内容正文:
生活中的现象
第三章
相互作用与力的平衡
2、力的合成
3.2:力的合成
PPT-普通高中物理上海科学技术出版社版(2021)【新教材】必修第一册
一、力的合成
1、合力、分力
一个力产生的作用效果跟原来几个力共同产生的作用效果相同,这个力叫做那几个力的合力,原来的几个力叫分力。
2、力的合成
求几个力的合力的过程。
3、注意
(1)目的:找一个力去替代几个已知力,而不改变它们的作用效果。
(2)合力和分力是一种等效替代的思想。
二、力的合成方法
1、同一直线上的力的合成
将矢量运算转化为代数运算。
3N
5N
合力为8N
实验探究:验证平行四边形法则
2、互成角度的力的合成
o
F合
F1
F2
结论:平行四边形定则。两个分力的线段做邻边,对角线代表合力的大小和方向。
3、平行四边形定则求合力方法:
作图法:选标度,利用比列求合力,用尺子、量角器确定。
计算法:利用特殊角度求解。
4、多个力的合成
先求两个力的合力,再求这个合力与第三个力的合力,直到将所有的力合成。
三、讨论合力与分力的关系
两个分力同向时,合力最大:
Fmax=F1+F2
两个分力反向时,合力最小:
Fmin=︱F1–F2︱
结论:合力范围︱F1–F2︱≤F合≤F1+F2
四、共点力
1、共点力
几个力共同作用于一点或者它们的作用线交于一点,这样的一组力叫做共点力。
2、说明:
(1)力的合成的平行四边形定则,只适用于共点力;
(2)平行四边形定则是一切矢量合成的普遍适用。
五、三角形定则和多边形定则
1、三角形定则
o
F合
F1
F2
o
F合
F1
F2
将F1、F2首尾相接,F合即由F1的起始指向F2的结尾,三角形不闭合。
六、三个共点力的合力范围
三个力的合力一定小于等于三个力之和。
最小值:三个力中任选两个力,求合力的范围,第三个力若在此范围内,合力可取零;若不在,合力最小值为再次求差。
1.关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是( )
A.合力大小随两力夹角增大而增大
B.合力的大小一定大于分力中最大者
C.两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角减小而增大
D.合力的大小不能小于分力中最小者
【解析】 合力可以大于任何一个分力,也可以小于任何一个分力.两分力之间的夹角越大,合力越小,夹角越小,则合力越大.
【答案】 C
2.如图所示,有五个力作用于一点P,构成一个正六边形的两个邻边和三条对角线,设F 3=10 N,则这五个力的合力大小为 ( )
A.10(2+ ) N B.20 N
C.30 N D.0
【解析】 由正六边形顶点在同一个圆周上,F3为圆的直径,我们先求出F1、F4的合力与F3大小相等方向相同,再求出F2、F5的合力与F3大小相等方向相同,所以合外力等于3倍的F3.
【答案】 C
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