【导练】(2014金秋开学)沪科版高中物理必修1第4章《怎样求解合力与分立》本章优化总结课件
高中物理 第4章 怎样求合力与分力章末总结课件 沪科版必修1
例2：如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的 结点为O.轻绳OB 水平且B 端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙 相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ= 37°，物体甲、乙均处于静止 (jìngzhǐ)状态．(已知：sin 37°= 0.6，cos 37°= 0.8，tan 37°=0.75， g取10 N/kg.)求： (1)轻绳OA、OB受到的拉力各多大？(试用三种方法求解) (2)物体乙受到的摩擦力多大？方向如何？
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二、力的合成法、效果分解法及正交分解法处理多力平衡问题 物体在三个力或多个力作用下的平衡问题，一般会用到力的 合成法、效果分解法和正交分解法，选用的原则和处理方法 如下：
1.力的合成法——一般用于受力个数为三个时 (1)确定要合成的两个力； (2)根据平行四边形定则作出这两个力的合力； (3) 根 据 平 衡 条 件 确 定 两 个 力 的 合 力 与 第 三 力 的 关 系 (等 大 反向)； (4)根据三角函数或勾股定理解三角形.
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解析 (jiě xī)
(1)FA＝mg/tan θ＝80 N FB＝mg/sin θ＝100 N
(2)物块受力如图所示，水平方向：f＝FB′cos θ 竖直方向：FB′sin θ＋N＝mg 得 N＝mg－FB′sin θ f＝μN 得 FB′cos θ＝μ(mg－FB′sin θ)
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解析 物体受力情况如图所示
(jiě xī)
物体重力沿斜面方向向下的分量 Gx＝mgsin 30°＝5.0 N＜弹 簧的拉力 F 故摩擦力沿斜面向下 根据共点力平衡：F＝mgsin 30°＋f，N＝mgcos 30° 解得：f＝1 N，方向沿斜面向下 N＝5 3 N，方向垂直于斜面向上 答案 摩擦力大小为 1 N，方向沿斜面向下 支持力大小为 5 3 N，方向垂直于斜面向上
高中物理 怎样求合力与分力 章末总结 详解
第4章 怎样求合力与分力
章末总结
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等效替代
|F1-F2| 平行四边形
F1+F2
逆运算
实际效果
零
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解析
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例2：如图所示，质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段 轻绳的结点为O.轻绳OB 水平且B 端与放置在水平面上的质量 为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ= 37°，物体 甲、乙均处于静止状态．(已知：sin 37°= 0.6，cos 37°= 0.8， tan 37°=0.75，g取10 N/kg.)求： (1)轻绳OA、OB受到的拉力各多大？(试用三种方法求解) (2)物体乙受到的摩擦力多大？方向如何？
解析 方法二：力的分解
FOA
网络构建 专题整合 自的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段 轻绳的结点为O.轻绳OB 水平且B 端与放置在水平面上的质量 为m2的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ= 37°，物体 甲、乙均处于静止状态．(已知：sin 37°= 0.6，cos 37°= 0.8， tan 37°=0.75，g取10 N/kg.)求： (1)轻绳OA、OB受到的拉力各多大？(试用三种方法求解) (2)物体乙受到的摩擦力多大？方向如何？
高中物理 第4章 怎样求合力与分力 4.3 共点力的平衡及其应用课件 沪科版必修1
物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的动摩
擦因数为μ，则物体受到的摩擦力的大小为
A.Fsin θ
B.Fcos θ
√
√C.μ(Fsin θ＋mg) D.μ(mg－Fsin θ)
图6
1234
解析 23 答案
4.(利用正交分解法处理共点力的平衡问题)如图7所示，质量为m的物块与 水平面之间的动摩擦因数为μ，现用斜向下与竖直方向夹角为θ的推力作用 在物块上，使物块在水平面上匀速移动，求推力的大小.(重力加速度为g)
6
二、从二力平衡到共点力平衡
[问题设计] 二至三人合作，用三个弹簧测力计拉住小环O， 使小环保持静止，如图1所示，记下三个弹簧测 力计的拉力的方向及大小，用力的图示法在纸 上表示出各个力，请先研究其中某两个力的合 力跟第三个力的关系，然后找出三个共点力平 衡时满足的条件.
图1
7 答案
[要点提炼]
√B.F＝mgtan θ
C.F＝mgsin θ D.F＝smingθ
图2
解析 12 答案
三、利用正交分解法求解共点力的平衡问题 例3 如图3所示，水平地面上有一重60 N的物体，在与水平方向成30° 角斜向上、大小为20 N的拉力F作用下匀速运动，求地面对物体的支持力 和摩擦力的大小.
图3 答案 50 N 10 3 N
1
[目标定位] 1.理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体 的平衡条件. 2.会用共点力平衡条件解决有关共点力的平衡问题. 3.掌握解决共点力平衡的几种常用方法.
2
内容索引
知识探究
新知探究 点点落实
达标检测
当堂检测 巩固反馈
3
知识探究
高中物理 第4章 怎样求合力与分力 4.1 怎样求合力导学案3沪科版必修
高中物理第4章怎样求合力与分力 4.1 怎样求合力导学案3沪科版必修4、1 怎样求合力年级：班级: 姓名：小组名称: 学习目标掌握力的平行四边形定则，知道它是矢量合成的普遍规则。
会用作图法求共点力的合力。
会用直角三角形知识计算合力。
学习重点平行四边形定则学习难点合力的大小与分力间夹角的关系学法指导自主探究、交流讨论、自主归纳学习过程学习笔记（教学设计）【预习案（自主学习）】如果一个力和其他几个力的____________相同，就把这一个力叫那几个力的合力。
互成角度的二力合成时，可以用表示这两个力的线段为___________作平行四边形。
这两个邻边之间的对角线就表示合力的_______________和_______________。
物体受几个力的作用，这几个力作用于一点上或__________________交于一点，这样的一组力就叫做_________________，平等四边形定则只适用于_________________【探究案（合作学习）】用作图法求夹角分别为30、60、90、120、150的两个力的合力、再求它们的夹角是0和180时的合力、比较求得的结果，能不能得出下面的结论：①合力总是大于分力；②夹角在0到180之间时，夹角越大，合力越小、[Zx问题：1、合力一定大小任何一个分力吗？2、平行四边形定则也适用于其它矢量的合成吗？3、两个大小一定的力F1、F2，当它们间的夹角由00增大到1800的过程中，合力F 的大小怎样变化？【当堂检测】三名同学一起玩游戏，用三根绳拴住同一物体，其中甲同学用100N向东拉，乙同学用400N的力向西拉，丙同学用400N的力向南拉。
求物体所受的合力、如图，质量为m的物体A静止于倾角为θ的斜面上，试求斜面对A的支持力和摩擦力。
【当堂小结】【课后巩固（布置作业）】【纠错反思（教学反思）。
高中物理 第4章 怎样求合力与分力 第3节 共点力的平衡及其应用分层练习2 沪科版必修1
共点力的平衡及其应用例题解析平衡状态是最简单的一种状态，在共点力作用下处于平衡状态的物体的力学规律是合力为零．利用合力为零来解决问题是常见的一种题目类型．应用共点力作用下物体的平衡条件解题的一般程序是：①选取研究对象；②对研究对象进行受力分析；③应用力的合成、力的分解或正交分解法对某些力进行处理；④根据共点力的平衡条件列方程；⑤解方程，代入数据求出结果，检验．对于研究对象是两个或两个以上时，有时会选取这两个或多个物体作为一个整体（整体法），而不是一个一个地隔离（隔离法）来解决，或者先整体再隔离．选取好研究对象往往能起到事半功倍的效果．几个物体能否作为一个整体的条件是被选作整体的物体具有相同的加速度．选用整体法时，被选作整体的物体和物体之间的相互作用力，叫做内力，在受力分析时不必分析．有些定性分析，不涉及数值计算的题目，画出受力分析图，进行力的合成或分解后，有时可直接通过图形中线段的变化来分析力的变化，这种方法叫图解法．【例1】如图4－3－1（1）所示，用一个三角支架悬挂重物，已知AB 杆所能承受的最大压力为2000 N ，AC 绳所能承受的最大拉力为1000 N ，∠α＝30°，为不使支架断裂，求悬挂物的重力应满足的条件．图1 图2图4－3－1思路：该题属于共点力平衡条件考查的常规题．悬绳A 点受到竖直向下的拉力F ＝G ，这个拉力将压紧水平杆AB 并拉引绳索AC ，所以应把拉力F 沿AB 、CA 两方向分解，设两分力为F 1、F 2，画出的平行四边形如图4－3－1（2）所示．解析：由图（2）可知：F l ＝αtan F ＝︒30tan G F 2＝αtan F ＝︒30tan G 即21F F ＝︒︒30tan 30sin ＝23 因为AB 、AC 能承受的最大作用力之比为m m F F 21＝2＞23 当悬挂物重力增加时，对AC 绳的拉力将先达到最大值，所以为不使三角架断裂，计算中应以AC 绳中拉力达最大值为依据，即取F 2＝F 2m ＝1000 N ，于是得悬挂物的重力应满足的条件为Gm ≤F 2sin30°＝500 N ．【例2】如图4－3－2，电灯悬挂于两墙之间，要换绳OA ，使连接点A 上移，但保持O 点位置不变，则在A 点向上移动的过程中，绳OA 、OB 的拉力如何变化?图4－3－2思路：该题不涉及定量计算，仅仅判断力的大小的变化情况，因此采用图解法．重力不变，OB绳的拉力方向不变，由此可画出一个按一定规律变化的图形，依图形求解即可．解析：用力的平行四边形法则得拉力F1、F2的合力F竖直向上、大小不变，总等于G，拉力F2方向不变，F1与水平方向的夹角逐渐增大，如图，由平行四边形法则作出的图示很容易看出：OA绳的拉力F1先变小后变大，OB绳的拉力F2逐渐减小．图4－3－3【例3】两块相同的竖直木板A、B间有质量均为m的四块相同的木块，用两个大小均为F的水平力压木板，使木板均处于平衡，如图4－3－4所示．设所有接触面间的动摩擦因数均为μ．则第2块对第3块的摩擦力大小为…………………………………………（）图4－3－4A．0 B．mg C．μF D．mg／2思路：该题涉及到四个研究对象，如果一个一个地用隔离法来研究，不仅麻烦，而且无法直接判断它们之间的运动趋势，较难处理，但采用整体法来解决，就直观容易得多．解析：把1、2、3、4看成一个整体，整体受重力4mg和A、B板施加的两个大小相等的静摩擦力，则有2f＝4mg再把3和4看成一个整体，这个整体的重力为2mg，B板施加的静摩擦力f＝2mg，因此木块2对木块3施加的摩擦力为0．答案选A．【例】当物体从高空下落时，空气阻力随速度的增大而增大，因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度．已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v，且正比于球半径r，即阻力f＝krv，k是比例系数．对于常温下的空气，比例系数为k＝3.4×10－4 NS／m2．已知水的密度ρ＝1.0×103 kg／m3，取重力加速度g＝10 m／s2．试求半径r＝0.10 mm 的球形雨滴在无风情况下的终极速度v r（结果取两位数字）解析：雨滴下落时受两个力作用：重力，方向向下；空气阻力，方向向上，当雨滴达到终极速度v r 后，加速度为零，二力平衡，用m 表示雨滴质量，有mg －krv r ＝0 m ＝34πr 3ρ 由①②得终极速度v r ＝kg r 343ρπ 代入数值得v r ＝1.2 m ／s ．点评：该题是2003年的一个高考题，考查共点力作用下物体的平衡问题，考查的力不是很多，难度也不大，但结合实际问题来考查，涉及把实际问题转化成合适的物理模型，以及通过运动的分析，理解终极速度的物理意义．。
新沪科版高一物理必修一第四章第一节4.1怎样求合力ppt(17张)优
2．两个共点力，大小都是50 N，如果要
使 这两个力的合力也是50 N，这两个力之
间的夹角应为（c ）
A．300
B．600
C．1200
F123
（4）多力合成的方法：
F1234 F12
F2 F3
F1
先求出任意两个力的合力，再求 出这个合力跟第三个力的合力，直到 把所有的力都合成进去，最后得到的 结果就是这些力的合本 P87
析
习题
1．关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力 F的关系，下列说法中正确的是（ C）
F1=4N F2=3N
① 0 0 (两个力的方向相同)
1N
F1
F2
o
F合=F1+F2=7N
力的如平果力行F四1、边F2不形在定同则一：直线上，它们的合力
大小还是相加减吗? F2
F合
F1
如果用表示两个共点力的线段为邻 边做平行四边形，合力的大小和方向就 可以用这两个邻边之间的对角线表示出 来，这就是力的平行四边形定则。
5
F1 cos370 sin530 4 0 . 8
5
tan370 3 0.75 4
④ 9001800(两个力的夹角为钝角)
F合
F1
o
余弦定理求解
⑤ 1800 (两个力的方向相反)
1N
F2
F合
F1
o
F合F1F2 1N
思考与讨论
00
00900
F合F 1 F2 7N
900
F合 F12F22 5N
高中物理第4章怎样求合力与分力第1节怎样求合力分层练习1沪科版必修1(new)
怎样求合力练习与解析1 有两个共点力F1、F2的合力为F，则有…………………………………………（）A．合力F一定大于任何一个分力B．合力F的大小可能等于F1，也可能等于F2C．合力F有可能小于任何一个分力D．合力F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小解析:物体受到两个共点力F1和F2时，其合力F的范围，|F1－F2｜≤F≤F1＋F2．当两个分力大小不变时，合力随分力间夹角的增大而减小．答案：BCD2 已知两个分力的大小依次为F1、F2,它们的合力大小为F，下列说法中正确的是……………………………………………………………………………………………（）A．不可能出现F＜F1同时F＜F2的情况B．不可能出现F＞F1同时F＞F2的情况C．不可能出现F＜F1＋F2的情况D．不可能出现F＞F1＋F2的情况解析：根据物体受到两个共点力F1和F2时，其合力F的范围，|F1－F2｜≤F≤F1＋F2．由此可以判断A、B、C三种情况均可能出现，答案选D．答案：D3 已知三个分力的大小依次为3N、5N、9N,关于这三个分力的合力大小下面给出了四个值：①0 N ②1 N ③5 N ④18 N．其中可能的是…………………………………( ) A．只有②③B．只有①②③C．只有②③④D．只有①②④解析:已知物体受到3 N 和5N 的力时合力的范围为2 N －8 N ，与9N 的力合成时合力的范围为1 N ～17 N ．由此判断①④两种情况不可能．答案:A4 物体同时受到同一平面内三个力的作用，下列几组力的合力不可能为零的是……………………………………………………………………………………………( )A ．5 N ，7N ，8 NB ．5 N ，2 N,3 NC ．5 N ，1 N ，10 ND ．10 N ，10 N ，10 N解析：如果第三个力处于两个力的合力范围之内,则这三个力的合力可能为零．例如A 选项,5 N 和7 N 的合力范围是2 N ～12 N ，8 N 在这个范围之内，三个力的合力可能为零，因此A 选项不能选．依此类推，可以判断C 选项中的三个力合力不可能为零．答案:C5 两个共点力的大小均为10 N ，如果要使这两个力的合力大小也是10 N,则这两个共点力间的夹角应为…………………………………………………………………………（ )A ．30°B ．60°C ．90°D ．120°解析：两个力的大小相等，则求合力所作的平行四边形为菱形，设两个力间的夹角为θ,两个力为F ，则F ＝2F cos 2θ，即cos 2θ＝1／2，故θ＝120°． 答案：D6 有大小分别为 4 N 、9 N 、11 N 的三个力，它们彼此之间的夹角可以变化，它们的合力的最大值是________，最小值是________．解析：当三个力同向时合力最大,为三个力之和24 N ；物体受到两个共点力F 1和F 2时,其合力F 的范围｜F 1－F 2｜≤F ≤F 1＋F 2,4 N 和9 N 的合力的范围是5 N~13 N ，当这两个力合力为11 N 且与原来11 N 的力反向时，合力可以取零．答案：24 N 07 两个共点力F 1、F 2的合力的最大值为14 N ，最小值为2 N ．当F 1、F 2的夹角为90°时,合力大小为________N ．解析：共点力F 1、F 2取最大值时，F 1＋F 2＝14 N;取最小值时，F 1－F 2＝2 N ．解得F 1＝8 N ，F 2＝6 N ．当夹角为90°时，由直角三角形的知识可知，F ＝2221F F ＝10N ． 答案：108 如图4－1－7所示（俯视图），物体静止在光滑水平面上,有一水平拉力F ＝20 N 作用在该物体上，若要使物体所受的合力在OO ′，方向上（OO ′与F 夹角为30°），必须在水平面内加一个力F ′，则F ′的最小值为________,这时合力大小等于_________．图4－1－7 解析：题中已知一个分力和合力的方向，只有构成完整的三角形（平行四边形的一半)才能满足合力与分力的关系．从图中可以看出当F ′与OO ′垂直时,F ′取最小值，由三角形知识，得F ′＝F sin30°＝F ／2＝10 N ．F 合＝F cos30°＝3F ／2＝103N ．答案：10 N 103N9 如图4－1－8所示，表示合力F 的大小与两分力夹角θ的关系图线,则这两个分力的大小分别为________和________．图4－1－8解析：设两个分力分别为F1和F2,由图象可知：当θ＝0°时,F1＋F2＝18 N当θ＝180°时，F1一F2＝2 N联立两式，解得F1＝10 N，F2＝8 N答案：10 N 8 N尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。
高中物理第4章怎样求合力与分力实验：探究合力与分力的关系课件沪科版必修1
12
解析
答案
2.某同学用如图5所示的实验装置来探究合力与分力的关系.弹簧测力计A 挂于固定点P，下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点， 手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的 示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线方向. (1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图 中A的示数为__3_._6____N.
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
பைடு நூலகம்
2019/5/25
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27
谢谢欣赏！
2019/5/25
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力计的读数和细绳套的方向.
3.作图对比 (1)理论值：在白纸上按比例从O点开始作出两个弹簧测力计同时拉橡皮筋 时拉力F1和F2的图示，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F. (2)测量值：按同样的比例用刻度尺从O点起作出一个 弹簧测力计拉橡皮筋时拉力F′的图示，如图2所示.
(3)相比较：比较F′与用平行四边形定则求得的合力 F在实验误差允许的范围内是否重合.
第4章 怎样求合力与分力
实验：探究合力与分力的关系
[目标定位] 1.探究互成角度的两个力合成的平行四边形定则. 2.练习用作图法求两个力的合力.
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一、实验原理
一个力F的作用效果与两个共点力F1和F2的共同作用效果都是把橡筋条 结点拉伸到某点，则F为F1和F2的合力，作出F的图示，再根据力的平行 四边形定则作出F1和F2的合力F′的图示，比较F′与F在实验误差允许 范围内是否 大小相等、方向，相即同得到互成角度的两个力合成遵从平行四 边形定则.
高中物理 第4章 怎样求合力与分力 第2节 怎样求分解力教案2 沪科版必修1
怎样求分解力思路分析本节重点是会用作图法根据平行四边形法则求分力，会用直角三角形知识计算分力；难点是分力与合力的等效替代关系．这里学生不易理解，学习时可通过一个人提桶与两个人提桶等实例去体会和思考．通过力的平行四边形法则，深化对合力与分力的认识，具体研究时可根据力的作用效果进行物理抽象，把对力的计算通过平行四边形法则转化为对边角的计算．从客观实例中使学生认识到，力的分解是一种必然现象，并且说明力的合成的单一性和力的分解的多值性，以求达到从感性上认识和理解之目的．力的合成和分解都依据力的等效原则，解决力的相互替换问题，两者是互为逆运算．力的分解不一定是按照力的实际效果来分，经常按照研究问题的方便来进行．利用力的正交分解法解决此类问题，通过实际事例体会到力的正交分解法的优越性．通过力的分解，力求往后延展一切矢量的分解，以提高处理实际问题的能力．知识总结要想正确地进行力的分解，关键是按力的作用效果进行分解．要建立程序法进行力的分解的思想，即先根据力的作用效果画出力的平行四边形，接着转化为一个根据已知边角关系求解的几何物体．其基本程序可表示为在分析力的作用效果时，切忌死记硬背．如在光滑斜面上静止的物体，其重力产生的效果是：一是使物体有沿斜面下滑的趋势，二是使物体压紧斜面．但不能就此认为斜面上的物体的重力都这样分解．相关链接“和尚正塔”的力学原理：传说我国明朝年间，苏州的虎丘寺塔因年久失修，塔身倾斜，有倒塌的危险，如何修复此塔?有的建议用粗绳子把塔拉正，可一拉反而会倒；有的建议用大木柱撑住，但很不雅观．一天，一个和尚路过此地，观察斜塔后，自告奋勇地说：“不需人力和财力，我一个人可以把塔扶正．”在场的人无不惊疑而取笑他，可和尚不管别人怎么议论，天天提着一个大包走进寺院，包里装了一些一头厚一头薄的木楔（斜面），他把这些木楔一个个地从塔身倾斜的一侧的砖缝里敲进去．不到一个月，塔身果然扶正了．木楔为什么能产生这么大的力量呢?如下图所示，设木楔是一个顶角为θ的等腰三角形，木楔敲入砖缝时产生的敲击力为F，木楔将对塔身产生两个分力，即木楔对塔身的弹力N，由正弦定律得：F ／sin θ＝N ／sin （90°－2θ） 所以N ＝F ·sin （90°－2θ）／sin θ＝ F ·cos 2θ／（2sin 2θ·cos 2θ）＝F ／（2sin 2θ） 对木楔来说，顶角θ很小，从上面表达式可知N 》F ．例如θ＝4°，F ＝3000 N ，代入上式得N ＝4.3×104 N ，这个力大约相当于能把43吨重的物体举起来，足可以支撑塔身．可见，“和尚正塔”的传说中，和尚利用木楔确实可以把塔扶正，“逆风行舟”原理：如图所示为小船的俯视图，控制航向，使风从帆面MN 的外侧前方吹来，风吹在帆面上的力可以分解为沿帆面的阻力F 1和垂直于帆面的力F 2，F 2又可以分解为沿航向和垂直于航向的力F ′和F ″，F ″主要靠水对船体的横向阻力相平衡，而沿航向的分力F ，比船体的纵向阻力（包括F 1沿航向的分力）大得多，故船可以沿航向向前航行．由上可知，帆船能侧逆风前进．为了达到顶风的目的，帆船必须不断改变航向，走“之”字形，并不断改变帆的方位，如图所示．。