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力的合成与分解是高中物理必考的知识点,该如何掌握力的合成与分解的相关知识呢?下面是由留学群编辑为大家整理的“力的合成与分解相关知识点总结”,仅供参考,欢迎大家阅读本文。
力的合成
利用一个力(合力)产生的效果跟几个力(分力)共同作用产生的效果相同,而做的一种等效替代。力的合成必须遵循物体的同一性和力的同时性。
(1)合力和分力:
如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫那几个力的合力,那几个力就叫这个力的分力。
合力与分力的关系是等效替代关系,即一个力若分解为两个分力,在分析和计算时,考虑了两个分力的作用,就不可考虑这个力的作用效果了;反过来,若考虑了合力的效果,也就不能再去重复考虑各个分力的效果。
(2)共点力:
物体同时受几个力作用,如果这些力的作用线交于一点,这几个力叫共点力。
如图(a)所示,为一金属杆置于光滑的半球形碗中。杆受重力及A、 B两点的支持力三个力的作用;N1作用线过球心,N2作用线垂直于杆,当杆在作用线共面的三个非平行力作用下处于平衡状态时,这三力的作用线必汇于一点,所以重力G的作用线必过 N1、N2的交点0;图(b)为竖直墙面上挂一光滑球,它受三个力:重力、墙面弹力和悬线拉力,由于球光滑,它们的作用线必过球心。
(3)力的合成定则:
① 平行四边形定则:求共点力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的线段为邻边作平行四边形,它的对角线即表示合力的大小和方向,如图a。
② 三角形定则:求F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的有向线段首尾相接,从F1的起点指向F2的末端的有向线段就表示合力F的大小和方向,如图b。
合力的计算
(1)合力的大小:若两个共点力F1,F2的夹角为θ,根据余弦定理,其合力大小为:
合力的范围是:|F1-F2|≤F≤F1+F2,
还可以看出:合力可能大于分力,可能小于分力,也可能等于分力。(合力与分力的关系就是平行四边形的对角线与邻边的关系;对角线可以大于邻边,也可以小于邻边,还可以等于邻边;合力与分力的关系还可以看成是三角形三边的关系,任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边)
(3)同一直线上的矢量运算:几个力在一条直线上时,先在此直线上选定正方向,与其同向的力取正值,反之取负值,然后进行代数运算求其合力。这时“+”或“-”只代表方向,不代表大小。
(4)同一根轻绳中各处张力相等,此外当大小相等的两力夹角为1200时,合力大小等于两分力大小。
力的分解
(1)在分解某个力时,要根据这个力产生的实际效果或按问题的需要_进行分解。
(2)有确定解的条件:
①已知合力和两个分力的方向,求两个分力的大小。(有唯一解)
②已知合力和一个分力的大小与方向,求另一个分力的大小和方向。(有一组解或两组解)
③已知合力、一个分力F1的大小与另一分力F2的方向,求F1的方向和F2的大小。(有两个或唯一解)
(3)力的正交分解:将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法.利用力的正交分解法可以求几个已...
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