高中物理必修1：力的合成知识点

知识点1：合力　分力　共点力

1．合力与分力

如果一个力作用在物体上产生的效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力．

 

2．共点力

如果一个物体受到两个或更多力的作用，这些力共同作用在物体的同一点上或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力．

【核心点击】

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，F＝F₁＋F₂，方向与两力同向；

(2)最小值：两力方向相反时，合力最小，F＝|F₁－F₂|，方向与两力中较大的力同向；

(3)合力范围：两分力的夹角θ(0°≤θ≤180°)不确定时，合力大小随夹角θ的增大而减小，所以合力大小的范围是：|F₁－F₂|≤F≤F₁＋F₂.

 

3．三个力合力范围的确定

(1)最大值：当三个力方向相同时，合力F最大，F_max＝F₁＋F₂＋F₃.

(2)最小值：

①若其中两个较小的分力之和(F₁＋F₂)≥F₃时，合力的最小值为零，即F_min＝0；

②若其中两个较小的分力之和(F₁＋F₂)<F₃时，合力的最小值F_min＝F₃－(F₁＋F₂)．

(3)合力的取值范围：F_min≤F≤F₁＋F₂＋F₃.

【名师指津】关于合力、分力的两个注意事项

(1)在力的合成中分力是实际存在的，每一个分力都有对应的施力物体，而合力没有与之对应的施力物体．

(2)合力为各分力的矢量和，合力不一定比分力大．它可能比分力大，也可能比分力小，还有可能和分力大小相等．

知识点2：力的合成及合成法则

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．

【核心点击】求合力的方法

1．作图法

根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形，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

(1)两分力共线时：

①若F₁与F₂方向相同，则合力大小F＝F₁＋F₂，方向与F₁和F₂的方向相同；

②若F₁与F₂方向相反，则合力大小F＝|F₁－F₂|，方向与F₁和F₂中较大的方向相同．

(2)两分力不共线时：可以先根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图，然后由几何知识求解对角线，即为合力．

以下为求合力的两种常见特殊情况：

【名师指津】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)