G 200N 两位小孩对水桶施加的两个力与一位大人对水桶施加的一个力 就 提起水桶 这一作用效果而言 相同吗 它们可以相互替代的 四 力的合成 一 基本概念 1 合力与分力当一个物体受到几个力共同作用时 我们可以用一个力来代替这几个力 这个力的效果跟原来几个力的共同效果相同 这个力叫做那几个力的合力 原来的几个力叫做分力 说明 用这个力来代替那几个力 是力的等效代替 而不是物体又多受了一个合力 2 力的合成求几个力的合力的过程或求合力的方法叫力的合成 3 共点力 几个力如果都作用在物体上的同一点 或者它们的作用线 力的反向延长线 相交于同一点 这几个力叫做共点力 二力同向 二力反向 二 力的合成 1 同一直线上两个力的合成 结论 两力同向相加 合力大小F F1 F2 方向与两力方向相同两力反向相减 合力大小F F1 F2 方向与较大力的方向相同 同一直线上二力合成的规律 若两个分力的方向不在同一直线上呢 实验器材 两只测力计 一只钩码 如图中所示F1 F2 它们的合力大小还是F1 F2的大小相加减吗 1 器材 橡皮条 细绳套 钩码 滑轮 2 步骤 用两个力F1 F2将橡皮条GE沿直线EC拉长到O点 橡皮条伸长了EO这样的长度 记下O点的位置和F1 F2的大小和方向 图甲 撤去F1 F2 用一个力F拉橡皮条使它沿同一直线伸长同样的长度EO 仍使它处于O点 记下F的大小和方向 图乙 选定标度 分别作出F1 F2 F的图示 图丙 力F对橡皮条作用与F1 F2对橡皮条作用的效果相同 所以F等于F1 F2的合力 经过前人很多次 精细的实验 最后确认 互成角度的两个力的合成 不是简单的将两个力相加减 而是用表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形 这两邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向 这就叫平行四边形定则 适用条件 共点力 关于实验过程中的几个问题 2 使用弹簧秤测拉力时 弹簧秤 橡皮条 细绳应在与纸面平行的平面内 1 同一次实验中 橡皮条拉长后的结点位置应不变 保证作用效果相同 3 在同一次实验中 画力的图示选定的标度要相同 画力的图示 要选用恰当的标度 例题 力F1 45N 方向水平向右 力F2 60N 方向竖直向上 求这两个力的合力F的大小和方向 求合力的方法 解法1 作图法 即力的图示 求合力 F1 F2 F合 大小 F合 15X5N 75N 方向 与F1成53 斜向右上 O 选标度 作两分力的图示 作平行四边形 作对角线 量对角线求合力 量角度 解法2 计算法求合力 根据平行四边形定则可作出下图 解 由直角三角形知识可得 方向 与F1成53 角斜向右上方 tan F2 F1 4 5 53 合力与分力的大小关系 两个大小一定的力F1 F2 当它们间的夹角由0 增大到180 的过程中 分析合力F的大小怎样变化 合力大小的取值范围如何 方向如何 当两个分力大小一定时 它们间的夹角由0 增大到180 的过程中 合力随两分力间夹角增大而变小 当两个分力间夹角为0 时 合力最大 最大值为二力之和 夹角为180 时合力最小 最小值为二力之差 F1 F2 F F1 F2 思考 合力是否一定比分力大 F合可能大于 等于 小于任一分力 结论 多个力的合成 两两逐步合成 F2 F12 F3 F1 F 如图有F1 F2 F3三个力 如何求它们的合力