课件34张PPT。4 力的合成一、力的合力
1.合力与分力:当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做这个力的分力。
说明:在实际问题中,就可以用这个力来代替那几个力,这就是力的等效代替。而不是物体又多受了一个合力。多个力的作用效果=一个力的作用效果
物理思想:等效替代既然合力与分力可以相互替代,那它们之间存在什么关系呢?是不是满足1+1=2呢?答案是不一定,2.力的合成
求几个力的合力的过程,叫做力的合成.F合=F1+F2=7N3.方向在同一直线上力合成问题两个分力同向相加两个分力反向相减F合=F1-F2=1N以上情形中两个分力共线,如果两个分力有
夹角该怎样合成?【实验器材】
方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳套1个或2个、三角板、刻度尺、图钉(几个)。 实验探究一、实验目的:探究求合力的方法二、实验原理:合力的作用效果与几个力的作用效果相同1.怎样确定两个分力F1、F2的大小、方向?OOF2.怎样使F单独作用效果与F1、F2共同作用效果相同?(1)把方木板平放在水平桌面上,用图钉把白纸固定好。
(2)用图钉把橡皮条一端固定在A点,细绳的另一端系着绳套。
(3)用两弹簧秤分别勾住绳索,互成角度地拉橡皮条,使结点到达某位置O点。用铅笔记下O的位置和两条细线的方向,记下F1、F2的力的大小。
(4)放开弹簧秤,使结点重新回到O点,再用一只弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到O,读出弹簧秤的示数F,记下细绳的方向,按同一标度作出F1、F2和F的力的图示实验过程实验过程展示实验结论总结
(1)求两个力的合力时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,夹在两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向,这个法则叫平行四边形定则。F2也适用于位移、速度、加速度等矢量的合成。例题讲解:力F1=45N,方向水平向右。力F2=60N,方向竖直向上。求这两个力的合力F的大小和方向。作图法和公式法作图时的注意事项:
(1)合力、分力要共点,实线、虚线要分清;
(2)合力、分力的标度要相同,作图要准确;
(3)对角线要找准.4、计算法 (l)两力同方向时.(2)两力反方向时(设F1 > F2 ). 合力方 向同F1(两力夹角为0o)(两力夹角为180o)(3).两力相互垂直时 .(5).合力大小范围 ︱F1 - F2︱ ≤ F ≤ F1 + F2(4).两力夹角为任意时 思考题1: 在两个分力F1、F2大小不变的情况下,两个分力的夹角变大,合力如何变化?思考题2: 如果两个分力大小相等,在合力不变的情况下,夹角变大,两个分力大小如何变化?
(1)合力不变的情况下,夹角越大,两个等值分力的大小越大。(2)在两个分力F1、F2大小不变的情况下,两个分力的夹角越大,合力越小。思考题3:
合力是否一定比分力大?
不一定合力可能大于、等于或小于分力5.三个及三个以上力的合成的方法
先求两个力的合力,再求出这个合力与第三个力的合力,……直到把所有力合为一个力,得到合力。F1F2F3F4F12F123F1234【典例1】下列关于合力的叙述中正确的是( )
A.合力是原来几个力的等效代替,合力的作用效果与分力的共同作用效果相同
B.两个力夹角为θ(0≤θ≤π),它们的合力随θ增大而增大
C.合力的大小总不会比分力的代数和大
D.不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算AC【典例2】气球在空中受到的空气浮力竖直向上,大小为4N,同时受到水平方向的风力作用,大小为3N。求气球受到的浮力与风力的合力。1.图解法(即力的图示法)求合力。解:选定一个合适的标度,如用一个单位长度表示1N,用O点代表气球,作出气球所受两个力的图示,如图所示。以F1、F2为邻边作平行四边形,作出表示合力F的对角线OF,用刻度尺量出对角线的长,约为5个单位长度,可求得合力的大小约为F=5×1N=5N用量角器量出合力F与竖直方向的夹角为37°2.计算法求合力
解:根据平行四边形定则作出下图: 由直角三角形可得方向:与竖直方向夹
角为θ且二、共点力
如果一个物体受到两个或更多个力作用,这些力都作用在物体上的同一点,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线相交于同一点,这样的一组力叫做共点力。
力的合成的平行四边形法则,只适用于共点力。共点力的作用线能相交于一点力的作用线就是沿力的方向所做的直线对于同一物体产
生相同的效果已知分力合力力的合成平行四边形定则以两个共点力为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向遵循1.下列关于合力与分力的叙述中正确的是( )
A.合力的大小一定大于每一分力的大小。
B.合力可以同时垂直于每一分力。
C.合力与分力间是一种等效替代关系,不能同时考查它们的作用效果。
D.若两个分力的大小不变,则合力的大小也不会变化C 2.F1与F2为作用在同一物体上的两个力,F1=10N,
F2=8N,它们的合力大小可能是( )
A.19N B.18N C.10N D.2N
3.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们间的夹
角为90°时合力为F,则当它们间的夹角为120°时,
合力的大小为( )
A.2F B. C. F D. BCDB4.如图所示,重为100N的物体在水平面上向右运
动,物体与水平面的动摩擦因数为0.2,与此同时物
体受到一个水平向左的力F=20N,那么物体受到的合
力为(g取10N/kg)( )
A.0
B.40N,水平向左
C.20N,水平向右
D.20N,水平向左FB提示:先判断摩擦力的类型,
然后确定摩擦力的方向及大小5.如图所示,同一平面内的三个共点力F1、F2、 F3
之间的夹角互成120°,其中F1的大小为20N,方向
水平向右,F2、 F3的大小均为30N,则三个力的合
力大小及方向是( )
A.10N,方向水平向左
B.10N,方向水平向右
C.40N,方向水平向左
D.80N,方向水平向左A