内容正文:
第3讲 力的合成和分解
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立足素养 能力提升
分层训练 巩固提高
一、力的合成和分解
1.共点力
作用在物体的________,或作用线的________交于一点的力。下列各图中的力均是共点力。
同一点
延长线
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2.合力与分力
(1)定义:假设一个力________________跟几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的________。假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同,这几个力就叫作那个力的________。
(2)关系:合力和分力是____________的关系。
单独作用的效果
合力
分力
等效替代
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3.力的合成
(1)定义:求几个力的________的过程。
(2)运算法则
①平行四边形定则:求两个互成角度的________的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的______和______,如图甲所示。
合力
共点力
大小
方向
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②三角形定则:把两个矢量___________,从而求出合矢量的方法,如图乙所示。
首尾相接
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4.力的分解
(1)定义:求一个已知力的________的过程。
(2)遵循原则:____________定则或________定则。
(3)分解方法:①按解决问题的___________分解;②正交分解。
二、矢量和标量
1.矢量:既有大小又有______,相加时遵从_______________的物理量。
2.标量:只有大小,______方向,相加时遵从__________的物理量。
分力
平行四边形
三角形
实际需要
方向
平行四边形定则
没有
算术法则
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考点一 共点力的合成 基础考点
1.力的合成中合力与分力的大小范围
(1)两个共点力的合成
①|F1-F2|≤F合≤F1+F2,两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小。
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②两种特殊情况:当两力反向时,合力最小,为|F1-F2|;当两力同向时,合力最大,为F1+F2。
(2)三个共点力的合成
①三个力共线且同向时,其合力最大,为F1+F2+F3。
②任取两个力,求出其合力的范围,如果第三个力在这个范围之内,则三个力的合力最小值为零;如果第三个力不在这个范围内,则合力最小值等于最大的力减去另外两个力。
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2.共点力合成的两种方法
(1)作图法
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典例1 某物体同时受到2个共点力作用,在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格的边长均表示1 N大小的力),物体所受合外力最大的是( )
C
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B
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1.(合力的范围)三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们的合力F的大小,下列说法正确的是( )
A.F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3
B.F至少比F1、F2、F3中的某一个大
C.若F1∶F2∶F3=3∶6∶8,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零
D.若F1∶F2∶F3=3∶6∶2,只要适当调整它们之间的夹角,一定能使合力为零
C
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解析:合力不一定大于分力,故B错误;三个共点力的合力的最小值能否为零,取决于任何一个力是否都在其余两个力的合力范围内,由于三个力大小未知,所以三个力的合力的最小值不一定为零,故A错误;当三个力的大小分别为3a、6a、8