力的合成的教案

2024-05-22

力的合成的教案

　　一、力的合成

　　1.當一個物體受到幾個力共同作用時，可以求出這樣一個力，這個力產生的效果跟原來幾個力的共同效果，這個力就叫做那幾個力的，原來的幾個力叫做。合力和幾個分力的關系是“等效替代”.

　　2.求幾個力的合力的過程，叫.

　　3.在探究求合力的方法實驗中，要注意以下幾點：

　　(1)要把拉線的方向描在木板的白紙上，用來表示;

　　(2)有彈簧測力計讀出各個力的大小，用力的圖示法畫出F1、F2、F;

　　(3)用虛線把F1、F2、F的箭頭端連接，得到的圖形是;

　　(4)探究結論：力的合成遵從定則.

　　4.兩個力合成時，以表示這兩個力的線段為鄰邊作，這兩個鄰邊之間的就代表合力的大小和方向，這個法則叫做.

　　5.如果一個物體受到兩個或多個力的作用，這些力共同作用在，或者雖不作用在同一點，但它們的交于一點，這樣的一組力叫共點力。力的合成的平行四邊形定則只適用于共點力.

　　【參考答案】1.相同;合力;分力2.力的合成3.分力的方向;平行四邊形;平行四邊形定則4.平行四邊形;對角線;平行四邊形定則5.同一點上;延長線

　　☆典型例題

　　例1力F1=4N方向向北，力F2=3N方向向東，求這兩個力的合力的大小和方向.

　　解析：用1cm長的線段代表1N，作出F1的線段長3cm，F2的線段長4cm，并標明方向，如圖1所示.

　　以F1和F2為鄰邊作平行四邊形，連接兩鄰邊所夾角的對角線.

　　用刻度尺量出表示合力的對角線長度為5.1cm，所以合力的大小F=1N×5.1=5.1N.

　　用量角器量得F與F2的夾角α=37°，即合力的方向為東偏北37°.

　　說明：用圖解法時，應先確定力的標度，在同一幅圖上的各個力都必須采用同一個標度，并且分力、合力的比例要適當，虛線、實線要分清，圖解法簡單、直觀、但不夠精確。

　　例2用計算法重解例1：

　　解析：利用平行四邊形定則，作出力的示意圖，如圖4所示，

　　其對角線F為合力.則

　　由tanα=3/4，故α=37°.

　　注意：計算法是把復雜的矢量運算轉化為幾何上的邊角的計算，在精確求解時常常采用這種方法.

　　例3用矢量三角形法重解例1：

　　解析：利用三角形定則作圖，如圖5所示

　　合力

　　由tanα=3/4，故α=37°.

　　注意：運用三角形法時，關鍵是弄清楚分力或合力與三角形的各邊的對應關系.

　　☆隨堂練習

　　1.關于合力與兩個分力的關系，正確的是()

　　A.合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力

　　B.合力的大小隨分力夾角的增大而增大

　　C.合力的大小一定大于任意一個分力

　　D.合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力

　　2.我國舉重運動，是在世界級大賽中多次摘金奪銀的傳統體育項目。在舉重運動中，舉重運動員在抓舉比賽中，為了減少杠鈴上升的高度和發力，抓握杠鈴的兩手間要有較大的距離，使兩臂上舉后兩臂成鈍角。手臂伸直后所受力沿手臂方向.一質量為75kg的運動員，在舉起125kg的杠鈴時，兩臂成1200角(如圖1所示)。此時，運動員的每只手臂對杠鈴的作用力及運動員對地面的壓力大小分別為()()

　　A.F=1250N，B.F=1250N，

　　C.F=625N，D.F=722N，

　　3.如圖4(甲)所示，為雜技表演的安全網示意圖，網繩的結構為正方形，O、a、b、c、d……等為網繩的結點.安全網水平張緊時，若質量為m的運動員從高處落下，并恰好落在O點.該處下凹至最低點時，網繩dOe、bOg均成向上的張角，如圖5(乙)所示，此時O點受到向下的沖力大小為F，則這時O點周圍每根繩承受的力的大小為()

　　A.FB.F/2C.F+mgD.(F+mg)/2

　　4.三個夾角互為的共面力作用于一點，大小分別為20、30和40N，求這三個力的合力.

　　5.在奧運場上，蛙泳時，運動員的雙腳向后蹬水，水受到向后的作用力，則人受到向前的作用力，這就是人體獲得的推進力。但是，在自由泳時，運動員下肢上下打水，為什么能獲得向前的推進力呢?試說明其力學原理。

　　【參考答案】

　　1.D

　　2.A解析：對運動員和杠鈴，整體處于平衡，有：;對杠鈴，受力如圖所示，杠鈴處于平衡，所以，，可得：正確選項為A。

　　3.B解析：因dOe、bOg均成向上的張角，所以每根繩中的拉力大小相等，設為T.又根據力的合成原理知，dO、eO的合力等于為T，bO、gO的合力等于為T，所以，對O點有：，T=F/2。

　　4.解析：作出題中三個力的圖，如圖所示，其中20N的力用(30-10)N等效代換，40N的力(30+10)N等效代換，則立即可知合力

　　5.解析：如圖所示，由于雙腳與水的作用是傾斜的，故雙腳對水的作用是斜向下的，根據“力的作用是相互的”，水對雙腳的作用力是斜向上的。其中P的分力和Q的分力即為下肢獲得的推動力。當然，自由泳的向前推進力還來自手的劃動.