合力与分力的观点
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合力与其分力是如何定义的?在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题,上课觉着什幺都懂了,可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣,伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题,是一些同学们的学习疑问,小编做一个统一的回复,有同样问题的同学,可以仔细看一下。
问题和答复如下:【问:合力与其分力是如何定义的?】答:我们规定,某力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用所产生的效果完全相同,这个力就是那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力。
【问:动量与冲量两者之间有何关系?】答:两者描述的问题截然不同,却又有联系。
动量是描述物体在某个时刻的量(p=mv;v是瞬时速度),而冲量是个过程量,描述的是某个过程中力f的行为与效果(i=ft)。
我们可以说,在某个时刻物体的动量大小是多少,在某个过程中某个力做了多少冲量。
做个比喻,动量就像是“动能”,而冲量就像是“功”。
【问:油膜法测量分子直径原理?】答:基本原理:把待测直径分子的油滴滴在水面上,油会逐渐水面上散开,形成单分子油膜。
如果把分子看成球形,单分子油膜的厚度就可以认为等于油分子的直径。
事先测出油滴的体积(用滴管),借助于对应的油膜的面积,两者做除法运算,即可算出油分子的直径。
【问:电磁感应总电路中热功率等于什幺?】答:总电路上所有电阻的热功率等于安培力的功率的大小。
在外界拉力或者导体棒自身动能下,导体棒运动切割磁感线,就会在其两端产生感应电动势,进而产生感应电流,有感应电流也就有安培力,感应电流流经电阻产生焦耳热。
【问:彻底掌握某个物理考点的办法?】答:高中物理知识都比较抽象,彻底吸收掉一个考点,除了明白其概念外,还要辅助做一些题。
同一个知识点可以命。
第4节力的合成第1课时合力与分力学习目标要求核心素养和关键能力1.通过实际生活实例,体会等效替代物理思想。
2.通过实验探究,得出求合力的方法——平行四边形定则。
3.会用作图法和直角三角形的知识求共点力的合力。
4.运用力的合成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。
1.科学思维等效替代2.关键能力几何法解决力的合成问题。
一、合力与分力1.合力与分力:如果力F的作用效果与F1和F2共同作用的效果相同,我们就称F为F1和F2的合力。
F1和F2为F的分力。
2.力的合成:求几个力的合力的过程。
3.合力与分力的关系:合力与分力之间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。
4.共点力:作用于物体上同一点,或者作用在同一个物体上且力的作用线相交于同一点的几个力。
【判一判】(1)合力与原来的分力间的关系是等效替代关系。
(√)(2)合力与原来那几个力同时作用在物体上。
(×)(3)共点力一定作用于物体上的同一点。
(×)二、平行四边形定则1.平行四边形定则:如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么合力F的大小和方向就可以用两个邻边之间的对角线表示出来,这叫作力的平行四边形定则。
如图所示,F表示F1与F2的合力。
2.三角形定则:把表示原来两个力首尾相接,然后再从第一个力的始端向第二个力的末端画一条有向线段,这个有向线段就可以表示原来两个力的合力,这种求合力的方法叫作力的三角形定则。
【想一想】1.用平行四边形定则如何求多个力的合力?提示多个力的合成:多个力的合成的基本方法仍是平行四边形定则。
具体做法是先任选两个分力求出它们的合力,用求得的结果再与第三个分力求合力,直到将所有的力都合成进去。
2.下图中,用三角形定则求F1、F2的合力和F3、F4的合力?提示F1与F2首尾相接,F1、F2的合力如图甲;将F3平移,使之与F4首尾相接,则F3、F4的合力如图乙。
第四节、力的合成与分解[问题设计]如图2所示,一个大人能够提起一桶水,两个小孩用力也可以提起这桶水.(1)那么大人与小孩施加的力有什么关系呢?(2)这一个力(大人的力)叫什么?那两个力(小孩的力)叫什么?知识梳理1.合力与分力(1)定义:如果一个力的作用效果与几个力共同作用的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做这个力的分力.(2)合力与分力的关系:合力与分力是作用效果上的一种等效替代关系.2.力的合成:求几个力的合力叫做力的合成.4.共点力:作用于物体上同一点,或者力的作用线相交于同一点的几个力称为共点力.5.合力与分力的三性(判断一下正误)1.合力与分力是同时作用在物体上的力.( )2.合力产生的效果与分力共同产生的效果一定相同.( )3.可以用合力代替分力.( )4.共点力不一定作用在同一物体的同一点.( )例题分析:例题1 (多选)关于F1、F2及它们的合力F,下列说法正确的是()A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同 B.两力F1、F2一定是同种性质的力C.两力F1、F2一定是同一个物体受的力 D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力变式训练1如图252所示,下列情况下日光灯所受的拉力T1、T2及重力G一定不是共点力的是 ( )甲乙丙A.甲情况下B.乙情况下C.丙情况下 D.甲、乙、丙三种情况下2两个共点力的大小分别为F1=15 N,F2=9 N.它们的合力不可能等于 ( ) A.9 N B .25 N C.6 N D.21 N探究共点力合成的规律一、实验目的1.验证互成角度的两个共点力合成的平行四边形定则2.进一步练习作图法求两个共点力的合力二、实验原理如果使F1、F2的共同作用效果与另一个力F′的作用效果相同(橡皮条在某一方向伸长一定的长度),那么,F′就是力F1、F2的合力.再以F1、F2为邻边用平行四边形定则求出合力F,那么在实验误差允许范围内,F与F′应该大小相等、方向相同.三、实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(若干)、铅笔四、实验步骤1.仪器的安装:用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上.用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套,如图253所示.2.操作与记录(1)两力拉:用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O(如图所示).用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧测力计的读数.(2)一力拉:只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向.3.作图与分析(1)理论值:在白纸上,按比例从O点开始作出两个弹簧测力计同时拉时的拉力F1和F2的图示,利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F.(2)测量值:按同样的比例,用刻度尺从O点起作出一个弹簧测力计拉橡皮条时拉力F′的图示.(3)相比较:比较F′与用平行四边形定则求得的合力F在实验误差允许的范围内是否相等.4.重复做实验:改变两个分力F1和F2的大小和夹角,再重复实验两次,比较每次的F 与F′在实验误差允许的范围内是否相等.五、误差分析产生原因减小方法偶然误差读数正视、平视弹簧测力计刻度作图(1)两分力夹角在60°~120°之间(2)弹簧测力计读数尽量大1.弹簧测力计使用前要检查指针是否指在零刻度线上,否则应校正零位(无法校正的要记录下零误差).还需用钩码检查是否存在示数值误差,若存在,应加以校正.2.被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致,拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦.3.在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同.4.在具体实验时,两分力间夹角不宜过大,也不宜过小,以60°~120°之间为宜.5.读数时应正视、平视刻度.6.使用弹簧测力计测力时,读数应尽量大些,但不能超出它的测量范围.例题分析:例题1在“验证力的平行四边形定则”实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套系在橡皮条的另一端.用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,如图255所示.请将以下的实验操作和处理补充完整:①用铅笔描下结点位置,记为O;②记录两个弹簧测力计的示数F1和F2,沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点,用刻度尺把相应的点连成线;③只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O,记录测力计的示数F3,________________________________________________④按照力的图示要求,作出拉力F1、F2、F3;⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F;⑥比较________的一致程度,若有较大差异,对其原因进行分析,并作出相应的改进后再次进行实验.变式训练1李明同学在做“验证力的平行四边形定则”实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小,(1)试在图甲中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.(2)(多选)有关此实验,下列叙述正确的是________.A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O,这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可(3)图乙是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个实验比较符合实验事实?(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)答:______________________(4)在以上实验结果比较符合实验事实的一位同学中,造成误差的主要原因是:答:________________________互成角度的两个力的合成知识梳理1.平行四边形定则求两个成一定角度的力的合力时,可以用表示这两个力的线段为邻边,作平行四边形,这两邻边所夹的对角线就表示合力的大小和方向.这种方法叫平行四边形定则.所有矢量的合成都遵循平行四边形定则.2.多力的合成求两个以上的力的合力时,可以先求出任意两个力的合力,再求出这个合力与第三个力的合力,以此类推,直到求出所有力的合力为止.3.合力与分力间的大小关系(1)两个力的合成当两分力F1、F2大小一定时,①最大值:两力同向时合力最大,F=F1+F2,方向与两力同向;②最小值:两力方向相反时,合力最小,F=|F1-F2|,方向与两力中较大的力同向;③合力范围:两分力的夹角θ(0°≤θ≤180°)不确定时,合力大小随夹角θ的增大而减小,所以合力大小的范围是:|F1-F2|≤F≤F1+F2.(2)三个力的合成三个力进行合成时,先将其中两个力F1、F2进行合成,则这两个力的合力F12的范围为|F1-F2|≤F12≤F1+F2.再将F12与第三个力F3合成,则合力F的范围为|F12-F3|≤F≤F12+F3.对F的范围进行讨论:①最大值:当三个力方向相同时F12=F1+F2,F=F12+F3,此时合力最大,大小为F max=F1+F2+F3.②最小值:若F3的大小介于F1、F2的和与差之间,F12可以与F3等大小,即|F12-F3|可以等于零,此时三个力合力的最小值就是零;若F 3不在F 1、F 2的和与差之间,合力的最小值等于最大的力减去另外两个较小的力的和的绝对值.③合力范围:F min ≤F ≤F max .求合力的方法1.作图法根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形,后用测量工具测量出合力的大小、方向,具体操作流程如下:2.计算法(1)两分力共线时:①若F 1与F 2方向相同,则合力大小F =F 1+F 2,方向与F 1和F 2的方向相同;②若F 1与F 2方向相反,则合力大小F =|F 1-F 2|,方向与F 1和F 2中较大的方向相同.(2)两分力不共线时:可以先根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图,然后由几何知识求解对角线,即为合力.以下为求合力的两种常见特殊情况:类型 作图 合力的计算两分力相互垂直大小:F =F 21+F 22方向:tan θ=F 1F 2 两分力等大,夹角为θ大小:F =2F 1cos θ2 方向:F 与F 1夹角为θ2 把两个矢量首尾相连,从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向.三角形定则与平行四边形定则实质上是一样的.例题分析:例题1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258所示,则滑轮受到绳子的作用力大小为 ( )A .50 NB .50 3 NC .100 ND .100 3 N变式训练1有两个大小相等的力F1和F2,当它们的夹角为90°时,合力为F,则当它们的夹角为120°时,合力的大小为( )A.2F B.22F C.2F D.F2 如图259所示,两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头.其中一人用了450 N的拉力,另一个人用了600 N的拉力,如果这两个人所用拉力的夹角是90°,求它们的合力.3.下列各组共点力的合力有可能等于零的是()A.16N、5N、6N B.3N、4N、5N C.4N、7N、11N D.11N、8N、20N4.在做“探究求合力的方法”中,要使每次合力与分力产生的效果相同,必须使( ) A. 每次把橡皮条拉到相同的位置 B. 每次橡皮条拉直C. 每次读出弹簧测力计的示数D. 每次记准细绳的方向5.(高一下学期开学检测)架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应,电线呈现如图所示的两种形状。
分力与合力的概念
分力和合力是物体上受到的力的两个重要概念,它们在力学中有着关键的作用。
1.分力:分力指的是一个力的分量,即一个力在某个坐标轴上的投影。
当一个力不是沿坐标轴方向的时候,可以将这个力分解成沿坐标轴的两个分力。
这个分力在特定坐标轴上的投影即为分力。
使用三角函数,可以将一个力分解成水平和垂直方向上的分力。
例如,一个斜向上的力可以被分解成水平方向和垂直方向上的两个分力,这样我们就能更好地理解力在不同方向上的作用。
2.合力:合力是多个力的矢量和,即多个力在同一方向上的矢量相加的结果。
合力的大小和方向由各个力的大小和方向决定。
如果多个力在同一方向上,它们的合力就是它们的矢量和;如果多个力在不同方向上,合力的计算需要考虑矢量的合成。
例如,多个人共同拉动一个物体,它们的合力将是各个人施加力的矢量和,决定了物体的总体加速度和运动方向。
总的来说,分力是一个力在某个坐标轴上的投影,而合力是多个力在同一方向上的矢量和。
这两个概念帮助我们更好地理解和计算物体受力的情况。
合力与分力之间的关系不正确的说法一、概述合力与分力是力学中的重要概念,它们在描述物体受力及力的作用情况时起着至关重要的作用。
然而,关于合力与分力之间的关系却存在着一些不正确的说法。
本文将分析和阐述关于合力与分力的一些常见错误说法,并对其进行澄清和纠正。
二、合力与分力的概念1. 合力的概念合力是指多个力合成后的总力,是多个力共同作用下的结果。
在物体受到多个力的作用时,这些力可能有不同的方向和大小,合力即为这些力的合成结果,其方向和大小由这些力的矢量和来决定。
2. 分力的概念分力是指合力在多个物体或多个部分之间的分配的力,是合力作用于不同部分时各部分受到的力的大小和方向。
分力是由合力根据物体的不同部分或力的不同方向进行分解而得到的。
三、关于合力与分力之间的错误说法1. 错误观点一:分力的大小等于合力的大小一些人认为分力的大小等于合力的大小,这是不正确的。
实际上,分力是由合力根据物体的不同部分或力的不同方向进行分解而得到的,它与合力的大小并不相等。
在不同方向上,合力可能会分解成多个分力,这些分力的大小和方向都是可以相互变化的,因此分力的大小并不等于合力的大小。
2. 错误观点二:合力等于所有分力之和另一些人错误地认为合力等于所有分力之和,这同样是一个误解。
合力是多个力合成后的总力,它并不等于所有分力之和。
在物体受到多个力的作用时,这些力可能在不同的方向上产生分力,而合力是这些分力合成后的总结果,因此不能简单地认为合力等于所有分力之和。
3. 错误观点三:分力的方向与合力的方向一致还有一些人错误地认为分力的方向与合力的方向是一致的,这同样是一个误解。
实际上,分力的方向是根据物体的不同部分或力的不同方向进行分解而得到的,它与合力的方向并不一定完全一致。
在不同方向上,合力可能会分解成多个分力,这些分力的方向可能与合力的方向并不完全一致,因此不能简单地认为分力的方向与合力的方向是一致的。
四、合力与分力之间的正确关系据上述分析,我们可以得出结论:合力与分力之间的关系在一些观点上存在误解,实际上,合力与分力之间的关系应该是一个较为复杂而丰富的关系。
力的合成和力的分解定律力的合成和力的分解定律是物理学中的重要概念,主要涉及力的合成、力的分解和力的平行四边形法则。
一、力的合成力的合成是指多个力共同作用于一个物体时,可以将其看作一个总力的作用。
根据平行四边形法则,多个力的合力等于这些力的矢量和。
即在力的图示中,将各个力的箭头首尾相接,形成一个闭合的矢量图形,这个图形对角线所表示的力就是多个力的合力。
二、力的分解力的分解是指一个力作用于一个物体时,可以将其分解为多个分力的作用。
根据平行四边形法则,一个力可以被分解为两个分力,这两个分力分别与原力构成两个力的矢量和。
在力的图示中,将原力的箭头分别与两个分力的箭头首尾相接,形成一个闭合的矢量图形,这个图形对角线所表示的力就是原力。
三、力的平行四边形法则力的平行四边形法则是描述力的合成和分解的基本规律。
根据该法则,多个力共同作用于一个物体时,它们的合力等于这些力的矢量和。
同样地,一个力可以被分解为两个分力,这两个分力的合力等于原力。
在力的图示中,力的合成和分解都遵循平行四边形法则,即各个力的箭头首尾相接,形成一个闭合的矢量图形,这个图形对角线所表示的力就是合力或分力。
力的合成和力的分解定律在实际生活中有广泛的应用,如物理学中的力学问题、工程设计、体育竞技等。
通过力的合成和分解,可以简化复杂力的计算,便于分析和解决问题。
综上所述,力的合成和力的分解定律是物理学中的重要概念,掌握这些知识有助于更好地理解和解决力学问题。
习题及方法:1.习题:两个力F1和F2,F1 = 5N,F2 = 10N,它们之间的夹角为60度,求这两个力的合力。
解题方法:根据力的合成,将两个力的矢量和画在一个坐标系中,将F1和F2按照夹角60度画出矢量图,然后用平行四边形法则求出合力。
答案:合力F = √(F1² + F2² + 2F1F2cos60°) = √(5² + 10² + 2510*0.5) = 15N。
物理中的力的合成和分解力是物体相互作用的结果,它对物体的运动和形状变化起着重要的作用。
在物理学中,力的合成和分解是研究力的重要方面之一。
本文将介绍力的合成和分解的概念、原理和应用。
一、力的合成力的合成是指将两个或多个力合成为一个力的过程。
在力的合成中,我们需要考虑力的大小、方向和作用点等因素。
1. 合力的大小合力的大小等于合力矢量的长度,可以通过几何法或向量法来确定。
几何法中,我们可以用力的平行四边形法则或三角形法则来求得合力的大小。
向量法中,则是通过将力的矢量相加来得到。
2. 合力的方向合力的方向是由两个或多个力的方向决定的。
如果合力的方向与其中一个力的方向相同,那么合力的方向就与此力相同;如果合力的方向与其中一个力的方向相反,那么合力的方向就与此力相反;如果合力的方向与多个力的方向都不一致,那么就需要通过向量法来求得合力的方向。
3. 合力的作用点合力的作用点是由各个力的作用点决定的。
如果各个力的作用点重合,那么合力的作用点也位于此点;如果各个力的作用点不重合,那么合力的作用点就需要通过力的矢量相加的方法来确定。
二、力的分解力的分解是指将一个力分解为两个或多个部分力的过程。
在力的分解中,我们需要确定分解力的大小、方向和作用点等因素。
1. 分解力的大小分解力的大小根据实际情况来确定。
在分解力的过程中,我们可以利用力的平行四边形法则或三角形法则来求得分解力的大小。
2. 分解力的方向分解力的方向一般与被分解力的方向垂直,可以通过几何法或向量法来确定。
几何法中,我们可以利用垂直分解或平行分解的方法来求得分解力的方向。
向量法中,则是通过将力的矢量相减来得到。
3. 分解力的作用点分解力的作用点一般与被分解力的作用点相同,但也可以根据实际情况进行调整。
在分解力的过程中,我们需要注意力的平衡问题,确保分解力的合力为零。
三、力的合成和分解的应用力的合成和分解在实际生活和科学研究中有着广泛的应用。
1. 机械力计的使用力的合成和分解可以帮助我们理解和使用机械力计。
高一物理合力分力知识点高一物理:合力与分力知识点引言:物理学作为自然科学的一门学科,研究了自然界中各种物质的基本规律和相互作用过程。
在高中物理课程中,合力与分力是非常基础且重要的知识点之一。
本文将对合力和分力进行详细的介绍和解释,帮助高一学生更好地理解这一概念。
一. 合力的概念和计算方法合力指的是多个力作用在同一个物体上时,产生的总效果力的性质。
合力的计算方法可以采用几何法、分解法和正交法等多种方法。
1. 几何法几何法是一种直观的计算合力的方法。
通过将各个力按照大小和方向画成箭头在平面直角坐标系中表示出来,然后将这些箭头首尾相接,最后连接首位两个箭头的连线即为合力的大小和方向。
分解法是一种常用且实用的计算合力的方法。
通过将合力分解为多个垂直方向的力,再计算每个分力的大小和方向,最后将这些分力的效果叠加起来得到合力。
3. 正交法正交法也是一种常用的计算合力的方法。
通过将合力和一个已知力按照某个角度夹持在一起,然后通过三角函数的关系来计算合力的大小和方向。
二. 分力的概念和计算方法分力指的是一个力的作用在物体上产生的效果力。
在物体上的任何一个点上,受到的合力可以分解为多个力的合成。
分力的计算方法可以采用合力法和几何法等多种方法。
1. 合力法合力法是一种简单的计算分力的方法。
通过已知合力的大小和方向,以及物体上的某个点,利用力的平行四边形法则或三角形法则,可以求出分力的大小和方向。
几何法也是一种直观的计算分力的方法。
通过已知分力的大小和方向,在平面直角坐标系中将各个力按照大小和方向画成箭头表示,然后将这些箭头首尾相接,最后连接首位两个箭头的连线即为合力的大小和方向。
三. 合力与分力的应用实例合力与分力的知识在现实生活中有着广泛的应用。
下面通过几个实例来介绍其中的应用情况。
1. 摩擦力的分析当物体受到多个力的作用时,其中包括重力和摩擦力。
通过分析合力和分力,可以计算出物体所受的摩擦力大小和方向,解决实际问题中的滑动、停止等情况。
一 、合力与分力1、合力与分力的概念:一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力。
2、 合力与分力的关系:①合力与分力之间是一种 等效替代 的关系。
一个物体同时受到几个力的作用时,如果用另一个力来代替这几个力而作用效果不变,这个力就叫那几个力的合力,但必须要明确合力是虚设的等效力,并非是真实存在的力。
合力没有性质可言,也找不到施力物体,合力与它的几个分力可以等效替代,但 不能共存, 否则就添加了力。
②一个力可以有多个分力,即一个力的作用效果可以与多个力的作用效果相同。
当然,多个力的作用效果也可以用一个力来代替。
二 、共点力1、 概念:几个力如果都 作用在物体的同一点 ,或者它们的 作用线相交于同一点,则这几个力叫共点力。
2、一个具体的物体,所受的各个力的作用点并非完全在同一个点上,若这个物体的形状、大小对所研究的问题没有影响,我们就认为物体所受到的力就是共点力。
如图甲所示,我们可以认为拉力 F 、摩擦力 F f 及支持力 F N 都与重力 G 作用于同一点O 。
又如图乙所示,棒受到的力也是共点力。
甲 乙三 、力的合成:1、 概念:求几个力的合力叫力的合成。
2、力的合成的本质:力的合成就是找一个力去代替几个已知的力,而不改变其作用效果。
3、求合力的基本方法——利用平行四边形定则。
①平行四边形定则内容:如果用表示两个共点力 F 1 和 F 2的线段为邻边作平行四边形,那么,合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来。
这种方法叫做力的平行四边形定则。
注意 :平行四边形定则只适用于共点力。
②利用平行四边形定则求解合力常用两种求解方法Ⅰ . 图解法:从力的作用点起,按两个力的作用方向,用同一个标度作出两个力 F 1 、F 2,并构成一个平行四边形,这个平行四边形的对角线的长度按同样的比例表示合力的大小,对角线的方向就是合力的方向,用量角器直接量出合力 F 与某一个力(如 F 1)的夹角 ,如图所示。
什么是合力与分力?分力与合力的关系是什么?在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题,上课觉着什幺都懂了,可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣,伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题,是一些同学们的学习疑问,小编做一个统一的回复,有同样问题的同学,可以仔细看一下。
【问:什幺是合力与分力?分力与合力的关系是什幺?】答:如果某个力作用在物体上,其效果与几个力共同作用产生的效果相同,我们称这个力是那几个力的合力,而那几个力分别都是这个力的分力。
【问:地球同步卫星有哪些特点?】答:“同步”的就是指卫星与地球自转步调一致,或者说周期是24h,因为t是固定的,角速度也必然是一个固定值,根据gmm/r2=mw2r可知r固定,或者说距离地球高度是一个固定值。
此外,地球同步卫星的圆周轨道还需与赤道在同一平面内。
【问:如何来测量油分子的直径?】答:用油膜法测分子直径的原理:把待测油滴滴在水面上,油会逐渐水面上散开,形成单分子油膜。
如果把分子看成球形,单分子油膜的厚度就可以认为等于油分子的直径。
可以求出一滴油的体积(滴管),再测出一滴油所形成的油膜的面积(方格的面积),两者做除法运算,即可算出油分子的直径。
【问:弹性势能变化与弹力做功有何关系?】答:弹簧弹力做正功,则弹簧的弹性势能减小;弹力做负功,弹簧的弹性势能增加。
两者(功的大小与势能改变量)的绝对值大小相等。
弹力做功引起的弹性势能改变,这种情况与重力做功,引起的重力改变类似,同学们可以类比一下,巩固下自己的理解。
【问:考前如何突击复习物理?】答:高中物理考卷中的难点,主要是综合,建议同学们考前把知识点梳理清晰,拿出自己的教材,按目录提示,把所有知识默默过一遍。
这样,你就立刻清。
力的合成与分解知识要点归纳一、力的合成1.合力与分力:如果几个力共同作用产生的效果与某一个力单独作用时的效果相同,则这一个力为那几个力的,那几个力为这一个力的.2.共点力:几个力都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于一点,这几个力叫做共点力.3.力的合成:求几个力的的过程.4.平行四边形定则:两个力合成时,以表示这两个力的线段为作平行四边形,这两个邻边之间的就表示合力的大小和方向.二、力的分解1.力的分解:求一个力的的过程,力的分解与力的合成互为.2.矢量运算法则:(1)平行四边形定则(2)三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连结起来,第一个矢量的首到第二个矢量的尾的为合矢量.3.力的分解的两种方法1)力的效果分解法①根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向;②再根据两个实际分力方向画出平行四边形;③最后由平行四边形和数学知识(如正弦定理、余弦定理、三角形相似等)求出两分力的大小.2)正交分解法①正交分解方法:把一个力分解为互相垂直的两个分力,特别是物体受多个力作用时,把物体受到的各力都分解到互相垂直的两个方向上去,然后分别求出每个方向上力的代数和.②利用正交分解法解题的步骤首先:正确选择直角坐标系,通常选择共点力的作用点为坐标原点,直角坐标系的选择应使尽量多的力在坐标轴上.其次:正交分解各力,即分别将各力投影在坐标轴上,然后求各力在x 轴和y 轴上的分力的合力F x 和F y :F x =F 1x +F 2x +F 3x +…,F y =F 1y +F 2y +F 3y +…再次:求合力的大小F =F x 2+F y 2 ,确定合力的方向与x 轴夹角为θ=arctan F y F x. 4.将一个力分解的几种情况:①已知合力和一个分力的大小与方向:有唯一解②已知合力和两个分力的方向:有唯一解③已知合力和两个分力的大小(两分力不平行):当F1+F2<F 时无解;当F1+F2>F 时有两组解④已知一个分力F 1的方向和另一个分力F 2的大小,对力F 进行分解,如图4所示则有三种可能:(F 1与F 的夹角为θ) 当F 2<F sin θ时无解;当F 2=F sin θ或F 2≥F 时有一组解;当F sin θ<F 2<F 时有两组解.5.注意:(1)合力可能大于分力,可能等于分力,也可能小于分力的大小。
合力的合成与分解问题合力是指多个力共同作用于一个物体时产生的总效果。
在物理学中,合力的合成与分解问题是研究多个力共同作用时,如何求出总的合力以及如何将合力分解为多个分力的规律和方法。
一、合力的合成1.平行四边形法则:当两个力的作用线相同时,合力大小等于这两个力的矢量和。
用平行四边形法则可以将两个力的矢量图形相加以得到合力的矢量图形。
2.力的分解:一个力可以分解为多个分力,这些分力的合力等于原力。
分解力的方法有多种,如正交分解法、三角分解法等。
3.力的合成与分解遵循矢量运算法则,即平行四边形法则和三角形法则。
二、合力的分解1.正交分解法:将一个力分解为两个垂直的分力。
设原力为F,分解为x轴方向的分力Fx和y轴方向的分力Fy,则有Fx^2 + Fy^2 = F^2。
2.三角分解法:利用三角函数,将一个力分解为多个不垂直的分力。
设原力为F,分解为F1、F2、F3三个力,则有F1 = F * cosθ1,F2 = F * cosθ2,F3 = F * cosθ3。
3.力的分解遵循矢量运算法则,即平行四边形法则和三角形法则。
三、合力与分力的关系1.合力与分力是等效替代关系,即多个力共同作用产生的效果与一个合力产生的效果相同。
2.合力与分力的大小关系:合力大小等于分力大小的矢量和。
3.合力与分力的方向关系:合力方向等于分力方向的矢量和。
4.力学中的平衡问题:求解物体在多个力作用下的平衡状态,即求解合力为零时的物体姿态。
5.物理学中的运动问题:求解物体在多个力作用下的加速度、速度等运动参数。
6.工程问题:如建筑设计中,求解建筑物在风力、重力等作用下的稳定性;桥梁工程中,求解桥梁结构在载荷作用下的应力分布等。
通过以上知识点的学习,学生可以掌握合力的合成与分解问题的基本原理和方法,并能运用到实际问题中,提高解决问题的能力。
习题及方法:1.习题:一个物体受到3N和4N两个力的作用,求这两个力的合力大小和方向。
方法:根据平行四边形法则,将两个力的矢量图形相加。
2023年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试专题07 力的合成与分解一、合力、分力、共点力1.合力与分力:如果一个力作用在物体上产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫作那几个力的合力,原来的几个力叫作分力.2.共点力:如果一个物体受到两个或更多力的作用,这些力共同作用在物体的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,这样的一组力叫作共点力.3.对合力和分力的理解(1)同体性:各个分力作用在同一个物体上.作用在不同物体上的力不能求合力.(2)等效性:合力与分力产生的效果相同,可以等效替代.二、力的合成与合成法则1.力的合成:求几个力的合力的过程.2.平行四边形定则: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.3.多力合成的方法:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力与第三个力的合力,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.4.计算合力大小的两种方法(1)作图法作图法就是用作图工具根据平行四边形定则作出平行四边形,然后用测量工具测量出合力的大小、方向,具体操作流程如下:(2)计算法从力的作用点按照分力的作用方向画出力的平行四边形后,算出对角线所表示的合力的大小.通常要利用数学中解三角形的有关知识.若两个分力的大小分别为F1、F2,它们之间的夹角为α,由平行四边形作出它们的合力,如图所示,则合力的大小F=F12+F22+2F1F2cos α合力与F1的夹角的正切值tan θ=F2sin αF1+F2cos α.5.两个力合力范围的确定(两个分力F1、F2)(1)最大值:两个力同向时合力最大,F=F1+F2,方向与两个力同向;(2)最小值:两个力方向相反时,合力最小,F=|F1-F2|,方向与两个力中较大的力同向;(3)合力范围:两个分力的夹角θ(0°≤θ≤180°)不确定时,合力大小随夹角θ的增大而减小,所以合力大小的范围是:|F1-F2|≤F≤F1+F2.6.三个力合力范围的确定(三个分力F1、F2、F3)(1)最大值:当三个力方向相同时,合力F最大,F max=F1+F2+F3.(2)最小值:①若其中两个较小的分力之和(F1+F2)≥F3时,合力的最小值为零,即F min=0;①若其中两个较小的分力之和(F1+F2)<F3时,合力的最小值F min=F3-(F1+F2).(3)合力的取值范围:F min≤F≤F1+F2+F3.三、力的分解及分解法则1.定义:已知一个力求它的分力的过程.力的分解是力的合成逆运算.2.分解法则:遵循平行四边形定则.把一个已知力F作为平行四边形的对角线,与力F共点的平行四边形的两个邻边,就表示力F的两个分力F1和F2.3.力的分解依据(1)一个力可以分解为两个力,如果没有限制,同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力.(2)在实际问题中,要依据力的实际作用效果或需要分解.4.将某个力进行分解,如果没有条件约束,从理论上讲有无数组解,因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示),这样分解是没有实际意义的.实际分解时,一个力按力的作用效果可分解为一组确定的分力.5.力分解时有解或无解,关键看代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成平行四边形(或三角形),若能,即有解;若不能,则无解.四、矢量相加的法则及力的效果分解法1.矢量:既有大小,又有方向,相加时遵守平行四边形定则或三角形定则的物理量.2.标量:只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加的物理量.3.三角形定则:把两个矢量首尾相接,从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向.三角形定则与平行四边形定则实质上是一样的.五、矢量和标量1.矢量:既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则的物理量叫作矢量.力、位移、速度、加速度都是矢量.2.标量: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.质量、路程、功、电流等都是标量.六、力的正交分解1.正交分解的目的:当物体受到多个力作用,并且这几个力只共面不共线时,其合力用平行四边形定则求解很不方便,为此先将各力正交分解,然后再合成.2.正交分解法求合力的步骤(1)建立坐标系:以共点力的作用点为坐标原点建立直角坐标系,直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上.(2)正交分解各力,即将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上,并求出各分力的大小,如图所示.(3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和,即:F x=F1x+F2x+F3x+…F y=F1y+F2y+F3y+…(4)求共点力的合力:合力大小F=F x2+F y2,合力的方向与x轴的夹角为α,则tan α=F yF x.一、单选题1.(2022·广西·高二学业考试)关于合力和分力,下列说法正确的是()A.合力的大小可能比每一个分力都小B.合力的大小随分力夹角的增大而增大C.共点力的合力一定大于每一个分力D.合力可能与两个分力都垂直【答案】A【解析】A.由平行四边形定则可知两分力1F、2F合力的范围为1212F F F F F-≤≤+,故合力的大小可能比每一个分力都小,A正确;B.由平行四边形定则可知合力的大小随分力夹角的增大而减小,B错误;C.由上述分析可知,合力可以小于任意一个分力,C错误;D.由三角形法则可知,合力与两分力在一个闭合的矢量三角形中,故合力不可能与两个分力都垂直,D 错误。
高一物理合力与分力一、合力与分力的概念(一)定义1. 分力- 如果一个力作用在物体上产生的效果与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。
例如,在斜面上的物体受到重力作用,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,这两个分力共同作用的效果与重力对物体的作用效果相同。
2. 合力- 一个力,如果它产生的效果与几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。
两个人拉一个物体,一个人向东拉,一个人向北拉,物体所受的这两个拉力可以等效为一个合力,这个合力使物体产生的运动效果和这两个拉力共同作用的效果是一样的。
(二)力的合成与分解的关系1. 力的合成- 求几个力的合力的过程叫做力的合成。
力的合成遵循平行四边形定则(在高中阶段重点学习)。
2. 力的分解- 求一个力的分力的过程叫做力的分解。
力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则。
二、平行四边形定则(一)内容1. 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。
2. 例如,有两个力F1和F2,它们的夹角为θ。
我们以F1和F2为邻边作平行四边形,那么从两力的共同作用点出发的对角线所表示的力F就是F1和F2的合力。
根据余弦定理可得合力的大小F = √(F_{1)^2+F_{2}^2+2F_{1}F_{2}cosθ},合力的方向可以用tanα=frac{F_{2}sinθ}{F_{1} + F_{2}cosθ}来表示(其中α是合力F与F1的夹角)。
(二)实验探究(人教版教材中的实验)1. 实验目的- 验证力的合成的平行四边形定则。
2. 实验器材- 方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮条、细绳、三角板、刻度尺、图钉等。
3. 实验步骤- 用图钉把白纸钉在方木板上。
- 把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套。
- 用两个弹簧测力计分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。