第 5 章 第 3 节 二力合成 二力平衡

图 5–3–1 中的国家一级保护野生动物丹顶鹤单腿站立，细长的鹤腿支撑着整个身体保持稳定的静止状态。物体的静止状态在自然界中普遍存在，保持静止状态的物体要满足怎样的条件？

什么是二力合成？

如图 5–3–2 所示，两只蚂蚁能搬动的一片树叶，一只蚂蚁也可以搬动；几个人一起用力能把抛锚的汽车从雪地里推出，用一辆牵引车也能将其拖出。可见，一个力作用在物体上产生的效果可以与几个力共同作用在这个物体上产生的效果相同。

如果一个力对物体产生的作用效果与几个力同时对物体产生的作用效果相同，那么就可以用这个力代替这几个力，这个力就叫做这几个力的

大量实验表明：

在同一直线上，方向相同的两个力的合力大小等于两力大小之和，合力方向与两力的方向相同；方向相反的两个力的合力大小等于两力大小之差，合力方向与两力中较大力的方向相同。

示例 · 一台吊车用 20 000 N 竖直向上的拉力 F，提起重力 G 为 12 000 N 的物体。求物体所受合力的大小和方向。

分析：如图 5–3–4 所示，以物体为研究对象，画出力的示意图，根据求合力的方法，方向相反的两个力的合力大小等于两个力大小之差，因此合力 F_合 的大小应为拉力 F 与重力 G 的差值。合力方向应与较大力的方向相同，即与拉力 F 的方向一致。

解：F_合 = F − G = 20 000 N − 12 000 N = 8 000 N，其方向与拉力 F 方向一致，竖直向上。

由上题可知，如果将拉力 F 减小为 12 000 N，则物体所受的合力为零。

如何使物体保持静止或匀速直线运动？

图 5–3–1 中，丹顶鹤的身体保持静止，物体静止时，速度始终为零，运动状态不变。图 5–3–5 中，神舟飞船返回舱正在以近似匀速的状态下落，做匀速直线运动物体的运动状态也保持不变。

在物理学中，将物体保持静止或匀速直线运

垂线的方向，重心一定在这条直线上。然后换一个悬挂点 B，再将板悬挂起来，画出此时重垂线的方向。两条重垂线的交点 O 就是薄木板重心。