高一物理《力的合成与分解》习题与详解归纳总结

1、中国权威高考信息资源门户 高一物理力的合成与分解专题辅导 学问要点梳理 学问点一 合力与分力,共点力 1,合力与分力 几个力共同作用的成效与某一个力单独作用的成效相同, 合力；那几个力称为这一个力的分力 2,共点力 就这一个力就叫做那几个力的 假如几个力同时作用在物体上的同一点或者它们的作用线相交于同一点, 我们就把这几 个力叫做共点力； 学问点二 力的合成 1,同始终线上两个力的合成 如两个力同方向, F =F +F 2,方向与分力的方向相同 如两个力反方向, ,方向与分力大的方向相同 2,不在同始终线上两个力的合成,中意平行四边形定就 如两个分力大小分别为 F1 ,F2,夹角为 , 就两个

2、力合力的大小 争辩： 0a. 当 =0 时, F =F 1 +F 20b. 当 =180 时, 第 1 页,共 7 页中国权威高考信息资源门户 0 c. 当 =90 时, 0 d. 当 =120 时,且 F1 =F 2 时, F = F =F 20 0e. 当 在 0 180 内变化时,当 增大时, F 随之减小, 减小时, F 随之增大 学问点三 力的分解 1,求一个已知力的分力叫做力的分解；力的分解是力的合成的逆运算；力的分解同样 也遵守平行四边形定就； 2,把一个力分解成两个分力,仅是一种等效替代关系,不能认为这两个分力有两个施 力物体；同时分力的作用点也确定要和已知力的作用点相同； 3

3、,力的分解时,应当依据力的实际成效来确定它的分力,由于分力与合力只有在相同 作用成效的前提下才能够相互代替；因此力的分解的关键是找出力的作用成效； 常见的几种情形分析如下： 1 斜面上的物体的重力一方面使物体沿斜面下滑,另一方面使物体紧压斜面,因此重 力一般分解为沿斜面对下和垂直于斜面对下的两个力 F1, F2,如以下图； 中国权威高考信息资源门户 2 地面上物体受斜向上的拉力 F,拉力 F 一方面使物体沿水平地面前进,另一方面对 上提物体,因此拉力 F 可分解为水平向前的力 F1 和竖直向上的力 F2,如以下图； 3 用绳子挂在墙上的篮球受到的重力 G 产生了两个成效,一个成效将绳子拉紧,另

4、一 个成效使球压墙,所以球的重力 G 可分解为斜向下拉绳子的 F1 和水平压墙的力 F2,如图 力 所示； 4 如以下图,电线 OC 对 O 点的拉力大小等于灯的重 力, OC 上向下的拉力可分解为斜向下拉 AO 的力 F1 和水平向左拉 紧 紧 电线 AO,BO 都被拉紧,可 见, BO 的力 F2； 4,当合力确定时,分力的大小和方向将随着分力间夹角的转变而转变；两个分力间的 夹角越大,分力就越大；两个分力间的夹角越小,分力就越小； 第 3 页,共 7 页中国权威高考信息资源门户 学问点四 附加条件下力的分解 将力 F 分解, （ 1）如已知两个分力的方向,有唯独解 （ 2）如已知一个分力

5、的大小和方向,有唯独解 （ 3）如已知 F1 的大小和 F2 与 F 的夹角 为锐 ,就 角 当 F1Fsin 时,无解 当 F1=Fsin 时,唯独解 当 Fsin F1F 时,有两解 当 F1 F 时,唯独解 学问点五 正交分解法 正交分解法是依据力的实际作用成效, 把一个已知力分解为两个相互垂直的分力； 正交 分解适用于各种矢量； 在设定坐标后, 可以将矢量运算转化成标量运算, 所以正交分解是一 种很有用的方法；正交分解法的一般程序： a正确选定直角坐标系 b分别 将各个力投影到坐标轴上 c分别求出 x, y 轴上的合力 Fx,Fy 如以下图,将力 F 沿 x 轴和 y 轴两个方向分解,

6、就 第 4 页,共 7 页中国权威高考信息资源门户 d由勾股定理求合力 学问点六 试验验证力的平行四边形定就 试验目的： 验证力的平行四边形定就 试验器材： 方木板,白纸,弹簧测力计（两个） 板,刻度尺,图钉 ,橡皮筋,细绳套（两个） ,铅笔,三角 试验原理： 结点受三个共点力作用处于平稳状态,就 F1, F2 之合力必与 F3 平稳,改用 一个拉力 F使结点仍到 O,就 F 必与 F1, F2 的合力等效,与 F3 平稳,以 F1, F2 为邻边作 平行四边形求出合力 F,比较 F与 F 的大小和方向,以验证力合成时的平行四边形定就； 试验步骤： 1 用图钉把白纸钉在方木板上； 2 把方木板

7、平放在桌面上,用图钉把橡皮条的一端固定在 细绳套 A 点,橡皮条的另一端拴上 3 用两只弹簧秤分别钩住细绳套, 互成角度的拉橡皮条, 使橡皮条伸长到某一位置 O 如 图所示 用铅笔描下 O 点的位置和两条细绳的方向,并记录弹簧秤的读数；留意在使用弹簧 秤的时候,要使细绳与木板平面平行； 4 用铅笔和刻度尺从力的作用点 位置 O 沿着两条绳套的方向画直线, 按选定的标度作 出这两只弹簧秤的拉力 F1 和 F2 的图示,以 F1 和 F2 为邻边利用刻度尺和三角板作平行四边 形,过 O 点画平行四边形的对角线,即为合力 F 的图示； 5 只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置 O,登

8、记弹簧秤的读数 和细绳的方向, 用刻度尺从 O 点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力 F的图 示； 6 比较一下,力 F与用平行四边形法就求出的合力 F 在大小和方向上是否相同； 7 转变两个力 F1, F2 的大小和夹角,再重复试验两次； 留意事项： （ 1）弹簧测力计在使用前应检查,校正零点,检查量程和最小刻度单位； （ 2）用来测量 F1 和 F2 的两个弹簧测力计应用规格,性能相同,挑选的方法是：将两 只弹簧测力计相互钩着,向相反方向拉,如两弹簧测力计对应的示数相等,就可同时使用； （ 3）使用弹簧测力计测拉力时,拉力应沿弹簧测力计的轴线方向,弹簧测力计,橡皮 筋,细绳套应位

9、于与木板平行的同一平面内, 要防止弹簧卡壳, 防止弹簧测力计或橡皮筋与 纸面摩擦；拉力应适当大一些,但拉伸时不要超出量程； （ 4）选用的橡皮筋应富有弹性,能发生弹性形变,试验时应缓慢地将橡皮筋拉伸到预 定的长度同一次试验中,橡皮筋拉长后的结点位置必需保持不变； （ 5）精确作图是本试验减小误差的重要一环,为了做到精确作图,拉橡皮筋的细绳要 第 5 页,共 7 页中国权威高考信息资源门户 长一些； 结点口的定位应力求精确； 画力的图示时应选用恰当的单位标度； 作力的合成图时, 应尽量将图画得大些； （ 6）白纸不要过小,并应靠木板下边缘固定, 使 O 点能确定在纸的上侧； 规律方法指导 1对等

10、效替代法的熟识 A 点选在靠近木板上边的中点为宜,以 等效替代法是物理学中常用的方法, 通过等效替代可以简化物理模型： 用一个力替代几 个力,简化物体的受力；等效替代强调的成效相同,这是等效代替法的灵魂； 2任意两个力的合成 任意两个力的合成中意公式 ；当 等于零时, 合力等于 两 分力相加；当 等于 1800 时,合力等于两分力相减的确定值； 合力随两个分力夹角的增大而减小,因此两个力合力的范畴 3多个力的合成 力的合成中意平行四边形定就, 假如是多个共点力求合力, 可以用平行四边形定就先求 出其中两个力的合力, 然后同样再用平行四边形定就求这个力与第三个力的合力, 直到把所 有外力都合成为

11、止,最终得到这些力的合力； 4三个力合力的范畴 对于三个力求合力的范畴, 可以先将任意两个力合成, 然后看剩余的力是否在这两个力 合力的范畴内,如在,合力最小确定为零；如不在,将剩余的力与这两个力的合力作差,最 小值就是最小的合力；合力最大值将全部的力求和即可； 5力的分解时,应当依据力的实际成效来确定它的分力 力的分解时, 应当依据力的实际成效来确定它的分力, 由于分力与合力只有在相同作用 成效的前提下才能够相互替代；因此力的分解的关键是找出力的作用成效； 6力的分解是争辩问题的一种方法 力的分解是争辩问题的一种方法, 在对物体进行受力分析时, 切不行认为每一个分力都 有施力物体,同时分力的

12、作用点要和已知力的作用点相同； 7验证力的平行四边形定就的试验中的留意问题 在验证力的平行四边形定就的试验中,两次必需使橡皮条伸长到同一位置 保 O 点,这样 证作用成效相同；用一个弹簧秤拉动时,拉力的方向确定与橡皮条的方向相同； 类型一 合力与分力的关系 1, 关于合力的以下说法,正确选项： （ ） A 几个力的合力就是这几个力的代数和 B几个力的合力确定大于这几个力中的任何一个力 C几个力的合力可能小于这几个力中最小的力 第 6 页,共 7 页中国权威高考信息资源门户 D几个力的合力可能大于这几个力中最大的力 思路点拨： 合力与分力之间中意平形四边形定就 解析： 力的合成不是代数运算,而是

13、矢量运算； 答案： CD 总结升华： 合力可以比分力大,可以比分力小,可以和分力的大小相等； 举一反三 【变式】 关于合力与分力,以下说法正确选项： （ ） A 合力的大小确定大于每个分力的大小 B合力的大小至少大于其中的一个分力 C合力的大小可以比两个分力都大,也可以比两个分力都小 D合力的大小不行能与其中的一个分力相等 思路点拨： 合力与分力大小之间的关系存在多种可能； 解析： 假如两个分力同方向,合力比任何一个分力都大； 假如两个分力等大反方向,合 力比任何一个分力都小；假如两个分力大小相等,夹角为 120 0,合力大小与分力大小相等； 答案： C 总结升华： 不能懂得为合力（合在一起）就确定比分力大,由于这是矢量合成 类型二 两个力合力的范畴 2, 5N 和 7N 的两个力的合力可能是： （ ） A 3N B 13N C D 10N 思路点拨： 两个力合力的范畴 解析： 5N 和 7N 的两个力的合力最小为 2N,最大 12N； 答案： ACD 总结升华： 清楚两个力合力的范畴, 只要是界于这个范畴之间的全部力都有可能, 这是