淺談力的合成與分解

陳擇逸

【摘 要】力學(xué)知識(shí)是我們?cè)诠ぷ骱腿粘Ｉ钪薪佑|最多的一門學(xué)科，因此也是我們最熟悉的的一部分內(nèi)容，而力的合成與分解又是力學(xué)中最為基礎(chǔ)的和應(yīng)用最廣泛的一個(gè)內(nèi)容，根據(jù)力學(xué)知識(shí)我們知道，不管是力的合成還是分解都是指力的等效性，所謂力的合成是指，一個(gè)力的作用效果與倆個(gè)力的作用效果相同，而力的分解則是指?jìng)z個(gè)力的作用效果與一個(gè)力的作用效果相同，下面我來(lái)介紹一些關(guān)于力的合成與分解的相關(guān)知識(shí)。

【關(guān)鍵詞】

一、力的合成與分解的特征

①等效性：根據(jù)需要可以將幾個(gè)力用一個(gè)力等效替換，也可以將一個(gè)力用幾個(gè)力等效替換。②（替代性：力在被替代后，就不能再參與計(jì)算。在分析同一個(gè)問(wèn)題時(shí)，合矢量和分矢量不能同時(shí)使用，只能考慮一個(gè)。③虛擬性：力的合力和分力都是實(shí)際不存在的力。

二、受力分析步驟

①選取合適的研究對(duì)象，研究對(duì)象可以是單個(gè)物體或物體的某一部分，也可以是由幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)。

②把研究對(duì)象從周圍物體中隔離出來(lái)，為防止漏掉某個(gè)力，一般應(yīng)該先分析重力，然后環(huán)繞物體一周，找出跟研究對(duì)象接觸的物體，并逐個(gè)分析這些物體對(duì)對(duì)象的彈力和摩擦力，最后再分析其他。

③每分析一個(gè)力，都要知道它的施力物體是誰(shuí)，避免分析中出現(xiàn)不存在的力。

對(duì)物體受力分析時(shí)應(yīng)該注意的一些問(wèn)題：

④不要把研究對(duì)象所受的力與它對(duì)其他物體的作用力相混淆。

⑤對(duì)于在物體上的每一個(gè)力，都必須明確它的來(lái)源。

⑥分析的是物體受到哪些性質(zhì)力。

（一）研究對(duì)象的選取

在受力分析時(shí)選擇的研究對(duì)象可以是一個(gè)物體也可以是由幾個(gè)物體組成的整體。

隔離法：將某個(gè)物體從周圍物體中隔離出來(lái)，單獨(dú)分析它所受的力稱之為隔離法。

①隔離法的原則：把想連接的幾個(gè)物體當(dāng)成一個(gè)整體，如果是要分析整體內(nèi)物體間的相互作用力，就要把與該力有關(guān)的物體隔離出來(lái)，進(jìn)行分析。

②整體法：把相互連接的幾個(gè)物體當(dāng)做一個(gè)整體，從而分析整體外的物體對(duì)各個(gè)整體的作用力，這樣的力稱之為整體法。

③整體法的原則：整體中的各個(gè)物體具有相同的加速度，或都處于平衡狀態(tài)。而整體法分析的則是外力，而不是分析整體中各個(gè)作用力，整體法的原則是避開次要矛盾，突出主要矛盾的一種方法。

（二）整體法和隔離法的交替應(yīng)用

對(duì)于連接體的問(wèn)題，多數(shù)情況是要分析外力，又要分析內(nèi)力，這時(shí)我們應(yīng)該采取先整體后隔離的交叉應(yīng)用方法，少數(shù)情況是先隔離再整體，相反運(yùn)用。

（三）力的合成

如果幾個(gè)力同時(shí)作用于一個(gè)物體，我們可以求出這樣的一個(gè)力，這個(gè)力產(chǎn)生的效果跟原來(lái)幾個(gè)力共同產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力就叫做幾個(gè)力的合成，

①分力： 如果一個(gè)力作用在物體上產(chǎn)生的效果和其他幾個(gè)力共同作用在該物體上產(chǎn)生的效果相同，這幾個(gè)力就叫做分力。

②力的分解：求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解。

（四）力的兩種分解法

①力的效果分解法：根據(jù)力的實(shí)際效果確定兩個(gè)實(shí)際分力的方向，再根據(jù)兩個(gè)實(shí)際分力的方向畫出平行四邊形，最后由平行四邊形知識(shí)再求出兩個(gè)分力的大小和方向。

②正交分解法：把一個(gè)力分解為互相垂直的兩個(gè)分力，特別是物體受多個(gè)作用力時(shí)，把物體受到的各個(gè)力都分解到互相垂直的兩個(gè)力上，然后分別求每個(gè)方向上的力。

（五）力的合成與分解

①共點(diǎn)力：物體受到的各個(gè)力的作用線或作用線的延長(zhǎng)線能相交于一點(diǎn)的力。

②平衡狀態(tài)：在共點(diǎn)力的作用下，物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。

③這里的靜止需要兩個(gè)條件，一是物體受到的合外力為零，二是物體的速度為零，僅速度為零時(shí)物體不一定處于靜止?fàn)顟B(tài)，如物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)刻，物體速度為零，但物體不是處于靜止?fàn)顟B(tài)，因?yàn)槲矬w受到的合外力不為零。

④三力匯交原理：當(dāng)物體受到三個(gè)非平行的共點(diǎn)力作用而平衡時(shí)，這三個(gè)力必交于一點(diǎn)。

⑤確定研究對(duì)象：1.分析受力情況；2.建立適當(dāng)坐標(biāo)；3.列出平衡方程。

⑥若處于平衡狀態(tài)的物體受三個(gè)力作用，則這三個(gè)力中的任意兩個(gè)力的合力一定與另一個(gè)力大小相等、方向相反、作用在一條直線上。

（包頭市一機(jī)一中）