专题05 共点力的合成与分解
【知识精讲】
(一)合力与分力 力的合成
1.合力与分力
如果力F的作用效果与力F1和F2共同作用的效果相同,我们就称F为F1和F2的合力,F1和F2为F的分力.
2.力的合成
(1)定义:求几个力的合力的过程.
(2)实质:力的合成是一种等效替代的方法,即用一个力去替代几个共同作用的力,替代后产生的作用效果与原来相同.
3.共点力
作用于物体上同一点,或者力的作用线相交于同一点的几个力.
二、共点力合成的规律
1.平行四边行定则:用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形,那么合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来.
2.求多个共点力的合力的方法
先求任意两个力的合力,再求这个合力与第三个力的合力,依次进行,最终求得全部共点力的合力.
3.矢量合成规律
矢量既有大小又有方向,在合成时都遵循平行四边形定则.
(二)力的分解
1.定义:已知一个力求它的分力的过程.
2.分解原则:力的分解是力的合成的逆问题,因此力的分解必然遵守平行四边形定则.
3.分解依据:如果没有限制,同一个力可以分解为无数对大小和方向不同的分力.
(三)矢量相加的法则
1.矢量:既有大小,又有方向,相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量.
2.标量:只有大小,没有方向,求和时按照算术法则相加的物理量.
3.三角形定则:把两个矢量首尾相接,从而求出合矢量的方法(如图所示).三角形定则与平行四边形定则在本质上是一样的.
一、【考点归纳】
考点一 合力与分力的关系
1.合力与分力的三性
2.合力与分力的大小关系
两分力大小不变时,合力F随两分力夹角θ的增大而减小,随θ的减小而增大.(0°≤θ≤180°)
(1)两分力同向(θ=0°)时,合力最大,F=F1+F2,合力与分力同向.
(2)两分力反向(θ=180°)时,合力最小,F=|F1-F2|,合力的方向与较大的一个分力的方向相同.
(3)合力的取值范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2.
合力可能大于某一分力,可能小于某一分力,也可能等于某一分力.