物理力的合成与分解_物理解题的关键：于力的合成与分解知识点总结

时间：2020-03-06 08:28:36 来源：千叶帆本文已影响人

　　物理公式：用符号表示物理量，用式子表示几个物理量之间的关系是物理规律的简洁反映也是物理解题的关键。

　　一、力(常见的力、力的合成与分解)

　　1)常见的力

　　1.重力G=mg (方向竖直向下，g=9.8N/Kg≈10N/Kg，作用点在重心，适用于地球表面附近)

　　2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(N/m)，x：形变量(m)}

　　3.滑动摩擦力F=μN {与物体相对运动方向相反，μ：摩擦因数，N：正压力(N)}

　　4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反，fm为最大静摩擦力)

　　5.万有引力F=Gm1m2/r方(G=6.67×10-11N·m方/kg方,方向在它们的连线上)

　　6.静电力F=kQ1Q2/r^2 (k=9.0×109N·m方/C方,方向在它们的连线上)

　　7.电场力F=Eq (E：场强N/C，q：电量C，正电荷受的电场力与场强方向相同)

　　8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角，当L⊥B时：F=BIL，B//L时:F=0)

　　9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角，当V⊥B时：f=qVB，V//B时：f=0)

　　10.浮力F=ρgV(ρ为液体密度，V为排开液体的体积)

　　11.液体压强P=ρgh(ρ为液体密度，g=9.8N/Kg≈10N/Kg，h为测量点到液体自由面的深度)

　　注:

　　(1)劲度系数k由弹簧自身决定;

　　(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定;

　　(3)fm略大于μFN，一般视为fm≈μFN;

　　(4)其它相关内容：静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P7〕;

　　(5)物理量符号及单位B：磁感强度(T)，L：有效长度(m)，I:电流强度(A)，V：带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);

　　(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。

　　2)力的合成与分解

　　1.同一直线上力的合成同向：F=F1+F2，反向：F=F1-F2 (F1>F2)

　　2.互成角度力的合成：

　　F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2

　　3.合力大小范围：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

　　4.力的正交分解：Fx=Fcosβ，Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)

　　注：

　　(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;

　　(2)合力与分力的关系是等效替代关系，可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

　　(3)除公式法外，也可用作图法求解，此时要选择标度,严格作图;

　　(4)F1与F2的值一定时，F1与F2的夹角(α角)越大，合力越小;

　　(5)同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。

　　二、动力学(运动和力)

　　1.牛顿第一定律(惯性定律)：物体具有惯性，总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止

　　2.牛顿第二运动定律：F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定，与合外力方向一致}

　　3.牛顿第三运动定律：F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方，平衡力与作用力反作用力区别，实际应用：反冲运动}

　　4.共点力的平衡F合=0，推广 {正交分解法、三力汇交原理}

　　5.超重：FN>G，失重：FN

　　6.牛顿运动定律的适用条件：适用于解决低速运动问题，适用于宏观物体，不适用于处理高速问题，不适用于微观粒子〔见第一册P57〕

　　注：平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态，或者是匀速转动。