3.4力的合成 课件 -2024-2025学年高一上学期物理教科版（2019）必修第一册

嗨....太省力 哎....太重了 一个和尚挑水喝 哼.....还说我们懒 ? 是没有好好学物理 同学们：请给三个小和尚想想办法？ 嗯......能不能一起抬呢？ 一个人提水的效果与两个人一起提水的效果相同 一根绳OC拉的效果与两根绳OA、OB一起拉的效果相同 F F3 F3 F1 F2 一个力F作用的效果与两个力F1、F2共同作用的效果相同 合力 分力 分力 求几个力的合力的过程叫作力的合成。力的合成是一种等效替代的方法，即用一个力去替代几个共同作用的力，替代后产生的作用效果与原来相同。 力的合成 共点力 共点力，是指作用于物体上同一点，或者作用在同一个物体上且力的作用线相交于同一点的几个力。 位于同一直线上的两个共点力的合成 70N 10N F’ 1.在水平放置的薄木板上用图钉固定一张白纸，橡皮筋的一端固定在木板上的K点处，橡皮筋的自然长度为KE。用一根细绳把橡皮筋的E端与轻质小圆环连接起来，如图3-4-5(a)所示。 2.从小圆环上再引出两根细绳，用两个弹簧测力计钩住这两根细绳，互成角度地用力F₁和F₂拉小圆环，使橡皮筋伸长。保持小圆环静止，将它此时所处的位置记为0点，如图3-4-5(b)所示。用笔记下两个拉力F₁和F₂的方向，并记录它们的大小。 3.撤去F1和F2,改为只用一个弹簧测力计钩住连接小圆环的细绳，用力F拉橡皮筋，使小圆环同样静止于O点处，如图3-4-5(c)所示。用笔记下拉力F的方向，并记录它的大小。 4.取下白纸，在纸上用同一个标度分别作出力F1、F2及F的图示，如图3-4-5(d)所示。 5.根据力F1、F2及F的图示，你能猜想F与F1、F2之间满足怎样的关系吗？ 6.如果改变F1、F2的大小和方向几次，使小圆环静止在其他位置，重复上述实验和作图，可以得到同样的结论吗？通过进一步的实验检验你的猜想，并写出你的结论。 1.00N 1.50N 如果用表示两个共点力 F1 和 F2 的线段为邻边作平行四边形，那么合力 F 的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来，这叫作力的平行四边形定则. 拓展 根据平行四边形定则，对于两个互成直角的共点力，除了可以用作图法求它们的合力，还可以用计算法来求它们的合力。如果两个以上的力作用在一个物体上，也可以应用平行四边形定则求出它们的合力：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，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。 F3 F1 F2 F3 F1 F2 F12 F23 F F 等效替代 探究两个力合力范围 |F1-F2| 0~12N 探究三个力合力范围 3N、4N和5N 先合成两个力1~7N 5N在范围内 1~15N 3N、4N和8N 先合成两个力1~7N 8N不在范围内 跟我走 大显身手 A.  图甲中物体所受的合力大小等于4N B. 图乙中物体所受的合力大小等于2N  C. 图丙中物体所受的合力大小等于零 D. 图丁中物体所受的合力大小等于零 马上行动 某物体同时受到同一平面内的三个力作用， 在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1N 大小的力),该物体所受的合力说法正确的是 甲 乙 丙 丁 1．关于合力与其两个分力的关系，正确的是(　　) A．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力 B．合力的大小随两分力夹角的增大而增大 C．合力的大小一定大于任意一个分力 D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力 2．(多选)关于几个力及其合力，下列说法正确的是(　　) A．合力的作用效果跟原来那几个力共同作用产生的效果相同 B．合力与原来那几个力同时作用在物体上 C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D．求几个力的合力遵循平行四边形定则 跟我走 大显身手 3.如图为两个共点力的合力F随两个分力的夹角θ变化的图像，则这两个分力的大小分别为(　　) A．1 N和4 N     B．2 N和3 N C．1 N和5 N     D．2 N和4 N 跟我走 大显身手 4.一个质量为m的物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用，这三个力的大小和方向刚好构成如图所示的三角形，则这个物体所受合力是(　　) A．2F1    B．F2     C．F3    D．2F3 跟我走 大显身手 5.如图所示，有两个互成直角的共点力，F1 = 30 N，沿水平方向；F2 = 40 N，沿竖直方向。请根据平行四边形定则，分别用作图法和计算法求它们的合力。 跟我走 大显身手 F1=6N F2=6N F3=6N 1200 1200 1200 6.1.求这三个力的合力F4; 6.2.只将F1顺时针旋转600，求旋转后这三个力的合力F5; 6.3.只将F1顺时针旋转900，求旋转后这三个力的合力F6. 6.4.只将F1逆时针旋转1200，求旋转后这三个力的合力F7. 跟我走 大显身手 7.设有三个力同时作用在质点P上，它们的大小和方向相当于正六边形两条边和一条对角线，如图所示，这三个力中最小的力的大小为F，则这三个力的合力等于(　　) A．3F    B．4F     C．5F    D．6F 跟我走 大显身手 8.如图所示，水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B。一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量为m＝10 kg的重物，∠CBA＝30°，则滑轮受到绳子的作用力大小为(g取10 N/kg)(　　) A．50 N     B．60 N C．120 N     D．100 N 跟我走 大显身手 横杆受力多大？ 9.杨浦大桥是跨越黄浦江的斜拉索公路桥，它是中国自行设计、建造的双塔双索面叠合梁斜拉桥。假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是 30°，如果每根钢索对塔柱的拉力 都是 3×104 N。根据这对斜拉桥钢索对塔柱的拉力建立的简单模型如图所示，那么它们合力的大小是多少？方向如何？ F F1 F2 300 300 跟我走 大显身手 三角形中的线段与线段之间的关系 等价于(就是) 力与力之间的关系！！ 10.如图所示，一水桶上系有a、b、c三条绳子，分别用它们提起相同的水时，下列说法中正确的是(　　) A．a绳受力最大 B．b绳受力最大 C．c绳受力最大 D．三条绳受力一样大 跟我走 大显身手 11.(多选)骨折病人的牵引装置示意图如图所示，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是(　　) A．只增加绳的长度 B．只增加重物的质量 C．只将病人的脚向左移动 D．只将两定滑轮的间距变大 跟我走 大显身手 12．在“探究求合力的方法”实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮条、细绳套和一把弹簧测力计。 (1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到实验数据如表所示： 弹力F/N 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸长量 x/10-2 m 0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42 则该弹簧的劲度系数k＝________N/m。 (2)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图所示，其读数为________N，同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请画出这两个共点力的合力F合。 (3)由图得到F合＝________N。 跟我走 大显身手 跟我走 大显身手 静止 m 13.(1)物块m刚好匀速向下滑动，求摩擦因数。 (2)物块m刚好能静止在斜面上，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，求摩擦因数。 (3)求这两种情况下地面对斜面(质量为M)的支持力和摩擦力。 14.请求出F1、F2的大小。 跟我走 大显身手 ɑ 三个小和尚抬水喝 $$