高中物理必修一力的分解和合成.docx

高中物理必修一力的合成和分解
一、学****目标：
理解合力、分力、力的合成和分解。
掌握平行四边形定则的含义和使用方法，会进行力的合成和分解。
会进行受力分析，会用正交分解法求解力的平衡问题。
二、重点、难点：
重点：
理解什么是解或无解，简单地说就是代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是
否能构成平行四边形（或三角形），如果能构成平行四边形（或三角形），说明该合力可以分解成给定的分力，即有解。如果不能构成平行四边形（或三角形），说明该合力不能按给定的分力分解，即无解。具体情况有以下几种：
①已知两分力的方向（不在同一直线上）。如图所示，要求把已知力分解成沿OA、OB方向的两个分力，可以从F的箭头处开始作OA、OB的平行线，画出力的平行四边形，即可得两分力F1、F2。
②已知一个分力的大小和方向。如图所示，已知一个分力为F],则先连接合力F和分力
④已知一个分力的大小和另一个分力的方向，以表示合力F的线段末端为圆心，以表示
F2的大小的线段长度为半径作圆。
力的正交分解法
VF
1)当物体受力较多时，我们常把物体受力沿互相垂直的两个方向分解，根据=0,
y=0列方程求解。
把一个力分解成两个互相垂直的分力的方法叫做力的正交分解法。
基本思想：力的等效与替代
正交分解法是在平行四边形定则的基础上发展起来的，其目的是用代数运算解决矢量运算。
设已知力为F,现在要把它分解成两个分别沿x轴和y轴的分力。
如图所示，将力F沿力x、y方向分解，可得:
注意：①恰当地建立直角坐标系xOy,多数情况选共点力作用的交点为坐标原点，坐标轴方向的选择具有任意性，原则是:使坐标轴与尽量多的力重合，使需要分解的力尽量少和容易分解。
②将各力沿两坐标轴依次分解为互相垂直的两个分力。注意：与坐标轴正方向同向的分力取正值，与坐标轴负方向同向的分力取负值。
2)①平衡状态：使物体保持静止状态或匀速直线运动状态
②共点力作用下物体的平衡条件：物体受到的合外力为零。即F合=0
合
说明：①物体受到N个共点力作用而处于平衡状态时，取出其中的一个力，则这个力必与
剩下的(N—1)个力的合力等大
反向。
②若采用正交分解法求平衡问题，则其平衡条件为：Fx合=0,Fy合=0;
x合y合
知识点一：对合力、分力、共点力的理解
【例1】下列关于合力与分力的叙述，不正确的是()
一个物体受到几个力的作用，同时也受到这几个力的合力的作用
几个力的合力总是大于它各个分力中最小的力
合力和它相应的分力对物体的作用效果相同
力的合成就是把几个力的作用效果用一个力来代替
【例2】下面关于共点力的说法中正确的是()
物体受到的外力一定是共点力
共点力一定是力的作用点在物体上的同一点上
共点力可以是几个力的作用点在物体的同一点上，也可以是几个力的作用线交于同一点
八、、
以上说法都不对
知识点二：力的合成与平行四边形定则的理解和应用
【例1】有两个共点力，F]=2N,F2=4N,它们的合力F的大小可能是（）

拓展1、大小分别是5N、7N、9N的三个力的合力F的大小范围是（）
2N<F<<F<<F<<F<21N
【例2】如图所示，AB为半圆的一条直径，P点为圆周上的一点，在P点作用了三个共点
拓展2、如图，跳伞运动员打开伞后经过一段时间，
和他身上装备的总重力为2，圆顶形降落伞伞面的重力为G2,伞面下有8条相同的拉线，一端与飞行员相连（拉线重力不计），另一端均匀分布在伞面边缘上（图中没有把拉线都画
1212
(G+G)G1

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知识点三：力的分解
一个已知力的实际分力的确定方法
基本步骤：
B
【例1】如下图甲所示
则绳AO所受的拉力F1=_
电灯的重力G=10N,绳AO与顶板间夹角为45°，绳BO水平,;绳BO所受的拉力f2=。
甲
【例2】物体静止于光滑水平面上，力F作用于物体上的O点，现要使合力沿着OO'方向，如下图所示，则必须同时再加一个力F',使F和F'均在同一水平面上，则这个力的最小值为（）。
AFeos0bFsin0cFtan0dFcot0
知识点四：正交分解法的应用
用正交分解法求多个力的合力的基本思路是：
对研究对象进行受力分析。
建立直角坐标系，再把不在轴上的所有的力沿两个坐标轴方向垂直分解。
根据两个坐标轴方向列状态方程，解出未知量。
【例1】在水平路面上用绳子拉一个重力为G=200N的木箱，绳子与水平路面的夹角e=30°，