2017-2018学年鲁科版必修1 第5章第1节 力的合成 学案(1)
2017-2018学年鲁科版必修1  第5章第1节 力的合成  学案(1)第3页



图5-1-4

  (2)共点力必须作用于物体的同一点吗?

  思路:力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下,用一个力的作用代替几个力的作用,这个力就是那几个力的"等效力"(合力),那几个力也是这个力的"等效力"(分力),合力和分力是等效替代关系,并不同时作用于物体上,所以不能把合力和分力同时当成物体受到的力。作用于物体上的几个力,只要它们的作用线相交于同一点,这几个力就是共点力,不一定要力的作用点"共点"。一个具体的物体,其所受各力的作用点并非完全在同一个点上,若这个物体的形状、大小对所研究的问题没有影响的话,我们就认为物体所受的力就是共点力。

  探究:效果相同;作用于物体上的几个力,只要它们的作用线相交于同一点,就是共点力,不一定要力的作用点"共点"。

  问题2 有两个力F1和F2,请自行设定它们的大小,根据平行四边形法则用作图法求出它们之间的夹角θ=0°、60°、90°、150°、180°时合力F的大小,请思考讨论:

图5-1-5

  (1)合力F一定大于分力吗?

  (2)合力与两分力夹角之间的关系怎样?

  (3)当两分力夹角一定时,任一分力增大,合力也增大吗?

  思路:矢量的运算遵循平行四边形法则,在两分力的大小一定的情况下,其合力随两分力间夹角的增大而减小,随夹角的减小而增大。当两分力间夹角为0°,即两分力同向时,合力最大,F=F1+F2;当两分力间夹角为180°,即两分力反向时,合力最小,F=|F1-F2|;两分力的合力的取值范围是:|F1-F2|≤F≤F1+F2。由矢量图(图515)可知:合力可能比分力大,可能比分力小,也可能和分力相等。当两分力的夹角一定,而其中一个分力增大时,合力可能增大,也可能先减小后增大。

  探究:合力可能比分力大,可能比分力小,也可能和分力相等;在两分力的大小一定的情况下,其合力随两分力间夹角的增大而减小,两分力间夹角为0°时合力最大,两分力间夹角为180°时合力最小;当两分力的夹角一定,而其中一个分力增大时,合力可能增大,也可能先减小后增大。

  

  典题·热题·新题

例1 互成角度的两个共力点,有关它们的合力与分力关系的下列说法中,正确的