高中物理 怎样求合力 详解
物理关于合力的概念
物理关于合力的概念合力是指若干个力作用于同一个物体上时,产生的效果力。
在物理学中,力是描述物体运动状态变化的原因,而合力则是多个作用力合成的结果。
首先,我们先来讨论关于合力的概念。
合力是将作用在同一物体上的力进行叠加而得到的结果力。
具体来说,合力的大小等于各个作用力的矢量和的大小,方向等于各个作用力的矢量和的方向。
假设有两个作用在同一物体上的力F1和F2,它们的合力可以用矢量和的方法表示,即F = F1 + F2。
合力的作用效果可以看作是一个单一的力直接作用在物体上,从而产生相应的加速度或使物体保持平衡状态。
接下来,我们来看看合力的计算方法。
当合力的大小和方向已知时,可以直接使用合力公式来计算。
在一维情况下,合力的大小等于各个力的代数和(考虑正负号),而在二维或三维情况下,合力的大小等于各个力合成后的矢量和的模。
合力的方向则可以由各个力合成后的矢量和的方向得到。
在合力的计算中,需要注意力的方向和计算方向的一致性,以及正负号的运用。
当多个力相互垂直时,可以使用勾股定理计算合力的大小。
非常重要的一点是要记住,合力只与作用力有关,与被作用物体的质量无关。
再来看看合力的性质。
合力遵循矢量和的规则,即合力的大小等于各个力的矢量和的大小,方向等于各个力的矢量和的方向。
合力的大小可以是正值、负值或零,正值说明合力的方向与参考方向一致,负值则说明合力的方向与参考方向相反,零值则说明合力为零,即物体处于力的平衡状态。
合力的方向由各个力的方向决定,如果各个力的方向相同,则合力的方向与它们一致;如果各个力的方向相反,则合力的方向与它们相反。
此外,合力与物体的质量无关,只取决于作用力本身。
最后,我们来看看合力对物体运动的影响。
合力的大小和方向决定了物体受到的加速度。
根据牛顿第二定律,物体的加速度等于合力除以物体的质量,即a = F/m。
根据这个公式,我们可以看出,当合力为零时,物体将保持静止或匀速直线运动;当合力不为零时,物体将产生加速度,从而改变其运动状态。
高一物理合力摩擦力知识点
高一物理合力摩擦力知识点在学习物理学的过程中,我们会接触到各种各样的力,其中合力和摩擦力是我们非常重要的概念。
本文将详细介绍高一物理中的合力和摩擦力知识点,并给出相关的例子和计算公式,帮助大家更好地理解和应用这些知识。
1. 合力合力是指在同一物体上作用的多个力的合成。
当多个力作用于一个物体上时,它们可能有相同的方向,也可能有相反的方向。
根据力的合成原理,我们可以将这些力按照大小和方向进行合成,得到一个合力。
当多个力的方向相同时,它们的合力等于它们的矢量和。
例如,当两个力F1和F2的方向相同时,它们的合力F可以表示为F =F1 + F2。
当多个力的方向相反时,它们的合力等于它们的差。
例如,当两个力F1和F2的方向相反时,它们的合力F可以表示为F = |F1 - F2|,其中|F1 - F2|表示F1和F2的差的绝对值。
2. 摩擦力摩擦力是指当物体相对运动或有相对运动趋势时,在接触面上由于摩擦而产生的阻碍运动的力。
摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和物体之间的压力有关。
根据物体之间的接触情况,摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是指当物体处于静止状态时,摩擦力与外力大小相等且方向相反的力。
当我们试图推动一个静止的物体时,静摩擦力会阻止物体运动,直到外力的大小超过静摩擦力的大小,物体才会开始运动。
静摩擦力的大小可以用公式F静= μ静 * N来计算,其中μ静是静摩擦系数,N是物体受到的压力。
动摩擦力是指当物体处于运动状态时,摩擦力的大小与外力大小相等且方向相反的力。
动摩擦力的大小可以用公式F动= μ动 * N来计算,其中μ动是动摩擦系数,N是物体受到的压力。
3. 应用示例现在我们来看一些应用示例,以更好地理解合力和摩擦力的概念。
示例一:小明用力推一个质量为10kg的物体,静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.15。
如果小明推的力为30N,则静摩擦力和动摩擦力分别是多少?解:首先计算物体受到的压力N,N = m * g = 10kg * 9.8m/s^2 = 98N。
物理合力知识点总结
物理合力知识点总结一、合力概念合力是指多个力共同作用在同一个物体上时产生的一个力的效果。
合力可以改变物体的速度、形状、位置和状态。
在物理学中,力是描述物体运动和形变的重要概念,而合力则是描述多个力共同作用在一个物体上时的效果。
二、合力的性质1. 合力的方向:合力的方向由多个力的方向决定,可以是合力的方向与力的方向相同,也可以是相反,也可以是正交方向。
2. 合力的大小:合力的大小由多个力的大小决定,根据合力的性质可以是合力的大小与最大力相等,也可以小于最大力。
3. 合力的效果:多个力共同作用在一个物体上时,合力可以改变物体的速度、形状、位置和状态。
如果多个力的方向相同则是增大合力的效果,如果多个力的方向相反则是减小合力的效果。
三、合力的计算1. 合力的大小:合力的大小可以通过多个力的大小相加得到,即F = F1 + F2 + ... + Fn。
2. 合力的方向:合力的方向由多个力的方向决定,可以是合力的方向与力的方向相同,也可以是相反,也可以是正交方向。
3. 合力的结果:多个力共同作用在一个物体上时,合力可以改变物体的速度、形状、位置和状态。
如果多个力的方向相同则是增大合力的效果,如果多个力的方向相反则是减小合力的效果。
四、合力的应用1. 静力学:在静力学中,合力的概念被广泛应用。
通过合力的计算可以确定物体的平衡状态,可以解决物体受力平衡的问题。
2. 动力学:在动力学中,合力的概念同样重要。
通过合力的计算可以确定物体的加速度,可以解决物体受力运动的问题。
3. 弹性力学:在弹性力学中,合力的概念同样重要。
通过合力的计算可以确定物体的形变情况,可以解决物体受力形变的问题。
五、合力的实例1. 杠杆原理:杠杆原理是利用合力的概念来解决物体受力平衡和运动问题的一种重要方法。
通常是通过多个力共同作用在一个物体上来实现物体的平衡或运动。
2. 摩擦力:摩擦力是由多个力共同作用在一个物体上产生的一种重要力。
通常是摩擦力的大小和方向由多个力的大小和方向决定。
高一物理合力的知识点
高一物理合力的知识点合力是物理学中一个重要的概念,它涉及到力的合成和分解,也是我们在日常生活中常常遇到的现象。
了解合力的知识,可以帮助我们更好地理解物理世界的运动规律。
首先,我们先来了解力的合成。
合成是指将两个或多个力合并为一个力的过程。
在直角坐标系中,如果有两个力F1和F2,它们的作用点在同一点上,那么合力F的大小等于F1和F2的大小之和。
合力F的方向可以用向量相加的方法得到:在直角坐标系中,将F1的向量和F2的向量相连成一个平行四边形,合力F的向量就是平行四边形的对角线。
合力的概念在日常生活中应用广泛。
比如在玩沙滩排球时,队友传球给你时,你需要判断球的方向和速度,然后准确地击球。
你可以通过合力的概念来分析球的运动,选择合适的角度和力度来应对球的来势。
又比如,在搬运重物时,我们往往需要两个人合力才能将物体移动。
对于分工协作的任务,合理运用合力的知识可以提高工作效率。
除了合成,物理学中还有一个重要的概念是力的分解。
分解是指将一个力拆分为多个力的过程。
在直角坐标系中,如果有一个力F沿着斜线方向,我们可以将它分解为两个力F1和F2,一个沿着水平方向,一个沿着垂直方向。
F1和F2的大小分别为F的大小与斜线角度的余弦和正弦的乘积。
这样,我们可以通过分解力的方向和大小,更好地了解物体所受到的各个力的作用。
合力和分解的概念在研究物体受力平衡和不平衡状态时非常有用。
当物体所受到的各个力合成为零时,物体处于力的平衡状态,即所受的合力为零,物体不发生加速度的变化。
例如,在一个运动员站立的情况下,重力向下的力和地面向上的力互相抵消,合力为零,运动员保持平衡。
相反,当物体所受的合力不为零时,物体处于力的不平衡状态,即物体会发生加速度的变化。
这也是我们通常所说的牛顿第二定律——物体的加速度与所受合力成正比,与物体的质量成反比的关系。
了解合力的知识不仅可以帮助我们更好地理解物体的运动规律,还可以帮助我们在解决实际问题时做出合理的决策。
高一物理怎样求合力
2.两个共点力,大小都是50 N,如果 要使这两个力的合力也是50 N,这两个 力之间的夹角应为(c )
A.300 B.600 C.1200 D.1500
3.两个共点力的合力的最大值为35 N,最小值
为5 N,则这两个力的大小分别为 1 N和 2 N若这两力的夹角为900,则合力的5大小为205
N.
中较大的同向。
③合力的取值范围, |F1-F2| ≤F ≤ F1+F2 ④夹角θ越大,合力就越小。
⑤合力可能大于某一分力,也可能小于某一分 力。
1.关于两个大小不变的共点力F1、F2与其合力 F的关系,下列说法中正确的是( C)
A.F的大小随F1、F2间夹角的增大而增大 B.F的大小一定大于F1、F2中的最大者 C.F的大小随F1、F2间夹角的增大而减小 D.F的大小不能小于F1、F2中的最小者
第 四 章
怎
样 求
§4
力
F
F1
F2
概 一、合力与分力
念
二、力的合成 求几个力的合力过程。
怎
(1)两个力的方向相同
样
求 合
(2)两个力的方向相反
力
如果力F1、F2不在同一直线上, 它们的合力大小还是相加减吗?
实验:探究求合力的方法。
平 (3)互成角度的两个力合成的方法
行
四 边
作法:
形 定 则
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。
F2
F 大小:标度
θ
o
F1
方向:角度
(4)多力合成的方法:
F123
F1234 F12
F2 F3
F1
先求出任意两个力的合力,再求出
合力的计算方法
合力的计算方法合力的计算概述合力的计算是物理学中的一项重要内容,它描述了多个力对一个物体的综合作用效果。
在许多实际问题中,我们需要计算多个力的合力,以便明确物体所受的总体力的性质和大小。
主要方法以下是常用的合力计算方法:1.向量法:–合力的向量和:当多个力作用于一个物体时,可以将每个力表示为向量,并求出它们的代数和来得到合力的向量。
这种方法适用于力的方向和大小都已知的情况。
–分解法:对于合力的向量和已知的情况,可以将合力向量分解为垂直于特定方向的两个分力,然后利用几何关系和三角函数来计算出各个分力的大小。
这种方法适用于力的方向已知,但大小未知的情况。
2.有向角法:–合力的有向角和大小:对于合力的方向和大小都未知的情况,可以利用三角函数和几何知识来计算出合力的有向角和大小。
这种方法适用于力的方向和大小都未知的复杂情况。
3.多个力的合力计算:–加法法则:对于合力的向量和已知的情况,可以利用向量的加法法则来计算多个力的合力。
这种方法适用于力的方向已知,但大小未知的情况。
–减法法则:对于合力的向量和已知的情况,可以利用向量的减法法则来计算多个力的合力。
这种方法适用于力的方向已知,但大小未知的情况。
实际应用合力的计算在各个领域都有重要应用,例如:•物理学:在力学中,合力的计算是解决物体运动和平衡问题的基础。
通过计算多个力的合力,可以确定物体的加速度和受力情况。
•工程学:在工程学中,合力的计算常用于设计建筑、桥梁和机械等物体的支撑和结构稳定性分析。
通过计算合力,可以确定物体所受的总体力的性质和大小,以保证结构的安全性。
•生物学:在生物学中,合力的计算可以帮助研究生物体的运动和力学特性。
例如,在人体力学研究中,可以通过计算肌肉的合力来分析运动姿势的优化和力量的传递。
结论合力的计算是物理学中的重要内容,可以帮助我们理解和解决各种力学问题。
通过多种方法的应用,可以计算出多个力的合力,从而揭示物体所受力的综合效果。
合力如何计算高中物理
合力如何计算高中物理
在高中物理中,合力是一个重要的概念,它描述了多个力对物
体的综合效果。
合力的计算可以通过以下几种方法进行:
1. 合力的矢量相加法,如果物体受到多个力的作用,可以将这
些力的矢量按照一定的比例相加,得到合力的矢量。
这可以通过将
每个力的矢量分解成水平和垂直分量,然后将相同方向的分量相加,得到合力的水平和垂直分量,最后再将这两个分量合成合力的矢量。
2. 牛顿第二定律,根据牛顿第二定律,合力等于物体的质量乘
以加速度。
如果已知物体的质量和加速度,可以直接计算出合力的
大小。
3. 弹簧测力计,弹簧测力计是一种常用的测量合力的工具。
它
基于胡克定律,通过测量弹簧的伸长量来计算合力的大小。
4. 力的分解法,如果物体受到多个力的作用,可以将这些力分
解成相互垂直的分力,然后分别计算每个分力的大小,最后将它们
的矢量相加得到合力的大小和方向。
需要注意的是,在计算合力时,应该考虑力的方向、大小和作用点等因素。
此外,还需要注意单位的一致性,确保计算结果的准确性。
总结起来,计算合力的方法包括合力的矢量相加法、牛顿第二定律、弹簧测力计和力的分解法。
在实际应用中,根据具体情况选择合适的计算方法,以得到准确的合力结果。
合力的计算公式
合力的计算公式合力的计算公式力是物理学中研究的一种基本概念,指产生物体运动、形状变化或变形的原因,它是物体的物理量之一。
当两个或多个力作用于一个物体时,会产生合力,合力是包含这些力的结果的力,它们的大小和方向共同决定了物体的运动。
合力的计算公式是物理学中一个重要的公式,它用于计算多个力的合力以及合力的大小和方向。
在物理学、工程学等领域中广泛应用,下面是合力的计算公式及其推导过程。
推导合力公式设有n个力F1,F2,⋯,FF,方向不一定相同,但作用于同一物体,这样它们就会合成一个合力。
首先,我们需要把所有的力表示为它们在平面内的水平和垂直分量。
设水平方向为F轴方向,垂直方向为F轴方向。
则有:F1=(F1,F,F1,F)···FF=(FF,F,FF,F)然后,我们需要先计算所有力的水平分量之和,再计算垂直分量之和。
假设水平分量之和为F,垂直分量之和为F,则有:F=Σ(FF,F)F=Σ(FF,F)分别表示所有力的水平分量之和和垂直分量之和。
接下来,通过勾股定理和三角函数求出合力的大小和方向。
合力的大小为:F=√F^2+F^2合力的方向为:F=tan−1(F/F)其中,F为合力与F轴正方向的夹角。
以上就是合力的计算公式的推导过程。
下面,我们将对公式进行更详细的讲解,并提供一些例子以帮助读者更好地理解。
合力的计算公式1. 两个力的合力公式当只有两个力作用于同一物体时,它们的合力可表示为:F=√F1^2+F2^2其中,F1和F2分别是两个力的大小。
合力的方向与两个力的方向的夹角θ可由下式求得:θ=tan-1( Fy/Fx )其中Fy和Fx分别是合力的垂直和水平分量。
注意,夹角θ的范围应该限定在[-π, π].例1:在一个小船上,有两个人向两侧拉锚绳,两个锚绳的张力分别为F1=1200 N和F2=1500 N。
求锚的合力以及与水平面的夹角。
解:首先,我们需要把两个力表示成它们在平面内的水平和垂直分量。
【高中物理必修1第四章合力的求解方法】高中物理合力公式
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的力的合成遵循平行四边形定则。
四边形法
〔情感看法与价值观〕:通过合力与分力概念的学习,体会"等效替
就是把这两个分力平移成以不标箭头的一边为起点的一个角,平移好
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代'的物理思想,通过试验探究的学习,培育良好的物理素养和合作精神。 (2)在教学设计中引入了一个"两个打夯'生知道合力与分力的概念,理解平行四边
就是把两个分力在加另一条边,构成三角形(注:假如这两个分力不 形定则。
是首尾相连的话,可以先进行平移再画第三条线。)够成矢量三角形后,
〔过程与方法〕:经过探究合力方法的过程,归纳得出两个互成角度
用三角函数求其合力。(PS:这种方法很简洁确有局限性。)
反向两分力的肯定值相剪。求分力方向不在同一条直线上的合力简洁来说
高中物理第四章合力的求解教学反思
高中阶段有三种解法,分别是:三角形法、四边形法和正交分解法。三角
在设计和讲课的过程中,我认为缺乏有以下几点:
形法、四边形法是处理有两个分力求合力的状况下用的。
(1)在教学设计应当根据"三维目标'进行确定。
比较冗杂的一种方法,适用于多个力求合力能较快的解决问题。如有
带来的高中物理必修 1 第四章合力的求解方法,盼望对你有关心。
N 个力,基本方法是选坐标轴,把分力分解到 x 轴和 y 轴上用三角函数求
高中物理第四章合力的求解方法
出 x 轴和 y 轴上的分力,这样就化多为二。用三角形法或四边形法求就行
求分力方向在同一条直线上,用矢量法,同向两分力的肯定值相加, 了。
合力的计算公式 怎么计算合力
合力的计算公式怎么计算合力
把方向全都的相加减去方向不全都的,假如需要分解的,选择一个比较简洁的坐标系进行分解后,仍是把方向全都的相加减去方向相反的。
合力的计算公式
作用在质点上的几个力共同作用时产生假如与某一个力F的相同,那么这个力F就叫做几个力的合力(等效法)。
力F的方向便是几个力的合成之后的方向。
1、F合=F1+F2[同始终线同方向二力的合力计算];
2、F合=F1-F2[同始终线反方向二力的合力计算]。
假如有F1和F2的夹角a,就使用余弦定理获得,F合=√(F12+F22-2F1F2cosa)。
合力的原理和运用
力F的方向就是几个力的合成之后的方向。
力是矢量,合力指的是作用于同一物体上多个力加在一起的矢量和。
合力是矢量,矢量的加减法满意平行四边形法则和三角形法则。
假如两个力不共线,则对角线的方向即为合力的方向。
假如两个力的方向相同,则合力等于两个力的和,方向不变。
假如两个力的方向相反,则合力等于两个力的差,方向和大一点的力的方向相同。
假如两个力是平衡力(大小相等,方向相反的两个力),合力为零。
∑F=0。
合力的公式
合力的公式合力的公式,即受力的合力公式,是物理学中的一个重要公式,用于计算多个受力作用在同一物体上时的合力。
合力的公式可以帮助我们更好地理解物体在外力作用下的运动规律,并在实际生活中有着广泛的应用。
合力的公式可以表示为:F = F1 + F2 + F3 + ... + Fn,其中F表示合力,F1、F2、F3等表示作用在物体上的各个力。
这个公式告诉我们,合力等于所有作用在物体上的力的矢量和。
在物理学中,力是描述物体运动状态的基本概念之一。
力的作用可以改变物体的速度、形状和方向。
当多个力同时作用在一个物体上时,合力就成为了非常重要的概念。
合力的公式可以帮助我们计算多个力的合成效果。
例如,当一个物体受到两个相互作用的力时,可以使用合力的公式求得这两个力的合力,进而确定物体的加速度和运动状态。
在实际生活中,合力的公式有着广泛的应用。
例如,在建筑工程中,需要计算多个力的合力来确定建筑物的结构和强度。
在航空航天领域,合力的公式可以帮助工程师计算多个推力的合力,从而设计出更有效的发动机和推进系统。
在机械工程中,合力的公式可以帮助设计师确定多个力对物体的影响,进而优化机械结构。
合力的公式还可以帮助我们理解复杂的物理现象。
例如,当一个物体受到多个力的作用时,可以通过计算合力来确定物体的运动轨迹和速度变化。
这对于研究天体运动、地球的自转和公转等天文现象非常重要。
除了合力的公式,还有一些相关的概念也非常重要。
例如,力的方向和大小可以用矢量来表示。
合力的方向和大小取决于各个力的方向和大小。
当各个力的方向相同时,合力的方向与各个力的方向相同;当各个力的方向相反时,合力的方向与各个力的方向相反。
合力的大小等于各个力的大小之和。
合力的公式是一个基本的物理学公式,它在解决力的合成问题中起到了重要的作用。
通过合力的公式,我们可以更好地理解和分析物体的运动规律,并应用到实际问题中。
合力的公式是我们学习和研究物理学的基础,对于培养我们的科学思维和解决实际问题具有重要意义。
合力的计算公式怎么计算合力
合力的计算公式怎么计算合力合力是指两个或多个力作用在同一个物体上时产生的总效果力。
计算合力需要考虑力的大小和方向。
合力的计算公式如下:1.对于平行力:若所有力的方向相同,合力等于所有力的代数和;若所有力的方向相反,合力等于所有力的代数和的相反数。
2.对于不平行力:首先将力分解为相互垂直的两个方向上的分力,然后计算每个方向上的分力的代数和,并将两个方向的分力合成为合力。
下面将详细介绍两种情况下合力的计算方法。
1.平行力的计算:当所有力的方向相同或者相反时,计算合力的方法如下:a.若所有力的方向相同:合力=F1+F2+F3+...+Fn例如,如果有三个大小分别为5N、8N和10N的向右的力作用在同一个物体上,则合力为:合力=5N+8N+10N=23N,向右。
b.若所有力的方向相反:合力=-(F1+F2+F3+...+Fn)例如,如果有两个大小分别为6N和4N的向左的力和一个大小为3N 的向右的力作用在同一个物体上,则合力为:合力=-(6N+4N+3N)=-13N,向左。
2.不平行力的计算:当力不平行时,需要先将力分解为两个彼此垂直的方向上的分力,然后计算每个方向上的分力的代数和,并将两个方向的分力合成为合力。
a.分解力:将力按照已知的角度分解成水平方向上的分力和垂直方向上的分力。
b.计算每个方向上的分力的代数和:按照平行力的计算方法,计算每个方向上的分力的代数和。
c.合成合力:将每个方向上的分力的代数和按照它们的方向合成为合力。
合力的大小可以使用勾股定理计算,即合力的大小等于两个方向上的分力的平方和的平方根。
例如,有一个大小为8N的向右的力和一个大小为6N的向上的力作用在同一个物体上,则合力的计算如下:a.分解力:可以将8N的向右力分解成水平方向上的分力和垂直方向上的分力,分力大小和方向可以使用三角函数来计算。
水平方向上的分力= 8 N × cosθ垂直方向上的分力= 8 N × sinθb.计算每个方向上的分力的代数和:根据计算的分力的方向,按照平行力的计算方法计算每个方向上的分力的代数和。
高中物理怎样求合力例题解析 沪科版 必修1
怎样求合力-例题解析本节重点是力的平行四边形法则.难点是用图解法和计算法求合力.矢量的合成用平行四边形法则,标量的合成用代数加法.因此,求几个力的合力的过程,就是作平行四边形的过程.只要能正确地作出平行四边形,就可以正确地求出合力.平行四边形的邻边为分力,其对角线为合力,夹角为力的方向.通常有两种求合力的方法:图解法和计算法.使用比较多的是计算法.因为数学作为一种工具,物理学中常常运用其方法结合物理意义来解决实际问题.在实际使用时,主要是解决直角三角形的问题,对于较简单的斜三角形,也能利用正弦定理、余弦定理等知识来求解.如果两个力在一条直线上,则可以通过规定正方向的方法,把矢量运算转化为代数运算.与正方向相同的力取正值,与正方向相反的力取负值,然后进行代数运算.【例1】物体受到两个力F 1和F 2,F 1=30 N ,方向水平向左,F 2=40 N ,方向竖直向下.求这两个力的合力F .思路:两个分力的大小和方向已知,可以通过平行四边形法则求合力.求合力的过程就是作平行四边形的过程.解析:图解法:取单位长度为10 N 的力,则取3个单位长度,取4个单位长度自O 点引两条有向线段OF 1和O F 2.以OF 1和OF 2为两个邻边,做平行四边形如图4-1-5所示,则对角线OF 就是所要求的合力F .量出对角线的长度为5个单位长度.则合力的大小F =5×10 N =50 N .用量角器量出合力F 与分力F 1的夹角θ为53°.计算法:实际上是先运用数学知识,再回到物理情景.在如图4-1-5所示的平行四边形中,ΔOFF ,为直角三角形,根据直角三角形的几何关系,可以求得斜边OF 的长度和OF 与OF 1的夹角,将其转化为物理问题,就可以求出合力F 的大小和方向.则 F =2221F F =50 N ,tan θ=12F F =34, θ为53°.图4-1-5【例2】已知三个共点力的F 1、F 2和F 3,合力为零.F 1=10 N ,方向水平向左,F 2=4 N ,方向水平向右,求F 3的大小和方向.思路:因为三个力在一条直线上,因此可以通过规定正方向的办法,把矢量运算转化为代数运算,从而简化问题.解析:规定水平向右为正方向,则F 1=-10 N ,F 2=4 N ,因为合力为零,则有F 1+F 2+F 3=0 即-10 N +4 N +F 3=0故F3=6 N因为F3为正值,所以F3的方向和规定的正方向相同,水平向右.【例】如图4-1-6所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角).下列四个图中,这三个力的合力最大的是…………………………()A B C D图4-1-6解析:该题考查力合成的平行四边形法则的应用.A选项中把F2平移到F1和F3的箭尾处,F2和F3构成的平行四边形的对角线正好和F1重合,即合力的大小为F1,方向与F1同向,则F、F2、F3三个力的合力为2F1.同样的方法,B选项中把F3平移,可以求得合力为零;C选项中把F3平移,可以求得合力为2F2;D 选项中把F1平移,可以求得合力为2F3.又因为图中的线段的长短表示力的大小,所以位于斜边上的F2最大.故答案选C.点评:对于平行四边形法则的考查,这是一个很好的题目.题目没有直接说平行四边形,而是给了一个三角形,三个力构成的三角形,会给人造成一个思维的错觉.其实,只要抓住力在大小和方向不发生变化时的平移不改变力的大小,就能很好地切入该题.。
《怎样求合力》 讲义
《怎样求合力》讲义在物理学中,合力是一个非常重要的概念。
当一个物体同时受到多个力的作用时,这些力共同产生的效果可以用一个力来等效替代,这个力就被称为合力。
理解和掌握如何求合力对于解决许多力学问题至关重要。
接下来,我们将详细探讨怎样求合力。
一、共线力的合力当几个力作用在同一条直线上时,求合力相对较为简单。
1、方向相同的共线力如果几个力的方向相同,那么它们的合力大小等于这些力的大小之和,方向与这些力的方向相同。
例如,一个物体受到两个水平向右的力,大小分别为 5N 和 3N,那么它们的合力大小为 5 + 3 = 8N,方向水平向右。
2、方向相反的共线力当几个力的方向相反时,合力大小等于较大力减去较小力,方向与较大力的方向相同。
比如,一个物体受到水平向左的力8N,同时受到水平向右的力3N,因为 8N 大于 3N,所以合力大小为 8 3 = 5N,方向水平向左。
二、不共线力的合力对于不共线的力,我们通常使用平行四边形定则或三角形定则来求合力。
1、平行四边形定则如果有两个力 F1 和 F2,以这两个力为邻边作平行四边形,那么它们所夹的对角线就表示合力 F 的大小和方向。
具体步骤如下:(1)将两个力的起点重合。
(2)以这两个力为邻边作平行四边形。
(3)从两个力的起点出发的对角线即为合力。
例如,有一个力 F1 大小为 4N,方向正东,另一个力 F2 大小为 3N,方向正北。
以 F1 和 F2 为邻边作平行四边形,通过勾股定理可以计算出合力的大小:合力大小=√(4²+ 3²) = 5N合力的方向可以通过三角函数来确定。
设合力与正东方向的夹角为θ,则tanθ =3/4,通过查三角函数表或使用计算器,可以得到θ 的值。
2、三角形定则三角形定则是平行四边形定则的简化。
如果将其中一个力平移,使其起点与另一个力的终点重合,那么从第一个力的起点指向第二个力的终点的有向线段就表示合力。
三、多个力的合力当物体受到多个力的作用时,可以逐步使用平行四边形定则或三角形定则来求合力。
高中物理合力公式推导
高中物理合力公式推导高中物理中,合力公式的推导可是个相当重要的知识点。
咱们先来看看啥是合力。
比如说,你拉着一个箱子,左边有个人也在拉,这时候箱子受到的总的力,就是你们俩拉力的合力。
那合力公式是咋来的呢?咱们从最简单的情况开始。
假设一个物体受到两个力,分别是F1 和F2,而且这两个力的方向在同一条直线上。
如果这两个力的方向相同,那合力 F 合就等于 F1 + F2。
这很好理解吧,就像你和小伙伴一起同向推一个桌子,使的劲加起来就是总的推力。
要是这两个力的方向相反呢,合力 F 合就等于 F1 - F2 啦,方向跟较大的那个力相同。
比如说,你往左推桌子用了 5N 的力,小伙伴往右推用了 3N 的力,那合力就是 2N,方向向左。
但如果这两个力不在同一条直线上呢?这就有点复杂啦,不过别担心,咱们有办法。
这时候就得引入平行四边形定则。
假设力 F1 和 F2 是平行四边形的两条邻边,那以这两个力为邻边作出的平行四边形,它的对角线就表示合力。
我记得我有一次给学生讲这个知识点的时候,有个特别调皮的学生,他一脸疑惑地问我:“老师,这平行四边形定则咋就这么神奇呢?”我就拿了两根绳子,一头系上一个小重物,另一头分别让两个同学从不同方向拉,然后在黑板上画出他们力的方向,再按照平行四边形定则画出合力的方向,接着让他们松手,看看重物移动的方向是不是跟合力的方向差不多。
这一下子,全班同学都恍然大悟了。
咱们接着说推导。
为了更严谨地推导,咱们可以用数学方法。
假设力F1 的大小是F1,方向与 x 轴的夹角是α,力 F2 的大小是 F2,方向与 x 轴的夹角是β。
那力 F1 在 x 轴和 y 轴上的分量分别是F1x = F1cosα ,F1y = F1sinα 。
力 F2 在 x 轴和 y 轴上的分量分别是 F2x = F2cosβ ,F2y = F2sinβ 。
所以合力在 x 轴上的分量Fx = F1x + F2x = F1cosα + F2cosβ 。
不同直线上合力的计算公式
不同直线上合力的计算公式在物理学中,合力是指作用在物体上的所有力的矢量和。
当物体受到多个力的作用时,我们可以利用合力的计算公式来求解合力的大小和方向。
不同直线上合力的计算公式有以下几种。
1. 同一直线上合力的计算公式当多个力作用在同一直线上时,它们的合力等于各力的代数和。
如果力的方向与直线方向一致,则力的代数和为正;如果方向相反,则力的代数和为负。
因此,同一直线上合力的计算公式可以表示为:F = F1 + F2 + F3 + ... + Fn其中,F表示合力的大小,F1、F2、F3等表示各个力的大小。
2. 互相垂直的直线上合力的计算公式当多个力作用在互相垂直的直线上时,它们的合力可以通过勾股定理来计算。
假设有两个相互垂直的力F1和F2,它们的合力F可以通过以下公式来求解:F = √(F1^2 + F2^2)其中,F表示合力的大小,F1和F2表示两个力的大小。
3. 夹角不为90度的直线上合力的计算公式当多个力作用在夹角不为90度的直线上时,我们可以利用三角函数来计算合力的大小和方向。
假设有两个力F1和F2,它们夹角为θ,合力F的大小可以通过以下公式来求解:F = √(F1^2 + F2^2 + 2F1F2cosθ)合力的方向可以通过以下公式来求解:tanθ = (F2sinθ) / (F1 + F2cosθ)其中,F表示合力的大小,F1和F2表示两个力的大小,θ表示两个力之间的夹角。
通过以上三种不同直线上合力的计算公式,我们可以方便地求解物体所受合力的大小和方向。
这些公式的应用范围广泛,涉及到力学、静力学、动力学等多个领域。
在实际问题中,我们可以根据具体情况选择合适的计算公式,以便更准确地分析和解决问题。
总结起来,合力的计算公式主要取决于力的方向和夹角。
同一直线上的合力可以直接求和,互相垂直的力可以利用勾股定理求解,夹角不为90度的力可以利用三角函数求解。
这些公式为我们解决物理问题提供了便利,使我们能够更好地理解和应用力学原理。
高中物理 五种方法巧求合力(扫描版)
五种方法巧求合力
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针对训练
解析 如图所示,两根等长的轻绳将日光
F1
F2
灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方
向的夹角都为45°,日光灯保持水
平,所受重力为G.则( A C ) A.两绳对日光灯拉力的合力大
小为G
三力平衡
B.两绳的拉力和重力不是共点力
G
C.两绳的拉力大小分别为 和 2G
学高中习物探理·究必修区1·沪科版
第4章 怎样求合力与分力
4.1 怎样求合力(一)
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学习目标定位
1 知道合力与分力的概念及力的合成的概念
2 理解平行四边形定则是ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ切矢量合成的普遍法则, 会用平行四边形定则求合力,知道分力与合力间 的大小关系
3 知道共点力的概念,会用作图法、计算法求合力
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知识储备区
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学习探究区
一、合力与分力
【问题设计】
答案
作用效果相同,可以等效替代.
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学习探究区
【要点提炼】
等效替代
相同 同一物体
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1.(合力与分力的关系) 两个共点力的大小分别为
F1=15 N,F2=8 N, 它们的合力大小不可能
等于( B ) A.9 N B.25 N C.8 N D.21 N
解析
F1、F2的合力范围是: F1-F2≤F ≤F1+F2
7 N≤F≤23 N
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答案
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530
解析 解法二:计算法
F1=30N
1.分别作力F1、F2的示意图 2.作平行四边形,用几何关系算出合力F
F
F2=40N
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作平行四边形
用刻度尽量对角线长度 计算合力大小
用量角器量F与F1(或F2) 的夹角
得出合力方向
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学习探究区
F12 F22
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学习探究区
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学习探究区
平行四边形
增大
减小
F1+F2 |F1+F2|
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学习探究区
平行四边形定则
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学习探究区
四 . 计算合力大小的方法 求共点力的合力一般有两种方法: 1.图解法
选标度
作F1、F2的图示
解析 T
F T
D
分析图中B点受力 根据几何关系可知: F = T = mg = 100N
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自我检测区
4.(求合力的方法)
物体只受两个力F1和F2的作用,F1=30 N,方向
水平向左,F2=40 N,方向竖直向下,求这两个力
的合力F.
10N
530
F
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典例精析
二、求合力的方法 例2:……,假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹 角都是30°,每根钢索中的拉力都是3×104 N,那么 它们对塔柱形成的合力有多大?方向如何? 解析 解法二:计算法
作出力的平行四边形(菱形) 根据图中几何关系:
方向:竖直向下
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典例精析
二、求合力的方法
例2:……,假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹 角都是30°,每根钢索中的拉力都是3×104 N,那么 它们对塔柱形成的合力有多大?方向如何?
解析 解法一:作图法
取单位长度为1×104 N F1和F2的都是3个单位长度 量得对角线长为5.2个单位长度, 所以合力的大小为: F= 5.2×104 N(方向:竖直向下)
解析 解法一:作图法
F1=30N
1.取单位长度
2.按单位长度分别作力F1、F2
3.作平行四边形,画出合力F 4.求合力大小(直尺量线段长度)
和方向(量角器量夹角)
F =50N F2=40N
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自我检测区
4.(求合力的方法)
物体只受两个力F1和F2的作用,F1=30 N,方向 水平向左,F2=40 N,方向竖直向下,求这两个力 的合力F.
解析
合力大小的范围为: |F1-F2|≤F≤F1+F2
F 可比F1、F2中的 最小者小, 也可以比F1、F2中的 最大者大
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典例精析
二、求合力的方法 例2:杨浦大桥是继南浦大桥之后又一座跨越黄浦江的 我国自行设计建造的双塔双索面迭合梁斜拉桥,如图所 示.挺拔高耸的208米主塔似一把利剑直刺穹苍,塔的两 侧32对钢索连接主梁,呈扇面展开,如巨型琴弦,正弹 奏着巨龙腾飞的奏鸣曲.假设斜拉桥中某对钢索与竖直 方向的夹角都是30°,每根钢索中的拉力都是3×104 N ,那么它们对塔柱形成的 合力有多大? 方向如何?
自我检测区
解析 AD
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自我检测区
3.(求合力的方法) 水平横梁一端A插在墙壁 内,另一端装有一小滑轮 B.一轻绳的一端C 固定于 墙壁上,另一端跨过滑轮 后悬挂一质量为m=10 kg 的重物,∠CBA=30°, 如图所示,则滑轮受到绳 子的作用力大小为 (g取10 N/kg)( C )
典例精析
一、合力与分力的关系
例1:关于两个大小不变的 共点力F1、F2与其合力F 的 关系,下列说法中正确的是( B) A.F 大小随F1、F2间夹角 的增大而增大 减小
B.F 大小随F1、F2间夹角 的增大而减小
C.F 大小一定小于F1、F2 中最大者
D.F 大小不能小于F1、F2 中最小者
2G 2
两绳拉力的作用线与重力作 用线的延长线交于一点,这
2
三个力是共点力
D.两绳的拉力大小分别为G/2和 利用几何关系,解得: G/2
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课堂要点小结
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课堂要点小结
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