第2讲力的合成与分解受力分析VIP专享VIP免费

第2讲力的合成与分解受力分析一、力的合成1．合力与分力：如果一个力产生的效果和其他几个力同时作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，那几个力叫做这个力的分力．2．力的合成：求几个力的合力的过程叫做力的合成．3．力的运算法则(1)平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，如图甲所示．(2)三角形定则：在图甲中，将F2平移至对边得到如图乙所示的三角形．显然两矢量的首尾相接，从一个矢量F1的箭尾指向另一个矢量F2的箭首，即为它们的合矢量F，此即为三角形定则．二、力的分解1．力的分解(1)定义：求一个力的分力的过程，是力的合成的逆运算．(2)遵循法则：平行四边形定则、三角形定则．(3)分解的方法：①按力的实际作用效果进行分解．②力的正交分解．2．矢量与标量(1)矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)．(2)标量：只有大小没有方向，求和时按照算术法则运算．1．一个力F分解为两个力F1和F2，下列说法中正确的是()A．F是物体实际受到的力B．物体同时受到F1、F2和F三个力的作用C．F1和F2共同作用的效果与F相同D．F1、F2和F满足平行四边形定则解析：在力的分解中，合力是实际存在的力，选项A正确；F1和F2是力F按效果分解的两个分力，不是物体实际受到的力，选项B错误；F1和F2是力F的分力，共同作用效果与F相同，其关系满足平行四边形定则，选项C、D正确．答案：ACD2．一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是()A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不确定B．三力的合力有惟一值3F3，方向与F3同向C．三力的合力有惟一值2F3，方向与F3同向D．由题给条件无法求出合力大小解析：用作图法求出F1和F2的合力，再与F3求合力，可得B正确．答案：B3．如图所示，光滑斜面上一物体的重力mg分解为F1、F2两个力，下列说法中正确的是()A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，F2是物体对斜面的压力B．物体受到mg、FN、F1、F2四个力的作用C．物体只受到重力mg和斜面的支持力FN的作用D．力FN、F1、F2三个力的作用效果与mg、FN两个力的作用效果相同解析：F1、F2两个力是重力mg的两个分力，其作用效果与重力mg等效，性质与重力的性质相同，所以F1不是斜面作用在物体上的力，F2不是物体对斜面的压力，物体只受重力mg和斜面支持力FN的作用．力的合成与分解的原理就是分力的作用效果与合力作用效果相同，考虑了合力作用效果后就不能再考虑分力的作用效果，否则是重复考虑了力的作用效果，导致错误的结论．故选项C、D正确．答案：CD4．(2013·合肥期终考试)一件行李重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2，如图所示，则()A．F1、F2的合力是GB．F1、F2的合力是FC．行李对绳OA的拉力方向与F1方向相反，大小相等D．行李受到重力G、OA绳拉力F1、OB绳拉力F2，还有F共四个力解析：合力与分力具有等效替代的关系．所谓等效是指力F的作用效果与其分力F1、F2共同作用产生的效果相同．F1和F2的合力的作用效果是把行李提起来，而G的作用效果是使行李下落，另外产生的原因(即性质)也不相同，故A错误；F1和F2的作用效果和F的作用效果相同，故B正确，行李对绳OA的拉力与拉行李的力F1是相互作用力，等大反向，不是一个力，故C项正确；合力F是为研究问题方便而假想出来的力，实际上不存在，应与实际受力区别开来，故D项错误．答案：BC5．如图所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是()解析：由矢量合成法则可知A图的合力为2F3，B图的合力为0，C图的合力为2F2，D图的合力为2F3，因F2为直角三角形的斜边，故这三个力的合力最大的为C图．答案：C合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2，即两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小．当两个力反向时，合力最小，为|F1－F2|；当两力同向时，合力最大，为F1＋F2.(2)三个共面共点力的合力范围①三个力共线且方向相同时，其合力最大为F＝F1＋F2＋F3.②以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其...