【步步高】(新课标)2014-2015学年高中物理 4.1 怎样求合力每课一练1 沪科版必修1
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标题和描述中提到的是高中物理课程的一个练习,专注于讲解如何求解共点力的合力问题。这通常是物理学中力学部分的基础内容,涉及到力的合成与分解。以下是关于这个主题的详细知识点: 1. **共点力**:共点力是指作用在物体同一点或作用线相交于同一点的多个力。例如,描述中的题目中提到,如果两个力作用在物体的同一位置,或者它们的作用线交叉于同一点,那么这两个力就是共点力。 2. **合力与分力的关系**:合力是多个力共同作用效果的等效表示,可以将它理解为这些力的矢量和。分力则是合力可以分解成的两个或多个独立的部分,它们满足平行四边形法则或三角形法则。例如,如果两个力的大小分别为F1和F2,它们之间的夹角为θ,那么合力F可以通过平行四边形法则或三角函数计算得到。 3. **合力的计算**:合力的大小可以通过勾股定理或三角函数来计算。如果两个力是共点的,并且它们的夹角已知,那么合力F可以通过以下公式计算:`F = √(F1^2 + F2^2 + 2F1F2cosθ)`,其中F1和F2是两个分力,θ是它们之间的夹角。 4. **力的平衡条件**:如果一个物体处于静止状态或做匀速直线运动,那么作用在它上面的力必须是平衡的,即合力为零。这被称为力的平衡条件。在描述中,提到的共点力如果是一对平衡力,那么它们就是共点力。 5. **合力的范围**:当两个大小固定的力F1和F2之间的夹角变化时,合力的大小也会随之变化。合力的最小值发生在两力方向相反时,此时合力等于两力之差的绝对值;最大值发生在两力同向时,合力等于两力之和。 6. **特殊情况下的合力**:例如,当两个大小相等的力以90度角相互垂直时,合力的大小等于单个力的平方根的两倍;当角度为120度时,合力等于单个力的一半。 7. **多力合成**:当存在三个或更多力时,可以通过连续应用平行四边形法则或分解成两力的合成来求得合力。例如,三个力F1、F2和F3的合力可以首先计算F1和F2的合力,然后将这个合力与F3进行合成。 8. **实际应用**:在实际问题中,如小娟和小明提水桶的例子,当两个人的手臂间的夹角变化时,他们各自承受的拉力F会改变。当夹角为120度时,每个人承担的力等于水和桶的总重力G;夹角为0度时,每个人需要承受的力是总重力的一半。 以上知识点涵盖了共点力的定义、性质以及如何计算合力,这些都是高中物理学习的重要组成部分,有助于理解和解决涉及力的合成与分解的实际问题。
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