
兩個(gè)力的作用效果=一個(gè)力的作用效果
多個(gè)力的作用效果=一個(gè)力的作用效果
以前我們?cè)谀睦镆灿眠^ “等效”思想
1、定義:一個(gè)力(F)作用的效果跟幾個(gè)力(F1、F2……)共同作用的效果相同,這個(gè)力(F)叫做那幾個(gè)力的合力. 那幾個(gè)力叫做這個(gè)力的分力 .
1、合力與分力:
(1)等效性:合力的作用效果與分力的共同作用效果相同,它們?cè)谛Ч峡梢韵嗷ヌ娲?2)同體性:各個(gè)分力是作用在同一物體上的,分力與合力為同一物體,作用在不同物體上的力不能求合力。(3)瞬時(shí)性:各個(gè)分力與合力具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,某個(gè)分力變化了,合力也同時(shí)發(fā)生變化。
求幾個(gè)力的合力的過程,叫做力的合成
溫馨提示:在實(shí)際問題中,就可以用這個(gè)力來代替那幾個(gè)力,這就是力的等效代替。即合力與分力的關(guān)系是“等效替代”。而不是物體又多受了一個(gè)合力。在分析同一個(gè)問題時(shí),合力和分力不能同時(shí)使用。也就是說,在分析問題時(shí),考慮了合力就不能再考慮分力;考慮了分力就不能再考慮合力。
共點(diǎn)力:幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)上,或者它們的作用線相交于同一點(diǎn)上,這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力 .
3.共點(diǎn)力:
4.非共點(diǎn)力:
非共點(diǎn)力:力不但沒有作用在同一點(diǎn)上,它們的延長(zhǎng)線也不能相交于一點(diǎn) .
1、同一直線上兩個(gè)力的合成
F=5N + 10N=15N
F=10N – 5N=5N
如圖所示,當(dāng)F1、F2 互成一定角度時(shí),它們的合力大小還是F1+F2 嗎?
結(jié)論: F ≠ F1 + F2
互成角度的力怎樣求合力?
2、互成角度的力怎樣求合力?
以表示這兩個(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)角線就代表合力的大小和方向 .
也適用于位移、速度、加速度等矢量的合成。
3.多個(gè)力(三個(gè)及三個(gè)以上力)的合成方法先求兩個(gè)力的合力,再求出這個(gè)合力與第三個(gè)力的合力,以此類推,直到把所有力合為一個(gè)力,得到總合力。
注:(1)求多個(gè)力的合力時(shí),與求解順序無關(guān)。(2)幾個(gè)力的合力只有一個(gè),是唯一的。
方向:與F1成53°斜向右上方
例1. 力F1=45 N,方向水平向右. 力F2=60 N,方向豎直向上.求這兩個(gè)力的合力F 的大小和方向 .
作圖法求合力
①選取同一標(biāo)度,用力的圖示,從力的作用點(diǎn)起,分別作出兩個(gè)分力F1、F2的圖示;②以表示F1、F2的線段為鄰邊作出平行四邊形,從而得到兩分力F1、F2所夾的平行四邊形的對(duì)角線,即表示合力F;③用刻度尺量出該對(duì)角線的長(zhǎng)度,根據(jù)選取的標(biāo)度計(jì)算合力的大??;再量出對(duì)角線與某一分力的夾角,表示合力的方向;④當(dāng)分力的個(gè)數(shù)多于兩個(gè)時(shí),可先作出任意兩個(gè)分力的合力,再將這個(gè)合力依次與其他分力合成,最終求出所有分力的合力。
作圖法求合力注意事項(xiàng)①分力、合力的作用點(diǎn)相同,切忌弄錯(cuò)表示合力的對(duì)角線;②分力、合力的比例要一致,力的標(biāo)度要適當(dāng);③虛線、實(shí)線要分清,表示分力和合力的兩條鄰邊和對(duì)角線畫實(shí)線,并加上箭頭,平行四邊形的另兩條邊畫虛線;④求合力時(shí)既要求出合力的大小,還要求出合力的方向,不要忘了用量角器量出合力與某一分力間的夾角.
已知力F1=30N、F2=40牛,用作圖法求出他們之間的夾角θ=0、60、90、150、180時(shí)合力F的大小,并試著總結(jié)合力F與θ之間有什么樣的關(guān)系?
θ= 0時(shí),F(xiàn)= 70N
θ=60時(shí),F(xiàn)= 60N
θ=90時(shí),F(xiàn)= 50N
θ=150時(shí),F(xiàn)=20N
θ=180時(shí),F(xiàn)=10N
討論:兩個(gè)分力大小不變,但夾角不同時(shí)的合力
思考:合力是否一定比分力大?
4、合力與分力間夾角θ關(guān)系:
①θ=0°時(shí),即F1、F2共線同方向: Fmax=F1+F2 合力方向與兩個(gè)力的方向相同
②θ=180°時(shí),即F1、F2共線反方向: Fmin=|F1-F2| 合力方向與分力F1、F2中較大的方向相同。
④合力的取值范圍:|F1-F2| ≤ F合≤ F1+F2
③若0° ≤ θ ≤ 180°時(shí),夾角θ越大,合力F就越??;夾角θ越小,合力F就越大 F合隨F1和F2的夾角θ增大而減?。ㄈ艉狭一定,夾角θ 越大,分力也越大)
⑤ F合可能大于、等于、小于 F1、F2
計(jì)算法(設(shè)分力F1、F2大小不變,夾角為θ)
4、當(dāng)θ為任意角時(shí),一般公式
3、當(dāng)θ=1200,且F1=F2時(shí)
由等邊三角形得:F=F1=F2
F與F1夾角tanα=F2sinθ/(F1+F2csθ)
(2)若物體已經(jīng)處于平衡態(tài):F合=0
①受兩個(gè)力: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,作用在同一條直線上。(二力平衡)
②受三個(gè)力: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)力等大、反向、共線
③受n個(gè)力:如果物體受多個(gè)力作用處于平衡狀態(tài),其中任何一個(gè)力與其余力(n-1個(gè)力)的等大、反向、共線
計(jì)算法求合力
方向:斜向右上方與F1成
三角形定則:平移分力,使分力首尾連接,從第一個(gè)分力起點(diǎn)指向最后一個(gè)分力末端的有向線段表示合力大小和方向
物體受三個(gè)力處于平衡態(tài):平移后構(gòu)成封閉矢量三角形
例:F1=30N,F(xiàn)2=40N,F(xiàn)3=80N,則三個(gè)力的合力最大值是______,三個(gè)力的合力最小值是______。(若F3=80N 改為F3=60N ,又是多少)
例2. 大小分別為30 N和25 N的兩個(gè)力,同時(shí)作用在一個(gè)物體上,兩個(gè)力的合力大小一定為 ( ) A. F=55 N B. 25 N≤F≤30 N C. 55 N≥F≥25 N D. 5 N≤F≤55 N
|F1-F2| ≤ F合≤ F1+F2
1、 關(guān)于兩個(gè)大小不變的共點(diǎn)力F1、F2與其合力F的關(guān)系, 下列說法中正確的是 ( ) A. F的大小隨F1、F2間夾角的增大而增大 B. F的大小隨F1、F2間夾角的增大而減小C. F的大小一定大于F1、F2中的最大者D. F的大小不能小于F1、F2中的最小者
F 可以大于小于等于任意一個(gè)分力
2. F1與F2為作用在同一物體上的兩個(gè)力,F(xiàn)1=10 N,F(xiàn)2=10 N,已知兩力的夾角為120°,它們的合力大小是多少?
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