山西省怀仁一中2018年初中升高中衔接-物理必修一：力的合成与分解

力的合成与分解 一．合力与分力 一个力，如果它产生的效果与几个力的共同作用效果相同，则这个力叫做那几个力的合力，那几个力叫这一个力的分力．合力与分力之间是等效替代关系． 二．力的合成 1．合成法则：平行四边形定则或三角形定则． 2．同一直线上的力合成，选定一个正方向，与正方向相同的力为正，与正方向相反的力为负．即可将矢量运算转化为代数运算求合力． 3．互成角度的两力F1、F2的合成 ①作图法：选定合适的标度，以F1、F2为两邻边作平行四边形，两邻边之间的对角线即为所求．根据标度，用刻度尺量出合力的大小，用量角器量出合力与任意分力的夹角φ． ②计算法：若以F1、F2为邻边作平行四边形后，F1、F2夹角为θ，如图所示，利用余弦定理得合力大小 合力F方向与分力F1的夹角φ ， 【讨论】 a．若θ=0°，则F = F1+F2 ；若θ=90°，则，若θ=180°，则F = |F1-F2|；若θ=120°，且F1=F2，则F = F1=F2． b．共点的两个力合力的大小范围是 |F1－F2| ≤ F合≤ F1＋F2，当两力夹角θ在0～1800范围内变化时，两分力大小一定时，F合随两力间夹角的增大而减小． c．合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于分力． （4）多个共点力的合成方法 依据平行四边形定则先求出任意两个力的合力，再求该合力与第三个力的合力，依次类推，求完为止．也可以先正交分解后合成的方法． 2．力的合成与分解 （1）求几个力的合力的过程叫做力的合成，反之，求一个力的分力的过程叫做力的分解． （2） 平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向（如图所示）． （3）力的合成与分解都遵从平行四边形定则． （4）力的合成唯一，而力的分解一般不是唯一． 二．力的分解 （1）力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则或三角形定则． （2）两个力的合力唯一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为无数组分力，但在具体问题中，应根据力实际产生的效果来分解． （3）力分解时有解、无解的讨论 ①已知合力F的大小与方向，两个分力的方向，则两个分力的大小有唯一确定解． ②已知合力F的大小与方向，一个分力的大小和方向，另一分力的大小与方向有唯一确定解． ③已知合力和一个分力F1的