第二讲 力的合成与分解

上传人:ldj****22 文档编号:48903668 上传时间:2018-07-21 格式:PPT 页数:47 大小:1.83MB
返回 下载 相关 举报
第二讲  力的合成与分解_第1页
第1页 / 共47页
第二讲  力的合成与分解_第2页
第2页 / 共47页
第二讲  力的合成与分解_第3页
第3页 / 共47页
第二讲  力的合成与分解_第4页
第4页 / 共47页
第二讲  力的合成与分解_第5页
第5页 / 共47页
点击查看更多>>
资源描述

《第二讲 力的合成与分解》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二讲 力的合成与分解(47页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。

1、 2、共点力共点力:物体同时受到的几个力都作用于 一点或它们的作用线能交于同一点。这 几个力叫做共点力合力与分力合力的公式:若两个力F1、F2的夹角为, 如图所示,合力的大小可由余弦定理得到: 大小: F=方向: tan=合力的计算1.两个力的合力范围 :FF1+F2.夹角=1200时 F=F 夹角=1800时 F=2、等大的两个共点力F合成时的三个特殊情况: 夹角=900时 F= 力的分解:力的分解是力的合成的逆运算 , 1、力的分解定则:平行四边形定则和三角 形定则 即把已知力作为平行四边形的对角线,那 么与已知力共点的平行四边形的两条邻边 就表示已知力的两个分力 2、力的分解方法: (1

2、)按力的作用效果进行分解 根据力的实际效果能够确定两个分力的方向, 则可得到两个分力的大小; 根据力的实际效果能够确定一个分力的方向和 大小,则可得到另一个分力的方向和大小 (2)在不同条件下力的分解A.已知合力和两个分力的方向,求两个分力的 大小,只有一组组解 B.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,只有一组组解 C.已知合力和两分力的大小,求两个分力的方 向,有几种情况 D.已知合力和一个分力的方向,辊辊一分力的大 小,分解这这个合力,有以下几种可能GFBF例4. A的质质量是m,A、B始终终相对对静止,共同沿水平面向右 运动动。当a1=0时时和a2=0.75g时

3、时,B对对A的作用力FB各多大? 解:一定要审审清题题:B对对A的作用力FB是B对对A 的支持力和摩擦力的合力。而A所受重力G=mg 和FB的合力是F=ma。 当a1=0时时,G与 FB二力平衡,所以FB大小为为 mg,方向竖竖直向上。 当a2=0.75g时时,用平行四边边形定则则作图图:先画 出重力(包括大小和方向),再画出A所受合力 F的大小和方向,再根据平行四边边形定则则画出FB 。由已知可得FB的大小FB=1.25mg,方向与竖竖直 方向成37o角斜向右上方。ABvaA BGF1F2N例6. 轻绳轻绳 AB总长总长 l,用轻轻滑轮悬轮悬 挂重G的物体。绳绳 能承受的最大拉力是2G,将A

4、端固定,将B端缓缓慢向 右移动动d而使绳绳不断,求d的最大可能值值。解:以与滑轮轮接触的那一小段绳绳子 为为研究对对象,在任何一个平衡位置 都在滑轮对轮对 它的压压力(大小为为G) 和绳绳的拉力F1、F2共同作用下静止 。而同一根绳绳子上的拉力大小F1、 F2总总是相等的,它们们的合力N是压压 力G的平衡力,方向竖竖直向上。因此 以F1、F2为为分力做力的合成的平行 四边边形一定是菱形。利用菱形对对角 线线互相垂直平分的性质质,结结合相似 形知识识可得dl = 4 所以d最大 为 4,所以d最大为总结:力的合成与分解的原则,定则与特征 1、矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则( 可简化成三角形

5、定则)平行四边形定则实质上 是一种等效替换的方法。一个矢量(合矢量) 的作用效果和另外几个矢量(分矢量)共同作 用的效果相同,就可以用这一个矢量代替那几 个矢量,也可以用那几个矢量代替这一个矢量 ,而不改变原来的作用效果。 2、 由三角形定则还可以得到一个有用的推论 :如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形,则 这n个力的合力为零。 3、在分析同一个问题时,合矢量和分矢量 不能同时使用。也就是说,在分析问题时, 考虑了合矢量就不能再考虑分矢量;考虑了 分矢量就不能再考虑合矢量。 4、 矢量的合成分解,一定要认真作图。在 用平行四边形定则时,分矢量和合矢量要画 成带箭头的实线,平行四边形的另外两个

6、边 必须画成虚线。各个矢量的大小和方向一定 要画得合理。 5、在应用正交分解时,两个分矢量和合矢 量的夹角一定要分清哪个是大锐角,哪个是 小锐角,不可随意画成45。(当题目规定 为45时除外)FXYFYOX(2)正交分解法将一个力沿着互相垂直的方向(x轴、y轴)进行分解的方法 ,如图所示Fx=Fcos Fy=Fsin利 用 正 交 分 解 法 求 合 力 可 分 以 下 四 步 :( 1 ) 以 力 的 作 用 点 为 原 点 , 建 立 合 适 的 直 角 坐 标 系 ;( 2 ) 将 各 力 进 行 正 交 分 解 ;( 3 ) 分 别 求 出 两 个 坐 标 轴 上 各 分 量 的 代

7、数 和 Fx、 Fy( 4 ) 正 交 合 成 , 求 出 合 力 的 大 小 和 方 向 F合=从力的矢量性来看Fx、Fy是力F的分矢量;从力的计算来看 ,Fx、Fy的方向可以用正负号来表示,分量为正值表示分矢 量的方向跟规定的正方向相同,分量为负值表示分矢量的方 向跟规定的正方向相反这样,就可以把力的矢量运算转变 成代数运算所以,力的正交分解法是处理力的合成分解问 题的最重要的方法,是一种分析方法特别是多力作用于同 一物体时,计算起来,非常方便而力的合成分解法一般适 用于物体受力较少时的情况,如两、三个力作用时。 利用正交分解法求合力可分以下四步: (1)以力的作用点为原点,建立合适的 直

8、角坐标系; (2)将各力进行正交分解; (3)分别求出两个坐标轴上各分量的代 数和Fx、Fy (4)正交合成,求出合力的大小和方向 F合=ABC例7、 如图图所示,倾倾角为为的斜面A固定在水平面上。木块块 B、C的质质量分别为别为 M、m,始终终保持相对对静止,共同沿斜 面下滑。B的上表面保持水平,A、B间间的动动摩擦因数为为 。当B、C共同匀速下滑;当B、C共同加速下滑时时,分 别别求B、C所受的各力。由本题可以知道:灵活地选取研究对象可以使问题简 化;灵活选定坐标系的方向也可以使计算简化;在 物体的受力图的旁边标出物体的速度、加速度的方向, 有助于确定摩擦力方向,也有助于用牛顿第二定律建立

9、 方程时保证使合力方向和加速度方向相同。例5已知质质量为为m、电电荷为为q的小球,在匀强电场电场 中由静 止释释放后沿直线线OP向斜下方运动动(OP和竖竖直方向成角) ,那么所加匀强电场电场 的场场强E的最小值值是多少?解:根据题意,释放后小球所受合力的方向必为 OP方向。用三角形定则从右图中不难看出:重力 矢量OG的大小方向确定后,合力F的方向确定( 为OP方向),而电场力Eq的矢量起点必须在G点 ,终点必须在OP射线上。在图中画出一组可能的 电场力,不难看出,只有当电场力方向与OP方向 垂直时Eq才会最小,所以E也最小,有 E =OPmgEq这时一道很典型的考察力的合成的题,不少同学只死记住“垂直”,而不 分析哪两个矢量垂直,经常误认为电场力和重力垂直,而得出错误答案 。越是简单的题越要认真作图。小结: 力的合成与分解是处理力学问题的一种 常用方法,是从等效的角度来解决问题 。 常见解决力学问题的方法一般有: 力的合成、分解法 正交分解法 平行四边形定则图解法 相似法

展开阅读全文
相关资源
相关搜索

当前位置:首页 > 行业资料 > 其它行业文档

电脑版 |金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号