高中物理力的合成

1、力的合成一、合力与分力1.基本知识如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这个力叫那几个力的合力，那几个力叫做这个力的分力2思考判断（1）合力与分力是同时作用在物体上的力(×) （2）合力产生的效果与分力共同产生的效果一定相同()（3）可以用合力代替分力()探究交流用一个弹簧秤测出教室里的锁头的重力，然后用两个弹簧秤成一定角度测同一锁头的重力，比较两次测量中弹簧秤的示数，有何启示？【提示】第一次测量时弹簧秤的示数并不等于第二次测量时两弹簧秤示数之和，即合力和分力在效果上是等效的但合力并不一定等于两分力的大小之和.二、力的合成及合成法则1.基本

2、知识（1）力的合成：求几个力的合力的过程（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2思考判断（1）若F为F1和F2的合力则F和F1、F2为等效关系()（2）若F为F1和F2的合力，则F一定等于F1和F2的大小之和(×)（3）两个力的合力一定大于其中任意一个分力(×)探究交流若物体受三个力F1、F2和F3，你如何求这三个力的合力？【提示】先利用平行四边形定则求得F1、F2的合力F12，然后再利用平行四边形定则将F12和F3合成求得总合力.三、共点力1.基本知识共点力：物体受到的作用于同一点或者延长线

3、交于一点的几个力2思考判断（1）共点力一定作用于物体上的同一点(×)（2）共点力一定是同一物体受到的力()（3）力的合成的平行四边形定则仅适用于共点力()探究交流如图所示，秋千板所受的绳的拉力与重力是否为共点力【提示】不是由于两绳子的拉力，秋千板所受的重力，三力不能交于一点，故它们不是共点力.四、合力与分力的关系【问题导思】1合力与分力是一个物体受的力吗？2合力一定比分力大吗？3如何求两个力的合力最大值和最小值1合力与分力的三性2合力与分力间的大小关系当两分力F1、F2大小一定时，（1）最大值：两力同向时合力最大，FF1F2，方向与两力同向；（2）最小值：两力方向相反时，合力最小，F

4、|F1F2|，方向与两力中较大的力同向；（3）合力范围：两分力的夹角不确定时，合力大小随夹角的增大而减小，所以合力大小的范围是：|F1F2|FF1F2.若三个共点力F1、F2、F3的合力为F，设F1F2F3.1当三个力方向相同时，合力F最大，FmaxF1F2F3.2若三个力中任何一个力在另外两个力的合力的变化范围内，则合力F最小值为零，Fmin0；若三个力中任何一个力不在另外两个力的合力的变化范围内，则当F1与F2方向相同且与F3方向相反时，合力F最小，Fmin|F3(F1F2)|.例：关于分力和合力，以下说法不正确的是()A合力的大小小于任何一个分力是可能的B如果一个力的作用效果跟其它几个力

5、的效果相同，则这个力就是其它几个力的合力C合力的大小一定大于任何一个分力D合力可能是几个力的代数和【审题指导】解答该题应把握以下两点：（1）合力和分力的等效替代关系（2）合力和分力图示的几何关系平行四边形定则【解析】如果一个力的作用效果跟其它几个力共同作用时的效果相同，这个力就是其它几个力的合力设两分力为F1、F2，合力F的取值范围为|F1F2|FF1F2，因此合力的大小不一定大于任何一个分力，小于任何一个分力是可能的当两分力在一条直线上时，在规定正方向后合力可以是几个力的代数和由此知C不正确，故选C.【答案】C理解合力、分力的关键点1理解合力和分力关系时，要牢牢地抓住“等效”这一点2合力和分

6、力遵循的是平行四边形定则，而不是算术运算法则五、合力大小的计算【问题导思】1作图法求合力时，需用哪些作图工具？2利用平行四边形定则求合力，需要哪些几何知识？3通过合力的计算，体会数学知识在物理中的一些应用求共点力的合力一般有以下两种方法1作图法：作图法就是用作图工具根据平行四边形定则作出平行四边形，然后用测量工具测量出合力的大小、方向，具体操作流程如下：2计算法：可以根据平行四边形定则作出力的示意图，然后由几何知识求解对角线的大小、方向，即为合力以下为求合力的两种常见情况：1在同一个图上的各个力的图示，必须采用同一标度，并且所选力的标度的比例要适当2作图法和计算法是矢量运算的通用法则，适用于任

7、何矢量的运算例：如图所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头其中一人用了450 N的拉力，另一个人用了600 N的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90°，求它们的合力【审题指导】人的拉力是牌匾受到的两个力，明确了它们的大小和方向，可用作图法和计算法求出合力【解析】(一)作图法如图所示，用图示中的线段表示150N的力，用一个点O代表牌匾，依题意作出力的平行四边形用刻度尺量出平行四边形的对角线长为图示线段的5倍，故合力大小为F150×5N750 N，用量角器量出合力F与F1的夹角53°.（二）计算法设F1450N，F2600N，合力为F.

8、由于F1与F2间的夹角为90°，根据勾股定理得【答案】750N，与较小拉力的夹角为53°.计算法求合力时常用到的几何知识1应用直角三角形中的边角关系求解，用于平行四边形的两边垂直，或平行四边形的对角线垂直的情况2应用等边三角形的特点求解3应用相似三角形的知识求解，用于矢量三角形与实际三角形相似的情况六、利用平行四边形定则求多个力的合力例：如图所示，在同一平面内，大小分别为1N、2N、3N、4N、5N、6N的六个力共同作用于一点，其合力大小为()A0 B1N    C3N   D6N【规范解答】三对共线的分力分别求合力，大小均为3N，方向如图所示夹角为120°的两个3N的力的合力为3N，且沿角平分线方向，故所给六个力的合力为6ND正确多个力合成的技巧