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课件网) 力的合成与分解 4 阅读提示: ①什么是合力?什么是共点力,共点力的合成遵循什么定则? ②什么是力的平行四边形定则? ③什么是力的分解?力的分解遵循什么定则? ④如何进行力的分解? 力的合成与分解 4 ①力的合成 (一)什么叫合力 一桶水可以由两个人共同提起,也可以由一个人提起,如图1-25所示; 图1-25 人提水桶 一盏电灯可以用两种不同的方式悬挂,如图1-26所示。显然拉力F的作用效果与F1和F2的共同作用效果相同。 图1-26 悬挂的电灯 在很多情况下,物体受力不止一个,而是同时受到几个力的作用。 如果一个力的作用效果跟这几个力的共同作用产生的效果相同,那么,我们就把这个力叫做那几个力的合力。 (二)什么叫力的合成 求几个已知力的合力,叫做力的合成。 ②什么叫做共点力 如果几个力都作用于物体的同一个点,或它们的作用线相交于一点,这几个力就叫做共点力。 ③共点力合成定则—力的平行四边形定则 (一)力的平行四边形定则 求互成角度的两个共点力的合力时,可以用表示这两个力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么这两个邻边之间的对角线就表示合力F的大小和方向,这叫做力的平行四边形定则。 F1 F2 o α (二)从力的平行四边形定则可以看出: (1)合力的大小和方向不仅与分力F1和F2的大小有关,还与它们间的夹角有关。 F1 F2 F合2 F合1 (2)当F1和F2的大小一定时,它们间的夹角越小,合力越大;夹角为零时,即二力方向相同时,它们的合力最大,等于二力的数值之和,其方向与二力的方向相同;它们间的夹角越大,合力就越小;当夹角为1 80°时,即二力方向相反时,合力最小,等于二力数值之差,其方向与较大的力的方向相同。 F1 F2 F合 F1 F2 F合 (三)有两个以上的共点力作用在物体上,用平行四边形定则求它们的合力的方法. 如果有两个以上的共点力作用在物体上,也可以用平行四边形定则求它们的合力:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力与第三个力的合力,直到把所有的力都合成完,最后得到的结果就是这些力的合力。 F1 F2 F3 F13 F合 两个人同拉一辆小车,一人用45 N的力向北拉,另一人用60 N的力向东拉,求这两个力的合力大小和方向。 解:用作图法求解。以6 mm长的线段表示15 N的力,作F1=45 N,F2=60 N的图示,然后根据力的平行四边形定则以F1和F2为邻边做平行四边形,如图所示,用刻度尺量得表示合力F的对角线长为30 mm,所以合力的大小是 例题 用量角器量得F与F2的夹角为37°。 F2 F1 α 15 N F 本题也可以用计算法求解。 由题意知F1和F2互相垂直,所以得到的四边形是一个矩形,由勾股定理可求出: 又 查三角函数表得α= 37°。 ④ 分力、力的分解 (一)什么叫分力 在实际生产和生活中,作用在物体上的一个力往往在不同的方向上产生几个效果。拖拉机拉着耙来耙地,如图1-29所示,作用在耙斜向上方的拉力产生两个效果:一个水平的力F1使耙前进,一个竖直向上的力F2把耙上提。有时为了研究力的作用效果,可以把力按它起作用的方向分解成两个力来代替,这两个力就叫做力的分力。 (二)什么叫力的分解 求已知力的分力叫力的分解。 图1-29 (三)力的分解所遵守的定则 因为分力的合力就是原来被分解的那个力,所以力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则。把一个已知力F作为平行四边形的对角线,那么与力F共点的平行四边形的两个邻边,就表示力F的两个分力。 (四)一个已知力怎样分解 由于有相同对角线的平行四边形有无数个,如图1-30所示。也就是说,同一个力F可以分解为无数对大小、方向都不同的分力。 F 图1-30 一个已知力究竟该怎样分解呢? 这就要根据实际情况来决定。下面通过两个实例来说明这个问 ... ...