初高中物理銜接---13 力的合成(解析版)
更新時間:2021-08-07 06:40:42 文件大小:
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一、合力與分力
1.合力與分力:
當一個物體受到幾個力的共同作用時,如果這個力產生的效果跟原來幾個力的共同效果相同,這個力就叫做那幾個力的合力,那原來的幾個力叫做這個力的分力。
二、力的合成
求幾個力的合力的過程叫做力的合成。
1.合成法則:平行四邊形定則或三角形定則.
2.同一直線上的力合成:
選定一個正方向,與正方向相同的力為正,與正方向相反的力為負.即可將矢量運算轉化為代數運算求合力.
3.互成角度的兩力F1、F2的合成
①作圖法:選定合適的標度,以F1、F2為兩鄰邊作平行四邊形,兩鄰邊之間的對角線即為所求.根據標度,用刻度尺量出合力的大小,用量角器量出合力與任意分力的夾角φ.
②計算法:若以F1、F2為鄰邊作平行四邊形后,F1、F2夾角為θ,如圖所示,利用余弦定理得合力大小
合力F方向與分力F2的夾角φ
a.若θ=0°,則F = F1+F2 ;
b.若θ=90°,則;
c.若θ=180°,則F = |F1-F2|;
d.若θ=120°,且F1=F2,則F = F1=F2.
4.兩種特殊情況下合力的計算方法
(1)夾角為θ的兩個等大的力的合成,如圖 (a)所示,作出的平行四邊形為菱形,利用其對角線互相垂直的特點可求得合力F′=2Fcos。
(2)夾角為120°的兩個等大的力的合成,如圖(b)所示,實際是圖(a)的特殊情況,求得合力F′=2Fcos=F。
5.合力范圍的確定
(1)兩個共點力的合力范圍:|F1-F2|≤F≤F1+F2.
(2)三個共點力的合成范圍
①最大值:三個力同向時,其合力最大,為Fmax=F1+F2+F3.
②最小值:以這三個力的大小為邊,如果能組成封閉的三角形,則其合力的最小值為零,即Fmin=0;如果不能,則合力的最小值為Fmin=F1-|F2+F3|(F1為三個力中最大的力).
6.多個共點力的合成方法
依據平行四邊形定則先求出任意兩個力的合力,再求該合力與第三個力的合力,依次類推,求完為止.也可以先正交分解后合成的方法.
7.合力與分力相關性 |