如何求共点力的合力
厂/一一—1弓I 探导航重点聚焦;、~~一~,,一,.~。~…一、J …—,。…一一~。,.,.~、,,,.,,,,一…~一,~~—,
蛸滴淼共点力盼参矽
徐高本
:
、
@
孽:1.由平行四边形定则求合力
平行四边形定则是矢量运算的基本定则。力是矢量,一切力的合成与分解都可以运用这一定则,只不过是在解决问题的难易程度上的区别.求二力的合力和力的分解时我们常用这一定则.
合力为2B ;同样,B 选项中B 与玛的合力大小为一,方向与^相反,因此三力的合力为零;C 选项中合力为2F 。;D 选项中合力为2足,又因为图中的线段的长短表示力的大小,所以位于斜边上的月最大.所以选C .
状例3如图4所
示,一个物体受到七个力的作用,其中Fl 、R 、局、只、B 、R 构成一个正六边形,已知B =5N ,求物体受到的合外力的大小.
R
协例1如图1所示,质量为10kg 的物
体静止在平面直角坐标系xO y 的坐标原点,
某时刻只受到一和R 的作用,且月=10N,足=
10、/2N ,则R 和R 的合力
(
)
A .方向沿' ,轴正方向B .方向沿y 轴负方向C .大小等于10N
-.y
图4
-^
D
一
\
j
45\,2
N
y
道力E 、胎力大小等于力R ,力R 与力尼合力
臂解析根据矢量三角形定则可以知
D .大小等于10、/2
团
^
卜
\、0
大小等于力B ,即月、R 、凡合力的大小等于力
B ;同理可知只、B 、胎力的大小等于力B ,所
以物体受到的合外力的大小等于3F7=15
N .
一
姆解析因合力与
两个分力组成一个平行
四边形,作出平行四边形如图2所示,由图根据几
、:、凡
夏‘3.由正交分解法求解多力的合力
j
\
,2
问题
正交分解法:把一个力分解成两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法.
用正交分解法求合力的步骤:
①首先建立平面直角坐标系,并确定正
方向;
何知识可知%=10
以C 项正确.
N .所
团
,
孽2.由三角形定则求合力
恍例2如图3所示,R 、R 、E 恰好构
成封闭的直角三角形(顶角为直角) .下列四
、
一
个图中,这三个力的合力最大的是()
△Fl 筝筝公Fi
A .
B .
图3
C .
D .
②把各个力向菇轴、Y 轴上投影,但应注
意的是:与确定的正方向相同的力为正,与确定的正方向相反的为负,这样,就用正、负号表示了被正交分解的分力的方向;
③求在菇轴上的各分力的代数和E 合和在y 轴上的各分力的代数和,名;
④求合力的大小:F -、/U 落再巧磊F ,合力的方向:t ana=竽(a为合力鹃菇轴
l 奄
释解析由三角形定则知,A 选项中易
与R 的合力的大小为B ,则一、R 、R 三个力的
的夹角) .
鬻
引探导航重点聚焦
快例4一物体受到三个共面共点力
、兄、目的作用,三力的矢量关系如图5所示J 、方格边长相等) ,则下列说法正确的是
≥鬻。
立直角坐标;分别把E 和玛这两个力分解到两个坐标轴上,如图7所示.
y 。
R
焉如
R
F u 一0
,j
\/
如
一
工
圈5
A .三力的合力有最大值E+胁B ,方向
不确定
贝0有Fl 产日,只产0;
F 知=F2cos600,F2c=F2si n 60。;
B .三力的合力有惟—值3玛,方向与玛同向C .三力的合力有惟—值2B ,方向与B 同向D .由题给条件无法求出合力大小
B 产一如os
600,F 珂=F3si n 600.
然后分别求出菇轴和) ,轴上的合力,
鬻解析根据三力的图示,知月、脏
竖直方向分力的大小均为3个单位,方向相反,在水平方向的分力分别为6个单位和2个单位,方向与丹方向相同.根据用正交分解法求合力的思想可知,3个力的合力为12个单
F 铲Fh+F讨F 铲F^F毋O S 600—F 毋O S 600=F,
如;一,十吻蜗,帅in ㈣in6肚√3
最后求出E 和E 的合力就是所求的三个力的合力如图8所示.
F
位,与B 的方向相同,大小是B 的3倍,即珞=
3B .选项B 正确.
F 台=、/珞+珞
=2F.
氏例
5
大小均为F
的三个力共同作用在0点,如图6所示,Fl 、玛与F3之间的夹角均为600,求合力.
t an 良二-笪一、/3,即良600,
f 狺
圈
专解析此题是求三个力的合力问
题,用正交分解法建立坐标系时,应使落在坐标上的力越多越好,以0点为原点,Fl 为菇轴建
则合力与月的夹角为60。.
本题还可以先把一和F3用平行四边形定则合成得到大小与最相等,方向与足相同的合力,再与尼合成则得到三个力的合力为2F ,方向与固吲司,此方法更加简单明了.
,I 摹j .群蠹,--’,:气:▲
f
≯≤j_专
稚,,j 毒j —j