1、最新滬科版高中物理必修一第 4章怎樣求合力與分力學案里理朋識體系均述內容綱要網絡 構建區(qū)合力與分力的關系:等效替代關系力的合成 合力的范闈JFi LIlF&FiT 3合成法則:平行四邊形定則或三角形定則8 / 7走祥求合力與分力力的分解力的分解是力的合成的逆運算 力的分解要按力的實際效果進行,平衡條件:物體所贊的合力為零處理方法/矢量三角形法：多用于解三力平衡問題直角二角形法相似三角形法正交分解決:多用于解三個以I：的共點力平衡同廄F.梏一0F：,合=0專題整合區(qū)歸納同裝專35 熟練解題技巧一、解共點力平衡問題的一般步驟1 .選取研究對象.2 .對所選取的研究對象進行受力分析，并畫出受

2、力分析圖.3 .對研究對象所受的力進行處理，一般情況下，需要建立合適的直角坐標系 ，對各力沿坐標軸進行正交分解.4 .建立平衡方程，若各力作用在同一直線上，可直接用F合=0的代數(shù)式列方程，若幾個力不在同一'直線上，可用Fx合=0與Fy合=0,聯(lián)立列出方程組.5 .對方程求解，必要時需對解進行討論.【例1】如圖1所示，小球被輕質細繩系住斜吊著放在靜止的光滑斜面上,設小球質量 m=木kg,斜面傾角。=30° ,懸線與豎直方向夾角“=30° ,求:(g 取 10 m/s 2)(1)懸線對小球拉力的大小;(2)小球對斜面的壓力大小.解析 對小球進行受力分析，小球受重力、斜面

3、支持力和輕繩拉力，沿斜面和垂直斜面建立直角坐標系，將拉力和重力正交分解，由平衡條件得 mg>in 0 = Tcos (60 ° a )Nmgcos 0 =Tsin (60 ° a ) + ND聯(lián)立式，解得T= 10 N, N= 10 N.答案(1)10 N (2)10 N針對訓練 如圖2所示，與水平面夾角為 30。的固定斜面上有一質量m= 1.0 kg 的物體.細繩的一端通過摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧測力計相連.物體靜止在斜面上，彈簧測力計的示數(shù)為 6.0 N .取g=10 m/s 2,求物體受到的摩擦力和支持力.答案 摩擦力大小為1 N,方向沿斜面向下 支持力大小

4、為5小N,方向垂直于斜面向上解析物體受力情況如圖所示物體重力沿斜面方向向下的分量G=mgiin 30 ° =5.0 N彈簧的拉力 F故摩擦力沿斜面向下根據(jù)共點力平衡：F= mg>in 30 ° + f, N= mapos 3 0°解得：f = 1 N,方向沿斜面向下N= 5事N,方向垂直于斜面向上二、力的合成法、效果分解法及正交分解法處理多力平衡問題物體在三個力或多個力作用下的平衡問題，一般會用到力的合成法、效果分解法和正交分解法，選用的原則和處理方法如下：1 .力的合成法一一一般用于受力個數(shù)為三個時(1)確定要合成的兩個力；(2)根據(jù)平行四邊形定則作出這兩

5、個力的合力；(3)根據(jù)平衡條件確定兩個力的合力與第三力的關系(等大反向)；(4)根據(jù)三角函數(shù)或勾股定理解三角形.2 .力的效果分解法一一一般用于受力個數(shù)為三個時(1)確定要分解的力；(2)按實際作用效果確定兩分力的方向；(3)沿兩分力方向作平行四邊形；(4)根據(jù)平衡條件確定分力及合力的大小關系；(5)用三角函數(shù)或勾股定理解直角三角形.3 .正交分解法一一一般用于受力個數(shù)較多時(1)建立坐標系；(2)正交分解各力；(3)沿坐標軸方向根據(jù)平衡條件列式求解.【例2】如圖3所示，質量為m的物體甲通過三段輕繩懸掛 ，三段輕繩的結點為 O輕繩OB水 平且B端與放置在水平面上的質量為 m的物體乙相連，輕繩O

6、A與豎直方向的夾角 0 =37° , 物體甲、乙均處于靜止狀態(tài).(已知：sin 37 ° =0.6,cos 37 ° = 0.8,tan 37 ° = 0.75, g取 10 N/kg)求：(1)輕繩OA OB受到的拉力各多大？(試用三種方法求解)(2)物體乙受到的摩擦力多大？方向如何?解析(1)方法一：對結點 O進行受力分析(如圖)，把Fa與Fb合成,則 F= mg所以日=段=4mg3Fb= mgtan 0 =mg故輕繩OA OB受到的拉力大小分別等于53Fa、Fb,即4mg、4mg甲方法二：把甲對 O點的拉力按效果分解為Foa和Fob如圖所示 mg則

7、 Foa= COT-=mgtan 0I 5y= 4mg，F(xiàn)ob3 = 4mg.方法三：把OA期對結點O的拉力Fa進行正交分解，如圖所示.則有FAsin0 = FbmgFacos 0 = mg解得 FA= -mg, IF3= 443(2)對乙受力分析有f = Fb= 4mg方向水平向左-533方向水平向左答案(1)4mg 4mg (2)】mg自我檢測區(qū)1.(按效果分解法解共點力平衡問題)如圖4所示，在傾角為“球，小球被豎直的木板擋住，不計摩擦，則球對擋板的壓力是(檢測學習效果體驗成功快樂的斜面上，放一質量為m的小)A. mgcos a ng- C.cos aD. mg答案 B解析重力產生兩個效果

8、，即使球壓緊擋板的力Fi'和使球壓緊斜面的力F2解三角形得Fi' = mgan a .2.(力的合成法解共點力平衡問題)如圖5所示，用不可伸長的輕繩 AC和BC吊起一質量不計的沙袋，繩AC BC與天花板的夾角分別為60。和30。.現(xiàn)緩慢往沙袋中注入沙子.重力加速度 g 取 10 m/s 2,#=1.73.圖5(1)當注入沙袋中沙子的質量m 10 kg時，求繩AC和BC上的拉力大小 口c和Tbc(2)若AC能承受的最大拉力為 150 N, BC能承受的最大拉力為100 N,為使繩子不斷裂，求注入沙袋中沙子質量的最大值M答案 (1)86.5 N 50 N (2)17.3 kg解析受

9、力圖如圖所示(1) G= mgTac= Gcos 30 ° = 86.5 NTbc= GCos 60= 50 N(2)因為 TA(/Tbc= "3而 TACmax= 150 NTBCnax= 100 N所以AC更容易被拉斷TACmax= *Mg2 = 150 N 所以 Mh 10* kg =17.3 kg3.(正交分解法解共點力平衡問題)如圖6所示，一質量為6 kg的物塊，置于水平地面上，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.5,然后用兩根輕繩分別系在物塊的A點和B點，A繩水平，B圖60.8, g 取 10 m/s繩與水平面成 0 =37° ,已知sin 37 °

10、; = 0.6,cos 37 逐漸增大B繩的拉力，直到物塊對地面的壓力恰好為零，則此時A繩和B繩的拉力分別是多大？(2)將A繩剪斷，為了使物塊沿水平面做勻速直線運動，在不改變B繩方向的情況下，B繩的拉力應為多大？答案 (1)80 N 100 N (2)27.3 N解析(1) Fa= mg/tan 0 = 80 NFb= mgsin0 = 100 N(2)物塊受力如圖所示，水平方向：f = Fbz cos 0豎直方向：Fb' sin 0 + N= mg得 N= mg-Fb' sin 0f =N得 Fb' cos 0 =(mg-Fb' sin 0)解得 Fb' =27.3 N4.(解共點力平衡問題的一般步驟)一物體置于粗糙的斜面上，給該物體施加一個平行于斜面的力，當此力為100 N且沿斜面向上時，物體恰能沿斜面向上勻速運動；當此力為20 N且沿斜面向下時，物體恰能沿斜面向下勻速運動.求施加此力前物體在斜面上受到的摩擦力.答案 40 N甲解析 物體沿斜面向上勻速運動時，受力分析如圖甲所示.由共點力的平衡條件得x軸：Fi f 1 mgsin a =0y 軸：mgcos a - N1= 0又 fi= w N物體沿斜面向下勻速運動時，受力分析如圖乙所示.由共點力的平衡條件得乙x 軸：f 2- F2- mgsin a =0y 軸：mgco