【精品】高一物理 第一章 力 五、力的合成(备课资料) 人教大纲版第一册VIP免费

备课资料1、力的多边形法则若是物体受到几个力的合力为零，那么这几个力按照力的图示首尾相接，可以组成一个封闭的矢量多边形.例如，三个共点力F1、F2、F3，若合力为零，则组成如图所示的封闭三角形.2、力的合成的计算如图，由平行四边形定则作出力F1和力F2的合力F，角表示F与F1的夹角.由余弦定理得合力的大小：F=由几何关系求得合力的方向：tan=3、多个力的合力范围的求解方法一般来说，根据合力大小的取值范围：|F1-F2|≤F≤F1+F2，先求出两个力的合力范围，再求这个合力与第三个力的合力范围，依次做下去，便可求出几个力的合力范围.有没有简便一点的判断方法？对于三个力的合力问题，如按三力大小依次排列，令F1≥F2≥F3，我们可以发现，当F1＞F2+F3时，合力的最小值等于F1-(F1+F2);当F1＜F2+F3时，合力的最小值等于零.这使我们联想起三角形三边长之间的关系：当表示三个力的线段可以组成闭合三角形时，合力最小值为零；当不能组成三角形时，合力的最小值等于最大的力减去另外两力之和.由此，可以进一步推测关于n个力的合力范围的判断，有如下规律：设有n个力F1、F2、F3…Fn，且有F1≥F2≥F3≥…≥Fn则有Fmax=F1+F2+F3+…+Fn.（1）当F1-（F2+F3+F4+…+Fn）＞0时Fmin=F1-（F2+F3+F4+…+Fn）（2）当F1-（F2+F3+F4+…+Fn）≤0时Fmin=0四、综合题导析在日常生活中会碰到这种情况；当载重汽车陷入泥坑中时，汽车驾驶员按图示的方法，用钢索把载重卡车和大树拴紧，在钢索的中央用轻小的垂直于钢索的侧向力就可以将载重汽车拉出泥坑，你能否用学过的知识对这一办法做出解释？5．探讨题(1)为了防止电线杆发生倾斜，在杆两侧对称地用钢丝绳拉住以加固，每根钢丝绳的拉力均为1000N保持不变，如下图甲所示。如果每根钢丝绳与电线杆的夹角为θ=30。，用作图法和计算法求钢丝绳对电线杆拉力的合力．乙图为钢丝绳加固电线杆的另一种形式为保证钢丝绳拉力的合力不变，求每根钢丝绳的拉力各为多大?(2)用平行四边形定则求下列力的合成：①相互垂直的两个力的合力．②夹角为口，两个等大的力的合力．③夹角为120。的两个等大的力的合成．[参考答案](1)对图甲，由于对称，两根钢丝绳拉力的合力沿电线杆竖直向下，所作平行四边形为一菱形，利用“菱形对角线互相垂直平分”和直角三角形知识易得合力为1700N，方向沿杆竖直向下．对图乙，所作平行四边形由两个直角三角形构成，利用直角三角形知识求解．得到2000N、1000N．(2)①相互垂直的两个力的合成如图甲所示：F=合力F与分力F，的夹角tanθ==F2／F1．②夹角为目两个等大的力的合成如图乙所示．作出的平行四边形为菱形。利用其对角线互相垂直的特点可得直角三角形，解直角三角形可得合力F＇=2Fcos.合力F＇与每一个分力的夹角均等于。③夹角为120°的两个等大的力的合成.如图丙所示：2Fcos.即合力大小等于分力.