高中物理力的合成与分解.pptVIP

第30页，共55页，编辑于2022年，星期四 2．如图所示为曲柄压榨机结构示意图．A处作用一水平拉力F，OB是竖直线．若杆和活塞的重力不计，两杆AO与AB的长度相同．当OB的尺寸为200 cm，A到OB的距离为10 cm时，货物M在此时所受压力为多少？ 第31页，共55页，编辑于2022年，星期四 【解析】　力F的作用效果是对AB和AO两杆产生沿杆方向的压力，设力F沿两方向的分力为F1和F2，如图(a)所示，而F1的作用效果是使M受到水平方向的推力和竖直方向的压力．再将F1沿这两个方向分解为F1′和F1″，如图(b)所示，则F1″就是货物M所受到的压力的大小．由图可得 第32页，共55页，编辑于2022年，星期四 即此时货物M所受的压力是拉力F的5倍． 【答案】　5F 第33页，共55页，编辑于2022年，星期四 已知共面的三个力F1＝20 N，F2＝30 N，F3＝40 N作用在物体的同一点上，三力之间的夹角均为120°，求合力的大小和方向． 【审题指引】　求三个力以上的力的合力，一般用正交分解法．先建立正确的坐标系，然后把力依次向坐标轴上分解． 第34页，共55页，编辑于2022年，星期四 【解析】　建立如图所示坐标系，由图得 Fx＝F2cos 30°－F3cos 30°，Fy＝F2sin 30°＋F3sin 30°－F1 。设合力与x轴成φ角，则tan φ＝Fy/Fx 第35页，共55页，编辑于2022年，星期四 解得：F＝10 N，方向在第二象限，与x轴负向成φ＝60°角(即与F3成30°角)． 【答案】　10 N　与F3成30°角 第36页，共55页，编辑于2022年，星期四 如图，其基本步骤是： 第37页，共55页，编辑于2022年，星期四 (1)建立正交坐标系，确定正方向(x轴、y轴)．通常选共点力的作用点为坐标原点，坐标轴的方向的选择则应根据实际问题来确定．原则是使坐标轴与尽可能多的力重合，即是使需要向两坐标轴投影分解的力尽可能少，在处理静力学问题时，通常选用水平方向和竖直方向建立直角坐标，当然在其他方向较简便时，也可选用． 第38页，共55页，编辑于2022年，星期四 (2)分解与坐标轴方向不重合的力． (3)沿着坐标轴方向求合力Fx、Fy. (4)求Fx、Fy的合力F，F与Fx、Fy的关系如下： F＝ ，其方向为tan α＝Fy/Fx. 第39页，共55页，编辑于2022年，星期四 第1章 力、物体的平衡 高中物理力的合成与分解 第1页，共55页，编辑于2022年，星期四 一、力的合成 1．合力与分力：如果几个力共同作用产生的 ①效果 与某一个力单独作用时的 ②效果 相同，则这一个力为那几个力的 ③合力 ，那几个力为这一个力的 ④分力． 第2页，共55页，编辑于2022年，星期四 2．共点力：几个力都作用在物体的 ⑤一点上，或者它们的 ⑥作用线 相交于一点，这几个力叫做共点力． 3．力的合成：求几个力的 ⑦合力 的过程． 4．平行四边形定则：求互成角度的两个共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为 ⑧邻边 作平行四边形，这两个相邻边之间的 ⑨对角线 就表示合力的 ⑩大小 和 ?方向． 第3页，共55页，编辑于2022年，星期四 二、力的分解 1．力的分解：求一个力的 ?分力 的过程，力的分解与力的合成互为 ?逆过程． 2．遵从原则：?力的平行四边形 定则． 3．矢量运算法则 (1)平行四边形定则 (2)三角形定则：把两个矢量的 ?首尾 顺次连结起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的 ?有向线段 为合矢量． 第4页，共55页，编辑于2022年，星期四 1．合力一定大于分力吗？ 【提示】　不一定． 2．一个力能否分成几个不同性质的力？ 【提示】　不能．一个力只能分成同种性质的力． 3．几个不同性质的力能合成同一个力吗？ 【提示】　能． 第5页，共55页，编辑于2022年，星期四 1．图示法：平行四边形定则，如图(1)所示，由平行四边形定则还可以演变出三角形定则和多边形定则．即将表示几个力的线段按原来的大小、方向依次首尾连接，由第一个力的起点向最后一个力的终点画出的线段，则表示这几个力的合力的大小和方向． 第6页，共55页，编辑于2022年，星期四 由图(2)中可知F为F1、F2、F3三个力的合力．若现在还有一个力为F4，其大小刚好与F相等，方向与F相反，则F1、F2、F3 、F4的合力应为零，即若表示力的有向线段首尾顺次连接成封闭多边形(含三角形)，则这几个力的合力为零． 第7页，共55页，编辑于2022年，星期四 2．公式法：如图(3)所示：F＝