力的分解與合成是基礎(chǔ)
我們的知識(shí)來自于實(shí)踐。 通過觀察現(xiàn)象來記憶規(guī)則比通過計(jì)算公式更容易、更有效。
初中我們講力的合成時(shí)，兩個(gè)力在同一條直線上，而且只有兩種情況：方向相同和方向相反。 現(xiàn)在我們研究?jī)蓚€(gè)有夾角的力作用在同一物體上時(shí)的合力。 之間的關(guān)系。
拿起旁邊的書包，雙手握住書包帶，將書包提起，并保持書包靜止不動(dòng)。 此時(shí)，兩條書包帶上的力為分力，書包的重力等于合力，方向相反。 改變握住書包帶的兩只手的位置，調(diào)整兩個(gè)部件的大小和角度，使書包在空中保持靜止（位置不變），我們可以感覺到，當(dāng)合力不變時(shí)， 2 當(dāng)分力的角度發(fā)生變化時(shí)，力的大小也會(huì)發(fā)生變化，這個(gè)規(guī)律很容易感受到。 角度越小，越省力，角度越大，越省力。
而當(dāng)我們用繪圖來表達(dá)這個(gè)變化規(guī)律時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)分力和合力之間存在一定的關(guān)系：就像平行四邊形中的兩條邊與對(duì)角線的關(guān)系，或者說兩條邊之間的關(guān)系以及三角形中的第三個(gè)。 三邊的關(guān)系，這就是力的合成所遵循的平行四邊形定律和三角形定律。 也是我們學(xué)的第一件事，就是根據(jù)力的作用來分解和合成。
有了圖形，我們還可以利用之前學(xué)過的三角函數(shù)，用角度來表達(dá)邊長(zhǎng)之間的關(guān)系。 這里我們用的最多的是構(gòu)造直角三角形，即正交分解，將一個(gè)力分解為兩個(gè)互相垂直的方向。 這里基本上大家都沒有問題，區(qū)別在于熟練程度。
選擇正交分解還是效應(yīng)分解？
這是我們遇到的第一個(gè)問題，尤其是涉及到結(jié)、活動(dòng)桿、滑輪時(shí)什么是力平衡公式，最容易出錯(cuò)。 這里我推薦動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并注重記憶。
讓我們從最簡(jiǎn)單的結(jié)開始。 繩結(jié)分為活動(dòng)式和固定式，但大多數(shù)情況下都視為固定式，因?yàn)橄胍顒?dòng)繩結(jié)就需要滑輪什么是力平衡公式，可以將其放入滑輪的分類力中。 周圍有很多固定的結(jié)，比如書包帶、鞋帶、各種電線等。 只要拿起一個(gè)玩一玩，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)固定的結(jié)需要根據(jù)力的作用進(jìn)行分解。 使用正交分解效率更高。 麻煩。 如果有一個(gè)力是垂直于重力的，就相當(dāng)于給你一個(gè)正交分解，另一個(gè)力可以繼續(xù)正交分解。
然后是活動(dòng)桿，大部分是可以在垂直面上上下旋轉(zhuǎn)的桿。 它的規(guī)則很容易記住，我們可以用筆來記住它們。 將兩根手指放在筆的兩端。 假設(shè)左端是活動(dòng)桿的活動(dòng)軸。 如果要保持筆水平，右手只能向左水平用力。 一旦用力偏離，筆就會(huì)掉落。 因此，作用在該活動(dòng)桿頂部的力必須是水平支撐力并且垂直于重力。 與上述情況類似，另一個(gè)力也可以正交分解。
最后一類是滑輪，主要包括三種變形：動(dòng)結(jié)上的滑輪、定滑輪、支架頂部的定滑輪（也是定桿的變形）。 定滑輪我們?cè)诔踔芯蛯W(xué)過。 其特點(diǎn)是改變力的方向但不改變力的大小。 高中時(shí)的平移就是定滑輪兩側(cè)繩索上的力大小相等且方向沿著繩索的方向。 這種情況下，兩個(gè)力的大小和方向已經(jīng)確定，所以可以按照力的作用來分解，而不能正交分解。
綜上所述，力的分解有兩種類型：效應(yīng)分解和正交分解。 優(yōu)先采用效果分解，尤其是固定結(jié)、固定桿、滑輪的情況； 其次是正交分解，包括具有受力水平的繩子。 結(jié)，活動(dòng)桿。 （后面的練習(xí)中我們會(huì)測(cè)試更多的正交分解，但首先要掌握按效果分解。）
力的動(dòng)態(tài)平衡如何分類
無論是三力平衡、四力平衡、不在同一平面的多力平衡，還是整體法、孤立法、解析法，它們都處于靜止或均勻狀態(tài)畢竟是直線狀態(tài)。 分解方法只有兩種。 力的大小是確定的。 的。 但說到力量的動(dòng)態(tài)平衡，一下子就難倒了很多人。 不但情況復(fù)雜，而且手段也多得讓人不知所措。
我先說一下這里可以采用的幾種方法： 1、依次采用整體法和孤立法； 2.矢量三角形； 3、相似三角形（包括正弦定理法）； 4、動(dòng)態(tài)圈； 5.活結(jié)關(guān)聯(lián)（包括滑輪，本質(zhì)上還是使用類似的三角形）。 如果你對(duì)這五種方法不熟悉，可以在《53》、《高中必答題》等練習(xí)冊(cè)上找到。 每種方法至少要練習(xí)兩個(gè)問題，否則下面的話就沒用了。
掌握了這五種方法之后，我們來談?wù)動(dòng)龅絾栴}該選擇哪種方法：
1、兩個(gè)物體直接接觸，用彈簧連接，用硬棒連接，用不變形的繩子連接但繩子保持直，高中第一學(xué)期兩個(gè)電荷之間的相互作用力。 在這些情況下，如果兩個(gè)對(duì)象可以視為一個(gè)對(duì)象，那么應(yīng)該依次使用整體法和隔離法。
2. 合力是一個(gè)固定值（例如，如果一個(gè)物體被懸掛，該物體的重力保持不變），一個(gè)力的方向固定但大小是可變的，另一個(gè)力的大小和大小是可變的方向。 在這種情況下，可以使用向量三角形來解決該問題。 當(dāng)兩個(gè)分力相互垂直時(shí)，其中一個(gè)力最小，當(dāng)不垂直時(shí)，有兩種解。
接下來的兩個(gè)組件可以更改：
3. 合力是固定值，另外兩個(gè)力的大小和方向是可變的。 特別是遇到圓形（包括半圓和1/4圓）時(shí)，采用相似三角形來解決。 力之間的比率等于三角形邊長(zhǎng)的比率。 ，可以同時(shí)使用正弦定理。
4. 合力是一個(gè)恒定值。 兩個(gè)力的大小和方向可以改變，但夾角不變。 這時(shí)，畫圖就可以發(fā)現(xiàn)，這符合圓的內(nèi)弦所對(duì)的圓周角相等的規(guī)律，所以稱為動(dòng)圓解法，三個(gè)力就是三個(gè)弦在圈子里。 當(dāng)弦通過圓心時(shí)為最大值，等于圓的直徑。
5、活繩結(jié)有關(guān)系。 合力仍然是一個(gè)固定值。 另外兩個(gè)力的大小和方向是可變的。 重物可以在中間滑動(dòng)。 這時(shí)，我們需要將一側(cè)的繩子延長(zhǎng)，使其與另一側(cè)的繩子長(zhǎng)度相同。 與兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離一起構(gòu)造一個(gè)類似的三角形，力之間的比值等于三角形邊長(zhǎng)的比值，以求力的變化。
學(xué)習(xí)建議
共點(diǎn)力平衡和力分析是高中物理的重點(diǎn)和基礎(chǔ)。 他們無法逃脫。 如果現(xiàn)在不學(xué)，高三復(fù)習(xí)的時(shí)候就更痛苦了。 在此我建議三點(diǎn)：
首先，你必須做練習(xí)。 如果你記不住方法，就用眼睛和雙手記住它們。
其次，上述方法必須與練習(xí)相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行練習(xí)，尤其是力量的動(dòng)態(tài)平衡。 如果你看不懂我寫的東西，那就意味著你必須做練習(xí)。
第三，定期復(fù)習(xí)，每個(gè)人都會(huì)忘記，尤其是以后學(xué)的內(nèi)容多了，以前復(fù)雜題的答案就會(huì)陌生。 最好每周打開練習(xí)本的這幾頁(yè)，看看你畫的圖。 ，回憶每種方法適用的條件。
今天就這樣，下次再聊。
