高中沪科版物理必修一分层练习：第4章-第1节-怎样求合力3-Word版含答案.docx

怎样求合力-例题解析本节重点是力的平行四边形法则难点是用图解法和计算法求合力矢量的合成用平行四边形法则，标量的合成用代数加法因此，求几个力的合力的过程，就是作平行四边形的过程只要能正确地作出平行四边形，就可以正确地求出合力平行四边形的邻边为分力，其对角线为合力，夹角为力的方向通常有两种求合力的方法：图解法和计算法使用比较多的是计算法由于数学作为一种工具，物理学中经常运用其方法结合物理意义来解决实际问题在实际使用时，主要是解决直角三角形的问题，对于较简洁的斜三角形，也能利用正弦定理、余弦定理等学问来求解假如两个力在一条直线上，则可以通过规定正方向的方法，把矢量运算转化为代数运算与正方向相同的力取正值，与正方向相反的力取负值，然后进行代数运算【例1】物体受到两个力F1和F2，F130 N，方向水平向左，F240 N，方向竖直向下求这两个力的合力F思路：两个分力的大小和方向已知，可以通过平行四边形法则求合力求合力的过程就是作平行四边形的过程解析：图解法：取单位长度为10 N的力，则取3个单位长度，取4个单位长度自O点引两条有向线段OF1和OF2以OF1和OF2为两个邻边，做平行四边形如图415所示，则对角线OF就是所要求的合力F量出对角线的长度为5个单位长度则合力的大小F510 N50 N用量角器量出合力F与分力F1的夹角为53计算法：实际上是先运用数学学问，再回到物理情景在如图415所示的平行四边形中，OFF，为直角三角形，依据直角三角形的几何关系，可以求得斜边OF的长度和OF与OF1的夹角，将其转化为物理问题，就可以求出合力F的大小和方向则F50 N，tan，为53图415【例2】已知三个共点力的F1、F2和F3，合力为零F110 N，方向水平向左，F24 N，方向水平向右，求F3的大小和方向思路：由于三个力在一条直线上，因此可以通过规定正方向的方法，把矢量运算转化为代数运算，从而简化问题解析：规定水平向右为正方向，则F110 N，F24 N，由于合力为零，则有F1F2F30即10 N4 NF30故F36 N由于F3为正值，所以F3的方向和规定的正方向相同，水平向右【例】如图416所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形（顶角为直角）下列四个图中，这三个力的合力最大的是（）ABCD图416解析：该题考查力合成的平行四边形法则的应用A选项中把F2平移到F1和F3的箭尾处，F2和F3构成的平行四边形的对角线正好和F1重合，即合力的大小为F1，方向与F1同向，则F、F2、F3三个力的合力为2F1同样的方法，B选项中把F3平移，可以求得合力为零；C选项中把F3平移，可以求得合力为2F2；D选项中把F1平移，可以求得合力为2F3又由于图中的线段的长短表示力的大小，所以位于斜边上的F2最大故答案选C点评：对于平行四边形法则的考查，这是一个很好的题目题目没有直接说平行四边形，而是给了一个三角形，三个力构成的三角形，会给人造成一个思维的错觉其实，只要抓住力在大小和方向不发生变化时的平移不转变力的大小，就能很好地切入该题