高中物理力的合成與分解?1.力的分解:已知合力求分力的過程稱為力的分解,它是力合成的逆運算,同樣遵循平行四邊形定則。高中物理力的合成與分解公式匯總 1.同一直線上力的合成同向:F=F1+F2,那么,高中物理力的合成與分解?一起來了解一下吧。
1.同一直線上力的合成同向: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時:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;
(2)合力與分力的關系是等效替代關系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作圖法求解,此時要選擇標度,嚴格作圖;
(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負號表示力的方向,化簡為代數運算。
在處理力的合成和分解的復雜問題上的一種簡便的方法:正交分解法。
正交分解法:是把力沿著兩個選定的互相垂直的方向分解,其目的是便于運用普通代數運算公式來解決矢量的運算。
力的正交分解法步驟如下:
(1)正確選定直角坐標系。通常選共點力的作用點為坐標原點,坐標軸方向的選擇則應根據實際情況來確定,原則是使坐標軸與盡可能多的力重合,即是使需要向兩坐標軸分解的力盡可能少。
最常用的是十字分解法,也是平行四邊形法則變種。因為力是有方向的,所以叫做向量,對于所有向量,都可以采用這兩種方法進行分解計算
話說高中學習的時候這部分筆記做得很詳細,現在大致回想一下。
1.合力和力的合成:一個力產生的效果如果能跟原來幾個力共同作用產生的效果相同,這個力就叫那幾個力的合力,求幾個力的合力叫力的合成.
2.力的平行四邊形定則:求兩個互成角度的共點力的合力,可以用表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形,合力的大小和方向就可以用這個平行四邊形的對角線表示出來。
3.共點的兩個力F1,F2的合力F的大小,與它們的夾角θ(0≤θ≤π)有關,θ越大,合力越小;θ越小,合力越大,合力可能比分力大,也可能比分力小,F1與F2同向時合力最大,F1與F2反向時合力最小,合力大小的取值范圍是|F1-F2|≤F≤(F1+F2)
4.多個力求合力的范圍
有n個力,它們合力的最大值是它們的方向相同時的合力,即它們的代數之和,而它們的最小值要分下列兩種情況討論:
①若n個力中的最大力大于其他力的代數之和,則它們合力的最小值是該最大力與其他力代數和的差(此時,所有力在一條直線上,最大力的方向與其他力的方向相反);
②若n個力中的最大力小于其他力的代數之和,則它們合力的最小值是0。
5.分力與力的分解:如果幾個力的作用效果跟原來一個力的作用效果相同,這幾個力叫原來那個力的分力.求一個力的分力叫做力的分解.
正交分解法
物體受到多個力作用時求其合力,可將各個力沿兩個相互垂直的方向直行正交分解,然后再分別沿這兩個方向求出合力,正交分解法是處理多個力作用用問題的基本方法,值得注意的是,對、方向選擇時,盡可能使落在、軸上的力多;被分解的力盡可能是已知力。
將所有力沿著水平和豎直方向分解。
顯然,豎直方向的分量的總和為0.
所以只要求水平分量即可
F1=F5=20N,它們的水平分量都是10N
F2=F4=20√3N,它們的水平分量為30N
F3=40N,本身就水平。
所以答案為10x2+30x2+40
而更簡單的方法是:
F3=40N
F2+F5=F3=40N
F1+F4=F3=40N
所以總合力F=120N
力的合成一般用平行四邊形法則,即將兩個力共起點,以兩個力作為邊作平行四邊形,連接對角線,就是合力的方向和大小。
分解一般用正交分解法,這個方法比較有實際應用,即將力投影到一個直角坐標系中。
許多力的合成與分解都是在練習中不斷掌握的,這些都是學好其他物理方面的基礎
以上就是高中物理力的合成與分解的全部內容,1.力的合成:求幾個力的合力的過程。①合力可能大于、小于、等于任一分力;②合力與其所有分力的共同效果相同。2.運算法則:平行四邊形定則。3.合力大小:F=√F1^2+F2^2+2F1F2cosθ。(1)合力的取值范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|。(2)合力F的大小隨它們的夾角θ增大而減小。