内容正文:
2.2力的合成与分解
一、力的合成和分解
1.合力与分力
(1)定义:如果一个力 产生的效果 跟几个共点力共同作用产生的效果相同,这一个力就叫做那几个力的 合力 ,原来的几个力叫做 分力 。
(2)关系:合力和分力是 等效替代 的关系。
2.共点力
作用在物体的 同一点 ,或作用线的 延长线 交于一点的力。
3.力的合成
(1)定义:求几个力的 合力 的过程。
(2)运算法则
①平行四边形定则:求两个互成角度的 共点力 的合力,可以用表示这两个力的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 大小 和 方向 。
②三角形定则:把两个矢量 首尾相接 ,从而求出合矢量的方法。
4.力的分解
(1)定义:求一个已知力的 分力 的过程。
(2)遵循原则: 平行四边形 定则或 三角形 定则。
(3)分解方法:①按力产生的 效果 分解;②正交分解。
二、矢量和标量
1.矢量:既有大小又有 方向 的量。相加时遵从 平行四边形定则 。
2.标量:只有大小 没有 方向的量。求和时按 代数法则 相加。
【提示】(1)合力与分力的关系:
①分力的大小和方向一定时,其合力也为定值。
②某个分力变大,合力不一定变大。
③合力的大小不一定大于分力的大小。
④两个分力大小一定,夹角越大,合力越小。
(2)力的分解法的两个选取原则:
①当物体受三个或三个以下的力时,常用三角形定则或按实际效果分解。
②当物体受三个或三个以上的力时,常用正交分解法。
考点一 力的合成
1.几种特殊情况的共点力的合成
2.合力范围的确定
(1)两个共点力的合力范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2,即两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小。当两个力反向时,合力最小,为|F1-F2|;当两个力同向时,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,则三个力的合力的最小值为零;如果第三个力不在这个范围内,则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的和的绝对值。
典例1 (多选)两个共点力F1、F2大小不同,它们的合力大小为F,则 ( )
A.F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍
B.F1、F2同时增加10 N,F也增加10 N
C.F1增加10 N,F