献给将要高考的考生——高中物理关键知识点剖析(23)
关键知识点(23):对力的合成与分解总结、归纳和深化。
1.不论是力的合成还是力的风解,都是为了解决问题的方便。
有时物体同时会受到几个力的作用,处理起来不太方便,我们就可以用一个力将这几个力取代,要求这个力产生的效果和那几个力同时存在产生的效果是相同的,这一个力就叫做那几个力的合力。已知几个力求它们的合力我们就叫做力的合成。从上面的分析,大家就体会到力的合成,主要是为了解决问题的方便。
但有的时候我们也是为了解决问题的方便,往往将一个力用几个力来取代,要求这几个力同时存在产生的效果和那一个力产生的效果是相同的,这几个力就叫做那一个力的分力。已知一个力求它的分力就叫做力的分解。
例题:如图所示,将质量为m的物体放在倾角为a的斜面上,物体处于静止状态。求:斜面对物体的支持力F和摩擦力f。
合成法和分解法
解析:第二个图是用“合成法”很快捷地就求出了支持力F和摩擦力f。即F=㎎sina,f=mgcosa。图中标的合力丅往往叫做“斜面对物体的作用力”。第三个图是用“分解法”也很快捷地求出了支持力F和摩擦力f。即F=㎎sina,f=mgcosa。图中mgsina往往叫做下滑力。
从上面的分析过程,大家也能体会到,不论是力的合成还是力的分解,都是为了解决问题的方便。
2.由于力是矢量,所以力的合成与力的分解都遵守“平行四边形定则”,且互为逆运算。
3.力的合成和力的分解,都是解决问题的基本方法——等效替代的思维方法。掌握的熟练情况如何?直接决定了你解决问题的质量和速度。
4.不论是力的合成还是力的分解,必须熟练掌握三种情况:
必须熟练掌握以上三种情况的合成和分解
5.力的合成中的合力和力的分解中的分力都是等效力,实际上是不存在的,所以谈不到什么性质,也不是物体另外再受的力。
例题1:下列说法正确的是()
A.已知合力的大小、方向,则其分力必为确定值
B.已知两分力大小、方向,则它们的合力必为确定值
C.分力数目确定后,若已知各分力大小、方向,可依据平行四边形定则求出总的合力
D.若合力为确定值,根据要求的两个分力的方向,依据平行四边形定则一定可求出这两个力的大小
解析:已知合力大小、方向,其分力可能有无数多组,A错;若已知两分力大小、方向,根据平行四边形定则,其合力为确定值,B对;若分力确定后,可运用平行四边形定则,求总的合力,C对;合力为确定值,若两分力的方向与合力在同一直线上则分力可能有无数组解,D错。选B、C。
例题2:如图所示,物体A、B都处于静止状态,其质量分别为5Kg、10Kg,OB呈水平,OP与竖直方向成45度角,g取10N/Kg。求:
(1)三根细绳OP 、OA、OB的拉力分别为多大?
(2)物体B与水平面间的摩擦力为多大?
例题2图
本题也可以用“分解法”求解!请大家试一试。