2022年高一物理《力的合成与分解》习题与详解 .docx

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1、精品_精品资料_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,就这一个力就叫做那几个力的合力.那几个力称为这一个力的分力2、共点力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 1 +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,满意平行四边形定就如两个分力大小分别为F1 、F2,夹角为,就两个力合力的大小争论：0a. 当=0 时, F =F

2、1 +F 20b. 当 =180 时,0c. 当 =90 时,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_0d.当 =120 时,且 F1 =F 2 时, F = F 1 =F 200e. 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肯定要和已知力的作用点相同.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

3、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,如下列图.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 的面上物体受斜向上的拉力F,拉力 F 一方面使物体沿水平的面前进,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,如下列图.(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力F1 和水平压

4、墙的力 F2,如下列图.(4) 如下列图,电线OC对 O点的拉力大小等于灯的重力,电线 AO、BO都被拉紧,可见, OC上向下的拉力可分解为斜向下拉紧AO的力 F1 和水平向左拉紧 BO的力 F2.4、当合力肯定时,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.学问点四 附加条件下力的分解可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_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 为锐角 ,就当 F1Fsin 时,无解当

5、F1=Fsin 时,唯独解当 Fsin F1F 时,有两解当 F1F 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如下列图,将力 F 沿 x 轴和 y 轴两个方向分解,就d由勾股定理求合力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_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

6、板、白纸、弹簧测力计（两个） 、橡皮筋、细绳套（两个） 、铅笔、三角板、刻度尺、图钉试验原理： 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) 把方木板平放在桌面上,用图钉把橡皮条的一端固定在A 点,橡皮条的另一端拴上细绳套(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 如下列图 用铅笔

7、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

8、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,选择的方法是：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,试验时应缓慢的将橡皮筋拉伸到预定的长度同一次试

9、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.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 6）白纸不要过小,并应靠木板下边缘固定,A 点选在靠近木板上边的中点为宜,以使 O 点能确定在纸的上侧.规律方法指导1. 对等效替代法的熟悉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

10、成满意公式.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肯定值.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满意平行四边形定就,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,直到把全部外力都合成为止,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,合力最小肯定为零.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

11、. 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. 力的分解是争论问题的一种方法力的分解是争论问题的一种方法,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O 点,这样保证作用成效相同.用一个弹簧秤拉动时,拉力的方向肯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,

12、正确选项：（） A 几个力的合力就是这几个力的代数和B几个力的合力肯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D几个力的合力可能大于这几个力中最大的力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_思路点拨： 合力与分力之间满意平形四边形定就解析： 力的合成不是代数运算,而是矢量运算.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 合力的大小肯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

13、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1200,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）就肯定比分力大,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 3NB 13NC 2.5ND 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： 清晰两个力合力的范畴,只要是界于这个范畴之间的全部力都有可能,这

14、是由于这两个力夹角的不同来打算的.举一反三【变式】两个力的合力最大值是10N ,最小值是 2N,这两个力的大小是 和.思路点拨： 两个力同方向时, 合力最大为二者之和.两个力反方向时,合力最小为二者之差的肯定值.解析： 设其中一个力为 F1,另一个力为 F2,就,解得：,答案： 6N、 4N总结升华： 该题中两个力反方向求合力没有加肯定值,这是由于这两个力哪个大都可以.类型三 三个力求合力3、大小分别是 5N 、7N、9N 的三个力合成,其合力F 大小的范畴是： （）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A 2N F 20NB3N F 21NC0N F 20ND 0NF 21N思路点

15、拨： 三个力的合力,可以先将其中的两个力合成,然后与剩下的一个力再合成解析：三力的合力求其大小的范畴,就先确定两力合成的大小范畴,5N 和 7N 的合力 F最大值为 12N ,最小值为 2N ,也就是大小可能为9N ,如是 F 的方向与 9N 力的方向相反,这两力合成后的合力可能为零.如F 的大小为 12N 时,其方向与 9N 的方向相同时,合力的大小可能为21N ,实际上就是三个力的方向相同的结果.综上所述,选项D 正确.总结升华： 三个力求合力, 先将其中任意两个力合成,然后看剩余的力是否在这两个力合力的范畴内,如在,合力最小肯定为零.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

16、的合力.合力最大值将全部的力求和即可.举一反三【变式】 有三个力, F1 2N, F2 5N, F38N ,就：（）A F1 可能是 F2 和 F3 的合力B F2 可能是 F1 和 F3 的合力CF3 可能是 F1 和 F2 的合力D上述说法都不对思路点拨： 看这个力是否是另两个力的合力,可以将这两个力合成, 假如这个力在这个范畴,这个力就可以是这两个力的合力解析： 将三个力中任意两个合成,第三个力都不在这个范畴,因此A 、B 、C 都不对.答案： D总结升华： 三个力中其中一个能否是另两个的合力,可以先将另外两个力进行合成,观看这个力是否在这个范畴,假如不在,这个力肯定不是这两个力的合力.

17、类型四 矢量三角形4： 如下列图, F1 、 F2 、F3 组成了一个三角形,以下说法正确选项：（）A F3 是 F1 、F2 的合力BF2 是 F1 、F2 的合力CF1 是 F2 、F3 的合力D以上都不对思路点拨： 依据平行四边形定就, 合力和两个分力必构成一个封闭的矢量三角形,叫做力的三角形定就.如下列图解析： 在力的三角形图中,假如有两个顺向箭头,比如题中的F1 和 F2,这两个力就是分力.另一个力就是合力.答案： A总结升华： 不标箭头的三角形不能确定谁是合力.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_举一反三【变式】 如下列图, F1 、F2 、F3 组成了一个三角形,关于

18、这三个力的合力的大小,以下说法正确选项： （）A 合力大小是 F3 B合力大小是 2F3 C合力大小是 2F1 D合力大小是 2F2思路点拨： 在矢量三角形中要清晰谁是合力,谁是分力.解析： F1 和 F2 的合力是 F3, F3 与 F3 再合成就是 2F3 答案： B总结升华： 假如在矢量三角形中,箭头完全顺向,这三个力的合力就是零.类型五 依据力的作用成效分解5、假设物体沿斜面下滑, 依据重力的作用成效将重力分解,关于分解后的两个分力,以下表达正确选项： （）A 平行于斜面方向使物体沿斜面下滑的力B垂直于斜面对斜面的压力 C垂直于斜面使物体压紧斜面的力D物体至少要受到重力以及重力的两个分

19、力三个力的作用思路点拨： 力的分解只是争论问题的一种方法,分力的作用点要和已知力的作用点相同. 如考虑了分力的作用成效,就不能考虑合力的作用成效,或者考虑了合力的作用成效后,就不能考虑分力的作用成效,否就就是重复考虑了力的作用成效.解析： 重力的两个作用成效,可分解为平行于斜面方向使物体沿斜面下滑的力和垂直于斜面使物体压紧斜面的力.B 答案在于分力的作用点作用于斜面上,作用点应保持不变, 所以不正确. D 答案重复考虑了力的作用成效答案： AC总结升华： 力的分解是争论问题的一种方法,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,同时分力的作用点要和已知力的作用点相同.举一反三【变

20、式】 在光滑的斜面上自由下滑的物体受到的力是：（）A 重力、下滑力B 重力和斜面的支持力C重力、下滑力和斜面的支持力D 重力、支持力、下滑力和正压力思路点拨： 物体进行受力分析时,不能说物体既受到某一个力,仍受到这个力的分力, 由于分解只是争论问题的方法.解析： 该物体受到重力,仍与斜面接触,由于斜面是光滑的,所以物体受到斜面对其的支持力.而下滑力是重力的一个分力,正压力是作用于斜面上的,所以不是物体受到的力.答案： B总结升华： 受力时不要将合力与分力混在一起.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_类型六 附加一些条件将力进行分解6、如图,将力 F 分解成 F1 和 F2,如已知

21、F1 的大小和 F2 与F 的夹角 为锐角 ,就：（）A 当 F1 Fsin时,有两解B当 F1=Fsin 时,一解C当 Fsin F1 F 时,有两解D当 F1 Fsin时,无解思路点拨： 将一个力分解时, 肯定满意平行四边形定就,也即肯定能组成封闭的矢量三角形解析： 当 F1=Fsin 时,只能构成一个平行四边形,一解,B 对.当 Fsin F1 F 时,能画两个平行四边形,有两解,C 对.如 F1 Fsin时,无法构成矢量三角形,无解,D 正确.当 F1 Fsin时,且 F1F 时,只能画一个平行四边形,A 错误.答案： BCD总结升华： 将力 F 分解成 F1 和 F2,如已知 F1

22、的大小和 F2 与 F 的夹角 为锐角 ,无解的条件是 F1 Fsin .一个解的条件是F1=Fsin 或.两个解的条件是Fsin F1F. 举一反三可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【变式】 将一个的力 F 20N 进行分解,其中一个分力的方向与这个力成300 角,就另一个分力的大小不会小于多少？思路点拨： 将该力分解必需组成矢量三角形,且要求另一个分力最小.解析： 依据已知条件,可作如图甲所示,合力与它的两个分力要构成一个三角形,F 的末端到直线 OA 的最短距离表示那个分力的最小值,即过 F 末端作 OA 的垂线, 构成一个直角三角形,如图乙所示,由几何关系F2=10N总结

23、升华： 力的分解问题, 第一依据题意作出力的平行四边形图或三角形图,再依据图的几何特点,运用平面几何学问求解.类型七 验证力的平行四边形定就试验步骤的考查7、 在做完“验证力的平行四边形定就”试验后,某同学将其试验操作过程进行了回忆,并在笔记本上登记如下几条体会,你认为他的体会中正确选项：（）A 用两只弹簧秤拉橡皮条时,应使两细绳套间的夹角为900 ,以便算出合力的大小B用两只弹簧秤拉时合力的图示F 与用一只弹簧秤拉时图示不完全重合,在误差答应范畴内,可以说明“力的平行四边形定就”成立C如 F1、F2 方向不变,而大小各增加1N ,就合力的方向也不变,大小也增加1N D在用弹簧秤拉橡皮条时,要

24、使弹簧秤的弹簧与木板平面平行思路点拨： 要清晰验证力的平行四边形定就的试验步骤及误差分析解析： 用两只弹簧秤拉橡皮条时,应使两细绳套间的夹角不要太小,也不易太大,以便求出合力的大小.夹角不肯定为900.试验总是存在误差,在误差答应的范畴内,用两只弹簧秤拉时合力的图示F 与用一只弹簧秤拉时图示不完全重合,可以说明“力的平行四边形定就”成立. B 正确.在用弹簧秤拉橡皮条时,要使弹簧秤的弹簧与木板平面平行,这样读数才能更精确. D 正确. C 答案不正确,可假设F1、F2 方向不变,相互垂直,而大小各增加 1N,就合力不会增大1N答案： BD总结升华： 力的合成满意平行四边形定就举一反三【变式】

25、在做“互成角度的两个力的合力”试验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O 点.以下操作中正确选项：（）A 同一次试验过程中,O 点位置答应变动B试验中,弹簧秤必需保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度 C试验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调剂另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O 点D试验中,把橡皮条的另一端拉到O 点时,两个弹簧秤之间夹角应取90o,以便于算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_出合力大小思路点拨： 该试验的前提是保证力的成效相同解析： 同一次试验过程中, O 点位置保持不变,这样保证力的作用成效相同.A 错.弹簧秤必需保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度,B 正确.试验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调剂另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到 O 点,这样不行,有可能另一个弹簧秤超过量程.C 错.弹簧秤之间的夹角不易太大也不易太小,但不肯定是90o.D 错.答案： B总结升华： 该试验中,前后必需保证作用成效相同.用两个弹簧秤拉动时,夹角不要太大,也不易太小.每次要登记弹簧秤的示数和方向可编辑资料 - - - 欢迎下载