力的合成与分解共点力平衡副本.doc

1 4 力的合成与分解、共点力平衡、作用力与反作用力【基础知识一】 1 、力的图示力的作用效果: 改变物体的形状或使物体的运动状态改变; 力的三要素:大小、方向、作用点力的图示:用一根带箭头的线段来表示出力的三要素( 方向、作用点、大小) 的方法。力的示意图:在受力物体上沿力的方向画个箭头。( 只反映了力的方向) 2 、合力与分力如果一个力的作用效果与另外几个力共同作用的效果相同,那么这个力与另几个力可以相互替代,这个力叫做另几个力的合力,另几个力叫做这个力的分力力的合成:求已知几个力的合力力的分解:求一个已知力的分力共点力:作用点相同,或力作用线( 或延长线) 相交于一点的几个力 3、力的合成与分解遵循平行四边形定则或三角形定则平行四边形定则: 求两个互成角度的力的合力, 可以用表示这两个力的线段作邻边, 作平行四边形, 它的对角线的长度和方向就表示合力的大小和方向。三角形定则: 若从 O 点出发先作出表示力 F1 的有向线段 0A, 再以 A 点出发作表示力 F2 的有向线段 AC ,连接 OC ,则有向线段 0C 即表示合力 F 的大小和方向。 4、求合力的方法(1) 平行四边形定则或三角形定则(2) 正交分解法(欲和先分) ——把力沿两个互相垂直的方向分解,叫做力的正交分解①首先建立平面直角坐标系,并确定正方向②把各个力向 x 轴、 y 轴上投影,但应注意的是:与确定的正方向相同的力为正,与确定的正方向相反的为负,这样,就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向③求在 x 轴上的各分力的代数和 F x合和在 y 轴上的各分力的代数和 F y合④求合力的大小 22)()( 合合 yxFFF??合力的方向: tan α=合合 x yF F (α为合力 F与x 轴的夹角) (3) 两个共点力的合力的最大值与最小值:|F 1–F 2|≤F≤(F 1 +F 2) 5、将力分解的方法(1) 如果没有条件限制,同一个力 F 可以分解为大小、方向各不相同的无数组分力。(2) 我们往往按实际效果分解力具体步骤:根据这个力的实际作用效果确定两个分力的方向根据两个分力方向作平行四边形根据平行四边形和相关的数学知识求出两分力的大小(3) 为了求物体所受的合力,或某个方向上的合力,需要将力进行正交分解 6、平衡状态:一个物体在共点力作用下,如果保持静止或匀速直线运动,则该物体处于平衡状态。平衡条件: F合=0或 Fx合=0、 Fy合=0 共点力平衡问题常见解法:合成法、分解法、正交分解法、矢量三角形法、相似三角形法、整体法与隔离法、假设推理法。 7、分析平衡问题的基本思路(1) 明确平衡状态( 加速度为零); (2) 巧选研究对象( 整体法和隔离法); (3) 受力分析( 规范画出受力示意图); (4) 建立平衡方程( 灵活运用力的合成法、正交分解法、矢量三角形法及数学解析法); 2 (5) 求解或讨论( 解的结果及物理意义)。【典型例题】【例1】重 100 N 的物体受 20N 水平拉力作用时,能在水平面上做匀速直线运动,画出这个物体在 30N 水平向右的推力作用下在原水平面上运动时所受合力的图示. 【例2】物体受到互相垂直的两个力 F 1、F 2 的作用,若两力大小分别为 53 N 、5 N ,求这两个力的合力. 【例 3 】将放在斜面上质量为 m 的物体的重力