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第二章相互作用;第2讲力的合成与分解;;;考点一力的合成;1.合力与分力
(1)定义:如果一个力单独作用的______跟几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力,那几个力就叫作这个力的分力。
(2)关系:合力和分力是__________的关系。
2.共点力:作用在物体的______点,或作用线的________交于一点的力。;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:求两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为______作平行四边形,这两个邻边之间的________就代表合力的大小和方向,如图甲所示。
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。;自主训练1两个力的合成及合力的范围
如图为两个大小不变、夹角θ变化的力的合
力的大小F与θ角之间的关系图像(0≤θ≤2π),
下列说法中正确的是
A.合力大小的变化范围是0≤F≤14N
B.合力大小的变化范围是2N≤F≤10N
C.这两个分力的大小分别为6N和8N
D.这两个分力的大小分别为2N和8N;由题图可知,当两力夹角为π时,两力的合力
为2N,而当两力夹角为时,两力的合力为
10N,则这两个力的大小分别为6N、8N,故
C正确,D错误;当两个力方向相同时,合力
大小等于这两个力的大小之和14N;当两个力
方向相反时,合力大小等于这两个力的大小之差2N,由此可见,合力大小的变化范围是2N≤F≤14N,故A、B错误。;自主训练2作图法求合力
(2023·浙江嘉兴模拟)如图所示,某物体同时受到共面的三个共点力作用,坐标纸小方格边长的长度对应1N大小的力。甲、乙、丙、丁四种情况中,关于三个共点力的合力大小,下列说法正确的是
A.甲图最小
B.乙图为8N
C.丙图为5N
D.丁图为1N;由题图可知,F甲=2N,方向竖直向上;
F乙=4N,方向斜向右下;F丙=2N,
方向斜向左上;F丁=1N,方向竖直向上;
则题图丁的合力最小,为1N,故选D。
;自主训练3计算法求合力
航母阻拦索用于拦停高速运动的舰载
机,被喻为“舰载机生命线”。如图
为其结构简图,滑轮1、2、3、4及液
压缸a、b、c固定在甲板平面上,阻拦
索绕过滑轮组后闭合。某时刻舰载机
的挂钩勾住阻拦索,形成图示的夹角时,舰载机受到阻拦索的合力大小为F。不考虑阻拦索、滑轮的质量及一切摩擦,则此时单个柱塞所受阻拦索的合力大小为
A.FB.FC.FD.2F;某时刻舰载机的挂钩勾住阻拦索,形
成题图所示的60°夹角,由于挂钩两
侧阻拦索中拉力相等,由2F′cos30°
=F,解得阻拦索中的拉力F′=F。
由于柱塞两侧阻拦索中拉力相等,其合
力方向在两侧阻拦索拉力所成夹角的角平分线上,所以单个柱塞所受阻拦索的合力大小为F合=2F′cos60°=F′=F,B正确。
;1.合力的大小范围
(1)两个共点力的合成:两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,|F1-F2|≤F合≤F1+F2。
(2)三个共点力的合成
①最大值:三个力共线且同向时合力最大,Fm=F1+F2+F3。
②最小值:若任意两个力的大小之和大于或等于第三个力,则三个力的合力最小值为零,否则合力最小值等于最大的力减去另外两个力的大小之和。;2.几种特殊情况的共点力的合成;类型;考点二力的分解;1.力的分解
(1)定义:求一个力的______的过程。
(2)运算法则:____________定则或________定则。
2.矢量和标量
(1)矢量:既有大小又有______的量,运算时遵从____________定则。
(2)标量:只有大小没有方向的量,运算时按__________相加减。;(2021·广东高考·改编)唐代《耒耜经》
记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一
是起土省力,设牛用大小相等的拉力
F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方
向的夹角分别为α和β,α<β,如图所示,忽略耕索质量。
判断下列说法的正误:
(1)耕索对犁的拉力产生水平向前拉犁、竖直向上提犁两个效果。 ()
(2)耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大。 ()
(3)耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大。 ()
(4)所有力进行分解时,只能将它分解到水平、竖直两个方向上。 ()
(5)所有物理量都能应用平行四边形定则进行分解。 ();1.力的效果分解法;2.力的正交分解法
(1)选取坐标轴及正方向:正交的两个方向可以任意选取,选取的一般原则是:
①使尽量多的力落在坐标轴上;
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