- 高三物理力的分解与合成
高三物理力的分解与合成主要包括以下内容:
力的分解:
1. 根据实际效果分解,常见的效果有:求支持力、拉力、分力等。
2. 分解某一个力时,分解遵循平行四边形定则。
3. 根据合力与分力的关系,将合力沿着两个方向进行分解。
力的合成:
1. 互成角度的两个合力,可以由平行四边形法则或三角形法则求得。
2. 两个力的合成范围,由两个分力的大小确定。
在解决具体问题时,通常需要将已知力按照一定规律分解,或根据已知运动状态寻找合适的分解方法。同时,理解并掌握力的平行四边形法则,以及两个力的合成范围,对于解决物理问题非常有帮助。
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0.2,一个跟物体方向相垂直的力F作用在该物体上,力F的大小在6秒内从0增加到60牛,求物体受到的摩擦力所做的功?
解析:
首先,我们需要对物体进行受力分析。物体受到重力、支持力和拉力三个力的作用。其中,支持力与重力平衡,方向竖直向上;拉力与摩擦力、重力垂直方向上的分力合成,方向与F的方向垂直。
根据牛顿第二定律,物体受到的合力为:
F合 = F - μmg = F - 0.2510 = F - 10N
其中,μ为动摩擦因数,F为拉力的大小。
垂直于摩擦力的分力为:F' = Fsinθ
其中,θ为F和重力垂直方向上的分力的夹角。由于题目中已经给出F的方向和重力垂直方向上的分力的方向是垂直的,所以sinθ = 1。
因此,物体受到的摩擦力为:Ff = F' = Fsinθ = F
最后,根据功的计算公式 W = Fscosθ,其中s为力的作用距离(即物体在摩擦力方向上移动的距离),我们可以求出物体受到的摩擦力所做的功:
W = Fs = Fcosθs
其中,cosθ = 0(因为摩擦力和重力垂直方向上的分力的方向是垂直的)
所以,物体受到的摩擦力所做的功为:W = Fs = F^2/g
答案:物体受到的摩擦力所做的功为:W = (60N)^2/10m/s^2 = 360焦耳。
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