課程內(nèi)容
高中物理復(fù)習(xí)課第三章《相互作用(二)》(必修1)
三、力的合成
1.合力與分力
(1)定義:如果一個(gè)力產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用的效果相同,這一個(gè)力就叫那幾個(gè)力的合力,那幾個(gè)力就叫這個(gè)力的分力。
(2)關(guān)系:合力和分力是一種等效替代關(guān)系。
2.共點(diǎn)力:作用在物體的同一點(diǎn),或作用線的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)的力。
3.力的合成:求幾個(gè)力的合力的過(guò)程。
4.力的運(yùn)算法則
(1)平行四邊形定則:求互成角度的兩個(gè)力的合力,可以用表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向。
(2)三角形定則:把兩個(gè)矢量首尾相連從而求出合矢量的方法。
補(bǔ):共點(diǎn)力合成的方法
1.作圖法
根據(jù)兩個(gè)分力的大小和方向,再利用平行四邊形定則作出對(duì)角線,根據(jù)表示分力的標(biāo)度去度量該對(duì)角線,對(duì)角線的長(zhǎng)度就代表了合力的大小,對(duì)角線與某一分力的交角就可以代表合力的方向。
2.解析法
根據(jù)力的平行四邊形定則作出力的合成的圖示。
交角為120°的兩等大的力的合成,合力的大小與分力相等
二、合理范圍的確定方法
1.二個(gè)共點(diǎn)力的合成
|F1-F2|≤F合≤F1+F2
即兩個(gè)力大小不變時(shí),其合力隨交角的增大而減小,當(dāng)兩力反向時(shí),合力最小,為|F1-F2|,當(dāng)兩力同向時(shí),合力最大,為F1+F2
2.三個(gè)共點(diǎn)力的合成
(1)最大值:三個(gè)力同向時(shí),其合力最大,為Fmax=F1+F2+F3
(2)最小值:以這三個(gè)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;如不能,則合力的最小值的大小等于最大的一個(gè)力減去另外兩個(gè)力和的絕對(duì)值,F(xiàn)min=F1-|F2+F3|(F1為三個(gè)力中最大的力)
1.確定以下兩組共點(diǎn)力的合力范圍
(1)3N,5N,7N (2)3N,45N,9N
解析:(1)3N和5N的合理范圍為2N≤F小于等于8N
若取F=7N,則和第三個(gè)力(7N)合成時(shí),合力可以為零
即Fmin=0;
若取F=8N,則和第三個(gè)力(7N)合成時(shí)合力可取最大值,即Fmax=15N
四、力的分解
1.概念:求一個(gè)力的分力的過(guò)程
2.遵循的原則:平行四邊形定則或三角形定則
3.分解的方法
(1)按力產(chǎn)生的實(shí)際效果進(jìn)行分解
(2)正交分解
4.按力的效果分解
(1)根據(jù)力的實(shí)際作用效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向;
(2)再根據(jù)兩個(gè)實(shí)際分力方向畫(huà)出平行四邊形
(3)最后由平鄉(xiāng)四邊形只是求出兩分力的大小
②正交分解各力,即分別將各力投影到坐標(biāo)抽上,分別求x軸和y軸上各力投影的合力Fx和Fy,其中Fx=F1x+F2x+F3x+......;Fy=F1y+F2y+F3y+....
③求Fx與Fy的合力即為共點(diǎn)力的合力
合力大?。篎=√Fx2+Fy2
合力的方向與x軸夾角等于:arctanFy/Fx
2.
如圖所示,輕繩AO和BO共同吊起質(zhì)量為m的重物,AO與BO垂直,BO與豎直方向的交角為θ,OC連接重物,則(AC )
A AO所受的拉力大小為mgsinθ
B AO所受的拉力大小為mg/sinθ
C BO所受的拉力大小為mgcosθ
D BO所受的拉力大小為mg/cosθ
五、受力分析
1.概念
把研究對(duì)象(指定物體)在指定的物理環(huán)境中受到的所有力都分析出來(lái),并畫(huà)出物體所受力的示意圖,這個(gè)過(guò)程就是受力分析。
2.受力分析的一般順序
先分析重力,然后按接觸面分析接觸力(彈力、摩擦力),再分析其他力(電磁力、浮力等),最后分析已知力。
六、共點(diǎn)力作用下物體的平衡
1.平衡狀態(tài)
物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)
2.共點(diǎn)力的平衡條件:F合=0或者F合x(chóng)=0,F(xiàn)合y=0
3.共點(diǎn)力平衡的幾條重要理論
(1)二力平衡:如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài),這兩個(gè)力必定大小相等,方向相反
(2)三力平衡:如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài),其中任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力大小相等,方向相反。
(3)多力平衡:如果物體受多個(gè)力作用處于平衡,其中任何一個(gè)力與其余力的合力大小相等,方向相反。
3.
如圖所示,在一個(gè)半圓環(huán)上用兩根細(xì)線懸掛一個(gè)重G的物體,設(shè)法使OA線固定不動(dòng),將OB線從豎直位置沿半圓環(huán)緩緩移到水平位置OB",則OA與OB線中受到的拉力FA,F(xiàn)B的變化情況時(shí)(D )
A FA、FB都增大
B FA增大、FB減小
C FA增大、FB先增大后減小
D FA增大、FB先減小后增大
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王老師
女,中教高級(jí)職稱
一直擔(dān)任高中物理的教學(xué)工作,有清晰的理性思維,豐富的高考備考經(jīng)驗(yàn),教學(xué)方式嚴(yán)謹(jǐn)、活潑。