八年级物理——力的合成和分解

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初中物理力的合成与分解知识点详解

初中物理力的合成与分解知识点详解

初中物理力的合成与分解知识点详解力是物理学中的基本概念之一,我们生活中处处可见力的存在和作用。

在初中物理学习中,学生们需要理解力的合成与分解,这是基础而重要的知识点。

本文将详细介绍初中物理力的合成与分解的相关知识。

一、力的合成1. 合力的定义与表示方法:合力是指多个力的作用效果等效于一个力的结果。

合力的大小、方向和作用点决定了合力的性质。

合力的大小等于各个力的矢量和的模,合力的方向与各个力的矢量和的方向相同或相反。

2. 力的合成原理:力的合成原理是指若有若干力同时作用于同一物体,则合力等于这些力的矢量和。

合力的作用效果与单个力的作用效果相同,合力是由多个力合成的结果。

3. 力的合成图解法:力的合成可以通过图解法来进行求解。

假设有两个力F₁和F₂作用于同一物体上,可以在力的作用点处画出表示F₁的矢量箭头,然后在其尾部画出表示F₂的矢量箭头,连接这两个箭头的起点和终点,得到一个表示合力的矢量箭头。

4. 力的合成应用:受到多个力的作用时,可以通过求解合力来确定物体的运动状态。

力的合成概念也在实际应用中有广泛的应用,如在机械工程、结构设计、航空航天等领域。

二、力的分解1. 力的分解定义与原理:力的分解是指将一个力分解为两个或多个互相垂直的力的过程。

力的分解原理是根据三角形法则或平行四边形法则,将一个力分解为两个或多个分力,使得这些分力的合成等效于原力。

2. 力的分解图解法:力的分解可以通过图解法来进行求解。

假设有一个力F作用于某一物体上,可以在力的作用点处画出表示F的矢量箭头,然后根据力的分解原理,通过绘制两个垂直方向的矢量箭头,将力F分解为两个互相垂直的力。

3. 分解力的大小与方向计算:分解力的大小可以通过三角函数的正弦定理和余弦定理进行计算。

根据力的分解图,根据相应的三角公式,可以得到分解力的大小与方向的具体数值。

4. 分解力的应用:一个斜向的力作用时,可以通过将力分解为水平方向力和垂直方向力的方法,来计算物体在水平和垂直方向上的加速度或位移。

初中物理力的合成和分解原理解析

初中物理力的合成和分解原理解析

初中物理力的合成和分解原理解析物理力的合成和分解是初中物理中非常重要的概念,它们能够帮助我们更好地理解物体在空间中的运动以及力的作用方式。

本文将解析初中物理力的合成和分解的原理,帮助读者更深入地理解这一概念。

一、力的合成原理力的合成是指将多个力按一定规则合成为一个力的过程。

根据力的合成原理,合成力的大小等于合力,合成力的方向等于合力的方向。

当两个力的作用方向相同时,力的合成就是两个力的矢量和。

例如,某物体受到10N和5N的水平向右的力,那么合成力的大小为10N+5N=15N,方向为向右。

当两个力的作用方向相反时,力的合成就是两个力的矢量差。

例如,某物体受到10N和5N的水平向右和向左的力,那么合成力的大小为10N-5N=5N,方向为向右。

当力的作用方向垂直时,可以利用平行四边形法则进行合成。

该法则指出,将两个互相垂直的力按一定比例画成平行四边形的两个邻边,合成力就是对角线的长度以及方向。

二、力的分解原理力的分解是指将一个力分解为两个或多个合力方向相同或相反的力的过程。

根据力的分解原理,一个力可以通过合力的合成、相等对立力或向量代数法进行分解。

合力的合成法是指根据已知力的合力,利用平行四边形法则反推已知两个力的方向和大小。

例如,某物体受到一个30N的合力,已知两个力的方向相差60度,利用平行四边形法则可以得到两个力的大小分别为15N和15N。

相等对立力的分解法是指将一个力平行分解为两个大小相等方向相反的力。

例如,某物体受到一个20N的向右的力,可以将其分解为两个大小为10N方向相反的力。

向量代数法是指将一个力在坐标系中进行分解,利用横纵坐标计算力的大小和方向。

例如,某物体受到一个50N的斜向上的力,可以将其分解为一个水平向右的力和一个垂直向上的力。

三、实际应用力的合成和分解原理在物理学和工程学中有广泛的应用。

例如,在力学中,我们可以利用合成和分解的原理解析物体在斜面上的运动、机械的平衡和倾斜的摩擦力等问题。

物理学中的力的合成和分解原理

物理学中的力的合成和分解原理

物理学中的力的合成和分解原理物理学中的力的合成和分解原理是指将多个力合成为一个力或将一个力分解为多个力的过程和原理。

力的合成是指将两个或多个力合并为一个力,而力的分解则是将一个力分解为多个力的过程。

一、力的合成原理力的合成原理是指当一个物体受到多个力的作用时,这些力的合力等于将这些力按照一定比例合成的结果。

根据力的合成原理,可以使用几何法和数学法进行力的合成。

几何法是指将各个力按照大小和方向在同一起点处画出来,然后用一条线段将它们的结束点连接起来,合力的大小和方向就是这条线段的长度和方向。

数学法是指将各个力的分量在相同方向上进行代数相加,得到合力的大小;而合力的方向则由各个力分量的方向决定。

二、力的分解原理力的分解原理是指一个力可以被分解为多个力的过程。

根据力的分解原理,可以将一个力分解为其在不同方向上的分量,从而更好地研究物体受力的影响。

常见的力的分解有水平方向和竖直方向的分解,以及斜面上力的分解等。

水平和竖直方向的分解是指将一个力分解为其在水平方向和竖直方向上的分量。

根据三角函数的知识,可以使用正弦函数和余弦函数来计算力在水平和竖直方向上的分量。

斜面上力的分解是指将一个斜面上的力分解为法线方向上的力和平行方向上的力。

根据斜面的角度以及三角函数的知识,可以计算出力在法线方向和平行方向上的大小。

通过力的分解,可以更好地理解和分析物体受力情况,有助于解决复杂的物理问题。

结论力的合成和分解原理在物理学中具有重要的意义,它们为我们研究物体受力以及力的效果提供了基础和方法。

通过力的合成和分解原理,我们可以更好地理解和解决力的问题,也有助于我们更深入地探索物质世界的规律。

总之,物理学中的力的合成和分解原理是研究物体受力情况的重要工具,通过力的合成可以将多个力合并为一个力,而通过力的分解可以将一个力分解为多个力。

这些原理为我们理解和解决复杂的物理问题提供了便利,也为我们深入研究物质世界奠定了基础。

八年级物理力的合成与分解教案大全

八年级物理力的合成与分解教案大全

物理力的合成与分解教案教学内容:物理力的合成与分解教学目标:1.理解物理力的合成与分解的概念;2.掌握求合力与分解力的方法;3.能够解决与物理力的合成与分解相关的问题。

教学重点:1.物理力的合成与分解的概念;2.求合力与分解力的方法。

教学难点:1.掌握求合力与分解力的方法;2.能够解决与物理力的合成与分解相关的问题。

教学准备:1.教科书、教学课件;2.课堂黑板、彩色粉笔;3.实验器材:小木块、弹簧测力计。

教学过程:一、导入新课(5分钟)1.同学们,我们在生活中经常会有多个力同时作用于一个物体的情况,例如:你拉着一个绳子往前走,你的朋友也用另一根绳子拉着你,这个时候你感受到的力是什么样的呢?2.对同学们的回答进行引导,引出物理力的合成与分解的概念。

二、学习物理力的合成(15分钟)1.分组实践:将两个不同大小的力同时施加在同一个小木块上,利用弹簧测力计测量合力。

2.合力的定义:两个力同时作用于同一个物体,合力是这两个力的作用结果。

3.合力的求解方法:将两个力矢量按照平行四边形法则进行合成。

4.合力的大小:合力的大小等于两个力的大小的矢量和的大小。

5.合力的方向:合力的方向由两个力的方向决定。

三、学习物理力的分解(25分钟)1.实践演示:将一根力测量器拉伸,记录力的大小和方向。

2.分解力的定义:将合力分解为两个力的过程,这两个力分别称为分解力。

3.分解力的求解方法:首先确定分解力的方向,然后按照平行四边形法则将合力分解为两个力。

4.分解力的大小:根据平行四边形法则,分解力的大小等于合力在分解方向上的投影。

5.小结归纳:物理力的分解是将一个力分解为两个力,使得这两个力的合成力等于原有的力。

四、概念总结与拓展(15分钟)1.让同学们回答物理力的合成与分解的概念,并且解释其意义。

2.提问:在生活中,还有哪些常见的物理力的合成与分解的情况?请举例说明。

3.拓展:合力和分解力不仅适用于直线运动的力,还适用于其他情况,例如斜面上的推力、绳上的拉力等。

初中物理力的合成与分解总结

初中物理力的合成与分解总结

初中物理力的合成与分解总结力是物体之间相互作用的结果,我们在日常生活中经常会遇到各种力,并且往往这些力不仅仅是单独存在的,它们可能会同时作用于一个物体上,这就涉及到了力的合成与分解。

合成与分解力的概念和应用在物理学中非常重要,本文将对初中物理力的合成与分解进行总结。

首先,让我们来了解什么是力的合成。

力的合成是指当多个力作用于同一物体时,产生的合力的过程。

根据力的合成定理,合力的大小等于各个力的矢量和的大小。

合力的方向则由各力的方向决定。

在力的合成过程中,最常见的情况是两个力在同一直线上作用于物体,这种情况下合力的计算较为简单。

如果两个力的方向相同,合力的大小等于这两个力的大小之和;如果两个力的方向相反,合力的大小等于这两个力的大小之差,而方向则与较大力的方向相同。

除了两个力在同一直线上的合成,还存在两个力不在同一直线上的情况。

这时我们可以利用力的三角形法则来计算合力。

三角形法则表明,当两个力不能直接进行矢量相加时,我们可以将这两个力按照大小和方向进行绘制,然后将它们首尾相接,形成一个三角形,合力的大小和方向就可以通过测量这个三角形的边长和角度来确定。

与力的合成不同,力的分解是指将一个力分解为多个力的过程。

在物理学中,最常用的分解方法是将一个力分解为垂直方向和平行方向上的两个力。

这种分解方法又称作分解成分法。

按照分解成分法的原理,我们可以将一个力分解为垂直方向上的力和平行方向上的力,它们分别叫做垂直分力和平行分力。

垂直分力与垂直方向上的另一个力合成时,它们可以直接相加。

同样地,平行分力与平行方向上的另一个力合成时,它们也可以直接相加。

通过这种分解方法,我们可以更好地理解力是如何分解和合成的。

除了力的合成与分解的概念之外,力的合成与分解在物理学中应用广泛,特别是在解决斜面问题、摩擦力问题以及平衡问题时,力的合成与分解可以为我们提供更便利的解题方法。

在斜面问题中,斜面上的重力可以分解为垂直于斜面和平行于斜面的两个力。

初中物理的归纳力的合成与分解的归纳

初中物理的归纳力的合成与分解的归纳

初中物理的归纳力的合成与分解的归纳物理是一门研究物质的性质、本质以及运动与变化规律的科学。

在初中物理教学中,归纳力的合成与分解是一个重要的内容,也是帮助学生理解力的基本概念和运用力的原理的关键。

本文将围绕初中物理的归纳力的合成与分解的归纳展开讨论。

一、合成力的归纳在初中物理中,合成力是指两个或多个力合成后的结果力。

合成力的计算可以使用矢量图解法或矢量代数法。

1. 矢量图解法矢量图解法是通过在力的起点和终点之间画出相应的力线段,再通过测量线段的长度和角度来确定合成力的大小和方向。

当合成的力为两个互相垂直的力时,可使用平行四边形法则。

例如,当有两个作用在物体上的力F1和F2,我们可以通过画出F1和F2的力线段,然后将它们的起点相连,该相连线的起点和终点则代表了合成力的大小和方向。

2. 矢量代数法矢量代数法利用矢量的运算规律来计算合成力。

对于平行的两个力,合成力的大小等于两个力的代数和,方向与两个力的方向相同。

例如,如果有两个作用在物体上的力F1和F2,利用矢量代数法可以通过 F = F1 + F2 来计算合成力的大小和方向。

二、分解力的归纳分解力是指一个力被分解为两个或多个力的过程。

物体上的力可以根据需求或研究的需要被分解成两个互相垂直的分力。

1. 垂直分力当一个力斜向上或者斜向下作用在一个物体上时,我们可以将这个力分解为垂直于斜向的两个分力。

例如,如果一个力F作用在一个物体上,与水平方向夹角为θ,我们可以将这个力分解成两个分力F1和F2,其中F1为斜向上的力,F2为垂直于斜向的力。

根据三角函数的性质,我们可以得到F1 = F * sinθ 和 F2 = F * cosθ。

2. 平行分力当一个力在平行于地面的平面上作用在物体上时,我们可以将这个力分解为平行于地面和垂直于地面的两个分力。

例如,当一个力F作用在物体上,而这个物体位于一个斜面上时,我们可以将这个力分解为平行于斜面的力F1和垂直于斜面的力F2。

初中物理力的合成与分解的疑难知识点详解

初中物理力的合成与分解的疑难知识点详解

初中物理力的合成与分解的疑难知识点详解物理是一门研究物质及其运动规律的科学,力是物理学中一个重要的概念。

在初中物理学习中,理解力的合成与分解是一个较为困扰学生的知识点。

本文将详细解析力的合成与分解的疑难知识点,帮助读者更好地理解和运用该知识。

一、力的合成力的合成指的是将两个力合起来产生的合力。

合力的大小和方向与原力的大小和方向有关。

在平面上,力的合成使用平行四边形法则来求解。

平行四边形法则是指,将两个力的向量按照箭头相连,并从尾部绘制一条平行于另一向量的线段,最后与两个力的箭头相连,形成一个平行四边形。

合力的大小和方向可以由平行四边形的对角线得出。

在实际问题中,常常需要计算力的合成。

例如,一个物体同时受到两个力的作用,我们需要知道这两个力的合力是多大、方向是什么。

通过运用平行四边形法则,我们能够准确求解问题。

二、力的分解力的分解指的是将一个力分解成两个分力。

分力与原力的大小和方向有关。

在平面上,力的分解使用正交法则来求解。

正交法则是指,将一个力的向量按照其方向绘制,并在其起点处绘制一个垂直于该方向的线段,然后从该线段终点绘制一个平行于另一线段的线段,最后与原向量的起点和终点相连。

分力的大小和方向可以由正交线段得出。

力的分解在物理中有着广泛的应用。

例如,在斜面上,一个物体受到的重力可以分解成垂直于斜面的分力和平行于斜面的分力。

通过分解力的大小和方向,我们可以更好地理解和分析物体在斜面上的运动状态。

三、力的合成与分解在生活中的应用1. 投射运动在投射运动中,物体同时受到重力和初速度的影响。

我们可以将重力分解成垂直方向(竖直向下)的分力和水平方向的分力。

通过分力的分析,我们能够解决投射运动中的问题,如物体的飞行时间、最大高度等。

2. 车辆行驶与牵引当车辆在水平地面上行驶时,发动机产生的动力可以分解成平行于地面的牵引力和垂直于地面的摩擦力。

通过对这两个分力的分析,我们可以得出车辆加速度、最大牵引力等相关信息。

初中物理教学中的力的合成与分解

初中物理教学中的力的合成与分解

初中物理教学中的力的合成与分解一、引言在初中物理教学中,力的合成与分解是两个非常重要的概念。

这两个概念是相互关联的,是学生学习物理的重要基础。

本文旨在介绍初中物理教学中的力的合成与分解,帮助学生更好地理解和掌握这两个概念。

二、力的合成力的合成是指在一个力(合力)的作用下,另一个力(分力)的相互作用。

当两个或多个力作用于同一个物体时,它们会产生一个合力,而分力则是物体受到的额外作用力。

力的合成遵循平行四边形法则,即两个分力之间的夹角为180度时,合力等于两个分力的矢量和。

如果两个分力方向相反或相同,合力为零。

通过学习力的合成,学生可以更好地理解物体的运动和受力情况,从而更好地掌握物理知识。

三、力的分解力的分解是将一个力分解为两个或多个分力,以了解物体在不同受力情况下的运动和受力情况。

在初中物理中,力的分解通常用于解决一些实际问题,如物体的运动分析、机械设计等。

力的分解也是遵循平行四边形法则的,可以通过画图和计算来求解分力的大小和方向。

通过学习力的分解,学生可以更好地理解物体的受力情况,从而更好地掌握物理知识。

四、教学策略1.实验教学法:通过实验来演示力的合成和分解的过程,让学生直观地观察和理解这两个概念。

例如,可以让学生观察两个拉力作用于一个弹簧秤的情况,观察弹簧秤的示数变化,从而理解力的合成规律。

2.案例分析法:通过分析一些实际问题中的力的合成和分解问题,让学生更好地理解这两个概念的应用。

例如,可以分析斜面上的物体的受力情况,让学生理解如何通过力的分解来求解物体的受力情况。

3.互动讨论法:鼓励学生积极参与讨论,发表自己的看法和理解。

通过互动讨论,可以让学生更好地理解和掌握这两个概念。

4.多媒体教学:利用多媒体课件和视频来展示力的合成和分解的过程,帮助学生更好地理解和掌握这两个概念。

五、教学方法与技巧1.结合生活实例:在教学中引入一些生活实例,让学生更好地理解力的合成和分解的应用。

例如,可以通过解释推土机推土的过程来解释力的合成规律。

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4.1 怎样求合力学案学习目标:1.能从力的作用效果理解合力和分力的概念。

2.进一步理解矢量和标量的概念,知道它们有不同的运算规则。

3.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。

4.知道合力的大小与分力间夹角的关系。

学习重点:平行四边形定则。

学习难点:平行四边形定则的应用。

主要内容:一、合力和分力如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,则这个力就叫那几个力的合力,而那几个力就叫这个力的分力。

合力和分力的关系:等效..替代关系,并不同时作用于物体上,所以不能把合力和分力同时当成物体受的力。

问题:1. 一个物体受到几个力(分力)作用的同时,还受到合力的作用吗?2.合力与分力的等效替代是可逆的吗?二、共点力几个力如果都作用在物体的同一点,或者几个力作用在物体上的不同点,但这几个力的作用线延长后相交于同一点,这几个力就叫共点力,所以,共点力不一定作用在同一点上,如图所示的三个力F1、F2、F3均为共点力。

三、共点力合成实验:实验结论:四、力的合成的定则1.平行四边形定则求两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段作邻边,作平行四边形,它的_______就表示合力的_______和_______.这叫做力的平行四边形定则。

2.三角形定则根据平行四边形的对边平行且相等,即平行四边形是由两个全等的三角形组成,平行四边形定则可简化为三角形定则。

若从O点出发先作出表示力F1的有向线段OA,再以A点出发作表示力F2的有向线段AC,连接OC,则有向线段OC即表示合力F的大小和方向。

五、共点力的合成1.作图法(图解法):以力的图示为基础,以表示两个力的有向线段为邻边严格作出平行四边形,然后量出这两个邻边之间的对角线的长度,从与图示标度的比例关系求出合力的大小,再用量角器量出对角线与一个邻边的夹角,表示合力的方向。

注意:作图时要先确定力的标度,同一图上的各个力必须采用同一标度。

表示分力和合力的有向线段共点且要画成实线,与分力平行的对边要画成虚线,力线段上要画上刻度和箭头。

2.计算法:先根据力的平行四边形定则作出力的合成示意图,然后运用数学知识求合力大小和方向。

3.两个以上共点力的合成【例一】两个小孩拉一辆车子,一个小孩用的力是45N,另一个小孩用的力是60N,这两个力的夹角是90°.求它们的合力.【例二】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.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?六、合力大小与二分力间的夹角的关系:七、合力大小与分力大小之间的关系:【例三】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.【例四】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。

课堂训练:1.互成角度的两个共点力,有关它们的合力和分力关系的下列说法中,正确的是()A.合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力.B.合力的大小随分力夹角的增大而增大.C.合力的大小一定大于任意一个分力.D.合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力.2.两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°3.在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上.如果钢丝绳与地面的夹角∠A=∠B=60°,每条钢丝绳的拉力都是300N,求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力.4.两个大小相等的共点力F1、F2,当它们间的夹角为90°时合力大小为20N,则当它们间夹角为120°时,合力的大小为多少?课后作业:1.两个共点力的合力与分力的关系是()A.合力大小一定等于两个分力大小之和.B.合力大小一定大于两个分力大小之和.C.合力大小可能比两个分力大小都大,可能都小,也可能比一个分力大,比另一个分力小.D.合力大小一定大于一个分力的大小,小于另一个分力的大小.2.作用在同一点的两个力,大小分别为5N和2N,则它们的合力不可能是()A.5N B.4N C.2N D.9N3.两个共点力,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.160N4.已知两个共点力的合力F的最大值为180N,合力F的最小值为20N,则这两个共点力的大小分别是()A.110N,90N B.200N,160NC.100N,80N D.90N,70N5.三个共点力的大小分别为F1=5N,F2=10N,F3=20N,则它们的合力()A.不会大于35N B.最小值为5NC.可能为0 D.可能为20N*6.两个共点力的合力为F,如果它们之间的夹角θ固定不变,而其中一个力增大,则()A.合力F一定增大B.合力F的大小可能不变C.合力F可能增大,也可能减小D.当0°<θ<90°时,合力F一定减小*7.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.8.在长度、质量、力、速度、温度、比热等物理量中,属于矢量的有______,属于标量的有______.*9.从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F1、F2、F3、F4、F5,已知F1=f,且各个力的大小跟对应的边长成正比,求这五个力的合力大小和方向.4.2怎样分解力学案一、学习目标:1.了解里力的分解概念,强化“等效替代的物理思想”2.理解力的分解是力的合成的逆运算。

3.初步掌握一般情况下的分解要根据实际需要来确定分力的方向。

4.会用作图法和直角三角形的知识求分力,应用力的分解解决一些日常生活中的有关物理问题。

二、导学过程(一)导读导思:阅读1.力的分解(一)定义:求叫做力的分解。

(二)力的分解方法是(三)力的分解原则是问题1.力的分解在什么情况下有唯一解?问题2.按实际效果分解下列各力且计算分力的大小(1)水平面上物体斜向上拉力的分解(2)重力的分解(3)三角支架悬物拉力的分解总结-----力分解的解题思路:阅读2:矢量相加的法则:三角形定则 矢量加减遵循的法则标量求和按照问题3:一物体速度v1在一小段时间内发生了变化变成了v2,你能根据v1v2按照三角形定则求出变化量△v 吗?(2)目标检测1. 大小分别F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角),下列四个图中,这三个力的合力最大的 是( )(A ) (B ) (C ) (D )2.用一根轻绳将总理为m 的物体悬挂在空中,如图所示,以知ac 和bc 与竖直方向的夹角分别为300和600,则ac 和bc 绳中的 拉力分别是多少?3. m 在三根细绳悬吊下处于平横状态,现用手持绳OB 的B 端使持结点O 的位置不变,分析AO 、BO 两绳中的拉力如何变化?共点力的平衡及其应用 学案一、知识概述本章主要研究的是物体在共点力的作用下的平衡,要求掌握共点力的概念,掌握什么是共点力的平衡,学会灵活的运用整体法,隔离法分析物体的平衡,要熟练的运用平行四边形合成法,矢量三角形法,正交分解法列平衡方程.二、重难点知识的归纳与讲解(一)平衡状态一个物体在共点力作用下,如果保持静止或匀速直线运动,则这个物体就处于平衡状态。

如光滑水平面上匀速直线滑动的物块、沿斜面匀速直线下滑的木箱、天花板上悬挂的吊灯等,这些物体都处于平衡状态。

注意:①物体处于平衡状态时分为两类:一类是共点力作用下物体的平衡;另一类是有固定转动轴物体的平衡。

在这一节我们只研究共点力作用下物体的平衡。

共点力作用下物体的平衡又分为两种情形,即静平衡(物体静止)和动平衡(物体做匀速直线运动)。

②对静止的理解:静止与速度v=0不是一回事。

物体保持静止状态,说明v=0,a=0,两者同时成立。

若仅是v=0,a≠0,如上抛到最高点的物体,此时物体并不能保持静止,上抛到最高点的物体并非处于平衡状态。

所以平衡状态是指加速度为零的状态,而不是速度为零的状态。

(二)共点力作用下的平衡条件处于平衡状态的物体,其加速度a=0,由牛顿第二定律F=ma知,物体所受合外力F合=0,即共点力作用下物体处于平衡状态的力学特点是所受合外力F合=0。

例如下左图所示中,放在水平地面上的物体保持静止,则所受重力和支持力是一对平衡力,其合力为零。

又如上右图所示中,若物体沿斜面匀速下滑,则F与F N的合力必与重力G等大反向,故仍有F合=0。

注意:(1)若物体在两个力同时作用下处于平衡状态,则这两个力大小相等、方向相反,且作用在同一直线上,其合力为零,这就是初中学过的二力平衡。

(2)若物体在三个非平行力同时作用下处于平衡状态,这三个力必定共面共点(三力汇交原理),合力为零,称为三个共点力的平衡,其中任意两个力的合力必定与第三个力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。

(3)物体在n个非平行力同时作用下处于平衡状态时,n个力必定共面共点,合力为零,称为n个共点力的平衡,其中任意(n-1)个力的合力必定与第n个力等大反向,作用在同一直线上。

由牛顿第二定律知道,作用于物体上力的平衡是物体处于平衡状态的原因,物体处于平衡状态是力的平衡的结果。

(三)共点力平衡条件的应用注意:(1)在共点力作用下物体处于平衡状态,则物体所受合力为零,因此物体在任一方向上的合力都为零。

(2)如果物体只是在某一方向上处于平衡状态,则该方向上合力为零,因此可以在该方向上应用平衡条件列方程求解。

1、求解共点力作用下物体平衡的方法(1)解三角形法:这种方法主要用来解决三力平衡问题。

根据平衡条件并结合力的合成或分解的方法,把三个平衡力转化为三角形的三条边,然后通过解这一三角形求解平衡问题。

解三角形多数情况是解直角三角形,如果力的三形角并不是直角三角形,能转化为直角三角形的尽量转化为直角三角形,如利用菱形的对角线相互垂直的特点就得到了直角三角形,确实不能转化为直角三角形时,可利用力的三角形与空间几何三角形的相似等规律求解。

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