三力的合成和分解

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
条件是:
分力F1与合力F在同一直线上。
力的矢量三角形分析力 的动态变化
(2)力的正交分解法
在物理问题中,常常把一个力分解 为互相垂直的两个分力,这种分解方法 叫正交分解法。
根据平行四边形定则,每一个力都分解 到互相垂直的两个方向上,分别求出这 两个方向上的力的代数和Fx、Fy,然后 再求合力 F Fx2 Fy2 .
难点剖析 1、合力大小
(1)二力(F1、F2)的合力F的取值范 围:
F1F2FF1F2
两分力(F1、F2)大小一定时,合力F随 它们夹角的增大而 减小 .
①θ=00时,F=F1+F2 ②θ=900时, F F12 F22 ③θ=1200时,若F1=F2,则F=F1=F2
④θ=1800时, F F1F2
重要推论: 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 。
Fn F3
F1 F2
2、分解力的方法
力的合成的结果是唯一的,而同一 个力的分解方法是任意的。通常力的分 解的依据有两种:
根据力的效果进行分解 根据解决问题方便或需要进行分解 (正交分解)
力的分解步骤:
① 确定两个分力的方向 ② 根据两个分力方向画出平行四边形 ③ 再根据平行四边形和数学知识求出两 个分力的大小和方向
(2)求几个力的合力叫做力的合成。
(3)原则:等效替代
(4)矢量与标量的根本区别: ①标量:运算满足代数加法 ②矢量:运算遵守平行四边形定则
合力一定大于分力吗?
2、力的分解
(1)分力:如果一个力作用在物体上产 生的效果与其他几个力共同作用在物体 上产生的效果相同,这几个力就叫做那 个力的分力。显然,这几个力与那个力 也是等效替代关系。
高三 物理
第二章 力、 物体的平衡
三、力的合成与分解
考纲解读
质点运动基本概念 内容
11.力的矢量运算, 力的合成和分解
要求 说明 Ⅱ
基础知识
1、力的合成 (1)合力:如果几个力同时作用于一个 物体,我们可以求出这样一个力,这个 力产生的效果跟原来几个力共同产生的 效果相同,这个力就叫做那几个力的合 力。
F2
F合
θ
F1
F F12F222F1F2cos
(2)三角形定则
是平行四边形定则的简化,本质相同。
根据平行四边形定则,合力和两个 分力必构成一个封闭的矢量三角形,叫 做力的三角形定则。
F合 F2
F1
由三角形定则可推广到多个力的合成 情况:
由共点O顺次首尾相连作出各力的图 示,然后由共点O向最后一个力的末端 所连接的有向线段即为要求的合力。
•当Fsin <F2<F时,有两解
•当F2≥F时,唯一解
θ
F1 F
结论: ①合力F大小方向不变,一个分力F1
方向不变时,另一个分力F2有最小值。 条件是: 两分力垂直。
②一个分力F1大小方向确定,合力F 方向确定时,另一个分力F2有最小值。
条件是: 分力F2与合力F垂直。
③合力F大小方向不变,一个分力F1 大小不变时,另一个分力F2有最值。
(3)合力与分力是从力对同一物体产 生的作用效果相同来定义的,
因此,作用在不同物体上的力,不 能合成,因为它们的作用效果不相同。
3、矢量的运算法则
(1)平行四边形定则
求两个互成角度的共点力F1、F2的 合力,可以用表示F1、F2的有向线段为 邻边作平行四边形,它的对角线(在两 个有向线段F1、F2之间)就表示合力的 大小和方向。
G1 G2
G
G1 G G2
(1)具体问题的定解条件 分解已知力F,只有唯一一组分力的条件:
a、已知两个不平行分力的方向 b、已知一个分力的大小和方向
讨论:分解已知力F,若已知一个分 力F1的方向和另一个分力F2的大小,则 有几种分解结果?
•当F2<Fsin 时,无解 •当F2=Fsin 时,唯一解,此时F2值最小
(2)求一个已知力的分力叫做力的分解
注意:即使是同一个力,在不同的情况 下所产生的效果往往也会是不同的。
正确理解合力、分力及二者的关系
(1)合力和分力不能同时共存,不能既 考虑了合力,又考虑分力,这就增加Βιβλιοθήκη Baidu 力。
(2)不要把受力分析与力的分解相混淆, 受力分析的对象是某一个物体,分析的 力是实际受到的性质力;而力的分解的 对象则是某一个力,是用分力代替这个 力。
F合 F3
F1 F2
(3)同一直线上的矢量运算
把矢量运算化为代数运算:
选择一个正方向,与正方向同向的矢 量规定为正值,反向的规定为负值;
未知矢量通常可以认为是正值,如果 计算结果为负值,则说明实际方向与假 设相反。
不在同一直线的矢量计算,可 以通过作图,依据问题中的条件和 问题的特征,灵活运用三角函数、 正弦定理、余弦定理、相似三角形 对边成比例等方法。
这是求多个力的合力的常用方法,也是 对物体利用平衡条件或牛顿运动定律列 方程时常用的方法。
选择坐标方向的原则:
①尽可能使未知的力不被分解,或使 尽可能少的未知力被分解
②使尽可能多的力落在坐标轴上,即 使尽可能多的力不被分解
③使未知力沿坐标轴的正方向
思考题 例1~3 物理与STS
相关文档
最新文档