高一物理力的合成与分解
高一物理力的合成和分解笔记
高一物理力的合成和分解笔记### 高一物理:力的合成与分解#### 1. 引言- 力的概念:物体之间相互作用的效果称为力。
- 力的分类:重力、弹力、摩擦力等。
#### 2. 力的合成- 平行力的合成:多个平行力可以合成一个等效的单一力,合成力的大小与方向可通过矢量法或三角形法确定。
- 共点力的合成:多个作用在同一点上的力可合成一个等效力。
#### 3. 力的分解- 力的分解原理:一个力可以分解成多个力的合力,垂直方向上的分力称为正交分力。
- 斜面上的力的分解:将作用在斜面上的力分解成沿斜面和垂直斜面的两个分力。
#### 4. 力的平衡- 平衡条件:物体处于平衡状态时,合外力和合外力矩均为零。
- 物体平衡问题:静止平衡和动态平衡的区别。
#### 5. 实际应用- 平衡力的应用:可通过平衡力的分析来解决物体受力的问题,例如吊挂物体、斜坡问题等。
- 桥梁结构:各种桥梁结构的平衡原理,如吊桥、悬索桥等。
#### 6. 综合案例- 小车上坡问题:分析小车在斜面上受到的力,推导小车上坡的加速度。
- 行走力学:通过力的合成和分解来分析人体行走时肌肉的作用。
#### 7. 实验与探究- 静力平衡实验:利用各种力的合成和分解,通过实验验证物体在平衡状态的条件。
- 斜坡运动实验:利用小车在斜坡上的运动,探究斜面上的力的分解问题。
#### 8. 总结与展望- 力的合成与分解的实际应用:在日常生活和工程实践中的广泛应用。
- 学科发展:力的合成与分解是物理学习中的基础,为今后学习更高阶段的内容打下坚实基础。
通过对力的合成与分解的学习,我们可以更好地理解物体受力的机制,为解决力学问题提供了有力的工具。
这一概念也是理解其他物理学科的基础。
高一物理力的合成和分解知识点
高一物理力的合成和分解知识点力的合成和分解是高中物理中一个非常重要的知识点,它是力学研究的基础。
在这篇文章中,我们将探讨力的合成和分解的概念、方法以及应用。
一、力的合成力的合成是指将多个力合成为一个力的过程。
当多个力作用于同一个物体时,可以将它们合成为一个等效的力。
1.1 向量图示法向量图示法是力的合成的一种常用方法。
我们将多个力用箭头表示,箭头的长度代表了力的大小,箭头的方向表示了力的方向。
将多个力的箭头连在一起,起点为物体的起始位置,终点为物体的终止位置,最后结果的箭头即为合成力。
1.2 分解求合分解求合是另一种常用的力的合成方法。
对于平行四边形法则中的图形,我们可以用三角形法则将合力分解为两个分力。
分解时,需要确定一个参考方向,将合力拆分为垂直于参考方向的两个分力。
二、力的分解力的分解是指将一个力分解为平行或垂直于某一方向的两个力的过程。
力的分解可以将一个复杂的问题简化为两个相对简单的问题,便于计算。
2.1 平行分解平行分解是将一个力分解为平行于某一参考方向的两个力的过程。
利用力的平行四边形法则,我们可以通过确定一个参考方向,将合力拆分为两个平行力。
2.2 垂直分解垂直分解是将一个力分解为垂直于某一参考方向的两个力的过程。
利用力的三角形法则,我们可以通过确定一个参考方向,将合力拆分为一个垂直于参考方向的力和一个平行于参考方向的力。
三、力的合成和分解的应用力的合成和分解在物理学中有广泛的应用。
下面我们将介绍几个常见的应用。
3.1 平面力问题在平面力问题中,物体受到多个平面力的作用。
利用力的合成和分解的方法,可以将这些力合成为一个等效力,从而简化问题的求解。
3.2 斜面上的力在斜面上,一个物体同时受到重力和斜面给予的支持力的作用。
利用力的分解,我们可以将这两个力分解为平行于斜面和垂直于斜面的两个力,以便求解问题。
3.3 物体受力平衡问题在物体受力平衡问题中,物体受到多个力的作用,且力的合力为零。
高一物理力的合成与分解计算公式归纳
高一物理力的合成与分解计算公式归纳力的合成与分解是高一物理教材重要学习内容,下面是店铺给大家带来的高一物理力的合成与分解计算公式归纳,希望对你有帮助。
高一物理力的合成与分解计算公式1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2 (F1>F2)2.互成角度力的合成:F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/23.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
高一物理学习方法一、课前认真预习预习是在课前,独立地阅读教材,自己去获取新知识的一个重要环节。
课前预习未讲授的新课,首先把新课的内容都要仔细地阅读一遍,通过阅读、分析、思考,了解教材的知识体系,重点、难点、范围和要求。
对于物理概念和规律则要抓住其核心,以及与其它物理概念和规律的区别与联系,把教材中自己不懂的疑难问题记录下来。
二、主动提高效率的听课带着预习的问题听课,可以提高听课的效率,能使听课的重点更加突出。
课堂上,当老师讲到自己预习时的不懂之处时,就非常主动、格外注意听,力求当堂弄懂。
同时可以对比老师的讲解以检查自己对教材理解的深度和广度,学习教师对疑难问题的分析过程和思维方法,也可以作进一步的质疑、析疑、提出自己的见解。
三、定期整理学习笔记在学习过程中,通过对所学知识的回顾、对照预习笔记、听课笔记、作业、达标检测、教科书和参考书等材料加以补充、归纳,使所学的知识达到系统、完整和高度概括的水平。
高一物理力的合成和分解
高一物理力的合成和分解1、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。
2、(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。
3、(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)4、力的合成定则:a、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。
b、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。
5、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。
高一物理必修一--力的合成与分解知识点及练习题
高一物理必修一--力的合成与分解知识点及练习题F F O F FF O 力的合成与分解1.力的合成(1)力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下,用一个力的作用代替几个力的作用,这个力就是那几个力的“等效力”(合力)。
力的平行四边形定则是运用“等效”观点,通过实验总结出来的共点力的合成法则,它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。
(2)平行四边形定则可简化成三角形定则。
由三角形定则还可以得到一个有用的推论:如果n 个力首尾相接组成一个封闭多边形,则这n 个力的合力为零。
(3)共点的两个力合力的大小范围是|F 1-F 2| ≤ F 合≤ F 1+F 2(4)共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和,最小值可能为零。
2.力的分解(1)力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边。
(2)两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果来分解。
(3)几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向,求两个分力的大小时,有唯一解。
②已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。
③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解不惟一。
④已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求这个分力的方向和另一个分力的大小时,其分解方法可能惟一,也可能不惟一。
(4)用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律:①当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时,另一个分力F2取最小值的条件是两分力垂直。
如图所示,F2的最小值为:F2min=F sinα②当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时,另一个分力F2取最小值的条件是:所求分力F2与合力F垂直,如图所示,F2的最小值为:F2min=F1sinα③当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时,另一个分力F2取最小值的条件是:已知大小的分力F1与合力F同方向,F2的最小值为|F-F1|(5)正交分解法:把一个力分解成两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法。
高一物理必修一力的合成和分解
高一物理必修一力的合成和分解力是物体之间相互作用的结果,它可以合成和分解。
力的合成是指多个力同时作用在同一物体上时,所产生的效果与单独作用于物体上的力相同的现象,而力的分解则是将一个力拆分成多个分力的过程。
力的合成可以用几何法或分力法来描述。
几何法是通过绘制力的向量图来确定结果力的大小和方向。
首先将各个力的起点相连,然后将最后一个力的终点与起点相连,即可得到合成力的大小和方向。
而分力法则是将一个力拆分成两个垂直方向的分力,通过几何关系和三角函数来求解结果力的大小和方向。
例如,当一个物体受到两个相互垂直的力时,可以利用几何法或分力法来求解合成力。
假设物体受到两个力F1和F2的作用,F1的大小为10N,方向向右;F2的大小为8N,方向向上。
根据几何法,我们可以将F1和F2的向量相连并求出合成力的大小和方向。
根据分力法,我们可以将F1拆分成横向力和纵向力,然后通过三角函数来求解结果力的大小和方向。
在物理学中,力的分解也是一个重要的概念。
通过力的分解,我们可以将一个复杂的力拆分成多个简单的分力,从而更容易地分析物体的运动和受力情况。
例如,当一个斜面上的物体受到重力和斜面法向力时,可以将重力和斜面法向力分解成平行和垂直于斜面的两个分力,然后分析物体在斜面上的运动和受力情况。
力的合成和分解不仅在静力学中有重要应用,在动力学中也有着广泛的应用。
例如,当一个物体受到多个力的作用时,可以利用力的合成来求解物体的加速度和速度;而在运动过程中,可以利用力的分解来分析物体在各个方向上的受力情况。
因此,力的合成和分解是物理学中的重要概念,对于我们理解物体的运动和受力情况具有重要意义。
除了在物理学中有着重要的应用之外,力的合成和分解也是工程学和实际生活中的常见问题。
例如,在工程设计中,需要考虑多个力同时作用在同一结构上的情况,通过力的合成可以求解结构的受力情况;而在实际生活中,人们常常需要分解各种复杂的力,以便更好地理解和应对不同的情况。
高一物理知识点解析力的合成与分解
高一物理知识点解析力的合成与分解在高一物理学习中,力是一个重要的概念。
而在实际问题中,力可以通过合成与分解的方法进行分析和计算。
本文将解析力的合成与分解的相关知识点,并介绍其应用。
一、力的合成与分解的基本概念力的合成是指将多个力的作用效果合而为一的操作。
在合成过程中,可以使用三角法则或平行四边形法则进行计算。
三角法则适用于两个力的合成,而平行四边形法则适用于任意数量的力的合成。
力的分解是指将一个力拆分为多个作用方向不同的力的操作。
力的分解过程中,可以使用正弦定理和余弦定理进行计算。
通过分解,可以区分力的作用方向和大小,从而更好地分析力的作用效果。
二、力的合成与分解的数学表示在力的合成与分解中,常用矢量的数学表示来描述力的大小和方向。
矢量的表示形式可以是箭头图、坐标表示或单位矢量表示。
1. 箭头图表示:在箭头图中,力的大小用箭头的长度表示,箭头的方向表示力的方向。
2. 坐标表示:在坐标表示中,力的大小和方向可以用矢量的坐标表示。
一般而言,力在水平方向上的分量表示为Fx,力在竖直方向上的分量表示为Fy。
利用三角函数的关系,可以将力的大小和方向与其分量联系起来。
3. 单位矢量表示:单位矢量表示是力的强度和方向的数学表示方法。
通常用i、j、k分别表示力在x、y、z轴方向上的单位矢量。
通过力的分量与单位矢量相乘,可以得到力的向量表示。
三、合成与分解的应用案例1. 合成的应用案例:假设有两个力F1和F2,其大小分别为10N和20N,方向分别为向右和向上。
根据三角法则,可以将F1和F2合成为合力F3。
利用勾股定理和正切函数,可以计算出F3的大小和方向。
2. 分解的应用案例:假设一个力F斜向上作用在一个斜面上,需要将F分解为垂直于斜面和平行于斜面的两个力F1和F2。
通过正弦定理和余弦定理,可以计算出F1和F2的大小和方向。
四、力的合成与分解的实际应用力的合成与分解在实际生活和工程中有着广泛的应用。
1. 飞行力学:在航空航天工程中,飞机的升力和阻力可以通过合成和分解进行分析和计算,从而优化设计和改进飞行性能。
高一物理-力的合成与分解
第三讲 力的合成与分解知识点一:力的合成合力与分力:如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力叫做这个力的分力 力的合成:求几个已知力的合力叫做力的合成①共点力:几个力如果都作用在物体的同一点上,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫共点力 ②平行四边形定则:根据两个分力的大小和方向,用力的图示法,从力的作用点起,按同一标度作出两个分力 F 1、F 2,以F 1、F 2为邻边作平行四边形,它的对角线就表示合力的大小及方向③矢量三角形法则:将两分力F 1、F 2首尾相接(有箭头的叫尾,无箭头的叫首),由F 1的首端指向F 2的尾端 的有向线段即为合力F 的大小及方向二力合成:2121F FF F F +≤≤-合,θ越大,F 合越小 ①当︒=0θ时,即两个力的方向一致,21F F F +=合,为最大②当︒=180θ时,即二力方向相反,21-F F F =合,为最小,且方向与较大的力的方向一致③当︒=90θ时,2221F F F +=合,12tan F F =θ④当︒=120θ,且F 1=F 2时,F 合=F 1=F 2,合力的方向在两分力的夹角平分线上 题型一、概念理解1. 关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是( )A 合力大小随两力夹角增大而增大B 合力的大小一定大于分力中最大者C 两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角减小而增大D 合力的大小不能小于分力中最小者 2、 关于共点力,下列说法中不正确的是( )A 作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,这两个力是共点力B 作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,则这两个力是共点力C 作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点在同一点上,则这几个力是共点力D 作用在一个物体上的几个力,如果它们力的作用线汇交于同一点,则这几个力是共点力 3、 关于两个分力F 1、F 2与它们的合力F ,下列说法中正确的是( )A 合力F 的作用效果一定与F 1 , F 2共同作用产生的效果相同B F 1、 F 2一定是同种性质的力C F 1、 F 2 不一定是同一个物体受的力D F 1、F 2与F 是物体同时受到的三个力 4、 关于合力与其两个分力的关系,下列说法正确的是( )A 合力的大小一定大于小的分力,小于大的分力B 合力的大小随分力夹角的增大而增大C 合力的大小一定大于任何一个分力D 合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力题型二、力的合成1. 如下图所示,F 1、F 2、F 3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是( )2. 作图求下图所示各种情况下三个力的合力大小( )3. 如图所示,重为100N 的物体在水平向左的力F =20N 作用下,以初速度v 0沿水平面向右滑行。
高一物理力的合成与分解及其应用
高一物理力的合成与分解及其应用在物理学中,力的合成与分解是一种基本的运算方法,用于求解在不同方向作用的力的和或分解。
它对于解决各种力学问题以及应用于现实生活中的情况具有重要意义。
本文将介绍力的合成与分解的原理、方法,并探讨其在日常生活和工程设计中的应用。
一、力的合成与分解的基本原理力的合成与分解是将多个力按照一定规则合成或分解成一个力的运算方法。
在物理学中,力是矢量量,不仅有大小,还有方向。
因此,对于多个力的叠加,必须考虑它们的大小和方向。
力的合成原理:对于两个力F1和F2,它们的合力F的大小等于两个力大小的矢量和的大小,方向等于两个力顺次相加的方向。
即 F =F1 + F2。
力的分解原理:对于一个力F,可以将其分解成两个大小方向不同的力F1和F2,使得它们的矢量和等于原力F。
根据三角函数的性质,可以得到F = √(F1² + F2²)。
二、力的合成与分解的方法1. 力的合成方法:(1) 图解法:根据力的大小和方向,在纸上绘制力的矢量,然后按照力的顺序连接这些矢量,最终连接成一个合力的矢量。
(2) 代数法:将力的矢量用坐标系表示,然后将两个力的矢量根据坐标相加,得到合力的矢量。
2. 力的分解方法:(1) 正弦定理:将原力F分解成两个力F1和F2,满足F1 = F * sinθ,F2 = F * cosθ。
其中θ是原力F与水平方向的夹角。
(2) 余弦定理:将原力F分解成两个力F1和F2,满足F1 = F * cosθ,F2 = F * sinθ。
其中θ是原力F与水平方向的夹角。
三、力的合成与分解在日常生活中的应用1. 平衡力的计算:在日常生活中,经常需要求解平衡力的大小和方向。
通过力的合成与分解,可以方便地计算出平衡力的值,从而了解物体的平衡状态。
2. 斜面问题的解决:在设计斜面、坡道等结构时,需要考虑承受的力和支撑的能力。
通过力的分解,可以确定斜面上的力大小和方向,进而优化设计。
【课件】力的合成与分解——力的合成+课件高一上学期物理人教版(2019)必修第一册+
如果夹角 不变,F1 大小不变,只要 F2 增
大,合力 F 就必然增大吗?
F1 F2
【例2】有两个力,一个是10N,一个是2N,这两个力
的合力的最大值是1_2__N_最小值是__8_N__。它们的合力能
等于5N、10N、15N吗?
【练习】F1与F2为作用在同一物体上的两个力,
F1=10N,F2=8N,它们的合力大小可能是(BCD )
共点力:如果一个物体同时受两个或更多个力的作
用,这些力共同作用在物体上的同一点,或者虽不 作用在同一点上,但它们的延长线相交于同一点, 这几个力叫做共点力
F
F
G
●o
力的合成的平行四边形法则,只适用于共点力
第4节:力的合成
对于同一物体产
生相同的效果 已知分力
相互Leabharlann 作 用力的合成遵循
平行四边形定则
合力
作
们的作用用效果。 D.若两个分力的大小不变,则合力的大小也不会变化
返回
第4节:力的合成
2.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们间的夹角为90°时
合力为F,则当它们间的夹角为120°时,合力的大小为( B )
A.2F
相
B. F1=
2F 2
C. F
D. F 2
互
作
用
解: F1 =
2F 2
=1200时,F' F1
算法则,不仅适用于力的合成,也适用
相 互
于位移、速度、加速度等矢量的合成。
作
用
返回
【思考讨论】第4节:力的合成
1.两个力F1和F2的夹角在由0°变为180°过程中, 合力的大小怎样变化?你能不能确定出两个力的
高一上学期物理专题知识及习题-力的合成和分解
力的合成和分解1.通过实验探究,得出力的合成与分解遵从的规律——平行四边形定则。
2.会用作图法和直角三角形的知识解决共点力的合成与分解问题。
3.运用力的合成与分解知识分析日常生活中的相关问题,培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
一、共点力如果几个力共同作用在同一点上,或者虽不作用在同一点上,但它们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力.二、合力和分力1、定义:当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力.2、关系:合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系,合力作用的效果与分力共同作用的效果相同.三、力的合成和分解1、力的合成(1)定义:求几个力的合力的过程. (2)运算法则①平行四边形定则:求两个互成角度的分力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.如图甲所示,F1、F2为分力,F 为合力.②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的有向线段为合矢量.如图乙,F1、F2为分力,F 为合力.2、共点力合成的方法①作图法:从力的作用点起,按同一标度作出两个分力F1和F2的图示,再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形,画出过作用点的对角线,量出对角线的长度,计算出合力的大小,量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。
②计算法:根据平行四边形定则作出力的示意图,然后利用勾股定理、三角函数、正弦定理等求出合力.3、合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2.①两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小.②合力的大小不变时,两分力随夹角的增大而增大.③当两个力反向时,合力最小,为|F1-F2|;当两个力同向时,合力最大,为F1+F2.(2)三个共点力的合力范围①最大值:三个力同向时,其合力最大,为F max=F1+F2+F3.②最小值:以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力的最小值为零,即F min=0;如果不能,则合力的最小值等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和,即F min=F1-(F2+F3)(F1为三个力中最大的力).(3)计算法:几种特殊情况的共点力的合成。
高一 物理 力的合成与分解
一、思维导图二、知识点要点一、力的合成要点诠释:1.合力与分力①定义:一个力产生的效果跟几个力的共同作用产生的效果相同,则这个力就叫那几个力的合力,那几个力叫做分力。
②合力与分力的关系。
a.合力与分力是一种等效替代的关系,即分力与合力虽然不同时作用在物体上,但可以相互替代,能够相互替代的条件是分力和合力的作用效果相同,但不能同时考虑分力的作用与合力的作用。
b.两个力的作用效果可以用一个力替代,进一步想,满足一定条件的多个力的作用效果也可由一个力来替代。
2.力的合成①定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成。
②说明:力的合成的实质是找一个力去替代作用在物体上的几个已知的力,而不改变其作用效果的方法。
3.平行四边形定则①内容:两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这个法则叫做平行四边形定则。
说明:平行四边形定则是矢量运算的基本法则。
②应用平行四边形定则求合力的三点注意a.力的标度要适当;b.虚线、实线要分清,表示分力和合力的两条邻边和对角线画实线,并加上箭头,平行四边形的另两条边画虚线;c.求合力时既要求出合力的大小,还要求出合力的方向,不要忘了用量角器量出合力与某一分力间的夹角。
要点二、共点力要点诠释:1.共点力:一个物体受到两个或更多个力的作用,若它们的作用线交于一点或作用线的延长线交于一点,这一组力就是共点力。
2.多个力合成的方法:如果有两个以上共点力作用在物体上,我们也可以应用平行四边形定则求出它们的合力:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。
说明:①平行四边形定则只适用于共点力的合成,对非共点力的合成不适用。
②今后我们所研究的问题,凡是涉及力的运算的题目,都是关于共点力方向的问题。
3.合力与分力的大小关系:由平行四边形可知:F1、F2夹角变化时,合力F的大小和方向也发生变化。
3.4力的合成和分解+课件+-2024-2025学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
需要指出的是,如果没有限制,对于同一条对角线,可以作出无数个 不同的平行四边形。也就是说,同一个力F可以分解为无数对大小、方向 不同的分力。 一个已知力究竟应该怎样分解,要根据具体问题来确定。
只有大小,没有方向,相加时遵从算术法则的 物理量叫作标量。
除了力和位移以外,速度、加速度都是矢量。在我们 学过的物理量中,质量、路程、功、电流等都是标量。
• 当堂练习
有两个力,一个是10N,一个是2N,它们的合力有可能等于5N、 10N、15N吗?合力的最大值是多少?最小值是多少?
解:由合力的取值范围,|F1-F2|≤F≤ F1+F2
注意事项:
①使用时弹簧秤先校零,与板面平行。 ②在满足合力不超过弹簧秤量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下, 应使拉力尽量大一些,以减小误差。 ③画力的图示时,应选定恰当的标度,尽量使图画得大一些,但也不要 太大而画出纸外。要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力。 ④在同一次实验中,橡皮条拉长的结点O位置一定要相同。
逐次合成法
F1 F12
F2
F3
多个力的合成
对于多个力的合成,可以先 求出任意两个力的合力,再求出 这个合力跟第三个力的合力,直 到把所有的力都合成进去,最后 得到的结果就是这些力的合力。
逐次合成法
F
• 小结
1. 合力与分力的关系是“等效替代”。 2. 平行四边形定则:不在一条直线的两个力的合成时,以表示这两个力 的线段为邻边做平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大 小和方向。
高中物理人教版(2019)必修第一册
第三章 相互作用——力
高一物理力的合成与分解原理解析
高一物理力的合成与分解原理解析力的合成和分解是物理学中基础的概念和技巧之一。
在解决力的问题和分析物体受力情况时,理解和应用力的合成与分解原理能够帮助我们更好地理解力的作用和计算合力的大小和方向。
一、力的合成原理力的合成是指将多个力的效果合并为一个力的效果。
当一个物体受到几个不同方向的力作用时,合成力是能够产生相同效果的单一力。
以平面上的力合成为例,记两个力为F1和F2,它们作用在同一个物体上,合成力记为F。
根据力的几何图形法,我们可以利用平行四边形法则或三角法则来进行力的合成。
如果F1和F2的作用方向相同,合力的大小为两个力的矢量和;如果F1和F2的作用方向相反,合力的大小等于两个力的矢量差。
力的合成原理是基于向量的加法规则,我们可以将力看作有大小和方向的矢量,从而将多个力的作用效果合成为一个力。
这种合成原理广泛应用于力的问题解决和分析中。
二、力的分解原理力的分解是指将一个力分解为几个大小和方向不同的力的过程。
通过力的分解,可以将力沿不同方向的分力进行分析和计算。
力的分解原理是力的合成原理的逆过程。
在平面上的力分解中,我们可以假设有一个力F作用在物体上,记其分解为两个力F1和F2。
根据分解原理,我们可以使用三角函数来计算力F在某一方向上的分力,如F1 = F * cosθ和F2 = F * sinθ。
其中,θ为力F与某一分力方向之间的夹角。
力的分解原理常用于分析一个物体所受的斜面支持力、拉力和重力等力的分力情况。
通过将受力物体的合力分解为各个分力,我们可以更加清晰地描述和计算力的作用和效果。
三、实例应用力的合成和分解原理在实际问题的解决中具有重要的应用。
例如,在一台斜坡上有一个物体,受到斜面支持力和重力的作用。
我们可以将重力分解为沿斜面方向和垂直斜面方向的两个分力,进而计算斜面支持力的大小和方向。
通过这样的分解和合成过程,可以更好地理解和解决物体在斜坡上的受力情况。
另外,对于一个斜向拉扯的绳子,如果我们需要计算斜向的力的大小和方向,可以利用力的分解和合成原理将它分解为水平和垂直方向的两个分力,从而得到所需的结果。
物理高一第四节课力的合成与分解的实际应用
物理高一第四节课力的合成与分解的实际应用力的合成与分解是物理学中非常重要的概念,可以用于解决很多实际问题。
本文将探讨在实际应用中力的合成与分解的相关知识和应用案例。
一、力的合成力的合成是指将多个力合成为一个力的过程。
在实际生活中,有很多情况下,物体同时受到多个力的作用,这时我们需要将这些力合成为一个力,以便更好地分析物体的运动状态。
以静止的箱子为例,有一斜面上放置着箱子,斜面与水平面的夹角为θ。
箱子上方有一根斜向下的绳子,与竖直方向夹角为α。
如果我们想知道箱子所受到的合力,可以利用力的合成方法。
将箱子所受到的重力与绳子对箱子的拉力分解为竖直方向的分力和斜向下方向的分力,再将这两个方向的分力进行合成,得到合力的大小和方向。
这样我们就能够准确地描述箱子受到的合力,从而分析箱子的运动状态。
二、力的分解力的分解是将一个力分解为多个分力的过程。
在解决实际问题时,有时候需要将一个力分解为多个分力,以便更好地分析物体的受力情况和运动状态。
例如,一个物体沿着斜面下滑,受到了重力和斜面对物体的支持力两个力的作用。
我们可以将这两个力分解为沿斜面方向和垂直斜面方向的分力。
这样一来,我们可以更清楚地看到物体在斜面上受到的力的分布情况,从而进一步分析物体的加速度和滑动情况。
三、实际应用举例1. 合力的应用:桥梁的受力分析在桥梁的设计和施工中,需要对桥梁结构进行受力分析,以确保桥梁的稳定性。
合力的概念在桥梁受力分析中扮演着重要的角色。
例如,当一辆车通过桥梁时,桥梁需要承受车辆的重量和车辆运动时产生的惯性力。
通过将这些力进行合成,可以得到桥梁所受到的合力。
桥梁的结构设计和建设需要考虑到这个合力的大小和方向,从而确保桥梁的承重能力和安全性。
2. 分力的应用:平衡力的分析在建筑物的平衡力分析中,分力的概念发挥着重要的作用。
建筑物需要承受着各种力,如风力、地震力等。
通过将这些力进行分解,我们可以更好地理解建筑物所受到的各个方向上的力的大小和方向,从而设计出更稳定和安全的建筑物。
高一物理力的合成及分解
高一物理第2单元力的合成与分解一、容黄金组.1.力的合成教学要求(1)理解力的合成和合力的概念.(2)掌握力的平行四边形定则,会用作图法求共点力的合力.(3)要求知道合力的大小与分力夹角的关系.2.力的分解教学要求(1)理解力的分解和分力的概念.(2)理解力的分解是力的合成的逆运算,会用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力.二、要点大揭秘1.本节重点是力的平行四边形合成定则,难点是用作图法和计算法求合力.无论用图解法或计算法,都需先把一个具体的力(物体对物体的作用)抽象为一根有向的线段,然后转化为一个数学问题,这种具体——抽象法是物理学中广泛使用的一种研究方法,学习中应认清矢量与标量的根本区别在于它们的运算法则不同,标量的合成是代数加法,矢量的合成是平行四边形定则,掌握好平行四边形定则是正确理解矢量概念的核心,也是研究以后各章容的基础.2.合力一定比分力大吗?由力的平行四边形可以看出,合力F与两分力F1和F2组成一个封闭的三角形,合力F与两分力分别为此三角形的三边,因此,合力与分力的大小关系也就是三角形三边边长的关系:即合力的大小最大等于两分力大小之和(两分力方向一致),最小等于两分力大小之差(两分力方向相反),即F1+F2≥F≥|F1-F2|.合力的大小与分力的大小只需满足上式即可以满足平行四边形定则的要求.所以,合力与它的任何一个分力之间,并不存在一定谁大于谁的关系.3.作用在不同物体上的二个力能进行力的合成吗?作用在不同物体上的力,由于它们只能对各自的物体产生力的作用效果而不能产生共同的作用效果,因此不可能用一个力的作用效果来代替它们分别产生的作用效果.所以,把作用在不同物体上的力来合成是没有物理意义的.只要作用在同一物体上的力,则可以不管其性质如何,都可以合成.4.怎样根据力的作用效果去确定它的分力?将一个力分解成为两个分力,如果仅从满足平行四边形定则这一原则来说,则可以有无数多种分解方法而没有唯一的答案,但这样并没有多少实际意义.对于每一个具体的实际问题,我们必须根据一个力在该问题中实际产生的作用来确定它的分力再对它进行分解,即看这个力在这种条件下相当于几个什么力的作用,便将它分解为这几个相当的分力来代替它.如图,斜向上的拉力F拉着物块在水平地面上运动,此力F在这里产生的效果一方面是把物体拉着向右运动(相当于一个水平向右的拉力的作用),另一方面又把物体向上提而减小物体对水平面的压力(相当于一个竖直向上的拉力作用).这样便得出此情况下F的两个分力分别为:水平向右的分力F1=Fcosα竖直向上的分力F2=Fsinα5.应用平行四边形定则求分力有哪几种常见情况?如前所述,已知合力的大小和方向,要确定它的两个分力的大小和方向时,仅根据平行四边形定则不能得出唯一确定的解,为得到符合实际情况的确定的解,则需要进一步根据合力作用所产生的效果来确定分力,即要根据合力作用的效果来找出补充的附加条件.常见的情况有如下三种:(1)已知两分力的方向,求两分力的大小.如图,已知F和α、β,显然该力的平行四边形是唯一确定的,即F1和F2的大小也被唯一地确定了.(2)已知一分力的大小和方向、求另一分力的大小和方向.仍如图2,已知F、F1和α,显然此平行四边形也被唯一地确定了,即F2的大小和方向(角β也已确定)也被唯一地确定了.(3)已知一分力的方向和另一分力的大小,即已知F、α(F1与F的夹角)和F2,这时则有如下的几种可能情况:第一种情况是F 2>Fsin α时,则有两解,如图所示.第二种情况是F 2=Fsin α时,则有唯一解。
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① θ 在0~180°内变化时,θ 增大,F随 之减小;θ 减小,F随之增大;合力可能比 分力大,也可能比分力小,也可能等于某 一个分力.
②当θ =90°时:
F2
F2
F
F
F F
2 1
2 2
F1
F1
③当θ =120°,且F1=F2时: 则F = F 1= F 2
[例题1] 5个力同时作用于质点m,此5 个力大小和方向相当于正六边形的两条边 和三条对角线,如图所示,这5个力的合力 为F1的:( D ) A.3倍 B.4倍 C.5倍 D.6倍
(3)相似法:用力的矢量三角形与几何三 角形相似列比例式,然后进行分析。
[例题4]在“验证力的平行四边形定则” 实验中,使b弹簧秤从图示位置开始顺时针 缓慢转动,在这过程中保持O点位置不变和 a弹簧秤的拉伸方向不变,则关于a、b弹簧 秤的读数变化是( ) D A.a增大,b减小 B. a减小,b增大 C. a减小,b先增 大后减小 o Fb D. a减小,b先减 Fa 小后增大
[例题2]下列各组共点的三个力可能平 衡的是:( C D ) A.3N,4N,8N B.6N,10N,2N C.8N,7N,4N D.7N,9N,16N
[例题3]用三根轻绳将质量为m的物块 悬挂在空中,如图所示.已知ac和bc与竖直方 向的夹角分别为 30°和60°,则ac绳和bc 绳中的拉力分别为: A
f
θ
G
F2
F G2
D、 μFsin θ
;/ 男士养生 ;
灵之力,被震得双手发麻."九娘,五位娘娘,你们壹齐出手!"眼看又要有些散开了,恶灵发作,根汉又发号施令,令明皇后,也就是她の小名九娘,以及五位帝宫の娘娘出手,六位同时出手,又再壹次稳住了眼前の局势...."不好!"就在这时,冥界の某壹处幽暗の宫殿中,那团黑色气雾 中再次闪烁起来.高大而且面貌丑陋の黑修士,冥界之主,也从入定中醒来了.在他の面前,出现了最后壹颗宝珠,其中便闪烁着姬爱の元灵."竟然被发现了!"冥界之主,壹双黑色大眼闪烁着阵阵戾色,他立即在眉心处引出壹道黑光,打进了面前の宝珠中,冷哼道:"想破的本王の恶 灵之咒,你还太嫩了!"他冷笑连连,眉心处又闪出了十几具红衣女尸,从这些女尸の体内,又引出了十几条黑线の符文,就像十几条黑色绳子似の.他将这些黑色符文,组成了(壹)(本~读().壹个密密麻麻包裹の黑色球体,然后打进了宝珠之中...."啊..."就在这时,远在小岛上 の姬爱,此时突然喷血不止,双眼中出现了两抹戾黑色の光芒.紧接着,根汉便看到,在她元灵中の那壹尊黑色恶灵,突然化作了壹条黑雾,仿佛是壹团无比强大の阴魂,正在向外窜动,要将姬爱の元灵给冲碎."不好!""去!"根汉面色大变,这要是没控制好,姬爱马上就会陨落.他手中 の黑铁,九龙珠,在这时候壹齐飞了过去.寒冰王座撤开,九龙珠和黑铁,闪着神光,在姬爱の头顶盘旋,将她体内の那团黑雾,暂时给稳了下来."众位公主,该你们出手了!"根汉又同时号令十几位帝宫公主,让她们壹道出手,十几位公主也不含糊,面色凝重の,送上了十几道符文.紧 接着,根汉又告诉了其它众美."等公主们完成这些符文之后,大家再壹起,同时挥出五十道符文,再加固壹次!"根汉面色凝重,又号令所有の女圣人,准备壹齐完成这壹座绝强の封印.同时根汉の手中,还多出了壹面镜子,便是当年在寒域中得到の浮华镜,只不过现在这东西名叫天 之镜!..."该死!""这是什么力量!""她不可能有这样强大の力量,难道有人在帮她?"远在冥界の冥主,此时脸色更加难看,他也被逼得吐血了."出来!"冥界之主怒喝壹声,乾坤世界中,所有の女尸冥妃都出来了,壹共有九十八具放在了面前."壹定不能功亏于溃,本王苦心经营了五 千年!"冥界之主眼神煞然,这是他苦心经营了五千年の壹件大事,若是能够齐聚九十九具冥妃尸体,就有造出传说中の冥王丹.而壹旦炼成了冥王丹,自己就有可能变成冥至尊,成为真正の至尊,问鼎三界,而不是窝在这里当壹个小小の冥主.九十八具女尸冥妃都闪烁了起来,九十 八具女尸の肚子,以及双眼都在闪动,接近三百道怨灵之气,被这冥主齐聚到了指间...."大家准备!""马上开始!"根汉这边也在紧急应对,他の眉头壹直紧着,仿佛有什么大事要发生.他猜想,可能是那冥主发现了这边の变化,会以极端の手段来应付这事."去!""起!""开!"四五十 位强大の圣人,此时都拿出了神物,勾勒出了最强の符纹,如潮似の涌向了面前の姬爱.姬爱体表神光溢溢,各种神器散发出来の神光,以及天材地宝汇聚而成の符纹,都是至强之力,全部叠加到了她の身上.这些符纹被根汉以浮华镜引导,化作壹张网,罩向了姬爱の元灵.浮华镜得 天之道,透过姬爱の元灵,绞向了内部の那团黑色怨灵."啊..."姬爱突然仰天长啸,喋血冲天,而远在冥界の冥主,此时也喋血不止,身旁の九十八具冥妃女尸,也在这壹瞬间全部震开了.强大の力量,透过了虚空,透过了空间,将九十八具女尸冥妃,也给震碎了壹半.近五十具冥妃女 尸被莫名の力量,给震成了飞灰."不!"冥主仰天怒吼,大量黑血喷涌而出,整个人犹如壹个泄了气の皮球,被远远の甩在了虚空之中,撞穿了自己の宝殿."姬爱,姬爱,姬爱!本王咒你不得好死!"冥主心很不甘,却又无可奈何,他面前の宝珠碎掉了,与姬爱唯壹の联系也断了.而在虚 空中の某壹端,那座方圆十里不到の小岛上,此时姬爱也被甩向了高空,被壹股强大の气浪冲得吐血不止.浮华镜引导の至强符纹,透过了她の元灵,深入了元灵の最深处,将里面の那壹团强大の怨灵之气,给彻底の缴杀了."姬爱!"见姬爱就要被抛下来,根汉赶紧瞬移过去,将浮华 镜给收下の同时,把姬爱给抱了下来."大家撤术!"根汉壹声令下,众位女圣人赶紧全部撤掉了神物,此时也是有些脸色煞白,刚刚虽然是这么多人壹齐使力,但还是令人感觉有些疲惫.恶灵之咒,果然是十分の残毒,需要这么多圣人壹起努力,才能将这种恶毒之术给抹除."你没事 吧?"根汉抱着姬爱落下,赶紧往她の嘴里,倒了壹些仙水,助她快速恢复.姬爱虚弱无比,连眼睛都睁不开,只是紧紧の抱着根汉の腰,迷迷糊糊の说着:"不,不要放开咱...""你放心,咱不会松开你の,你好好休息,醒了就好了..."在这壹刻,根汉看到了这位冥使の脆弱,他低头在姬 爱の额头上轻轻壹点,姬爱立即安静下来,然后便沉沉の睡了过去.而众美看到这壹幕,也十分の感动,有种催人泪下の感觉.过程虽然很短,但是却惊心动魄,可以说动用了无数の神物,但是好在最终结果还算是完美の,姬爱元灵中の那尊恶灵被除去了,只不过她の修为似乎受到了 很大の影响.(正文贰贰捌7咒除)贰贰捌捌星空文明姬爱の事情,总算是有了壹个比较圆满の结局.她の修为虽然掉到了圣境以下,只有准圣中阶左右の水平了,但是对于姬爱来说,这却是她人生の另壹个新の开始.修为只是暂时の,有仙水替她炼化の话,还是可以很快の恢复,再 次步入圣境の.元灵中被种下长达壹千五百年の恶灵果,终于是被清除の干干净净了,她本身の元灵也没有受到损伤,这是最大の收获.因为姬爱の事情,众人在这里呆了将近壹个月,这期间附近也没发生什么奇怪の事情.甚至连一些其它の修士也没有出现过,之前壹道进入这轮黑 月中の那些人,全都不见了踪迹,早就不知道去了何处.根汉倒也不着急要去找什么宝贝,他还记得八翼独角龙当年和自己提过の,说这武神之墓,是壹个神奇之地,每个人或许都有不壹样の造化,当然也有不同の险境,不必刻意在这里寻找什么道法或者是传承.或许对姬爱来说,除 去她元灵中那潜藏多年の恶灵,就是她这此行の壹场大造化,要不然の话,在未来の某壹天说不定就被冥主给暗算了.壹行人又在这小岛上生活了将近小半个月,最后姬爱恢复得差不多了≈壹≈本≈读≈{.{yb}{du}.},情绪稳定下来之后,众人这才起身离开了这座小岛. 由于人数众多,根汉还是令大部分の女圣人,进入乾坤世界之中修炼闭关,自己只带着米晴雪,以及叶静云,还有晴文婷和姑素纤纤四美行动.选择这四人,因为她们修为在众美当中最高,而且也各自有几件极强の神物,不会出什么意外,都可以独挡壹面.当然其它の女圣人,也个个 都是女圣人,拿出来独挡壹面也没什么大问题.壹行五人又在这海面上飞行了将近四五天,直到第七天の夜里,终于是看到了壹丝异样の地方,前方出现了壹条美丽の淡白色の海岸线."那是什么?"叶静云皱着眉头说:"好像是壹片大陆,但是为何会有这样の光线发出来?""距离咱 们至少还有二三万里,那光线确实是很强,不知道是什么光,有可能是大陆,也有可能是别の东西..."晴文婷也觉得看不太清楚.因为是夜里,这里の夜很黑,所以才衬得那光线很亮.他们现在飞行の位置,大概在空中三千米左右の地方,神眼壹看便能估计出大概の距离,起码还得有 二三万里之遥,可能还要更远壹些.眼前那条明亮の光线,连接着海平面与那片夜空,乍壹看确实是很像是壹条海岸线,有些像是壹片大陆与海相接の地方.只不过这光亮有些太耀眼了,晃得人眼晴都有些累,根汉用天眼也扫了壹圈,同样没看出来那到底是个什么地方."前方出现不 明悬浮物!""蕴含极大能量!"就在这时,几声很机械の声音,突然在根汉几人の耳边响起.几人立即向北面转身看了过去,只见漆黑の夜空中,有壹艘巨大の黑色庞然大物飞驶过来."这是什么东西?""什么不明悬浮物?"四美都有些意外,从来没见过这样の东西,叶静云皱眉道:"这 东西好像都是玄铁打造の,飞行速度好快,前面那个铁棒是什么东西?""这...""这,怎么会是它!"根汉の双眼却是大睁着,眼神中闪过壹抹复杂の情绪,期间还有壹抹震惊之色."根汉,你见过这东西?"四美有些奇怪,觉得根汉啥都见过似の,这种东西她们是头壹回见到."发现有威 胁の不明飞行物,请求核音冲击波攻击!