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1、2020屆高考物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié)復(fù)習(xí) 力的合成與分解
掌握內(nèi)容:
1、力的合成與分解。會(huì)用直角三角形知識(shí)及相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)求解。
2、力的分解。
3、力矩及作用效果。
知識(shí)要點(diǎn):
一、力的合成:
1、定義:求幾個(gè)力的合力叫力的合成。
2、力的合成:
(1)同一直線情況
(2)成角情況:
①遵循平行四邊形法則。
兩個(gè)互成角度的力的合力,可以用表示這兩個(gè)力的線段作鄰邊,作平行四邊形,平行四邊形的對(duì)角線表示合力的大小和方向。
作圖時(shí)應(yīng)注意:合力、分力作用點(diǎn)相同,虛線、實(shí)線要分清。
②應(yīng)用方法
注意:在大小一定的情況下,合力F隨增大而減小,隨減小而增
2、大,F(xiàn)最大值是范圍是,有可能大于任一個(gè)分力,也有可能小于任一個(gè)分力,還可能等于某一個(gè)分力的大小,求多個(gè)力的合力時(shí),可以先求出任意兩個(gè)力的合力,再求這個(gè)合力與第三個(gè)力的合力,依此類(lèi)推。
二、力的分解:
求一個(gè)力的分力叫力的分解。是力的合成的逆運(yùn)算,同樣遵守平行四邊形法則。一個(gè)力的分解應(yīng)掌握下面幾種情況:
1、已知一個(gè)力(大小和方向)和它的兩個(gè)分力的方向,則兩個(gè)分力有確定的值;
2、已知一個(gè)力和它的一個(gè)分力,則另一個(gè)分力有確定的值;
3、已知一個(gè)力和它的一個(gè)分力的方向,則另一分力有無(wú)數(shù)解,且有最小值(兩分力方向垂直);
4、一個(gè)力可以在任意方向上分解,且能分解成無(wú)數(shù)個(gè)分力;
3、5、一個(gè)分力和產(chǎn)生這個(gè)分力的力是同性質(zhì)力,且產(chǎn)生于同一施力物體,如圖18中,G的分力是沿斜面的分力和垂直于斜面的分力(此力不能說(shuō)成是對(duì)斜面的壓力)。
6、在實(shí)際問(wèn)題中,一個(gè)力如何分解,應(yīng)按下述步驟:①根據(jù)力F產(chǎn)生的兩個(gè)效果畫(huà)出分力的方向;②根據(jù)平行四邊形法則用作圖法求的大小,且注意標(biāo)度的選?。虎鄹鶕?jù)數(shù)學(xué)知識(shí)用計(jì)算法求出分力的大小。
三、力的正交分解法:
在處理力的合成和分解的復(fù)雜問(wèn)題時(shí),有一種比較簡(jiǎn)便宜行的方法——正交分解法。
求多個(gè)共點(diǎn)力合成時(shí),如果連續(xù)運(yùn)用平行四邊形法則求解,一般說(shuō)來(lái)要求解若干個(gè)斜三角形,一次又一次地求部分的合力的大小和方向,計(jì)算過(guò)程顯得十分復(fù)雜,如果采用力的正
4、交分解法求合力,計(jì)算過(guò)程就簡(jiǎn)單多了。
正交分解法——把力沿著兩個(gè)經(jīng)選定的互相垂直的方向分解,其目的是便于運(yùn)用普通代數(shù)運(yùn)算公式來(lái)解決矢量運(yùn)算。
力的正交分解法步驟如下:
1、正確選定直角坐標(biāo)系:通常選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),坐標(biāo)軸的方向的選擇則應(yīng)根據(jù)實(shí)際問(wèn)題來(lái)確定。原則是使坐標(biāo)軸與盡可能多的力重合,即是使需要向兩坐標(biāo)軸投影分解的力盡可能少,在處理靜力學(xué)問(wèn)題時(shí),通常選用水平方向和豎直方向上的直角坐標(biāo),當(dāng)然在其它方向較簡(jiǎn)便時(shí),也可選用。
2、分別將各個(gè)力投影到坐標(biāo)軸上:分別求x軸和y軸上各力的投影的合力和其中:
(式中的軸上的兩個(gè)分量,其余類(lèi)推。)
這樣,共點(diǎn)力的合力大小可由公式:
求出。
設(shè)力的方向與軸正方向之間夾角是。
∴通過(guò)數(shù)學(xué)用表可知數(shù)值。
注意:如果這是處理多個(gè)力作用下物體平衡問(wèn)題的好辦法。