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章末总结,第4章怎样求合力与分力,内容索引,网络构建,题型探究重点难点各个击破,达标检测当堂检测巩固反馈,网络构建,怎样求合力与分力,力的合成,合力与分力的关系:关系合力的范围:F_合成法则:定则或三角形定则,力的分解,力的分解是力的合成的_力的分解要按力的进行,|F1F2|,等效替代,F1F2,平行四边形,逆运算,实际效果,零,题型探究,一、解共点力平衡问题的一般步骤,1.选取研究对象.2.对所选取的研究对象进行受力分析,并画出受力分析图.3.对研究对象所受的力进行处理,一般情况下,需要建立合适的直角坐标系,对各力沿坐标轴进行正交分解.4.建立平衡方程,若各力作用在同一直线上,可直接用F合0的代数式列方程,若几个力不在同一直线上,可用Fx合0与Fy合0,联立列出方程组.5.对方程求解,必要时需对解进行讨论.,例1物体A在水平力F1400N的作用下,沿倾角60的斜面匀速下滑(如图1所示).物体A受到的重力mg400N,求物体A与斜面间的动摩擦因数.,图1,答案0.27,答案,解析,解析取物体A为研究对象,它在四个力的作用下处于平衡状态,根据受力情况,建立直角坐标系如图所示.根据平衡条件可得:fF1cosmgsin0,NF1sinmgcos0.又fN,联立以上各式,代入数据解得:0.27.,针对训练如图2所示,与水平面夹角为30的固定斜面上有一质量m1.0kg的物体.细绳的一端通过摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧测力计相连.物体静止在斜面上,弹簧测力计的示数为6.0N.取g10m/s2,求物体受到的摩擦力和支持力.,图2,答案,解析,解析物体受力情况如图所示,物体重力沿斜面方向向下的分量Gxmgsin305.0N弹簧的拉力F,故摩擦力沿斜面向下根据共点力平衡:Fmgsin30f,Nmgcos30解得:f1N,方向沿斜面向下,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个力的关系(等大反向);(4)根据三角函数或勾股定理解三角形.,2.力的效果分解法一般用于受力个数为三个时(1)确定要分解的力;(2)按实际作用效果确定两分力的方向;(3)沿两分力方向作平行四边形;(4)根据平衡条件确定分力及合力的大小关系;(5)用三角函数或勾股定理解直角三角形.,3.正交分解法一般用于受力个数较多时(1)建立坐标系;(2)正交分解各力;(3)沿坐标轴方向根据平衡条件列式求解.,例2如图3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37,物体甲、乙均处于静止状态.(已知:sin370.6,cos370.8,tan370.75,g取10N/kg)求:(1)轻绳OA、OB受到的拉力各多大?(试用三种方法求解),图3,答案,解析,解析方法一:对结点O进行受力分析(如图),把FA与FB合成,则Fm1g,故轻绳OA、OB受到的拉力大小分别等于FA、FB,,方法二:把甲对O点的拉力按效果分解为FOA和FOB,如图所示,方法三:把OA绳对结点O的拉力FA进行正交分解,如图所示.则有FAsinFB,FAcosm1g,(2)物体乙受到的摩擦力多大?方向如何?,答案,解析,方向水平向左,达标检测,1.(按效果分解法解共点力平衡问题)如图4所示,在倾角为的斜面上,放一质量为m的小球,小球被竖直的木板挡住,不计摩擦,则球对挡板的压力是,答案,1,2,3,图4,4,解析,解析重力产生两个效果,即使球压紧挡板的力F1和使球压紧斜面的力F2解三角形得F1mgtan.,1,2,3,4,答案,1,2,3,2.(用力的合成法解共点力平衡问题)如图5所示,用不可伸长的轻绳AC和BC吊起一质量不计的沙袋,绳AC和BC与天花板的夹角分别为60和30.现缓慢往沙袋中注入沙子.重力加速度g取10m/s2,1.73.(1)当注入沙袋中沙子的质量m10kg时,求绳AC和BC上的拉力大小TAC和TBC.,图5,4,解析,答案86.5N50N,解析受力图如图所示,GmgTACGcos3086.5NTBCGcos6050N,1,2,3,4,1,2,3,(2)若AC能承受的最大拉力为150N,BC能承受的最大拉力为100N,为使绳子不断裂,求注入沙袋中沙子质量的最大值M.,4,解析,答案,答案17.3kg,而TACmax150NTBCmax100N所以AC更容易被拉断,1,2,3,4,3.(用正交分解法解共点力平衡问题)如图6所示,一质量为6kg的物块,置于水平地面上,物块与地面间的动摩擦因数为0.5,然后用两根轻绳分别系在物块的A点和B点,A绳水平,B绳与水平面成37,已知sin370.6,cos370.8,g取10m/s2.(1)逐渐增大B绳的拉力,直到物块对地面的压力恰好为零,则此时A绳和B绳的拉力分别是多大?,图6,解析,答案,答案80N100N,解析FAmg/tan80NFBmg/sin100N,解析物块受力如图所示,水平方向:fFBcos竖直方向:FBsinNmg得NmgFBsinfN得FBcos(mgFBsin)解得FB27.3N,1,2,3,4,(2)将A绳剪断,为了使物块沿水平面做匀速直线运动,在不改变B绳方向的情况下,B绳的拉力应为多大?,答案,答案27.3N,解析,4.(用正交分解法解共点力平衡问题)如图7所示,一质量为m的物块在固定斜面上受平行斜面向上的拉力F的作用而匀速向上运动,斜面的倾角为30,物块与斜面间的动摩擦因数,则拉力F的大小为多少?,图7,解析,1,2,3,4,答案,解析对物块受力分析如图所示,沿斜面向上为x轴正方向,,1,2,3,4,垂直斜面向上为y轴正方向建立直角坐标系,将重力沿x轴及y轴分解,因物块处于平衡状态,由共点力的平衡条件可知:平行于斜面方向:Fmgsinf0垂直于斜面方向:Nmgcos0,其中:fN由以上三式解得:,
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