1、合力和分力
如果一个力所产生的作用与其他几个力所产生的作用相同,则该力称为这些力的合力,而这些力称为该力的分力。
2、力的合成:求几个力的合力称为力的合成。
1、平行四边形法则:力合成的本质是在保证效果相同的情况下,用一种力的作用代替几种力的作用。 这个力就是这些力的“等效力”(合力)。 力的平行四边形法则是从“等价”的角度通过实验总结出来的共点力的综合法则。 它给出了寻求这种“等效替代”时应遵循的规则。
2、三角形法则:平行四边形法则可以简化为三角形法则。 从三角形法则还可以得到一个有用的推论:如果n个力首尾相连形成一个封闭的多边形,那么这n个力的合力为零。
3、同一点两个力的合力范围:
|F1-F2| ≤F组合≤F1+F2
4、三个力在公共点处的合力的最大值为三个力之和,最小值可以为零。
3.力的分解:求力的组成部分称为力的分解。
1、力的分解遵循平行四边形法则。 力的分解相当于找到已知对角线的邻边。
2、两个力的合力唯一确定。 理论上,无需附加条件英语作文,力的两个分力就可以分解为无数个分力。 但在具体问题中,应根据受力的实际效果进行分解。 。
3、几种条件力的分解
(1) 当两个分力的方向已知时,求两个分力的大小有唯一解。
(2)当一个分力的大小和方向已知时,求另一分力的大小和方向有唯一解。
(3)当已知两个分力的大小时,当求出两个分力的方向时,分解不唯一。
(4)给定一个分量的大小和另一个分量的方向力的合成与分解,当求这个分量的方向和另一个分量的大小时,分解方法可能是唯一的,也可能不是唯一的。
4、力的合成与分解体现了用等效方法研究物理问题。
综合和分解是为了方便研究问题而引入的方法。 当用合力代替多个力时,必须将合力与各个分力解耦,即在考虑合力时,不能考虑分力。 同样,分解力时,只能考虑分力,不能同时考虑合力。
5.力的合成与分解常用的数学方法
基本方法是利用平行四边形法则来求解力的合成分解。 还应根据实际情况采用不同的分析方法:
1、如果出现直角三角形,常用三角函数来表达合力与分力的关系。
2、如果给定条件中存在长度条件,则求解共同力组成的三角形(矢量三角形)与长度组成的三角形(几何三角形)的相似比。
3、用正交分解法解决力的合成与分解问题:将一个力分解为两个相互垂直的分力。 这种分解方法称为正交分解方法。
使用正交分解法求合力的步骤:
(1)首先建立平面直角坐标系并确定正方向
(2)将各个力投射到x轴和y轴上,但需要注意的是,同正方向的力为正,与正方向相反的力为负。 这样,就可以使用正负号了。 表示正交解析力的分量的方向。
(3)求x轴各分力的代数和Fx和y轴各分力的代数和Fy和。
注意:(1)分析同一问题时,和向量与分量向量不能同时使用。 也就是说,分析问题时,一旦考虑了和向量,就不能再考虑分量向量了; 在考虑了分量向量之后,就不能再考虑和向量了。
(2)向量的合成和分解必须仔细绘制。 使用平行四边形法则时,分量向量和和向量必须画成带箭头的实线,平行四边形的另外两条边必须画成虚线。
(3) 必须合理绘制各向量的大小和方向。
(4)应用正交分解时,必须明确定义两个分量向量与和向量之间的夹角是大锐角和小锐角,不能随意画成45°。 (标题规定45°的除外)
题型说明
1. 平行四边形规则
无风时,气球以4m/s的匀速垂直上升。 现自西向东的风速为3m/s,则
(1) 气球相对于地面运动的速度方向为 。
(2)如果风速增大,则将一定时间内气球上升的高度与风速增大前进行比较。 (填写“增加”、“减少”、“保持不变”)
【分析】(1)从地面人的角度来看,气球的运动同时参与两种运动,即垂直向上运动和自西向东水平运动。如图2-8所示,根据根据平行四边形法则,合成速度为
即合成速度方向为东向上53°。
(2)如果一个物体同时参与两个运动,则这两个子运动是“相互独立、同时进行”的,并且各自遵守各自的规律。 风引起的水平偏运动不会影响气球的垂直偏运动。 气球的上升高度与风速无关,任何时间段上升高度都保持不变。
2. 三角形法则
(1) 如图所示,一个光滑的半球形容器固定在水平面上,O为球心,质量为m的小滑块在水平力F的作用下静止在P点。滑块的力为FN。 OF与水平方向的夹角为0。下列关系中正确的是( )
(2)如图所示,将一个光滑的半球固定在水平面上。 一个小定滑轮固定在球中心O的正上方。 绳子的一端系着一个小球。 将球置于半球面上的A点,另一端缠绕在滑轮上,如图所示。 现在慢慢拉绳子,使球从A点滑到半球的顶部(尚未到达顶部)。 在此过程中,球对半球的压力N和弦的拉力T的变化为( )
AN变大,T变大力的合成与分解,BN变小,T变大
CN不变,T变小,DN变大,T变小。
【分析】对A进行受力分析,如图所示,受力三角形AF'N与几何三角形OBA类似。 它与相似三角形的对应边成正比。 解决办法是N不变,T变小。 【答案】C
3.正交分解法
质量为m的木块在推力F的作用下在水平地面上做匀速运动。已知木块与地面的动摩擦系数为μ,那么下列哪个值是木块滑动时受到的摩擦力是多少?
A. µmg B. µ(mg+Fsinθ)
C. µ(mg-Fsinθ) D. Fcosθ
【分析】木块匀速运动时,受到重力mg、推力F、支撑力FN、摩擦力Fμ四种力的作用。沿水平方向建立x轴,分解F如图所示正交(这样只需分解F即可建立坐标系)。 由于木块以匀速直线运动,在x轴上,朝向
左边的力与右边的力相等(水平方向的两个力平衡); y 轴上的向上力等于向下力。
力(垂直方向的两个力平衡)。现在