高中物理课件力的合成的知识点包括:
1. 矢量相加遵循平行四边形定则。
2. 一对共点力的合成:求两个共点力的大小及方向,用平行四边形定则求出合力,再根据一个分力的大小方向求另一个分力。
3. 互成角度的两个力的合成:两个大小一定,夹角不同的共点力,可以用平行四边形定则求出合力,也可以用正交分解法求出合力。
此外,还有两个分力与合力的关系(合力可能比分力大,可能比分力小,也可能与分力相等)、力的合成在生产生活中的应用等知识点。
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题目:
在光滑的水平面上,有一个质量为 M 的木块,在力 F 的作用下做匀加速直线运动。现在用一个轻质弹簧把木块和另一个质量为 m 的物体连接起来,当弹簧伸长到最大长度时,木块对物体的作用力大小为多少?
解题思路:
1. 确定研究对象:木块和连接在一起的物体。
2. 受力分析:木块受到力 F 的作用,连接在一起的物体受到弹簧的弹力和木块对它的作用力。
3. 建立物理模型:将木块和连接在一起的物体视为一个整体,分析它们的运动状态和受力情况。
4. 列方程求解:根据牛顿第二定律和运动学公式,列出方程求解。
解题过程:
1. 确定研究对象:木块和连接在一起的物体。
2. 受力分析:
木块受到力 F 的作用,方向水平向右。
连接在一起的物体受到弹簧的弹力作用,方向竖直向上。
木块对物体的作用力大小为 F1,方向水平向右。
3. 建立物理模型:将木块和连接在一起的物体视为一个整体。
4. 根据牛顿第二定律,有:
F - F弹 = (M + m)a (整体加速度)
F1 = mg (弹簧伸长到最大长度时,物体受到的力)
5. 列方程求解:
将以上两式代入得:F - F弹 = (M + m)a = (M + m)F1/m
解得:F1 = F - F弹 = F - k(L - L0)g (其中 k 为弹簧的劲度系数,L0 为弹簧原长)
答案:木块对物体的作用力大小为 F - k(L - L0)g。
这个例题可以帮助学生们更好地理解力的合成知识,并应用到实际问题中。