第2节 力的合成与分解
知识点一| 力的合成
1.合力与分力
(1)定义:如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同,这一个力就叫作那几个力的合力,那几个力叫作这一个力的分力。
(2)关系:合力与分力是等效替代关系。
2.共点力
作用在一个物体上,作用线或作用线的延长线交于一点的几个力。如图所示均是共点力。
3.力的合成
(1)定义:求几个力的合力的过程。
(2)运算法则:
①平行四边形定则:求两个互成角度的共点力的合力,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。如图甲所示。
②三角形定则:把两个矢量首尾相接,从而求出合矢量的方法。如图乙所示。
甲 乙
(1)两个力的合力一定大于任意一个分力。 (×)
(2)合力和分力是等效替代的关系。 (√)
(3)1 N和2 N的力的合力一定等于3 N。 (×)
(4)合力与原来的几个力同时作用在物体上。 (×)
三种特殊情况的共点力的合成
类型
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作图
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合力的计算
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①互相垂直
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F=
tan θ=
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②两力等大,夹角θ
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F=2F1cos
F与F1夹角为
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③两力等大且夹角120°
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合力与分力等大
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[典例] 2018年现代汽车射箭世界杯赛于4月23日至29日在上海浦东举行,中国代表队取得满意成绩。如图甲所示。射箭时,释放的瞬间若弓弦的拉力为100 N,对箭产生的作用力为120 N,其弓弦的拉力如图乙中F1和F2所示,对箭产生的作用力如图中F所示,则弓弦的夹角α应为(cos 53°=0.6)( )
甲 乙
A.53° B.127° C.143° D.106°
D [弓弦拉力的合成如图所示,
由于F1=F2,由几何知识得2F1cos =F合,有
cos ==0.6
所以=53°
即α=106°。故D正确。]