高中力的合成与分解,高中物理力学模型大全

  • 高中物理
  • 2024-04-02

高中力的合成与分解?1、平行四边形定则:力的合成与分解都遵循平行四边形定则,即力的合成是两个分力为邻边的平行四边形对角线的长度,而力的分解则是从一条对角线反向延长得到两个分力。2、三角形法则:对于三个以上的力的合成,那么,高中力的合成与分解?一起来了解一下吧。

力的合成和分解实验的结论

一、力的合成

1.力的合成:求几个力的合力的过程。

①合力可能大于、小于、等于任一分力;②合力与其所有分力的共同效果相同。

2.运算法则:平行四边形定则。

3.合力大小:F=√F1^2+F2^2+2F1F2cosθ。

(1)合力的取值范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|。

(2)合力F的大小随它们的夹角θ增大而减小。

(3)几个特例:若F1=F2=F0,则F=2F0cos(θ/2)

①当θ=0时,F=2F0;②当θ=90^0时,F=√2F0;

③当θ=120^0时,F=F0;④当θ=180^0时,F=0。

二、力的分解

1.力的分解:求一已知力的分力的过程。

①力的分解是力的合成的逆运算;②力的分解的原则是按照力的实际效果进行分解。

2.力的分解的三种类型:

(1)已知合力和两个分力的方向,求两个分力的大小。(有唯一解)

(2)已知合力和一个分力的大小与方向,求另一个分力的大小和方向。(有唯一解)

(3)已知合力F、一个分力F1的大小与另一分力F2的方向,求F1的方向和F2的大小。

(当F1=Fsinθ时,有唯一解;当Fsinθ<F1<F时,有两个解;当F1>F时,分解是唯一的)

3.力的正交分解法:将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。

合力与分力7种情况图

1、标量和矢量:

(1)将物理量区分为矢量和标量体现了用分类方法研究物理问题.

(2)矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则:标量用代数法;矢量用平行四边形定则或三角形定则.

2、力的合成与分解:

(1)合力与分力:如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力叫做这个力的分力。

(2)共点力的合成:

1、共点力

几个力如果都作用在物体的同一点上,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫共点力。

2、力的合成方法

求几个已知力的合力叫做力的合成。

①若和在同一条直线上

a.同向:合力方向与、的方向一致

b.反向:合力,方向与、这两个力中较大的那个力向。

②互成θ角——用力的平行四边形定则

3、平行四边形定则:

注意:(1)力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。

(2)两个力的合力范围

(3)合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力

(4)两个分力成直角时,用勾股定理或三角函数。

注意事项:

(1)力的合成与分解,体现了用等效的方法研究物理问题.

(2)合成与分解是为了研究问题的方便而引入的一种方法,用合力来代替几个力时必须把合力与各分力脱钩,即考虑合力则不能考虑分力,同理在力的分解时只考虑分力,而不能同时考虑合力.

(3)共点的两个力合力的大小范围是

|F1-F2|≤F合≤Fl+F2.

(4)共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和,最小值可能为零.

(5)力的分解时要认准力作用在物体上产生的实际效果,按实际效果来分解.

(6)力的正交分解法是把作用在物体上的所有力分解到两个互相垂直的坐标轴上,分解最终往往是为了求合力(某一方向的合力或总的合力). 更多知识点可关注下北京新东方中学全科教育的高一物理课程。

斜面上加速度分解

1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)

2.互成角度力的合成:

F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2

3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)

注:

(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;

(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;

(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;

(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。

在处理力的合成和分解的复杂问题上的一种简便的方法:正交分解法。

正交分解法:是把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解,其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算。

力的正交分解法步骤如下:

(1)正确选定直角坐标系。通常选共点力的作用点为坐标原点,坐标轴方向的选择则应根据实际情况来确定,原则是使坐标轴与尽可能多的力重合,即是使需要向两坐标轴分解的力尽可能少。

物理中力的合成与分解

一、力的合成

1.力的合成:求几个力的合力的过程。

①合力可能大于、小于、等于任一分力;②合力与其所有分力的共同效果相同。

2.运算法则:平行四边形定则。

3.合力大小:F=√F1^2+F2^2+2F1F2cosθ。

(1)合力的取值范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|。

(2)合力F的大小随它们的夹角θ增大而减小。

(3)几个特例:若F1=F2=F0,则F=2F0cos(θ/2)

①当θ=0时,F=2F0;②当θ=90^0时,F=√2F0;

③当θ=120^0时,F=F0;④当θ=180^0时,F=0。

二、力的分解

1.力的分解:求一已知力的分力的过程。

①力的分解是力的合成的逆运算;②力的分解的原则是按照力的实际效果进行分解。

2.力的分解的三种类型:

(1)已知合力和两个分力的方向,求两个分力的大小。(有唯一解)

(2)已知合力和一个分力的大小与方向,求另一个分力的大小和方向。(有唯一解)

(3)已知合力F、一个分力F1的大小与另一分力F2的方向,求F1的方向和F2的大小。

(当F1=Fsinθ时,有唯一解;当Fsinθ<F1<F时,有两个解;当F1>F时,分解是唯一的)

3.力的正交分解法:将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。

力的分解的四种方法

1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,

反向:F=F1-F2

(F1>F2)

2.互成角度力的合成:

F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)

F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2

3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)

注:

(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;

(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;

(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;

(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。

在处理力的合成和分解的复杂问题上的一种简便的方法:正交分解法。

正交分解法:是把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解,其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量的运算。

力的正交分解法步骤如下:

(1)正确选定直角坐标系。通常选共点力的作用点为坐标原点,坐标轴方向的选择则应根据实际情况来确定,原则是使坐标轴与尽可能多的力重合,即是使需要向两坐标轴分解的力尽可能少。

以上就是高中力的合成与分解的全部内容,(F1>F2)2.互成角度力的合成:F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2 3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2| 4.力的正交分解:Fx=Fcosβ。

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