高中物理知識(shí)點(diǎn):力的合成

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


合力與分力:

當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力的共同作用時(shí),我們常?梢郧蟪鲞@樣一個(gè)力,這個(gè)力產(chǎn)生的效果跟原來(lái)幾個(gè)力的共同效果相同,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力,原來(lái)的幾個(gè)力叫做這個(gè)力的分力。
①合力與分力是針對(duì)同一受力物體而言的。
②一個(gè)力之所以是其他幾個(gè)力的合力,或者其他幾個(gè)力之所以是這個(gè)力的分力,是岡為這一個(gè)力的作用效果與其他幾個(gè)力共同作用的效果相當(dāng),合力與分力之間的關(guān)系是一種等效替代的關(guān)系。
③合力可能大于任何一個(gè)分力,也可能小于任何一個(gè)分力,也可能介于兩個(gè)分力之間。
④如果兩個(gè)分力的大小不變,夾角越大,合力就越;夾角越小,合力就越大。
⑤兩個(gè)大小一定的力F1、F2,其合力的大小范圍



力的運(yùn)算法則:


1.平行四邊形定則
作用在同一點(diǎn)的兩個(gè)互成角度的力的合力,不等于兩分力的代數(shù)和,而是遵循平行四邊形定則。如果以表示兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形,那么合力F的大小和方向就可以用這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線表示,這叫做力的平行四邊形定則,如圖所示。

2.三角形定則和多邊形定則如圖(a)所示,兩力F1、F2合成為F的平行四邊形定則,可演變?yōu)?b)圖,我們將(b)圖稱為三角形定則合成圖,即將兩分力F1、F2首尾相接,則F就是由F,的尾端指向F2的首端的有向線段所表示的力。

如果是多個(gè)力合成,則由三角形定則合成推廣可得到多邊形定則,如圖為三個(gè)力F1,F(xiàn)2、F3的合成圖,F(xiàn) 為其合力。




相關(guān)高中物理知識(shí)點(diǎn):力的分解

力的合成與分解:

(1)定義:求幾個(gè)力的合力的過(guò)程叫力的合成,求一個(gè)力的分力的過(guò)程叫力的分解。
(2)力的合成與分解的具體方法
a.作圖法:選取統(tǒng)一標(biāo)度,嚴(yán)格作出力的圖示及平行四邊形,然后用統(tǒng)一標(biāo)度去度量各個(gè)力的大;
b.計(jì)算法:根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖,然后利用解三角形的方法求合力或分力的大小。一般要求會(huì)解直角三角形。

力的分解的幾種情況:






分解方法:



幾種按效果分解的實(shí)例:






由力的三角形定則求力的最小值:

(1)當(dāng)已知合力F的大小、方向及一個(gè)分力F1的方向時(shí),另一個(gè)分力F2最小的條件是:兩個(gè)分力垂直,如圖甲。最小值。
(2)當(dāng)已知合力F的方向及一個(gè)分力F1的大小、方向時(shí),另一個(gè)分力F2最小的條件是:所求分力F2與合力F垂直,如圖乙。最小值。

(3)當(dāng)已知合力F的大小及一個(gè)分力F1的大小時(shí),另一個(gè)分力F2最小的條件是:已知大小的分力F1與合力 F同方向。最小值。

由圓的切線求力方向的極值:

(1)當(dāng)已知兩分力F1、F2的大小時(shí),合力,的方向與較大分力間夾角有最大值,與較小分力間夾角有最小值。如圖所示,設(shè)兩分力中F1較大,則合力F與F1之間最大夾角θ滿足。
(2)當(dāng)已知合力F與其中一個(gè)分力F1的大小時(shí),若F >F1,則另一個(gè)分力F2與合力F的方向間夾角有一最大值。如圖所示,其最大夾角θ滿足。若F<F1時(shí),則另一個(gè)分力F2與合力F間夾角無(wú)極值,可在0。~180之間變化:當(dāng)F1與F同向時(shí)分力F2與合力F之間夾角最大,為180;當(dāng)F1與F反向時(shí)分力F2與合力 F之間夾角最小,為0。,但兩分力間夾角有最大值,其最大值滿足。



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