- 高一物理力的合成与分解
高一物理力的合成与分解涉及的知识点主要包括:
1. 共点力的概念:一组力,如果它们的延长线交于一点,这样的一组力叫做共点力。
2. 力的平行四边形法则:共点力可以合成或分解时,采用力的平行四边形法则。
3. 两个分力大小和方向确定时,其合力唯一。
4. 合力与分力关系:当两个力方向相同时,合力等于两分力之和;当两个力方向相反时,合力等于两分力之差。
5. 动态分析问题:根据平衡条件进行动态分析,首先要找到引起物体运动状态改变的原因,即合外力,再根据牛顿第二定律求解加速度,进而求解物体运动状态改变的原因。
6. 正交分解法:在研究多个共点力的合成实验中,常用正交分解法。
此外,还有分力与合力的关系、力的三角形法则等知识点。
相关例题:
题目:一个质量为5kg的物体,静止在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,当物体受到一个水平方向、大小为20N的拉力作用时,求物体受到的合力和摩擦力分别是多少?
解析:
首先,我们需要对物体进行受力分析。物体受到的力有两个:拉力F和摩擦力f。
已知拉力F的大小为20N。根据力的合成法则,可以知道物体受到的合力F合的大小为:
F合 = F - 摩擦力f
已知摩擦因数为0.2,所以物体受到的摩擦力为:
f = μG = 0.2 5kg 9.8N/kg = 9.8N
再根据牛顿第二定律,物体的加速度为:
a = (F合 - f) / m = (F - f - μG) / m
由于物体是静止在地面上的,所以加速度为零。因此,我们可以得到:
F合 = f + μG = 9.8N + 0.2 5kg 9.8N/kg = 24.6N
最后,根据力的分解法则,可以将合力F合分解为水平方向和竖直方向的力:
水平方向:F1 = F合cosθ = Fcosθ
竖直方向:F2 = F合sinθ + f = Fsinθ + 9.8N
其中θ是拉力和地面的夹角。在本题中,θ=0度,因此水平方向的力为Fcosθ,竖直方向的力为(Fsinθ + 9.8N)。
答案:物体受到的合力为24.6N,水平方向的分力为20Ncos0度,竖直方向的分力为(20Nsin0度 + 9.8N)。物体受到的摩擦力为9.8N。
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