(完整版)高一物理必修一--力的合成与分解知识点及练习题

1、力的合成与分解1.力的合成(1)力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力 的作用，这个力就是那几个力的“等效力” (合力)。 力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。如果 n 个力首尾相接组成一个封闭多边形, 则这 n个力的合力为零。(3)共点的两个力合力的大小范围是|FiF2|WF合WFi+F2(4)共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零。2.力的分解(1) 力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边。(2) 两个力的合力惟一确定，一个力的两个分力在无

2、附加条件时，从理论上讲可分解 为无数组分力，但在具体问题中，应根据力实际产生的效果来分解。(3) 几种有条件的力的分解1已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。2已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。3已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不惟一。4已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小 时，其分解方法可能惟一，也可能不惟一。(4) 用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律：1当已知合力 F 的大小、方向及一个分力 Fi的方向时，另一个分力 F2取最小值的条件 是两分力垂直。如图所示，F2的最小值为：F2min=F s

3、ina(2)平行四边形定则可简化成三角形定则。由三角形定则还可以得到一个有用的推论:2当已知合力 F 的方向及一个分力 Fi的大小、方向时，另一个分力 F2取最小值的条件 是：所求分力 F2与合力 F 垂直，如图所示，F2的最小值为：F2min= FiSina3当已知合力 F 的大小及一个分力 Fi的大小时，另一个分力 F2取最小值的条件是： 已知大小的分力 Fi与合力 F 同方向，F2的最小值为| F Fi|（5）正交分解法：把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法。用正交分解法求合力的步骤：1首先建立平面直角坐标系，并确定正方向2把各个力向 x 轴、y 轴上投影，但应注

4、意的是：与确定的正方向相同的力为正，与确 定的正方向相反的为负，这样，就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向3求在 x 轴上的各分力的代数和 Fx合和在 y 轴上的各分力的代数和 Fy合4求合力的大小F（Fx合）2（Fy合）2y合合力的方向：tana=一合（a为合力 F 与 x 轴的夹角）Fx合小结：（1）在分析同一个问题时，合矢量和分矢量不能同时使用。也就是说，在分析问题时，考虑了合矢量就不能再考虑分矢量；考虑了分矢量就不能再考虑合矢量。（2）矢量的合成分解，一定要认真作图。在用平行四边形定则时，分矢量和合矢量要 画成带箭头的实线，平行四边形的另外两个边必须画成虚线。（3）各个矢量的大

5、小和方向一定要画得合理。（4）在应用正交分解时，两个分矢量和合矢量的夹角一定要分清哪个是大锐角，哪个是小锐角，不可随意画成 45 （当题目规定为 45时除外）专项练习1 某班级同学要调换座位，一同学用斜向上的拉力拖动桌子沿水平地面匀速运动则下列 说法正确的是（）A. 拉力的水平分力等于桌子所受的合力B. 拉力的竖直分力小于桌子所受重力的大小C. 拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小D. 拉力与重力的合力方向一定沿水平方向2用轻弹簧竖直悬挂质量为m 的物体，静止时弹簧伸长量为 L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为 2m 的物体，系统静止时弹簧伸长量也为 L.斜面倾角为 30如图 2 3 24 所示.

6、则 物体所受摩擦力（）1A .等于零B .大小为mg,方向沿斜面向下C.大小为mg，方向沿斜面向上D.大小为 mg,方向沿斜面向上6.如图所示，质量为 m 的物体 A 以一定的初速度 v 沿粗糙斜面上滑，物体 A 在上滑过程中 受到的力有（）A. 向上的冲力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力B. 重力、斜面的支持力、下滑力C. 重力、对斜面的正压力、沿斜面向下的摩擦力D. 重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力7.放在水平传送带的物体 P,随传送带一起沿水平方向运动，并且 P 与传送带保持相对静止,3.如右图所示，质量分别为 m 和的物体 A、B 用细绳连接后跨过滑轮, 的斜面上.已知R

7、A=2m,不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由 45增大到 列说法正确的是（）细绳对 A 的拉力将增大A 对斜面的压力将减小A 受到的静摩擦力不变 A 受到的合力将增大4 所示，重 20N 的物体放在粗糙水平面上，用 F=A 静止在倾角为 4550 ,系统保持静止.下A.B.C.D.4.如图斜向下推物体.F 与水平面成 30角, 物体与水平面间的动摩擦因A.物体对地面的压力为 24N.物体所受的摩擦力为12NC.物体所受的合力为 5N物体所受的合力为零5如图所示，光滑水平地面上放有截面为14 圆周的柱状物体 A, A 与墙面之间放一光滑的圆柱形物体 B,对 A 施加一水平向左的力 F，整个装置保持静止

8、.若将 A 的位置向左移动稍许,整个装置仍保持平衡，则（A .水平外力 F 增大C.地面对 A 的支持力减小B.墙对 B的作用力减小D. B 对 A 的作用力减小数如图所示，此时传送带对物体P 的摩擦力方向（）A.可能向左B.一定向左C.可能向右D.一定为零8如图 2-3- 17 所示，质量为 m 的质点静止地放在半径为 R 的半球体上，质点与半球体间 的动摩擦因数为 仏质点与球心连线与水平地面的夹角为0,则下列说法正确的是（ ）A .质点所受摩擦力大小为卩 mgn0B .质点对半球体的压力大小为mgcos0C.质点所受摩擦力大小为mgsin0D .质点所受摩擦力大小为mgcos0答案1.解析

9、：本题考查共点力平衡由于桌子做匀速直线运动，故受力平衡，所受合力为零，拉力在水平方向的分量不为零，选项 A 错误；由于拉力在水平方向的分量与摩擦力平衡，所以地面对桌子的支持力不为零，选项 B 正确；拉力与摩擦力的合力应等于重力与支持力的合力大小，选项 C 错误；由于拉力大小和方向均未明确，拉力与重力的合力方向不确定，选项 D 错误.答案：B2解析：以 m 为研究对象，受力情况如右图所示，则kL = mg以 2m 为研究对象，受力情况如右图所示F = kL = mg2mgsin 30 = mg 即 F= 2mgsin 30，故正确选项为 A.答案：A3.解析:若0从 45增大为 50 ,则有FN

10、减小，R 增大.物体 A 受到的 合力仍为 0.答案： B4.解析：将 F 沿水平和竖直方向分解，由物体的平衡条件可以求出压力为 24N,摩擦力为 4；：3N,合力为 0.答案：AD5.解析：受力分析如图所示，A 的位置左移，0角减小，FN1=对 A 受力分析如图所示，由物体的平衡条件得:FN-Geos0= 0, Gsin0 Ff F= 0,Gtan0,FN1减小，B 项正确；FN= G/cos0,FN减小，D 项正确； 以 AB 为一个整体受力分析，FN1= F，所以水平外力减小， A 项 错误；地面对 A 的作用力等于两个物体的重力，所以该力不变，C项错误.本题难度中等.答案：BD6.解析

11、： 分析物体受力情况是解力学问题的基础，而正确理解力的概念是分析受力情况7777777771的关键许多同学在解答此题时，往往对题中给出的“向上的冲力”和“下滑力”把握不清楚，由于日常生活“经验”的影响，他们总认为，物体能沿斜面向上运动， 必受到向上的“冲 力”，这显然是对“力不能脱离物体而存在”没有理解，因为找不到对物体施加这一“冲力” 的另一物体.物体沿斜面向上运动是因为惯性.“下滑力”是重力的一个分力物体A 受到的作用力有：由于地球的吸引而产生的重力mg 方向竖直向下；物体 A 压斜面而使斜面发生微小形变，发生了形变的斜面对物体产生支持力FN,方向垂直斜面向上； 物体 A 与斜面接触且相对

12、斜面向上运动，故受到沿斜面向下的滑动摩擦力Ff，如图 7 所示.答案：D解析物体 P 随偿逆带向左运动，且?与蒔迸带相对静止，传送带对 P 杲否肓摩攥力要看 P 与传送带间是否有挤压，是否有相对运动趋势一由于物体 P定受重力，弓 I 起与传送带的挤 压，故判斷摩瘵力及其育向时，只需甜定是否有相对运动趋势及相对运动趋势的方向-由于 只知传送带向左运动，故相对运动趋势情况有多种可能性如果 P 物体陋倩送带向左加速运动*则 P 受向左的静摩擦力.杲此静摩擦力便 P 向左 加速，使耳改变运动状态.如臬 P 随传逆带向左减遠运动，则 P 受向右的摩擦丈 I,此时是向右的摩擦力使 P 减遠，改变其运动状态一如杲 P 随传送带 超勻速运弧 则传 IX 带对 P 无摩擦力，此时 P 是由于惯性保持运动 状态不