淺談力的合成與分解

陳擇逸

【摘 要】力學知識是我們在工作和日常生活中接觸最多的一門學科，因此也是我們最熟悉的的一部分內容，而力的合成與分解又是力學中最為基礎的和應用最廣泛的一個內容，根據力學知識我們知道，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，一個力的作用效果與倆個力的作用效果相同，而力的分解則是指倆個力的作用效果與一個力的作用效果相同，下面我來介紹一些關于力的合成與分解的相關知識。

【關鍵詞】

一、力的合成與分解的特征

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

二、受力分析步驟

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

②把研究對象從周圍物體中隔離出來，為防止漏掉某個力，一般應該先分析重力，然后環繞物體一周，找出跟研究對象接觸的物體，并逐個分析這些物體對對象的彈力和摩擦力，最后再分析其他。

③每分析一個力，都要知道它的施力物體是誰，避免分析中出現不存在的力。

對物體受力分析時應該注意的一些問題：

④不要把研究對象所受的力與它對其他物體的作用力相混淆。

⑤對于在物體上的每一個力，都必須明確它的來源。

⑥分析的是物體受到哪些性質力。

（一）研究對象的選取

在受力分析時選擇的研究對象可以是一個物體也可以是由幾個物體組成的整體。

隔離法：將某個物體從周圍物體中隔離出來，單獨分析它所受的力稱之為隔離法。

①隔離法的原則：把想連接的幾個物體當成一個整體，如果是要分析整體內物體間的相互作用力，就要把與該力有關的物體隔離出來，進行分析。

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

③整體法的原則：整體中的各個物體具有相同的加速度，或都處于平衡狀態。而整體法分析的則是外力，而不是分析整體中各個作用力，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用

對于連接體的問題，多數情況是要分析外力，又要分析內力，這時我們應該采取先整體后隔離的交叉應用方法，少數情況是先隔離再整體，相反運用。

（三）力的合成

如果幾個力同時作用于一個物體，我們可以求出這樣的一個力，這個力產生的效果跟原來幾個力共同產生的效果相同，這個力就叫做幾個力的合成，

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

②力的分解：求一個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：根據力的實際效果確定兩個實際分力的方向，再根據兩個實際分力的方向畫出平行四邊形，最后由平行四邊形知識再求出兩個分力的大小和方向。

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

（五）力的合成與分解

①共點力：物體受到的各個力的作用線或作用線的延長線能相交于一點的力。

②平衡狀態：在共點力的作用下，物體保持靜止或勻速直線運動的狀態。

③這里的靜止需要兩個條件，一是物體受到的合外力為零，二是物體的速度為零，僅速度為零時物體不一定處于靜止狀態，如物體做豎直上拋運動達到最高點時刻，物體速度為零，但物體不是處于靜止狀態，因為物體受到的合外力不為零。

④三力匯交原理：當物體受到三個非平行的共點力作用而平衡時，這三個力必交于一點。

⑤確定研究對象：1.分析受力情況；2.建立適當坐標；3.列出平衡方程。

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

（包頭市一機一中）