5.1 力的合成 学案 (4)

5.1
力的合成
学案4
【学习目标】
1.深刻理解合力与分力的等效替代关系。
2.区分矢量与标量，知道矢量的合成，应用平行四边形定则。
3.通过实验探究，理解力的合成，能用力的合成分析日常生活中的问题。
4.能够用图解法和计算法求多个力的合力的大小和方向。
[概念导思]
【共点力】
共点力：如果几个力同时作用在物体的同一点或者它们的作用线相交于同一点，则这几个力叫共点力（如下图所示）。
【合力】
如果一个力作用在物体上，产生的效果跟几个力共同在物体上产生的效果相同，则这个力就叫几个力的合力。（如下图）。
【力的合力】
求几个力的合力叫做力的合成
（1）当两个力、的方向不同时，合力的大小，合力的方向与两个方向相同。
（2）当两个力的、方向相反时，合力的大小，合力的方向与两个力中数值较大的力方向相同。
（3）当两个共点力不在同一直线上时，力的合成遵守平行四边形定则。
（4）当有多个共点力作用在物体上时，先用平行四边形定则求出任意两个力的合力，再用平行四边形定则求出这个合力与第但个力的合力，直到求出所有力的合力。
平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形（如下图），则这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向，所以的矢量合成都遵从平行四边形。
力的三角形：在下图中力的平行四边形中，对角线将平行四边形分成里两个相等的三角形，把力平移至AC位置，可以看出力、首尾相接，合力则从的始端指向的末端，、与其合力组成一个闭合的三角形，如下图所示，同理，将平移到BC位置，、首尾相连，合力从的始端指向的末端，、与其合力组成闭合的三角形。
根据力的三角形，并考虑到两个力、可在同一直线上，则两个力、与其合力的大小符合以下关系：
想一想：若是两个大小不变的共点力、的作用，则一定大于和中任意一个力吗？的大小随、的夹角增大如何变化？
[例题解析]
例1（如下左图）一个物体受到、两个拉力的作用，两力的的大小，他们的夹角为，试用计算法求这两个合力的大小。
解析：以两个力、为邻边作平行四边形，对角线OC就是的合力的大小。为直角三角形，，由三角形知识得：
所以拉力的合力大小为3464N。
说明：求合力有两种方法，。一种是作图法：如教材中的例题，先选定标度，画出力的图示，再严格按照平行四边形法则作力的合成图示，最后用刻度尺测量并换算出合力的大小，用量角器测出力的方向。另一种方法是计算法：如本题，先按照平行四边形法则作出力合成示意图。，再用数学知识计算出合力的大小和方向。
练习
1．两个共点力的大小均等于f，如果它们的合力大小也等于f，则这两个共点力之间的夹角为　
（
）
A．30°．　
B．60°．
C．90°．　　　　D．120°．
2．作用在同一点的两个力，大小分别为5N和4N，则它们的合力不可能是　
（
）
A．5N．　　　　　B．4N．
C．2N．　　　
D．9N．
E．10N．
3．两个共点力，一个是40N，另一个等于F，它们的合力是100N，则F的大小可能是　　　
（
）
A．20N．　　　　　　B．40N．
C．80N．　　　　　　D．160N．
4．几个共点力作用在一个物体上，使物体处于静止状态．当其中某个力F1停止作用时，以下判断中正确的是　　　　　　　　　　　　　　　（
）
A．物体将向着F1的方向运动．
B．物体将向着F1的反方向运动．
C．物体仍保持静止状态．
D．由于不知共点力的个数，无法判断物体的状况．
1．D．
2．E．
3．C．
4．B
【反思】
收获
疑问