O F合 求两个力的合力时，可用表示这两个力的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，这叫做力的平行四边形定则。 平行四边形定则适用于一切矢量的运算。 一、力的合成 4.方法： O F合 A B C F1 F2 一、力的合成 4.方法： F2 F1 F合 一、力的合成 5.合力与分力的大小关系： 分力同向时，合力有最大值： 分力反向时，合力有最小值： 一、力的合成 6.三角形定则：两个矢量首尾相连，求出合矢量。 F2 · F1 O F合 F2 · F1 O F合 F1是F2、F3的合力 F2 F1 F3 F2 F1 F3 F2是F1、F3的合力 二、力的分解 1．定义：已知一个力求它的分力的过程。力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形定则。 2．分解方法：把一个已知力F作为平行四边形的对角线,那么与力F共点的平行四边形的两个邻边,就表示力F的两个分力。 F 分力方向不确定，有无数种画法。 二、力的分解 3．按力的作用效果分解： F 使物体克服阻力前进 将物体向上提 作用效果 F F1 F2 二、力的分解 3．按力的作用效果分解： mg FN f 使物体下滑 将物体压紧斜面 重力的作用效果 F1 F2 高大的桥要造很长的引桥 二、力的分解 3．按力的作用效果分解： mg FN2 FN1 重力的作用效果：对两个接触面有压力作用。 F1 F2 倾斜角θ增大，弹力FN1增大，FN2增大。 二、力的分解 3．按力的作用效果分解： mg T FN 重力的作用效果 对墙面的压力 对绳的拉力 F1 F2 绳子越长，绳子越不易断。 二、力的分解 4．探究力的分解： (1)已知合力与两个分力的方向，两个分力有唯一解。 F合 F合 F1 F2 (2)已知合力与两个分力的大小，两个分力有唯两解或无解。 F合 F1 F2 F1 F2 ex：已知F合=10N，F1=5N，F2=3N，不能构成矢量三角形，无解。 二、力的分解 4．探究力的分解： (3)已知合力与一个分力的大小、方向，另一个分力有唯一解。 F合 F1 F合 F1 F2 (4)已知合力与一个分力的大小及另一个分力的方向： F合 F1 F2 F2有唯一解； F2无解； F2有两解； F2有唯一解； 三、力的正交分解 1．概念：物体受多个力的作用，可将每个力沿两个相互垂直的方向进行分解，然后再分别沿这两个方向求合力。 2．注意：一般选共点力的交点为原点，水平方向或运动方向为X轴，使尽量多的力在坐标轴上。 三、力的正交分解 F 0 X Y F1 F2 三、力的正交分解 F1 F2 α β 0 X Y 例：在竖直墙上固定一个轻支架，横杆OM垂直于墙壁，轻绳ON跟墙的夹角为θ，在支架的O点挂有一个重为G的物体，如图所示。怎样确定OM、ON的受力方向？ mg T FN F1 F2 1 0 -1 0 1 -1 $