共点力的合成及特殊情况下力的合成课件.ppt

1、共点力的合成及特殊情况共点力的合成及特殊情况下力的合成下力的合成 1.热点透析热点透析 2.典例剖析典例剖析 3.规律方法规律方法 4.备选训练备选训练 5.真题演练真题演练第二章第二章 相互作用相互作用一、热点透析一、热点透析1.热点透析热点透析1.二力合成的几个特例二力合成的几个特例F1F2FF1F2F120F1F2FF1与与F2垂直时垂直时F1与与F2大小相等大小相等且夹角为且夹角为时时F1与与F2大小相等且大小相等且夹角为夹角为120时时2212FFF12cos2FF 12FFF合力沿合力沿F1与与F2的角的角平分线平分线二力合成的二力合成的动态分析动态分析2.合力范围的确定合力范围的

2、确定 (1)两个共点力的合力范围：两个共点力的合力范围：|F1F2|FF1F2(2)三个共点力的合成范围三个共点力的合成范围 最大值：三个力同向时，其合力最大最大值：三个力同向时，其合力最大. 大小为大小为FmaxF1F2F3. 最小值：以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的最小值：以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力的最小值为零，即三角形，则其合力的最小值为零，即Fmin0；如果不能，；如果不能，则合力的最小值的大小为则合力的最小值的大小为 FminF1|F2F3|(F1为三个力为三个力中最大的力中最大的力)二、典例剖析二、典例剖析2. 典例剖析典例剖析二、典例剖析二、典例

3、剖析审题导析审题导析1.由力的平行四边形定则作出由力的平行四边形定则作出F1、F2合力的合力的F图示图示.2. 由由F所占方格长度判定所占方格长度判定F1、F2、F3三力合力与三力合力与F3的大小与方向的大小与方向关系关系.【 例例1】一物体受到三个共一物体受到三个共面共点力面共点力F1、F2、F3的作用，的作用，三力的矢量关系如图所示三力的矢量关系如图所示(小小方格边长相等方格边长相等)，则下列说法，则下列说法正确的是正确的是().A三力的合力有最大值三力的合力有最大值F1F2F3，方向不确定，方向不确定B三力的合力有唯一值三力的合力有唯一值3F3，方向与方向与F3同向同向C三力的合力有唯一

4、值三力的合力有唯一值2F3，方向与方向与F3同向同向D由题给条件无法求出合由题给条件无法求出合力大小力大小 解析解析 先以先以F1和和F2为临边作平行四边为临边作平行四边形，如图所示。其合力与形，如图所示。其合力与F3 共线，共线，大小大小F12 =2 F3，合力，合力F12再与再与F3合成求合成求出合力大小等于出合力大小等于3F3答案答案B F F解析显隐解析显隐ACGFFTFT利用平行四边形定利用平行四边形定则，分步画出桶的则，分步画出桶的受力分析图，是解受力分析图，是解答此类题的关键。答此类题的关键。三、规律方法三、规律方法3.规律方法规律方法规律方法规律方法 1.作图法作图法2.计算法

5、计算法根据平行四边形定则作出示意图，重点是利用数学方法求根据平行四边形定则作出示意图，重点是利用数学方法求解，往往适用于两力的夹角是特殊角的情况。解，往往适用于两力的夹角是特殊角的情况。四四点点要要求求合力、分力的标度要一致合力、分力的标度要一致合力、分力的作用点相同合力、分力的作用点相同虚线、实线、箭头要分明虚线、实线、箭头要分明求合力时，其大小与方向均要求出求合力时，其大小与方向均要求出共点力合成的方法共点力合成的方法重要结论重要结论【 变式训练变式训练1】(多选多选)两个共点力两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小不同，它们的合力大小为大小为F，则，则()AF1、F2同时增大一倍，

6、同时增大一倍，F也增大一倍也增大一倍BF1、F2同时增加同时增加10 N，F也增加也增加10 NCF1增加增加10 N，F2减少减少10 N，F一定不变一定不变D若若F1、F2中的一个增大，中的一个增大，F不一定增大不一定增大应从应从F1、F2夹角夹角为锐角直角或者为锐角直角或者钝角的多方面考钝角的多方面考虑分析本题虑分析本题. .通过找特例或者通过找特例或者反例的方法也可反例的方法也可判断各选项。判断各选项。【 变式训练变式训练2】(多选多选)一物体同时受到同一平面内的三个力的作一物体同时受到同一平面内的三个力的作用，下列力的合力可能为零的是用，下列力的合力可能为零的是()A5 N、7 N、

7、8 N B5 N、2 N、3 NC1 N、5 N、10 N D1 N、10 N、10 N怎样判断三个力怎样判断三个力的合力范围？的合力范围？先求某两个力的合力，然先求某两个力的合力，然后将这个合力与第三个力后将这个合力与第三个力合成，即可得到总的合力。合成，即可得到总的合力。处理合力与分力关系的方法处理合力与分力关系的方法 排除法排除法 根据所学知识，排除明显错误的选项，留下正确的选项，根据所学知识，排除明显错误的选项，留下正确的选项，这种方法叫排除法这种方法叫排除法 方法方法 一一解析显隐解析显隐两个大小一定的力两个大小一定的力,夹角夹角减小时减小时,合力增大合力增大.对称法对称法 对某些物

8、理问题对某些物理问题,采取适当的措施采取适当的措施,把不具对称性问题转化把不具对称性问题转化为具有对称性的问题为具有对称性的问题,可以避开繁琐的推导可以避开繁琐的推导,迅速地解决问题迅速地解决问题.方法方法 二二解析显隐解析显隐【典例典例2】 如图示如图示,有有5个力作用于同一点个力作用于同一点O，表示这表示这5个力的有向线段恰构成一个正六边形个力的有向线段恰构成一个正六边形的两邻边和三条对角线的两邻边和三条对角线,已知已知F110 N,求这求这5个力的合力大小？个力的合力大小？题设中题设中角的取值是角的取值是多少呢？多少呢？讨论法讨论法 对某一问题进行分析对某一问题进行分析,取特定值取特定值

9、,比较讨论比较讨论,得出可能的结论得出可能的结论.方法方法 三三m2gF2F1解析显隐解析显隐图解法图解法 利用力的矢量三角形的角与边长的变化情况，来直接确定相关利用力的矢量三角形的角与边长的变化情况，来直接确定相关物理量变化情况物理量变化情况 方法方法 四四【典例典例5】 如图示如图示,一物块受一恒力一物块受一恒力F作用作用,现要现要使该物块沿直线使该物块沿直线AB运动运动,应该再加上另一个力的应该再加上另一个力的作用作用,则加上去的这个力的最小值为则加上去的这个力的最小值为()AFcos BFsin CFtan DFcot 解析解析物体虽只受两个力作用物体虽只受两个力作用,但因物体沿直线但

10、因物体沿直线AB运动运动,所以这两所以这两个力的合力的方向是不变的可以看成是一个力个力的合力的方向是不变的可以看成是一个力(已知的力已知的力F)恒恒定，一个力定，一个力(合力合力)的方向一定，另一个力的方向一定，另一个力(所求的力所求的力)的大小、方的大小、方向都变，可以利用力的图示法求解，如图示向都变，可以利用力的图示法求解，如图示,可知本题应选可知本题应选B.答案答案B 解析显隐解析显隐注意合力大小增大时注意合力大小增大时,力的图示的画法力的图示的画法.最小值最小值四、备选训练四、备选训练4.备选训练备选训练【备选训练备选训练】 三个共点力大小分别是三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关

11、于它们，关于它们的合力的合力F的大小，下列说法中正确的是的大小，下列说法中正确的是()AF大小的取值范围一定是大小的取值范围一定是0FF1F2F3BF至少比至少比F1、F2、F3中的某一个大中的某一个大C若若F1 F2 F33 6 8，只要适当调整它们之间的夹角，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零一定能使合力为零D若若F1 F2 F33 6 2，只要适当调整它们之间的夹角，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零一定能使合力为零 解析解析合力不一定大于分力，合力不一定大于分力，B错；三个共点力的合力的最小错；三个共点力的合力的最小值能否为零，取决于任何一个力是否都在其余两个力的合

12、力范值能否为零，取决于任何一个力是否都在其余两个力的合力范围内，由于三个力大小未知，所以三个力的合力的最小值不一围内，由于三个力大小未知，所以三个力的合力的最小值不一定为零，定为零，A错；当三个力的大小分别为错；当三个力的大小分别为3a、6a、8a，其中任何，其中任何一个力都在其余两个力范围内，故一个力都在其余两个力范围内，故C正确；当三个力的大小分正确；当三个力的大小分别为别为3a、6a、2a时，不满足上述情况，故时，不满足上述情况，故D错错答案答案C 解析显隐解析显隐D解析显隐解析显隐【备选训练备选训练】(多选多选)一物体位于光滑水平面上一物体位于光滑水平面上,同时受到三个水同时受到三个水

13、平共点力平共点力F1、F2和和F3的作用的作用,其大小分别为其大小分别为F142 N、F228 N、F320 N，且，且F1的方向指向正北的方向指向正北,下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A这三个力的合力可能为零这三个力的合力可能为零BF1、F2两个力的合力大小可能为两个力的合力大小可能为20 NC若物体处于匀速直线运动状态若物体处于匀速直线运动状态,则则F2、F3的合力大小为的合力大小为48 N,方向指向正南方向指向正南D若物体处于静止状态若物体处于静止状态,则则F2、F3的合力大小一定为的合力大小一定为42 N,方向方向与与F1相反，为正南相反，为正南解析解析F1、F2的合力范围是的

14、合力范围是|F1F2|FF1F2,即即14 NF70 N，选项，选项B正确；正确；F3的大小处于此范围之内的大小处于此范围之内,所以这三个力的合力可所以这三个力的合力可能为零能为零,选项选项A正确；若物体处于平衡状态正确；若物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动静止或匀速直线运动),则某两个力的合力必定与第三个力等大反向则某两个力的合力必定与第三个力等大反向,选项选项C错误错误,D正确正确.答案答案ABD解析显隐解析显隐GFFTFTD滑轮两绳拉力大滑轮两绳拉力大小始终相等小始终相等B点向右移动点向右移动,两两绳拉力增大绳拉力增大,夹角夹角变大变大两绳拉力的合力两绳拉力的合力大小始终不变大小始终不

15、变A解析显隐解析显隐五、真题演练五、真题演练5.真题演练真题演练A审题导析审题导析1.题干中关键信息表明题干中关键信息表明P点受点受F1、F2和和F3的合力为零的合力为零. 2.由平行四边形定则画由平行四边形定则画F1、F2的合力的合力图示，并由图示判断选项正误图示，并由图示判断选项正误.【真题真题2】(2011广东卷广东卷,16)如图所示的水平面上如图所示的水平面上,橡皮绳一端固定橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧另一端连接两根弹簧,连接点连接点P在在F1、F2和和F3三力作用下保持静止三力作用下保持静止,下列判断正确的是下列判断正确的是()AF1F2F3 BF3F1F2CF2F3F1 DF

16、3F2F1解析解析 由连接点由连接点P在三个力作用下静在三个力作用下静止知，三个力的合力为零，即止知，三个力的合力为零，即F1、F2二力的合力与二力的合力与F3等大反向三力构成等大反向三力构成的平行四边形如图所示，由数学知的平行四边形如图所示，由数学知识可知识可知F3F1F2，B正确正确答案答案B F1F23060P解析显隐解析显隐F3【真题真题3】(2013上海卷上海卷,18)两个共点力两个共点力F1、F2大小不同，它们大小不同，它们的合力大小为的合力大小为F，则，则()AF1、F2同时增大一倍，同时增大一倍，F也增大一倍也增大一倍BF1、F2同时增加同时增加10 N，F也增加也增加10 NCF1增加增加10 N，F2减少减少10 N，F一定不变一定不变D若若F1、F2中的一个增大，中的一个增大，F不一定增大不一定增大 解析解析F1、F2同时增大一倍，同时增大一倍，F也增大一倍，选项也增大一倍，选项A正确正确F1、F2同时增加同时增加10 N，F不一定增加不一定增加10 N，选项，选项B错误；错误；F1增加增加10 N，F2减少减少10 N，F可能变化，选项可能变化，选项C错误若错误若F1、F2中的一个中的一个增大，增大，F不一定增大，选项不一定增大，选项D正确正确答案答案AD 解析显隐解析显隐FF1F2根据力的合成根据力的合成法则判定各项法则判定各项