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1、,力的作用线就是沿力的方向所做的直线,共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或几个力的作用线相交于同一点，这几个力叫共点力,以一抵十,P.K.,观察,一个力的作用效果与两个或更多力的作用效果相同,等效,以前我们在哪里也用过“等效”思想,曹冲称象,等效,一个力产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，这个力叫做那几个力的合力。原来的几个力叫做分力。,求几个已知力的合力叫做力的合成。,力的合成,在实际问题中，就可以用这个力来代替那几个力，这就是力的等效代替。而不是物体又多受了一个合力。,力的合成就是找一个力去代替几个已知力，而不是改变其作用效果, 3.4 力 的 合 成,问题1.同一直线上的两个力如
2、何求合力呢？,问题2.两个互成角度的力和合力满足什么规律？,F合= ？,分力,合力,力的合成,力的作用效果有哪些？,使物体发生形变；使物体的运动状态发生变化。,分力F1、F2与合力F分别使同一根橡皮条发生相同的形变（从原长拉伸到同一位置）。,如何控制实验条件使分力和合力的作用效果相同？,探究,两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。这个法则叫做平行四边形定则。,力的合成遵循平行四边形定则,问题6.如果有两个以上的共点力作用在物体上，如何求它们的合力？,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
3、后得到的结果就是这些力的合力。,解析：(1)作图法. 用1cm长的线段表示15N的力，做出力的平行四边形，表示F1的线段长3cm，表示F2的线段长4cm，用刻度尺量出表示合力F的对角线长5cm，所以合力大小为515=75N；用量角器量得合力F与水平分力F1间的夹角为 53.,例1：力F1=45N,方向水平向右，力F2=60N,方向竖直向上，这两个力均作用在同一物体的同一点上，求这两个力的合力F的大小和方向.,-,-,-,-,F2,解析：(1)计算法. 根据题意做出力的平行四边形，由于F1与F2垂直，此平行四边形为矩形。,根据勾股定理求出合力F的大小,设合力F与水平分力F1的夹角为，则,1.作图
4、法： 根据平行四边形定则按同一标度作出两个分力F1、F2力的图示； 画出平行四边形； 量出对角线的长度，根据选定的标度求出合力的大小； 用量角器量出合力与某个分力的夹角，表示合力的方向。,问题4.两个互成角度的力怎样求合力？,2.计算法： 根据平行四边形定则作出力的示意图，利用合力与分力组成的平行四边形内的三角形关系，求合力大小和方向。,拔河,力的合成知识的应用,上海南浦大桥,力的合成知识的应用,斜拉索式结构,索塔两侧对称的拉索对索塔的拉力大小有什么关系？ 索塔两侧对称的拉索对索塔的合力的方向指向何处？,赛龙舟,力的合成知识的应用,例1物体受到两个相反的力的作用，两力的大小分别为F1=5N ，
5、F2=10N ，现F1保持不变，将F2从10N减小到0的过程中，它们的合力大小的变化情况是（ ） A逐渐变小 B逐渐变大 C先变小，后变大 D先变大，后变小,拓展1：物体的加速度如何变化？,拓展二：如果物体的初速度为零，物体的运动性质如何？,C,根据牛顿第二定律,F2从10N减小到5N的过程中，物体沿F2方向做加速度减小的变加速直线运动； F2从5N减小到0的过程中，物体沿F2方向做加速度增大的变减速直线运动。,C,例2. 两个力的合力与这两个力的关系，下列说法中正确的是：（ ） A. 合力比这两个力都大 B. 合力至少比两个力中较小的力大 C .合力可能比这两个力都大 D. 合力可能比这两个
6、力都大,解析：,由合力公式,当=900时，,当=1200且F1=F2时，F=F1=F2,可见合力可能比任何一个分力都大，也可能比任何一个分力都小，也可能等于每一个分力。,C D,当=00时，F=F1F2；当=1800时，F=|F1F2|；,例3在“验证力的平行四边形定则”的实验中，得到如图示的合力F与两个分力的夹角的关系图，求此合力的变化范围是多少？,解：由图象得= / 2时 F=10N ，= 时 F=2 N,F 2= F12+ F22=10 2,F1 F2= 2,解得,合力的变化范围是,2N F 14N,力的合成和分解遵循平行四边形定则，涉及到数学的几何图形以及坐标或函数形式表达。因此要善于
7、利用几何图形的特点及坐标形式进行分析问题，解答本题的关键是“读图”，找出图像所表示的物理意义。,例4如右图所示,有五个力作用于同一点O,表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两邻边和三条对角线已知F1=10N，试用四种方法求这五个力的合力。,解析一：利用平行四边形定则求解,解析二：利用三角形定则求解,解析三：利用正交分解法求解。 根据对称性，y方向合力为零， F2、F3、F4、F5四个力在x方向 上的投影的长度等于F1的两倍。,解析四：利用公式法求解,合力大小等于3F1,方向与F1方向相同。,例5. 施用一动滑轮将一物体提起来，不计滑轮与绳的质量及其间的摩擦力，则（ ） A总可以省力一
8、半 B最大省力一半 C拉力可能大于被提物体的重量 D拉力可能等于被提物体的重量,解析：如图所示，当拉力沿竖直方向时省力一半，当沿2的方向上提时拉力肯定大于物体重力一半所以A错B对，当两绳间夹角等于1200时拉力等于物体重量，所以D对，当夹角大于1200时，拉力大于物体重量，所以C对,B C D,例6水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的上端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10 kg的重物，CBA=30，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力为（取g=10m/s2）（ ） A50N B50 N C100N D100 N,C,解析：轻绳上各处的张力大小相等，且等于重物的
9、重力，绳子对滑轮有如图所示两个方向的拉伸效果，这两个力的合力就是滑轮受到绳子的作用力。由于两个分力大小相等，所以合力在其对角线上，所以BTF为等边三角形，因此合力的大小F=T=mg=100N，合力的方向与水平方向的夹角为300时指向左下方。,例7若三个力的大小分别是5N、7N和14N，它们的合力最大是_N，最小是_N 若三个力的大小分别是5N、7N和10N，它们的合力最大是_ N，最小是_ N.,解析：三力合力大小的范围：合力的最大值等于三力之和若以这三个力的大小为边长能构成一个三角形，则这三个力的合力的最小值为零；若够不成三角形，则这三个力的合力的最小值等于三力中的最大力减去另两力之和,26
10、,2,22,0,例8大小为20N、30N和40N的三个力作用于物体一点上，夹角互为120，求合力的大小和方向。,解：如果我们把F2、F3中的20N与F1进行合成，合力便为零，此题就简化为一个10N和一个20N的两个力夹角为120的合成问题，这时不管是用计算法还是作图法都会觉得很方便且容易得多。,合力大小,设合力方向与F3的夹角为,所以=300,平行四边形定则,三角形定则,两个分力首尾相接，构成一个“链条”，从“链条”的尾到“链条”的首的有向线段表示合力。“头头尾尾表示合力”,平行四边形定则等效简化为三角形定则。,互成角度的两力的合成完整版,合力的大小,合力大小是夹角的减函数,合力的方向,合力大小范围,力的合成和分解的本质是等效替换。,例8大小为20N、30N和40N的三个力作用于物体一点上，夹角互为120，求合力的大小和方向。,解：如果我们把F2、F3中的20N与F1进行合成，合力便为零，此题就简化为一个10N和一个20N的两个力夹角为120的合成问题，这时不管是用计算法还是作图法都会觉得很方便且容易得多。,合力大小,设合力方向与F3的夹角为,所以=300,共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点上，这几个力叫做共点力。,非共点力：力不但没有作用在同一点上，它们的延长线也不能相交于一点。,