课时2 力的合成与分解
见《自学听讲》P22
一、力的合成
1.合力与分力
(1)定义:如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同,这一个力就叫作那几个力的合力,那几个力叫作这一个力的分力。
(2)关系:合力与分力是等效替代关系。
说明:合力与分力的作用效果等效,但它们并不是同时作用在物体上的。
2.共点力
作用在物体的同一点,或作用线的延长线交于一点的几个力。
3.力的合成
(1)定义:求几个力的合力的过程。
(2)运算法则
①平行四边形定则:求两个互成角度的分力的合力,可以用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表示合力的大小和方向。如图甲所示,F1、F2为分力,F为合力。
②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量。如图乙所示,F1、F2为分力,F为合力。
二、力的分解
1.定义
已知一个力求它的分力的过程叫作力的分解。
2.力的分解法则
力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则。把一个已知力F作为平行四边形的对角线,那么,与力F共点的平行四边形的两个邻边就表示力F的两个分力。
3.力的分解依据
(1)一个力可以分解为两个力,如果没有限制,同一个力可以分解为无数大小、方向不同的分力。
(2)在实际问题中,要依据力的实际作用效果分解。
三、合力与分力的关系说明
1.作用在一个物体上的两个力的合力范围为|F1-F2|≤F合≤F1+F2,即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力反向时,合力最小,为|F1-F2|;当两力同向时,合力最大,为F1+F2。
2.合力可以比分力大,也可以比分力小,还可以等于分力。
3.两个分力一定时,夹角θ越小,合力越大。
4.合力一定时,两等大分力的夹角越大,两分力也越大。