高一物理《力的合成與分解》習(xí)題與詳解

1、中國權(quán)威高考信息資源門戶 高一物理力的合成與分解專題輔導(dǎo)學(xué)問要點(diǎn)梳理學(xué)問點(diǎn)一 合力與分力、共點(diǎn)力1、合力與分力幾個(gè)力共同作用的成效與某一個(gè)力單獨(dú)作用的成效相同,合力；那幾個(gè)力稱為這一個(gè)力的分力2、共點(diǎn)力就這一個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的假如幾個(gè)力同時(shí)作用在物體上的同一點(diǎn)或者它們的作用線相交于同一點(diǎn),我們就把這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力；學(xué)問點(diǎn)二 力的合成1、同始終線上兩個(gè)力的合成如兩個(gè)力同方向, F =F1 +F 2,方向與分力的方向相同如兩個(gè)力反方向,方向與分力大的方向相同2、不在同始終線上兩個(gè)力的合成,滿意平行四邊形定就如兩個(gè)分力大小分別為F1 、F2,夾角為,就兩個(gè)力合力的大小爭(zhēng)論：a. 當(dāng) =0 0 時(shí)

2、, F =F 1 +F 2b. 當(dāng) =180 0時(shí),中國權(quán)威高考信息資源門戶 c. 當(dāng) =90 0 時(shí),d. 當(dāng) =1200時(shí),且 F1 =F 2時(shí), F = F1 =F 2e. 當(dāng) 在 0 0 180 0 內(nèi)變化時(shí),當(dāng) 增大時(shí), F 隨之減小, 減小時(shí), F 隨之增大學(xué)問點(diǎn)三 力的分解1、求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解；力的分解是力的合成的逆運(yùn)算；力的分解同樣 也遵守平行四邊形定就；2、把一個(gè)力分解成兩個(gè)分力,僅是一種等效替代關(guān)系,不能認(rèn)為這兩個(gè)分力有兩個(gè)施 力物體；同時(shí)分力的作用點(diǎn)也肯定要和已知力的作用點(diǎn)相同；3、力的分解時(shí),應(yīng)當(dāng)依據(jù)力的實(shí)際成效來確定它的分力,由于分力與合力只有在相同 作

3、用成效的前提下才能夠相互代替；因此力的分解的關(guān)鍵是找出力的作用成效；常見的幾種情形分析如下：1 斜面上的物體的重力一方面使物體沿斜面下滑,另一方面使物體緊壓斜面,因此重力一般分解為沿斜面對(duì)下和垂直于斜面對(duì)下的兩個(gè)力F1、F2,如下列圖；中國權(quán)威高考信息資源門戶 2 地面上物體受斜向上的拉力F,拉力 F 一方面使物體沿水平地面前進(jìn),另一方面對(duì)上提物體,因此拉力F 可分解為水平向前的力F1 和豎直向上的力F2,如下列圖；3 用繩子掛在墻上的籃球受到的重力G產(chǎn)生了兩個(gè)成效,一個(gè)成效將繩子拉緊,另一個(gè)成效使球壓墻,所以球的重力G可分解為斜向下拉繩子的力F1 和水平壓墻的力F2,如圖所示；4 如下列圖,

4、電線OC對(duì) O點(diǎn)的拉力大小等于燈的重力,電線 AO、BO都被拉緊,可見,OC上向下的拉力可分解為斜向下拉緊AO的力 F1 和水平向左拉緊BO的力 F2；4、當(dāng)合力肯定時(shí),分力的大小和方向?qū)㈦S著分力間夾角的轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變；兩個(gè)分力間的夾角越大,分力就越大；兩個(gè)分力間的夾角越小,分力就越??；中國權(quán)威高考信息資源門戶 學(xué)問點(diǎn)四 附加條件下力的分解 將力 F 分解,（1）如已知兩個(gè)分力的方向,有唯獨(dú)解（2）如已知一個(gè)分力的大小和方向,有唯獨(dú)解（3）如已知 F1 的大小和 F2 與 F 的夾角 為銳角 ,就 當(dāng) F1Fsin 時(shí),無解 當(dāng) F1=Fsin 時(shí),唯獨(dú)解 當(dāng) Fsin F1F 時(shí),有兩解 當(dāng) F

5、1 F 時(shí),唯獨(dú)解學(xué)問點(diǎn)五 正交分解法 正交分解法是依據(jù)力的實(shí)際作用成效,把一個(gè)已知力分解為兩個(gè)相互垂直的分力；正交 分解適用于各種矢量；在設(shè)定坐標(biāo)后, 可以將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化成標(biāo)量運(yùn)算,所以正交分解是一 種很有用的方法；正交分解法的一般程序：a正確選定直角坐標(biāo)系 b分別將各個(gè)力投影到坐標(biāo)軸上 c分別求出 x、y 軸上的合力 Fx、Fy 如下列圖,將力 F 沿 x 軸和 y 軸兩個(gè)方向分解,就中國權(quán)威高考信息資源門戶 d由勾股定理求合力學(xué)問點(diǎn)六 試驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定就試驗(yàn)?zāi)康模?驗(yàn)證力的平行四邊形定就試驗(yàn)器材： 方木板、白紙、彈簧測(cè)力計(jì)（兩個(gè)）板、刻度尺、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套（兩個(gè)） 、鉛筆、

6、三角試驗(yàn)原理： 結(jié)點(diǎn)受三個(gè)共點(diǎn)力作用處于平穩(wěn)狀態(tài),就 F1、F2 之合力必與 F3 平穩(wěn),改用一個(gè)拉力 F 使結(jié)點(diǎn)仍到 O,就 F 必與 F1、F2 的合力等效,與 F3 平穩(wěn),以 F1、F2 為鄰邊作平行四邊形求出合力 F,比較 F 與 F 的大小和方向,以驗(yàn)證力合成時(shí)的平行四邊形定就；試驗(yàn)步驟：1用圖釘把白紙釘在方木板上；2把方木板平放在桌面上,用圖釘把橡皮條的一端固定在 細(xì)繩套A 點(diǎn),橡皮條的另一端拴上3用兩只彈簧秤分別鉤住細(xì)繩套,互成角度的拉橡皮條, 使橡皮條伸長到某一位置 O 如圖所示 用鉛筆描下 O 點(diǎn)的位置和兩條細(xì)繩的方向,并記錄彈簧秤的讀數(shù)；留意在使用彈簧秤的時(shí)候,要使細(xì)繩與木

7、板平面平行；4用鉛筆和刻度尺從力的作用點(diǎn)位置 O沿著兩條繩套的方向畫直線,按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧秤的拉力 F1 和 F2的圖示,以 F1 和 F2 為鄰邊利用刻度尺和三角板作平行四邊形,過 O 點(diǎn)畫平行四邊形的對(duì)角線,即為合力 F 的圖示；5只用一只彈簧秤通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣的位置 O,登記彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向, 用刻度尺從 O 點(diǎn)按選定的標(biāo)度沿記錄的方向作出這只彈簧秤的拉力 F 的圖示；6比較一下,力 F 與用平行四邊形法就求出的合力 F 在大小和方向上是否相同；7轉(zhuǎn)變兩個(gè)力 F1、F2 的大小和夾角,再重復(fù)試驗(yàn)兩次；留意事項(xiàng)：（1）彈簧測(cè)力計(jì)在使用前應(yīng)檢查、校正零點(diǎn),檢

8、查量程和最小刻度單位；（2）用來測(cè)量 F1 和 F2 的兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)用規(guī)格、性能相同,選擇的方法是：將兩只彈簧測(cè)力計(jì)相互鉤著,向相反方向拉,如兩彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)應(yīng)的示數(shù)相等,就可同時(shí)使用；（3）使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)拉力時(shí),拉力應(yīng)沿彈簧測(cè)力計(jì)的軸線方向,彈簧測(cè)力計(jì)、橡皮筋、細(xì)繩套應(yīng)位于與木板平行的同一平面內(nèi),要防止彈簧卡殼,防止彈簧測(cè)力計(jì)或橡皮筋與紙面摩擦；拉力應(yīng)適當(dāng)大一些,但拉伸時(shí)不要超出量程；（4）選用的橡皮筋應(yīng)富有彈性,能發(fā)生彈性形變,試驗(yàn)時(shí)應(yīng)緩慢地將橡皮筋拉伸到預(yù)定的長度同一次試驗(yàn)中,橡皮筋拉長后的結(jié)點(diǎn)位置必需保持不變；（5）精確作圖是本試驗(yàn)減小誤差的重要一環(huán),為了做到精確作圖,拉橡皮筋的細(xì)

9、繩要長一些； 結(jié)點(diǎn)口的定位應(yīng)力求精確；中國權(quán)威高考信息資源門戶 畫力的圖示時(shí)應(yīng)選用恰當(dāng)?shù)膯挝粯?biāo)度；作力的合成圖時(shí),應(yīng)盡量將圖畫得大些；（6）白紙不要過小,并應(yīng)靠木板下邊緣固定,使 O 點(diǎn)能確定在紙的上側(cè)；規(guī)律方法指導(dǎo) 1對(duì)等效替代法的熟悉A 點(diǎn)選在靠近木板上邊的中點(diǎn)為宜,以等效替代法是物理學(xué)中常用的方法,通過等效替代可以簡化物理模型：用一個(gè)力替代幾個(gè)力,簡化物體的受力；等效替代強(qiáng)調(diào)的成效相同,這是等效代替法的靈魂；2任意兩個(gè)力的合成任意兩個(gè)力的合成滿意公式；當(dāng) 等于零時(shí), 合力等于兩分力相加；當(dāng) 等于 180 0 時(shí),合力等于兩分力相減的肯定值；合力隨兩個(gè)分力夾角的增大而減小,因此兩個(gè)力合力的

10、范疇3多個(gè)力的合成力的合成滿意平行四邊形定就,假如是多個(gè)共點(diǎn)力求合力,可以用平行四邊形定就先求出其中兩個(gè)力的合力,然后同樣再用平行四邊形定就求這個(gè)力與第三個(gè)力的合力,直到把所有外力都合成為止,最終得到這些力的合力；4三個(gè)力合力的范疇對(duì)于三個(gè)力求合力的范疇,可以先將任意兩個(gè)力合成,然后看剩余的力是否在這兩個(gè)力合力的范疇內(nèi),如在,合力最小肯定為零；如不在,將剩余的力與這兩個(gè)力的合力作差,最小值就是最小的合力；合力最大值將全部的力求和即可；5力的分解時(shí),應(yīng)當(dāng)依據(jù)力的實(shí)際成效來確定它的分力力的分解時(shí), 應(yīng)當(dāng)依據(jù)力的實(shí)際成效來確定它的分力,由于分力與合力只有在相同作用成效的前提下才能夠相互替代；因此力的

11、分解的關(guān)鍵是找出力的作用成效；6力的分解是爭(zhēng)論問題的一種方法力的分解是爭(zhēng)論問題的一種方法,在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí),切不行認(rèn)為每一個(gè)分力都有施力物體,同時(shí)分力的作用點(diǎn)要和已知力的作用點(diǎn)相同；7驗(yàn)證力的平行四邊形定就的試驗(yàn)中的留意問題在驗(yàn)證力的平行四邊形定就的試驗(yàn)中,兩次必需使橡皮條伸長到同一位置 O 點(diǎn),這樣保證作用成效相同；用一個(gè)彈簧秤拉動(dòng)時(shí),拉力的方向肯定與橡皮條的方向相同；類型一 合力與分力的關(guān)系1、關(guān)于合力的以下說法,正確選項(xiàng)：（）A幾個(gè)力的合力就是這幾個(gè)力的代數(shù)和B幾個(gè)力的合力肯定大于這幾個(gè)力中的任何一個(gè)力C幾個(gè)力的合力可能小于這幾個(gè)力中最小的力中國權(quán)威高考信息資源門戶 D幾個(gè)力的合力

12、可能大于這幾個(gè)力中最大的力思路點(diǎn)撥： 合力與分力之間滿意平形四邊形定就 解析： 力的合成不是代數(shù)運(yùn)算,而是矢量運(yùn)算；答案： CD 總結(jié)升華： 合力可以比分力大、可以比分力小、可以和分力的大小相等；舉一反三【變式】 關(guān)于合力與分力,以下說法正確選項(xiàng)：（）A合力的大小肯定大于每個(gè)分力的大小 B合力的大小至少大于其中的一個(gè)分力 C合力的大小可以比兩個(gè)分力都大,也可以比兩個(gè)分力都小 D合力的大小不行能與其中的一個(gè)分力相等思路點(diǎn)撥： 合力與分力大小之間的關(guān)系存在多種可能；解析： 假如兩個(gè)分力同方向,合力比任何一個(gè)分力都大；假如兩個(gè)分力等大反方向,合 力比任何一個(gè)分力都??；假如兩個(gè)分力大小相等,夾角為 120 0,合力大小與分力大小相等；答案： C 總結(jié)升華： 不能懂得為合力（合在一起）就肯定比分力大,由于這是矢量合成類型二 兩個(gè)力合力的范疇2、5N 和 7N 的兩個(gè)力的合力可能是：（）A3N B13N C2.5N D10N 思路點(diǎn)撥： 兩個(gè)力合力的范疇解析： 5N 和 7N 的兩個(gè)力的合力最小為 2N,最大 12N；答案： ACD 總結(jié)升華： 清晰兩個(gè)力合力的范疇,只要是界于