合力的概念及应用

吴小凡

下面只研究两个分力的情况.

以上讨论的是所有的力都在同一方向上的情况.对如图3所示那样不是作用在同一方向上的两个力，因为这两个力的方向相反，故它们应是相互抵消的，即它们的合力的大小应是这两个力之差.

对有多个力作用在一条直线上的情况下，这种结果同样是正确的.

在只有两个力作用的情况下，为方便计，在我们知道两个力大小的情况下，它们的合力等于较大的力减较小的力，合力的方向和较大的力的方向一致.

关于合力的概念，其实我们一直在使用着.

（1）平衡力

科学推理和实验均表明：若一个物体受到多个力的作用，只要它们是平衡力，无论它们各自的大小和方向，它们的合力必定为零.

这可作为一个普遍的规律加以运用.

（2）牛顿第一定律的再描述

牛顿第一定律描述的是：一切物体在没有受到力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态.

但世界上不存在不受力作用的物体，所谓的“不受力的物体”，一般是指物体受到平衡力的作用情况，如拉力和摩擦力恰好是一对平衡力时，则物体将保持原来的匀速直线运动状态或静止状态.但这一现象往往给人们以错误的印象，从而得出关于运动和力之间关系是“力是导致物体运动的原因”的错误结论.古代伟大的科学家亚里士多德也曾犯过这样的错误.

由前分析知，物体受到的平衡力的合力为零.因此，牛顿第一定律也可描述为：一切受到外力作用的物体，若这些外力的合力为零，它总保持匀速直线运动状态或静止状态.

这里，将原表述中的“没有受到力作用”改成了“外力的合力为零”，从而变成了一条能更广泛应用的普遍规律了.理解了这一规律，对以后的进一步学习是非常有用的.

利用合力的概念和方法分析问题，能给我们带来很大的便利，并能使我们多角度地理解物理概念，为以后的深入学习奠定基础.需要特别注意的是，和平衡力一样，合力也只适用于作用在一个物体之上的力.