2025版新教材高中物理第3章第4节力的合成和分解学案新人教版必修第一册

PAGE4-第4节力的合成和分解1．合力和分力(1)合力：假设一个力eq\o(□,\s\up3(01))单独作用的效果跟某几个力eq\o(□,\s\up3(02))共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。(2)分力：假设几个力eq\o(□,\s\up3(03))共同作用的效果跟某个力eq\o(□,\s\up3(04))单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。(3)关系：合力与分力是eq\o(□,\s\up3(05))等效替代关系。2．力的合成和分解(1)定义：求几个力的eq\o(□,\s\up3(01))合力的过程叫作力的合成，求一个力的eq\o(□,\s\up3(02))分力的过程叫作力的分解。力的分解是eq\o(□,\s\up3(03))力的合成的逆运算。(2)运算法则平行四边形定则：在两个力合成时，假如以表示这两个力的有向线段为eq\o(□,\s\up3(04))邻边作平行四边形，这两个邻边之间的eq\o(□,\s\up3(05))对角线就代表合力的大小和方向。这个规律叫作平行四边形定则。3．矢量和标量(1)矢量：既有大小又有eq\o(□,\s\up3(01))方向，相加时遵从eq\o(□,\s\up3(02))平行四边形定则的物理量叫作矢量，如速度、力等。(2)标量：只有大小，没有eq\o(□,\s\up3(03))方向，相加时遵从eq\o(□,\s\up3(04))算术法则的物理量叫作标量，如路程、速率等。典型考点一合力和分力1．(多选)关于几个力及其合力，下列说法正确的是()A．合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同B．合力与原来那几个力同时作用在物体上C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用D．求几个力的合力遵从平行四边形定则答案ACD解析合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同，合力的作用可以替代原来那几个力的作用，A、C正确；合力与分力是等效替代关系，不是重复受力，B错误；求几个力的合力遵从平行四边形定则，D正确。典型考点二探究两个互成角度的力的合成规律2．在“探究两个互成角度的力的合成规律”的试验中：(1)采纳的科学方法是________。A．志向试验法B．等效替代法C．限制变量法D．建立物理模型法(2)下列是某同学在做该试验时的一些看法，其中错误的是________(填相应的字母)。A．拉橡皮筋的绳线要瘦长，试验中弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行B．拉橡皮筋结点到某一位置O时，拉力要适当大些，读数时视线要正对弹簧秤刻度C．拉橡皮筋结点到某一位置O时，两个弹簧秤之间夹角应取90°以便于算出合力大小D．试验中，橡皮筋应当与两个弹簧秤之间夹角的平分线在同始终线上E．试验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调整另一个弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点(3)试验中的状况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉的位置，OB和OC为绳线。O为橡皮筋与绳线的结点，图乙是在白纸上依据试验结果画出的图。图乙中的F与F′两个力中，方向肯定沿AO方向的是________(填“F”或“F′”)。答案(1)B(2)CDE(3)F′解析(1)该试验中采纳的科学方法是等效替代法，B正确，A、C、D错误。(2)拉橡皮筋的绳线要瘦长，试验中弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行，A正确；拉力需适当大一些，读数时视线要正对弹簧秤刻度，B正确；两个弹簧秤之间的夹角不肯定要取90度，C错误；试验中，两弹簧秤的拉力的角平分线不肯定与橡皮筋在同一条直线上，D错误；在试验中，其中一个弹簧秤沿某一方向的拉力不能过大，否则要把弹簧秤另一端拉到O点，调整另一个弹簧秤的拉力时须要超出弹簧秤的量程，E错误。故选C、D、E。(3)F1与F2的合力的实际测量值为一个弹簧秤拉橡皮筋时的弹力，理论值是通过平行四边形定则得到的值。方向肯定沿AO方向的是实际测量值，为F′。典型考点三力的合成3．关于两个力的合力跟这两个分力的大小关系，下列说法中正确的是()A．合力的大小肯定大于它的随意一个分力的大小B．合力的大小肯定等于它的两个分力的大小之和C．合力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它的分力大小相等答案C解析两个分力与它们的合力可以构成一个封闭的三角形，依据三角形的边长关系可以知道合力可以比两个分力都大，也可以比两个分力都小，还可以与两个分力大小都相等，故C正确，A、B、D错误。4．如图所示，三个力同时作用在质点P上，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线。已知F1＝F2＝F，则这三个力的合力等于()A．3FB．4FC．5FD．6F答案A解析F1、F2的夹角为120°，依据几何学问可知F3＝2F，又依据平行四边形定则，F1、F2的合力为F，且方向与F3共线同向，所以F1、F2、F3的合力大小为3F，A正确。典型考点四力的分解5．如图所示，水平面上和倾角为α的斜面上的物体都受到推力F的作用，说明两种状况下F产生的效果，并求出每种状况下F的两个分力的大小。答案两种状况下的F都产生使物体压紧接触面和使物体沿接触面滑动的效果两种状况下，两个分力的大小都是：F1＝Fcosα，F2＝Fsinα解析两种状况下的F都产生使物体压紧接触面和使物体沿接触面滑动的效果。对两个图中的推力F进行力的分解，如图所示。依据力的平行四边形定则，有甲图：F1＝Fcosα，F2＝Fsinα；乙图：F1＝Fcosα，F2＝Fsinα。典型考点五矢量和标量6．(多选)关于矢量和标量的理解，下列说法中正确的是()A．－10m的位移比5m的位移小B．温度计读数有正负，其正、负号表示温度的方向C．矢量与标量的本质区分是它们的运算方法不同D．运算时遵从平行四边形定则的物理量是矢量答案CD解析矢量是既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量；标量是只有大小，没有方向，相加时遵从算数法则的物理量。－10m的位移是指