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18高一物理专题讲座重心或质心的求法.doc-平行力的合成

18高一物理专题讲座重心或质心的求法.doc-平行力的合成_第1页
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2-3 重心或质心的求法补充:平行力的合成和分解同向平行力的合成:两个平行力 FA和 FB相距 AB,则合力 ΣF 的大小为 FA+FB,作用点 C 满足 FA·AC=FB·BC 的关系(如图 2-3-1)反向平行力的合成:十个大小不同的反向平行力 FA 和FB(FA>FB)相距 AB,则合力 ΣF 的大小为 FA-FB,与 FA同向,作用点 C 满足 FA·AC=FB·BC 的关系(如图 2-3-2)。求重心的常用方法有填补法和分割法例 1 将质量均匀、长均为 a 的细杆组成如图 2-3-3 所示的架子,求这个架子的重心。解法 1:“填补法”。就是把残缺部分补全,即先补上一根同样的细杆于 AD 处,构成的正方形的重心在正中间 O 处,设原架子的重心在点 O 正上方 处的 O’点,每段细杆重 G,根据同向平行力的合成法则有解得,即重心在对称轴上离横杆处。解法 2:“分割法”。即把整体分割成重心易求的几部分,本题中分成 BC 与 AB 和 CD 两部分,BC 杆的重心在其正中间,AB 与 CD 整体的中心在图中的 O 点,这样可得同上法一样的方程。解法 3:“坐标法”。该法是建立在以上两种方法基础上的,它是解决由均质体组成的极为复杂的“集合体”的一种通用的方法。如本题可取 BC 为 χ 轴正向 ,BA 为 y 轴正向。设每段细杆质量为 m,这样有∑FFAFBACB图 2 - 3 - 1D图 2 - 3- 3BCAO·D图 2 - 3- 4BCAO·xy∑FFAFBACB图 2 - 3 - 2

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