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文档简介

第4节力的合成 等效 1 概念 一 力的合成与分解 2 合力和分力的关系 3 合成与分解的前提 共点力 4 力的合成与分解的运算法则 1 同一条直线上两个共点力的合成 已知同一直线上的两个力F1 F2的大小分别为2N 3N 如果F1 F2的方向相同 那么它们的合力大小是多少 同相相加 反相相减 二 力的合成 那么互成角度的两个共点力的合力是否也等于这两个力的大小之和呢 实验探究 实验器材 橡皮条 细绳套 1 实验中合力与分力等效的标志是什么 2 用什么样的方案去探究 请用以上器材设计出实验方案来 实验目的 探究求互成角度的两个共点力的合力的方法 2 再用一个弹簧秤拉橡皮条至同一点O 记录此时弹簧秤读数F及拉力的方向 1 先用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条至一确定点O 并记录此时两弹簧秤读数F1 F2及拉力的方向 F1 F2 3 用同一标度画出力F1 F2 F的图示 O F O A C B这四个点构成一个什么图形 F1 F2 F12 三 矢量和标量 1 矢量 加减运算遵守平行四边形法则的量称为矢量 如力 速度等 2 标量 加减运算遵守代数求和的量称为标量 如质量 时间 能量 长度等 矢量的合成遵守平行四边形定则 标量的运算遵守代数运算法则 例题 力F1 45N 方向水平向右 力F2 60N 方向竖直向上 求这两个力的合力F的大小和方向 解 方法一 作图法 取6mm长的线段表示15N的力作出力的平行四边形定则如图所示合力大小F 15N 30 6 75N合力方向 与F1的夹角为53 或与水平方向成53 方法二 计算法 还可作出力的示意图 进行计算求解 思考与讨论 2 两个大小不变的共点力F1 F2的合力F的大小和方向随着F1 F2的夹角变化是如何变化的 1 如何求多个共点力的合力 四 多力合成的方法 F12 F123 F1234 先求出任意两个力的合力 再求出这个合力跟第三个力的合力 直到把所有的力都合成进去 最后得到的结果就是这些力的合力 例 如图 有五个力作用于同一点O 表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两邻边和三条对角线 已知F 10N 则这五个力的合力大小为 N 60N 思考 合力是否一定比分力大 五 合力与分力间夹角 关系 0 时 即F1 F2共线同方向 F合 F1 F2合力方向与两个力的方向相同 180 时 即F1 F2共线反方向 F合 F1 F2 合力方向与分力F1 F2中较大的方向相同 合力的取值范围 F1 F2 F合 F1 F2 夹角 越大 合力就越小 F合随F1和F2的夹角增大而减小 F合可能大于 等于 小于F1 F2 问题 当两个分力大小相等时 合力有何特点 何时合力的大小与两个分力的大小均相等 0 时F 2F0 120 时F F0 180 时F 0 90 时F F0 60 时F F0 例 有两个力 一个是10N 一个是2
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