高中物理 | 力的合成在实际中的应用

力的合成法则：

1、力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”. 力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律.

2、平行四边形定则可简化成三角形定则. 如图1甲所示. 由三角形定则还可以得到一个有用的推论：如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n个力的合力为零。如图1乙所示（以五边形为例）.

3、共点的两个分力的合力的大小范围是

4、共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零.

例1、物体受到互相垂直的两个力F₁、F₂的作用，若两力大小分别为N、5N，求这两个力的合力.

分析：我们遇到求合力的问题，多数用计算法，即根据平行四边形定则作出平行四边形后，通过解其中的三角形求合力. 在这种情况下作的是示意图，不需要很严格，但要规范，明确哪些该画实线，哪些该画虚线，箭头应标在什么位置等。

解析：根据平行四边形定则作出平行四边形，如图2所示，由于F₁、F₂相互垂直，所以作出的平行四边形为矩形，对角线分成的两个三角形为直角三角形，由勾股定理得：

设合力的方向与F₁的夹角为θ

则有：，得θ＝30°。

 

例2、甲、乙两人用绳子拉船，使船沿OO＇方向航行，甲用1000N的力拉绳子，方向如图3甲所示，要使船沿OO＇方向行驶，乙的拉力至少为多少？方向如何？

分析：平行四边形是由两个三角形组成的，在判断某个力的最小值时，把两个分力与合力画在一个三角形中，分析三角形的边长变化时较为简捷、直观.

解析：要使船沿OO＇方向航行，甲和乙的拉力的合力方向必须沿OO＇方向. 在图乙中作平行四边形可知，当乙拉船的力的方向垂直于OO＇时，乙的拉力F_乙最小，其最小值为. 本题正确答案：500N；方向垂直于河岸指向另一侧.

例3、三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图4甲所示. 其中OB是水平的，A端、B端固定，若逐渐增加C端所挂物体的质量，则先断的绳子是    （  ）

A. 必定是OA 

B. 必定是OB

C. 必定是OC

D. 可能是OB，也可能是OC

解析：结点O受力如图4乙，其中F_c等于物重，而F_a、F_b的合力F和F_c构成平衡力，显然当物重增加时，在F_a、F_b、F_c中总是F_a最大，故正确答案选A.

好友都在看：

简单粗暴地吃肉，超满足！

含蓄的逗B禅师太坑人

哪个星座女生还能在恋爱中保持纯情呢？

遇见冬天的另一面，你的小可爱即将出现

99%的高中数学学霸，都是这样利用错题集的！

高考语文要让15%的人做不完，对女生不利！这是高考命题最新动向？

高中英语不规则动词归类记忆表

高中生物13大重要规律和公式

高考英语写作中最易犯的100个错误，名师精心总结，纯干货必收藏！