高一物理知识点总结复习

　　（3）一个物体受到几个力的作用而处于平衡状态，这几个力的合力一定为零。其中的一个力必定与余下的（n－1）个力的合力等值反向，撤去这个力，余下的（n－1）个的合力失去平衡力。物体的平衡状态被打破，获得加速度。

　　力的合成与分解

　　掌握内容：

　　1、力的合成与分解。会用直角三角形知识及相似三角形等数学知识求解。

　　2、力的分解。

　　3、力矩及作用效果。

　　知识要点：

　　一、力的合成：

　　1、定义：求几个力的合力叫力的合成。

　　2、力的合成：

　　①遵循平行四边形法则。

　　两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，平行四边形的对角线表示合力的大小和方向。

　　作图时应注意：合力、分力作用点相同，虚线、实线要分清。

　　②应用方法

　　注意：在大小一定的情况下，合力F随增大而减小，随减小而增大，F最大值是范围是，合力有可能大于任一个分力，也有可能小于任一个分力，还可能等于某一个分力的大小，求多个力的合力时，可以先求出任意两个力的合力，再求这个合力与第三个力的合力，依此类推。

　　3、合力的计算

　　（1）合力的大小：若两个共点力F1，F2的夹角为θ，根据余弦定理，其合力大小为： .

　　合力的范围是：|F1-F2|≤F≤F1+F2，

　　还可以看出：合力可能大于分力，可能小于分力，也可能等于分力。（合力与分力的关系就是平行四边形的对角线与邻边的关系；对角线可以大于邻边，也可以小于邻边，还可以等于邻边；合力与分力的关系还可以看成是三角形三边的关系，任意两边之和大于第三边，任意两边之差小于第三边）

　　（2）合力的方向：若F与F1的夹角为，则：tan=,

　　当时 tan=

　　（3）同一直线上的矢量运算：几个力在一条直线上时，先在此直线上选定正方向，与其同向的力取正值，反之取负值，然后进行代数运算求其合力。这时“+”或“-”只代表方向，不代表大小。

　　（4）同一根轻绳中各处张力相等，此外当大小相等的两力夹角为1200时，合力大小等于两分力大小

　　二、力的分解：

　　求一个力的分力叫力的分解。是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形法则。一个力的分解应掌握下面几种情况：

　　1、已知一个力（大小和方向）和它的两个分力的方向，则两个分力有确定的值；

　　2、已知一个力和它的一个分力，则另一个分力有确定的值；

　　3、已知一个力和它的一个分力的方向，则另一分力有无数解，且有最小值（两分力方向垂直）；

　　4、一个力可以在任意方向上分解，且能分解成无数个分力；

　　5、一个分力和产生这个分力的力是同性质力，且产生于同一施力物体，如图，G的分力是沿斜面的分力和垂直于斜面的分力（此力不能说成是对斜面的压力）。

　　6、在实际问题中，一个力如何分解，应按下述步骤：①根据力F产生的两个效果画出分力的方向；②根据平行四边形法则用作图法求的大小，且注意标度的选取；③根据数学知识用计算法求出分力的大小。

　　三、力的正交分解法：

　　在处理力的合成和分解的复杂问题时，有一种比较简便宜行的方法--正交分解法。

　　求多个共点力合成时，如果连续运用平行四边形法则求解，一般说来要求解若干个斜三角形，一次又一次地求部分的合力的大小和方向，计算过程显得十分复杂，如果采用力的正交分解法求合力，计算过程就简单多了。

　　正交分解法--把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解，其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量运算。

　　力的正交分解法步骤如下：

　　1、正确选定直角坐标系：通常选共点力的作用点为坐标原点，坐标轴的方向的选择则应根据实际问题来确定。原则是使坐标轴与尽可能多的力重合，即是使需要向两坐标轴投影分解的力尽可能少，在处理静力学问题时，通常选用水平方向和竖直方向上的直角坐标，当然在其它方向较简便时，也可选用。

　　2、分别将各个力投影到坐标轴上：分别求x轴和y轴上各力的投影的合力和其中：

　　（式中的轴上的两个分量，其余类推。）

　　这样，共点力的合力大小可由公式：

　　求出。

　　设力的方向与轴正方向之间夹角是。

　　∴通过数学用表可知数值。

　　注意：如果这是处理多个力作用下物体平衡问题的好办法。

　　◎ 例题评析

　　【例7】。在倾角为α的斜面上，放一质量为m的光滑小球，小球被竖直的木板挡住，则球对斜面的压力为    （    ）

　　【分析与解答】：小球的重力产生两个效果：水平挤压木板；垂直斜面方向压紧斜面。故可将重力沿水平方向和垂直斜面方向分解为Fl、F2如右图所示，根据平行四边形定则，可得：F=mg/cosα。

　　答案：C

　　【例8】分解一个力 ，若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向，以下正确的是    （  ）

　　A.只有唯一组解    B.一定有两组解

　　C.可能有无数组解  D.可能有两组解

　　专题一、受力分析

　　受力分析就是把研究对象在给定物理环境中所受到的力全部找出来，并画出相应受力图。

　　1.受力分析的依据

　　（1）依据各种力的产生条件和性质特点，每种力的产生条件提供了其存在的可能性，由于力的产生原因不同，形成不同性质的力，这些力又可归结为场力和接触力，接触力（弹力和摩擦力）的确定是难点，两物体直接接触是产生弹力、摩擦力的必要条件，弹力产生原因是物体发生形变，而摩擦力的产生，除物体间相互挤压外，还要发生相对运动或相对运动趋势。

　　（2）依据作用力和反作用力同时存在，受力物体和施力物体同时存在。一方面物体所受的每个力都有施力物体和它的反作用力，找不到施力物体的力和没有反作用力的力是不存在的；另一方面，依据作用力和反作用力的关系，可灵活变换研究对象，由作用力判断出反作用力。

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