力的合成与分解物体的平衡

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1、1．力的合成(1)合力：如果几个力同时作用于一个物体，我们可以求出这样一个力，这个力产生的跟原来几个力共同产生的相同，这个力就叫做那几个力的合力．(2)力的合成：叫做力的合成．效果效果求几个力的合力第3讲力的合成与分解物体的平衡力的合成必须遵循“同物性”和“同时性”的原则“同物性”是指待合成的诸力是作用在同一物体上的力．“同时性”是指待合成的诸力是同时出现的力．(3)共点力：特征是作用线“”，而不一定是力的作用点“共点”．共点2．平行四边形定则(1)求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以用表示F1、F2的有向线段为作平行四边形，它的(在两个

2、有向线段F1、F2之间)就表示合力的大小和方向，如图2－3－1所示．(2)二个共点力的合力范围

3、F1－F2

4、≤F合≤F1＋F2即两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时，合力最小，为

5、F1－F2

6、，当两力同向时，合力最大，为F1＋F2.邻边对角线图2－3－1三角形定则根据平行四边形定则，合力和两个分力必构成一个封闭的矢量三角形，叫做力的三角形定则．如图2－3－2所示．图2－3－21.如图2－3－3是某同学对颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图

7、中是用手指代替颈椎做实验)，整个装置在同一竖直平面内．如果要增大手指所受的拉力，可采取的办法是()A．只增加绳的长度B．只增加重物的重量C．只将手指向下移动D．只将手指向上移动图2－3－3解析：本题考查力的合成与分解、共点力的平衡条件．根据共点力的平衡条件，两个绳子拉力的合力大小等于手指的拉力．绳子的拉力等于重物的重力，增加绳的长度，不会改变绳子的拉力大小，也不会改变二者的合力，A项错误；增加重物的重力，绳子的拉力也会变大，两根绳子拉力的合力变大，B项正确；将手指向下移动，绳子上的拉力不变，但是两根绳子的夹角变小，两根绳子上拉力的合力变大，C项正

8、确；同理，将手指向上移动，两根绳子的夹角变大，两根绳子上拉力的合力变小，D项错误．答案：BC1．分力：如果一个力作用在物体上产生的效果与其他共同作用在该物体上产生的效果，这几个力就叫做那个力的分力．显然，这几个力与那个力也是关系．2．力的分解：求一个已知力的叫做力的分解．几个力相同等效替代分力一、合力和分力具有“等效性”和“替代性”1．等效性是指力的相互代替要保证力的作用效果不变，替代性是指力被各分力或合力代替之后，不能再进行计算，否则将造成重复，不能得出正确的结论．2．合力是一种“等效力”．从力对物体的作用效果上看，合力F对物体作用所产生的效果

9、和两个分力F1和F2共同作用所产生的效果是相同的；从解题的角度来看，有时要用合力F来代替分力F1和F2，有时又需要用分力F1和F2来代替合力F.二、力有哪些分解方法？1．按力的效果分解法(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向；(2)再根据两个实际分力方向画出平行四边形；(3)最后由平行四边形知识求出两分力的大小．2．正交分解法(1)定义：把一个力分解为相互垂直的分力的方法．(2)优点：把物体所受的不同方向的各个力都分解到相互垂直的两个方向上去，然后再求每个方向上的分力的代数和，这样就把复杂的矢量运算转化成了简单的代数运算，最后再求两个互

10、成90°角的力的合力就简便多了．(3)运用正交分解法解题的步骤①正确选择直角坐标系，通常选择共点力的作用点为坐标原点，直角坐标x、y的选择可按下列原则去确定：尽可能使更多的力落在坐标轴上．沿物体运动方向或加速度方向设置一个坐标轴．若各种设置效果一样，则沿水平方向、竖直方向设置两坐标轴．②正交分解各力，即分别将各力投影到坐标轴上，分别求x轴和y轴上各力投影的合力Fx和Fy，其中Fx＝＋…；Fy＝＋…③求Fx与Fy的合力即为共点力的合力(如图2－3－4)合力大小：F＝合力的方向与x轴夹角满足：tanθ＝图2－3－42.作用于O点的三力平衡，设其中一个

11、力大小为F1，沿y轴正方向，力F2大小未知，与x轴负方向夹角为θ，如图2－3－5所示，下列关于第三个力F3的判断中正确的是()A．力F3只能在第四象限B．力F3与F2夹角越小，则F2和F3的合力越小C．力F3的最小值为F2cosθD．力F3可能在第一象限的任意区域答案：C图2－3－51．平衡状态：物体处于或状态．2．共点力的平衡条件：或者静止匀速直线运动F合＝01．物体的速度为零和物体处于静止状态是一回事吗？物体处于静止状态，不但速度为零，而且加速度(或合外力)为零．有时，物体速度为零，但加速度不一定为零，如竖直上抛的物体到达最高点时；摆球摆到最

12、高点时，加速度都不为零，都不属于平衡状态．因此，物体的速度为零与静止状态不是一回事．2．共点力作用下物体的平衡条件有哪些推论？(1)若处