力的合成
力的合成
1.共点力
如果一个物体受到两个或者更多力的作用,有些情况下这些力共同作用在同一点上,或者虽不作用在同一点上,但力的作用线的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力。
2.合力与分力
如果一个力的作用效果与另外几个力的共同作用效果相同,那么这个力与另外几个力等效,这个力称为另外几个力的合力,另外几个力称为这个力的分力。
典例精讲
【例2.1】(2019春?临淄区校级月考)物体在四个共点力作用下保持平衡,撤去F1而保持其他三个力不变,则此时物体的合力F( ) A.大小等于F1,方向与F1相反 B.大小等于F1,方向与F1相同 C.大小大于F1,方向与F1相反 D.由于运动状态不明确,无法确定
【例2.2】(2018秋?未央区校级期末)某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,若这三个共点力大小和方向分别如图甲、乙、丙、丁所示(坐标纸中每格边长表示1N大小的力),则关于该物体受到合力的说法正确的是( )
A.甲图中物体所受的合力大小等于7N B.乙图中物体所受的合力大小等于5N C.丙图中物体所受的合力大小等于0N D.丁图中物体所受的合力大小等于3N
【例2.3】(2018秋?黄陵县校级期末)三个共点力作用在同一物体上,处于平衡状态。其中一个力4N,向北;另一个力3N,向东;那么第三个力( ) A.5N,向东北 B.5N,向西南 C.7N,向东北 D.7N,向西南
【例2.4】(2018秋?渝中区校级期末)物体在同一平面内受F1、F2、F3三个共点力的作用处于平衡状态,当把F3的方向在同平面内旋转45°时(F3大小不变,F1、F2大小方向都不变)。则三力的合力大小为( ) A.0
B.√2F3
C.2F3 D.2√2F3
3.共点力的合成法则
求几个已知力的合力叫力的合成。 ⑴ 平行四边形定则
求互成角度的两个共点力的合力,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。 ⑵ 三角形定则
如图乙所示,把表示??1、??2的有向线段首尾相接地画出来,从??1线段的首端至??2线段的末端的有向线段就表示了合力??的大小和方向。
注意:力的合成的平行四边形法则,只适用于共点力。
典例精讲
【例3.1】如图所示,小方块代表一些相同质量的钩码,图甲中O为轻绳之间连接的结点,结点处悬挂钩码,A、B两滑轮光滑,图乙中光滑的滑轮跨在轻绳上悬挂钩码,两装置处于静止状态,现将图甲中的B滑轮和图乙中的端点B都沿竖直方向稍稍上移一些,则关于α角和θ角的变化说法正确的是( )
A.图甲中的α角、图乙中的θ角均增大 B.图甲中的α角、图乙中的θ角均不变 C.图甲中的α角增大、图乙中θ角不变化 D.图甲中的α角不变、图乙中θ角变大
4.合力的大小
由余弦定理易知,合力的大小??=√??12+??22+2??1??2????????(??为两个力的夹角),无论??为多少,必然有|??1???2|≤??≤|??1+??2| 成立。
典例精讲
【例4.1】(2017秋?金沙县校级月考)已知两个共点力的合力为50N,分力F1的方向与合力