【例1】将二力F i 、F 2合成F 合，则可以肯定（ )
力的合成与分解典型例题
知识点1力的合成
1.合力
当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力的作用效果跟原来几 个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力.
2?共点力
如果一个物体受到两个或者更多力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一点上，或者虽不作用 在同一点上，但他们的力的作用线延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力.
3.共点力的合成法则
求几个已知力的合力叫力的合成.力的合成就是找一个力去替代几个已知的力，而不改变其作用效 果.
力的平行四边形定则： 如右图所示，以表示两个力的有向线段为邻边 作平行四边形，这两边夹角的对角线大小和方向就表示合力的大小和方 向.（只适用于共点力）
当 0时，即F 1、F 』同向，此时合力最大，
F F 1 F 』，方向和两个力的方 向相同.
当 180时，即F 1、F 』方向相反，此时合力最小，F 伍 F 』,方向和F 、 中较大的那个力相同.
当 90时，即Fp F 』相互垂直，如图， F J R 2 F 』2
, tan 卫
F
』
当 为任意角时，根据余弦定律，合力
F 后F 22 2F 1F 2COS
堞上，无?两亍力的夹ftA 多少，必络hfi-珂比亠血成立，H 合力不一淀比井力A,也不
一定比分力小.
F 面根据已知两个力夹角
的大小来讨论力的合成的几种情
况: 根据以上分析可知，无论两个力的夹角为多少，必然有
]F I F
2
W
F <1 F l
F 』成立.
(1) F 2
小不变，其余两个力保持不变，则此时物体所受到的合力大小为（
两个共点力F l 、F 2大小不同，它们的合力大小为 F ，则（
A . F i 、F 2同时增大一倍，F 也增大一倍
B . F i 、F 2同时增加10N , F 也增加10N
C . F i 增加i0N , F 2减少i0N , F 一定不变
D .若F i 、F 2中的一个增大，F 不一定增大
直时，其合力大小为（
【例
2】
A . F i 和F 合是同一性质的力
B . F i 、F 2是同一施力物体产生的力
C . F 合的效果与F i 、F 2的总效果相同
D . F i 、F 2的代数和等于F 合
某物体在三个共点力作用下处于平衡状态，若把其中一个力 F i 的方向沿顺时针转过 90而保持其大
【例5】 【例6】 【例7】 A . J A 2 B 2
B . J (A 2
B 2
)/2
C ^/^-B
D . J (A B)/2
如图，有五个力作用于同一点O,表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两条 邻边和三条对角线.已知 F 2=i0N,则这五个力的合力大小为（
）
A. 20N B . 30N C . 40N D . 60N
如图为节日里悬挂灯笼的一种方式， A 、B 点等高，0为结点，轻绳A0、BO 长 度相等，拉力分别为 F A 、F B ，灯笼受到的重力为 G ?下列表述正确的是（
F A 一定小于
G F A 与F B 大小相等 F A 与F B 是一对平衡力 F A 与F B 大小之和等于 G
用一根长im 的轻质细绳将一副质量为 ikg 的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为
i0N ，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为 （g 取i0m/s 2
）（
）
A . F i
B . 72F I
C . 2F i
D .无法确定
【例3】 【例4】 有两个大小恒定的力，作用在一点上，当两力同向时，合力为
A ，反向时合力为
B ，当两力相互垂
1.分力
【例11】如图所示，0是等边三角形ABC 的中心，D 是三角形中的任意一点，如果作矢^_ DA DB DC 分别表示
三个力，三个力的方向如图中箭头所示， 则这三个力的合力大小用方&的长度表示
为（）
【例8】 【例9】 【例10】 B .返m
2
C . 2m
D .迟m 4
如图所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体 A 与B ，物体B 放在水平地面上，A 、B 均静止.已
知A 和B 的质量分别为 m A 、m B ，绳与水平方向的夹角为
0,则（）
A .物体
B ?物体
C ?物体
D .物体 B 受到的摩擦力可能为 0 B 受到的摩擦力为 m A gcos 0 B 对地面的压力可能为 0
B 对地面的压力为 m B g — m A gsin 0
在研究共点力合成实验中，得到如图所示的合力与两力夹角 关于合力F 的范围及两个分力的大小，下列说法中正确的是（
A . 2NW FW 14N
B . 2NW FW 10N
C .两力大小分别为 2N 、8N
D .两力大小分别为 6N 、8N
如图2— 2— 10所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点 三力作用下保持静止，下列判断正确的是
（ ）.
P 在 F i 、F 2 和 F 3
F l >F 2>F 3 B . F 3>F I >F 2 C . F 2>F 3>F 1 D . F 3>F 2>F I
A. DO B . 2DO C . 3DO D . 4DO
知识点
2力的分解
几个力共同产生的效果跟原来一个力产生的效果相同，这几个力就叫做原来那个力的分力.
2.力的分解
(1 )求一个已知力的分力叫做力的分解.
特别的，多力平衡时：F 0
，则可推得F x 0 , F y 0 .
对力的分解的讨论
力分解时有解或无解，简单地说就是代表合力的对角线与给定的代表分力的有 向线段是否能构成平行四边形(或三角形).若可以构成平行四边形(或三角形),
(2)分解规律：力的分解是力的合成的逆运算,
同样遵守平行四边形定则,
把已知力作为平形四边形的对角线， 那么, 与已知力共面的平行四边形的 两条邻边就表示已知力的两个分力.
3?力的分解方法
力的分解方法：根据力 F 产生的作用效果, 先确定两个分力的方向，再
根据平行四边形定则用作图法作出两个分力 F 1和F 2的示意图，最后根据相关
数学知识计算出两个分力的大小.
实际上，对于同一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形?也就
是说，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力.一个已知力究竟应该怎样分解，这要根据实 际情况来决定.
4.力的正交分解方法
正交分解法是把力沿着两个经选定的互相垂直的方向作分解，其目的是便于运用普通代数运算公式 来解决矢量的运算，它是处理力的合成和分解的复杂问题的一种简便方法，其步骤如下:
(1 )正确选定直角坐标系.
通常选共点力的作用点为坐标原点，坐标轴方向的选择则应根据实际问题来确定，原则是使坐 标轴与尽可能多的力重合，即：使向两坐标轴投影分解的力尽可能少?在处理静力学问题时，通常 是选用水平方向和竖直方向上的直角坐标，处理斜面类问题时多采用沿斜面方向和垂直斜面方向的 直角坐标.
(2)分别将各个力投影到坐标轴上， 分别求出x 轴和y 轴上各力的投影的合力
F x
和F y :
F
x
F
1 x
F
2x
F
3x
F
y
F
iy
F
2y
F
3y
(式中的 F 1x
和F ly 是F ,在x 轴和y 轴上的两个分量， 其余类推.
这样, 共点力的合力大小为： F F y 2
.
设合力的方向与x 轴正方向之间的夹角为
因为tan
F x
说明该合力可以分解成给定的分力，即有解.如果不能构成平行四边形(或三角形), 说明该合力不能按给定的分力分解，即无解.
具体情况有以下几种:
(1)已知合力和两个分力的方向，有唯一解 ，分解如图1:
⑵已知合力和两个分力的大小.
1.若|F1 — F2|>F ，或 F>F1+ F2,则无解.
2.若|F1 — F2| (3).已知合力和一个分力的大小和方向， 有唯一解.如图 3— 5 — 3. (4).已知合力和一个分力的大小，另一个分 力的方向.分解如图 3— 5 — 4. 题型一.对分力合力的理解 【例12】关于力的分解，下列说法正确的是( A .力的分解的本质就是用同时作用于物体的几个力产生的作用效果代替一个力作用效果 B ?分力大小可能大于合力大小 C .力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则 5 / 9 Fl 亠 F F2 图2 Fl pF Fl 丁 3 — 5 — 丙 D .分解一个力往往根据它产生的效果来分解它 【例13】分解一个力，若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向，以下说法中正确的是（ 【例14】把一个力分解为两个力 F 1和F 2，已知合力为F 40N , F 1与合力的夹角为30，如图所示，若F ?取 题型 分力解的讨论 A .只有惟一一组解 B .—定有两组解 C .可能有无数个解 D .可能有两组解 某一数值，可使F i 有两个大小不同的数值, 则 F 2大小的取值范围是什么? F 【例15】把一个已知力F 分解，要求其中一个分力 F i 跟F 成30 °角，而大小未知；另一个分力 但方向未知，则F 1的大小可能是 （ C . 【例16】如图所示，F 1、F 2为有一定夹角的两个力，L 为过0点的一条直线，当 L 取什么方向时，F 1、F 2在 L 上分力之和为最大（ A . F i 、F 2合力的方向 B . F i 、F 2中较大力的方向 C . F i 、F 2中较小力的方向 D .以上说法都不正确 【例17】根据重力产生的实际效果, 分解图中各球受到的重力，各球接触面均光滑 . O ■3F 1的方向 丁 【变力问题】 如图所示，用两根绳子吊着一个物体，逐渐增大两绳间的夹角，物体始终保持静止，则两绳对物体 A ?物块受到的静摩擦力逐渐增大 B ?物块对木板的压力逐渐减小 C ?物块受到的合力逐渐增大 D ?木板对物块的支持力及静摩擦力的合力不变 【极值问题】 【例22】如图所示，用一根长为I 的细绳一端固定在 0点，另一端悬挂质量为 m 的小球A ，为使细绳与竖直 方向夹30°角且绷紧，小球 A 处于静止，对小球施加的最小的力是 （ ） C . ^mg 【例18】已知如图，A 的重量为G .在F 的作用下，沿斜面向上滑动，若动摩擦因数为 ，求：滑动摩擦力 的大小 . 【例19】 的拉力的合力（ /////// 【例20】 【例21】 A .大小不变 如图所示，物体 B .逐渐增大 C .逐渐减小 D .先减小后增大 A 在同一平面内的四个共点力 F i 、F 2、F 3和F 4的作用下处于静止状态, F i 沿逆时针方向转过120 °而保持其大小不变， 且其他三个力的大小和方向均不 变, 则此时物体所受的合力大小为（ 2F i F i B . V 3F 1 D 爭 若其中力 如图所示, OA 为一粗糙的木板，可绕 O 在竖直平面内转动，板上放一质量为 m 的物块, 当缓慢使 板沿逆时针方向转动，物块始终保持静止, 则下列说法中正确的是（ D . 3 mg 【本讲主要内容】 力的合成与分解、物体的平衡 【知识掌握】 【知识点精析】 1. 力的运算 （1）合力、分力：一个物体受到几个力的作用，可以找一个力来代替那几个力，这一个力叫合力，那几个力叫分力。 这里的“代替”是等效代替。 （2）共点力的合成 共点力：力线共点或力线的延长线共点，这个点可以不在物体上。 力是矢量，力的合成遵循平行四边形定则（三角形法）。 两个力的合力最大值和最小值：F1＋F2≥ F≥|F1－F2|，三个力的最小值是否为零，可 合 看以三力为边能否构成一个三角形（或两力之和是否等于第三力）。 （3）力的分解 求一个已知力的分力就叫做力的分解。力的分解是力的合成的逆运算，也遵循平行四边形定则。 力合成时，合力有唯一解。而力分解时，一个力分解为两个力，可以有无数对解，可以根据力的效果分解力，从而得到唯一解。 分解一个已知力时，如果附带限制条件将会有确定的解，如：已知两个分力的方向，已知一个分力的大小和方向。 但是，如果已知两个分力的大小或已知一个分力的大小和另一个分力的方向，可能一解、两解、无解。 正交分解法：把一个力沿着两个相互垂直的方向进行分解。 2. 物体的平衡 （1）平衡状态：静止：物体的速度和加速度都等于零。 匀速运动：物体的加速度为零，速度不为零且保持不变。 ＝0。 （2）共点力作用下物体的平衡条件：合外力为零即F 合 （3）平衡条件的推论：当物体平衡时，其中某个力必定与余下的其它的力的合力等值反向。 【解题方法指导】 例1. 用轻绳AC与BC吊起一重物，绳与竖直方向夹角分别为30°和60°，如图所示。已知AC绳所能承受的最大拉力为150N，BC绳所能承受的最大拉力为100N，求能吊起的物体最大重力是多少？ 3 解析：对C点受力分析如图：可知T A:T B:G＝2:1: 知识点1 力的合成 1．合力 当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力的作用效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力． 2．共点力 如果一个物体受到两个或者更多力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但他们的力的作用线延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力． 3．共点力的合成法则 求几个已知力的合力叫力的合成．力的合成就是找一个力去替代几个已知的力，而不改变其作用效果． 力的平行四边形定则：如右图所示，以表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两边夹角的对角线大小和方向就表示合力的大小和方向．（只适用于共点力） 下面根据已知两个力夹角θ的大小来讨论力的合成的几种情况： （1）当0θ=?时，即12F F 、同向，此时合力最大，12F F F =+，方向和两个力的方 向相同． （2）当180θ=?时，即12F F 、方向相反，此时合力最小，12F F F =-，方向和12 F F 、中较大的那个力相同． （3）当90θ=?时，即12F F 、相互垂直，如图，F 1 2 tan F F α= ． （4）当θ为任意角时，根据余弦定律，合力F 根据以上分析可知，无论两个力的夹角为多少，必然有1212F F F F F -+≤≤成立． 【例1】 将二力F 1、F 2合成F 合，则可以肯定 ( ) A ．F 1和F 合是同一性质的力 B ．F 1、F 2是同一施力物体产生的力 C ．F 合的效果与F 1、F 2的总效果相同 D ．F 1、F 2的代数和等于F 合 【例2】 某物体在三个共点力作用下处于平衡状态，若把其中一个力1F 的方向沿顺时针转过90?而保持其大 小不变，其余两个力保持不变，则此时物体所受到的合力大小为（ ） A ．1F B 1 C ．12F D ．无法确定 【例3】 两个共点力F l 、F 2大小不同，它们的合力大小为F ，则（ ） A ．F 1、F 2同时增大一倍，F 也增大一倍 B ．F 1、F 2同时增加10N ，F 也增加10N C ．F 1增加10N ，F 2减少10N ，F 一定不变 D ．若F 1、F 2中的一个增大，F 不一定增大 【例4】 有两个大小恒定的力，作用在一点上，当两力同向时，合力为A ，反向时合力为B ，当两力相互垂 直时，其合力大小为（ ） A B C D 【例5】 如图，有五个力作用于同一点O ，表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两条 邻边和三条对角线．已知F 2 =10N ，则这五个力的合力大小为（ ） A ．20N B ．30N C ．40N D ．60N 【例6】 如图为节日里悬挂灯笼的一种方式，A 、B 点等高，O 为结点，轻绳AO 、BO 长 度相等，拉力分别为A F 、B F ，灯笼受到的重力为G ．下列表述正确的是（ ） A ． A F 一定小于G B ．A F 与B F 大小相等 C ．A F 与B F 是一对平衡力 D ．A F 与B F 大小之和等于G 【例7】 用一根长1m 的轻质细绳将一副质量为1kg 的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为 10N ，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g 取210m/s ）（ ） 北京四中编稿老师：肖伟华审稿老师：肖伟华责编: 郭金娟 力的合成与分解 本节课我们需要掌握以下几个概念： 1、合力与分力； 2、力的合成、分解； 3、矢量与标量； 4、熟练掌握力的合成与分解的定则：平行四边形定则。 5、理解一种物理学处理问题的方法：等效替代法，并能用这种方法解决有关力学问题。 一、合力与分力： 在实际问题中，一个物体往往同时受到几个力的作用。如果一个力产生的效果与原来几个力产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，而那几个力就叫这个力的分力。 二、力的合成与分解： 求几个力的合力的过程叫力的合成，求一个力的分力的过程叫力的分解。 合力与分力有等效性与可替代性。求力的合成的过程实际上就是寻找一个与几个力等效的力的过程；求力的分解的过程，实际上是寻找几个与这个力等效的力的过程。 三、力的平行四边形定则： 在中学阶段，我们主要处理平面力学中的共点力的合成与分解。 1、一条直线上的两个共点力的合成方法： 选定一定正方向，我们用“+”、“-”号代表力的方向，与正方向相同的力前面加“+”号，与正方向相反的力前面加“-”号。有了这种规定以后，一条直线上的力的合成就可以转化为代数加减了：当两个力的方向相同时，合力的大小等于两个分力数值相加，方向与分力的方向相同；当两个力的方向相反时，合力的大小等于两个分力数值上相减，方向与大的那个分力相同。 2、互成角度的共点力的合成、分解： 实验表明，两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向，这就是力的平行四边形定则。 力的分解是合成的逆运算，即以表示合力的有向线段为对角线，作平行四边形，与合力作用点共点的两个邻边就表示两个分力的大小和方向。 在理解力的合成与分解时应注意的问题： 1）合力与分力在效果上是相同的，可以互相替代。在求力的合成时，合力只是分力的效果，实际并不存在；同样，在求力的分解时，分力只是合力产生的效果，实际并不存在。因此在进行受力分析时，不能同时把合力与分力都当作物体所受的力。 力的合成与分解 知识点总结与典例 【知识点梳理】 知识点一力的合成 1．共点力合成的常用方法 (1)作图法：从力的作用点起，按同一标度作出两个分力F1和F2的图示，再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形，画出过作用点的对角线，量出对角线的长度，计算出合力的大小，量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)． (2)计算法：几种特殊情况的共点力的合成． 类型作图合力的计算 ①互相垂直F＝F21＋F22 tan θ＝ F1 F2 ②两力等大，夹角为θF＝2F1cos θ 2 F与F1夹角为 θ 2 ③两力等大且夹角为 120° 合力与分力等大 (3)力的三角形定则：将表示两个力的图示(或示意图)保持原来的方向依次首尾相接，从第一个力的作用点，到第二个力的箭头的有向线段为合力．平行四边形定则与三角形定则的关系如图甲、乙所示． 2．合力的大小范围 (1)两个共点力的合成 |F1－F2|≤F合≤F1＋F2 即两个力大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时，合力最小，为|F1－F2|，当两力同向时，合力最大，为F1＋F2. (2)三个共点力的合成 ①三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3. ②任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力在这个范围之内，则三个力的合力最小值为零；如果第三个力不在这个范围内，则合力最小值等于最大的力减去另外两个力． 【归纳总结】 三种特殊情况的共点力的合成 类型作图合力的计算 ①互相垂直F＝F21＋F22 tan θ＝ F1 F2 ②两力等大，夹角θF＝2F1cos θ 2 F与F1夹角为 θ 2 ③两力 等大且夹角 120° 合力与分力等大 知识点二力的分解 1．矢量、标量 (1)矢量 既有大小又有方向的量。相加时遵从平行四边形定则。 (2)标量 只有大小没有方向的量。求和时按代数法则相加。有的标量也有方向。 2．力的分解 (1)定义 求一个力的分力的过程。力的分解是力的合成的逆运算。 (2)遵循的原则 ①平行四边形定则。 ②三角形定则。 3.分解方法 （1）按作用效果分解力的一般思路 第二早第二单元力的合成与分解 ［课时作业］ 命题设计 题 号目标\难度 较易中等稍难 单一目标 力的合成1、3、69 力的分解4、5、78、11 综合 目标 综合应用21012一、单项选择题（本题共6小题，每小题7分，共42分） 1?手握轻杆，杆的另一端安装有一个小滑轮C,支持着悬挂重物的绳子，如图1所示，现保持滑轮C的位置不变，使杆向下转动一个角度，则杆对滑轮C 的作用力将（） A .变大B.不变 C ?变小D.无法确定 解析：杆对滑轮C的作用力大小等于两绳的合力，由于两绳的合力不 变，故杆对滑轮C的作用力不变. 答案：B 2?如图2所示，用一根长为I的细绳一端固定在0点，另一端悬挂质量为30°角 且绷紧，小球A处于静止，对小的小球A，为使细绳与竖直方向夹 球施加的最小的力是 A. .3mg B. 2 mg 1 C.2mg 解析：将mg在沿绳方向与垂直于绳方向分解，如图所示. D. 3 mg ( 1 所以施加的力与 F i 等大反向即可使小球静止，故 F min = mgsin30 = qmg ,故选C. 答案：C 3. （2010镇江模拟）如图3所示是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图?使用时，用 撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动，把涂料均匀地粉刷到墙壁上?撑竿的重量和 墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长?粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上 推涂料滚，使撑竿与墙壁间的夹角越来越小?该过程中撑竿对涂料滚的推力为 F i ，墙壁对涂料滚的支持力为 F 2，下列说法正确的是 （ ） A ? F i 、F 2均减小 B ? F i 、F 2均增大 C ? F i 减小，F 2增大 D ? F i 增大，F 2减小 解析：在缓缓上推过程中涂料滚受力如图所示. 由平衡条件可知: F i sin 0— F 2= 0 F i cos 0— G = 0 G 解得F i = s 0 cos 0 F 2= Gtan 0 由于0减小，所以F i 减小，F 2减小，故正确答案为 A. 答案：A 4?如图4甲所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形， 0、a 、b 、c 、d …等 为网绳的结点?安全网水平张紧后，若质量为 m 的运动员从高处落下，并恰好落在 0点 上.该处下凹至最低点时，网绳 dOe 、bOg 均成i20°向上的张角，如图乙所示，此时 0点 受到的向下的冲击力大小为 F ，则这时0点周围每根网绳承受的力的大小为 （ ） F + mg D. 2 解析：0点周围共有4根绳子，设每根绳子的力为 F '，则4根绳子的合力大小为 2F ', mg F B.2 力的合成与分解 【典型例题】 类型一、求合力的取值范围 例1、物体同时受到同一平面内的三个共点力的作用,下列几组力的合力不可能为零的是( ) A.5 N,7 N,8 N B.5 N,2 N,3 N C.1 N,5 N,10 N D.10 N,10 N,10 N 【答案】C 【解析】分析A?B?C?D各组力中,前两力合力范围分别是:2 N≤F合≤12 N,第三力在其范围之内:3 N≤F合≤7 N,第三力在其合力范围之内;4 N≤F合≤6 N,第三力不在其合力范围之内;0≤F合≤20 N,第三力在其合力范围之内,故只有C中第三力不在前两力合力范围之内,C中的三力合力不可能为零. 【点评】共点的三个力的合力大小范围分析方法是:这三个力方向相同时合力最大,最大值等于这三个力大小之和;若这三个力中某一个力处在另外两个力的合力范围中,则这三个力的合力最小值是零. 举一反三 【变式】一个物体受三个共点力的作用，它们的大小分别为F1＝7 N、F2＝8 N、F3＝9 N．求它们的合力的取值范围？【答案】0≤F≤24 N 类型二、求合力的大小与方向 例2、如图所示，物体受到大小相等的两个拉力作用，每个拉力都是20 N，夹角是60°，求这两个力的合力． 【解析】本题给出的两个力大小相等，夹角为60°，所以可以通过作图和计算两种方法计算合力的大小． 解法1(作图法)：取5 mm长线段表示5 N，作出平行四边形如图甲所示，量得对角线长为35 mm.合力F大小为35 N，合力的方向沿F1、F2夹角的平分线． 解法2(计算法)：由于两个力大小相等，所以作出的平行四边形是菱形，可用计算法求得合力F，如图乙所示，【点评】力的合成方法有“作图法”和“计算法”，两种解法各有千秋.“作图法”形象直观，一目了然，但不够精确，误差大；“计算法”是先作图，再解三角形，似乎比较麻烦，但计算结果更准确. 【高清课程：力的合成与分解例2】 例3、如左图在正六边形顶点A分别施以F1～F55个共点力，其中F3=10N，A点所受合力为；如图，在A 点依次施以1N～6N，共6个共点力．且相邻两力之间夹角为600，则A点所合力为。 力的合成与分解 掌握内容： 1、力的合成与分解。会用直角三角形知识及相似三角形等数学知识求解。 2、力的分解。 3、力矩及作用效果。 知识要点： 一、力的合成： 1、定义：求几个力的合力叫力的合成。 2、力的合成： （1）F F 12，同一直线情况同向反向（）F F F F F F F F =+=->??? 121212 （2）F F 12，成θ角情况： ①遵循平行四边形法则。 两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，平行四边形的对角线表示合力的大小和方向。 作图时应注意：合力、分力作用点相同，虚线、实线要分清。 ②应用方法作图法：严格作出力的合成图示，由图量出合力大小、方向。计算法：作出力的合成草图，根据几何知 识算出大小、方向。F ????? ?? 注意：在F F 12，大小一定的情况下，合力F 随θ增大而减小，随θ减小而增大，F 最大值是F F F F F F F F 121212+->，最小值是（），范围是 ()~()F F F F 1212-+，F 有可能大于任一个分力，也有可能小于任一个分力，还可能等于某一个分力的大小，求多个力的合力时，可以先求出任意两个力的合力，再求这个合力与第三个力的合力，依此类推。 二、力的分解： 求一个力的分力叫力的分解。是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形法则。一个力的分解应掌握下面几种情况： 1、已知一个力（大小和方向）和它的两个分力的方向，则两个分力有确定的值； 2、已知一个力和它的一个分力，则另一个分力有确定的值； 3、已知一个力和它的一个分力的方向，则另一分力有无数解，且有最小值（两分力方向垂直）； 4、一个力可以在任意方向上分解，且能分解成 无数个分力； 5、一个分力和产生这个分力的力是同性质力， 且产生于同一施力物体，如图18中，G 的分力是沿 斜面的分力和垂直于斜面的分力（此力不能说成是 对斜面的压力）。 6、在实际问题中，一个力如何分解，应按下述步骤：①根据力F 产生的两个效果画出分力F F 12和的方向；②根据平行四边形法则用作图法求F F 12和的大小，且注意标度的选取；③根据数学知识用计算法求出分力F F 12和的大小。 三、力的正交分解法： 在处理力的合成和分解的复杂问题时，有一种比较简便宜行的方法——正交分解法。 求多个共点力合成时，如果连续运用平行四边形法则求解，一般说来要求解若干个斜三角形，一次又一次地求部分的合力的大小和方向，计算过程显得十分复杂，如果采用力的正交分解法求合力，计算过程就简单多了。 正交分解法——把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解，其目的是便于运用普通代数运算公式来解决矢量运算。 力的正交分解法步骤如下： 1、正确选定直角坐标系：通常选共点力的作用点为坐标原点，坐标轴的方向的选择则应根据实际问题来确定。原则是使坐标轴与尽可能多的力重合，即是使需要向两坐标轴投影分解的力尽可能少，在处理静力学问题时，通常选用水平方向和竖直方向上的直角坐标，当然在其它方向较简便时，也可选用。 2、分别将各个力投影到坐标轴上：分别求x 轴和y 轴上各力的投影的合力F x 和F y 其中： F F F F F F F F x x x x y y y y =+++=+++123123 （式中的F F F x y x y 111和是在轴和轴上的两个分量，其余类推。） 这样，共点力的合力大小可由公式： F F F x y =+()()22求出。 设力的方向与x 轴正方向之间夹角是α。 tg F F y x α= 知识讲解：力的合成与分解 【提高版】) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 力的合成与分解 【学习目标】 1. 知道合力与分力的概念 2. 知道平行四边形定则是解决矢量问题的方法，学会作图，并能把握几种特殊情形 3. 知道共点力，知道平行四边形定则只适用于共点力 4. 理解力的分解和分力的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算 5. 会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力 6. 能区别矢量和标量，知道三角形定则，了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的【要点梳理】 要点一、力的合成 要点诠释： 1.合力与分力 ①定义：一个力产生的效果跟几个力的共同作用产生的效果相同，则这个力就叫那几个力的合力，那几个力叫做分力。 ②合力与分力的关系。 a.合力与分力是一种等效替代的关系，即分力与合力虽然不同时作用在物体上，但可以相互替代，能够相互替代的条件是分力和合力的作用效果相同，但不能同时考虑分力的作用与合力的作用。 b.两个力的作用效果可以用一个力替代，进一步想，满足一定条件的多个力的作用效果也可由一个力来替代。 2.力的合成 ①定义：求几个力的合力的过程叫做力的合成。 ②说明：力的合成的实质是找一个力去替代作用在物体上的几个已知的力，而不改变其作用效果的方法。3.平行四边形定则 ①内容：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个法则叫做平行四边形定则。 说明：平行四边形定则是矢量运算的基本法则。 ②应用平行四边形定则求合力的三点注意 a.力的标度要适当； b.虚线、实线要分清，表示分力和合力的两条邻边和对角线画实线，并加上箭头，平行四边形的另两条边画虚线； c.求合力时既要求出合力的大小，还要求出合力的方向，不要忘了用量角器量出合力与某一分力间的夹角。 要点二、共点力 要点诠释： 1.共点力：一个物体受到两个或更多个力的作用，若它们的作用线交于一点或作用线的延长线交于一点，这一组力就是共点力。 2.多个力合成的方法： 如果有两个以上共点力作用在物体上，我们也可以应用平行四边形定则求出它们的合力：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。 说明： ①平行四边形定则只适用于共点力的合成，对非共点力的合成不适用。 ②今后我们所研究的问题，凡是涉及力的运算的题目，都是关于共点力方向的问题。 3.合力与分力的大小关系： 力的合成与分解 一、力的合成 1．合力与分力 （1）定义：如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力 的合力，那几个力就叫这个力的分力。 （2）逻辑关系：合力和分力是一种等效替代关系。 2．共点力：作用在物体上的力的作用线或作用线的反向延长线交于一点的力。 3．力的合成的运算法则 （ 1）平行四边形定则：求两个互成角度的共点力 F1 、F2 的合力，可以用表示 F1 、F2 的有向 线段为邻边作平行四边形，平行四边形的对角线（在两个有向线段F1、F2 之间）就表示合力的 大小和方向，如图甲所示。 （2）三角形定则：求两个互成角度的共点力F1、F2的合力，可以把表示 F1、F2 的线段首尾 顺次相接地画出，把 F1、F2 的另外两端连接起来，则此连线就表示合力的大小和方向，如图乙所示。 4．力的合成方法及合力范围的确定 （1）共点力合成的方法 ①作图法②计算法：根据平行四边形定则作出示意图，然后利用解三角形的方法求 出合力。 （2）合力范围的确定 ①两个共点力的合力范围： | F1–F2| ≤F≤F1+F2，即两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小。当两个力反向时，合力最小，为| F1–F2| ；当两个力同向时，合力最大，为 F1+F2。 ②三个共点力的合成范围 A．最大值：三个力同向时，其合力最大，为F max=F1+F2+F3。 B．最小值：以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力的最小值 为零，即F min=0；如果不能，则合力的最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力和 的绝对值，即 F min =F1–| F2+F3| （ F1为三个力中最大的力）。 （3）解答共点力的合成问题时的两点注意 ①合成力时，要正确理解合力与分力的大小关系。合力与分力的大小关系要视情况而定，不能形成合力总大于分力的思维定势。 ②三个共点力合成时，其合力的最小值不一定等于两个较小力的和与第三个较大的力之差。 二、力的分解 1．概念：求一个力的分力的过程。 2．遵循的原则：平行四边形定则或三角形定则。 3．力的分解方法 （1）力的效果分解法 ①根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向； ②再根据两个实际分力的方向画出平行四边形； ③最后由平行四边形和数学知识求出两个力的大小。 （2）按问题的需要进行分解 ①已知合力 F和两个分力的方向，可以唯一地作出力的平行四边形，对力 F 进行分解，其解是唯一的。 ②已知合力 F和一个分力的大小与方向，力 F 的分解也是唯一的。 ③已知一个分力 F1的方向和另一个分力 F2 的大小，对力 F 进行分解，则有三种可能（ F1 与 F 的夹角为θ）。如图所示： A．F2 龙文教育个性化辅导教案提纲 教师: _______ 学生: ____ 日期: ____________ 星期: _____ 时段: _________________ \\ 知识要点 1 .力的合成 (1)力的合成：求的合力，叫力的合成. (2 )力(矢量)的合成遵守定则. / (3)一条直线上的两力的合成：在规定了正方向后，可利用代数直接运算. / (4)互成角度的共点力的合成：/ ①两个力：平行四边形定则?合力范围1 F I-F2 l< F W F1+F2，合力既可能比任一分力都小，也可能比任一分力都大. ②多个力：正交分解法：把物体受到的各力分解到互相垂直的两个方向上，然后分别求每个方向上的力的矢量和(转化为简单的代数运 算)，再运用直角三角形的知识求出合力的大小. / 直角坐标系的选取：1 .共点力的作用点为坐标原点.尽可能使更多的力落在坐标轴上.山.沿物体运动的方向或加速度的方向设置一坐标轴.W若各种设置效果一样，则沿水平方向、竖直方向设置两坐标轴. / (例1,针对练习1、2) \ / 2 .力的分解\ (1)力的分解：求一个力的分力叫力的分解. \ / (2 )分解法则：平行四边形定则. \ / (3)力的分解的讨论：\/ ①已知合力的大小和方向一一有无数组解(可分解为无数对分力) ②已知合力的大小F和方向 I .又知F1、F2的方向有确定的解 山.又知F i 的大小和方向——有确定的解 IV .又知F i 的方向及F 2的大小（F i 与F 夹角为9） 当F>F>Fsin 9时——有两组解 当F 2 =Fsin 9时——有一组解 当 F 2>F 时——有一组解 （例题3,针对练习 3） 疑难探究 4?在实际问题中怎样分解力？ ① 根据力产生的实际效果确定分力的方向. ② 由平行四边形定则，做出力的分解图. ③ 应用数学知识计算.（如右栏例3;针对练习3） 注意：把一个力分解成两个分力，仅是一种等效替代的关系，不能认为在这两个分力方向上有两个施力体（或受力体） ，如物 体沿斜面下滑时，重力分解为沿斜面下滑的力 G i = Gsin 9，和压向斜面的力 G 2=Gcos 9，这两个力都是物体受到的，施力体只 有一个一一地球?也不能错误地认为 G 2就是对斜面的压力，因为 G 2不是斜面受到的力，且性质也与压力不同，仅在数值上等 【例2】在研究两个共点力的合成的实验中得到如图 2-2-2所示的合力F 与两个分力的夹角的关系图， 求：（1）两个分力 的大小各是多少？ （2）此合力的变化范围是多少？ 于物体对斜面的压力. （例题4,针对练习 4） 【例1】水平横梁的一端 A 插在墙壁内，另一端装有一小滑轮 B , 一轻绳的一端 C 固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬 挂一质量m= 10kg 的重物，/ CBA= 300,如图2-2-1所示，则滑轮受到的绳子的作用力为（ ） A. 50N B . 50 .3 CB 和BD 两绳拉力的合力，悬挂重物的绳中的张力是 F=mg=100N 100N,答案是C 正确 图 2-2-4 图 2-2-2 力的合成与分解 【学习目标】 1. 知道合力与分力的概念 2. 知道平行四边形定则是解决矢量问题的方法，学会作图，并能把握几种特殊情形 3. 知道共点力，知道平行四边形定则只适用于共点力 4. 理解力的分解和分力的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算 5. 会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力 6. 能区别矢量和标量，知道三角形定则，了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的 【要点梳理】 要点一、力的合成 要点诠释： 1.合力与分力 ①定义：一个力产生的效果跟几个力的共同作用产生的效果相同，则这个力就叫那几个力的合力，那几个力叫做分力。 ②合力与分力的关系。 a.合力与分力是一种等效替代的关系，即分力与合力虽然不同时作用在物体上，但可以相互替代，能够相互替代的条件是分力和合力的作用效果相同，但不能同时考虑分力的作用与合力的作用。 b.两个力的作用效果可以用一个力替代，进一步想，满足一定条件的多个力的作用效果也可由一个力来替代。 2.力的合成 ①定义：求几个力的合力的过程叫做力的合成。 ②说明：力的合成的实质是找一个力去替代作用在物体上的几个已知的力，而不改变其作用效果的方法。 3.平行四边形定则 ①内容：两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，这个法则叫做平行四边形定则。 说明：平行四边形定则是矢量运算的基本法则。 ②应用平行四边形定则求合力的三点注意 a.力的标度要适当； b.虚线、实线要分清，表示分力和合力的两条邻边和对角线画实线，并加上箭头，平行四边形的另两条边画虚线； c.求合力时既要求出合力的大小，还要求出合力的方向，不要忘了用量角器量出合力与某一分力间的夹角。 要点二、共点力 要点诠释： 1.共点力：一个物体受到两个或更多个力的作用，若它们的作用线交于一点或作用线的延长线交于一点，这一组力就是共点力。 2.多个力合成的方法： 如果有两个以上共点力作用在物体上，我们也可以应用平行四边形定则求出它们的合力：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。 说明： ①平行四边形定则只适用于共点力的合成，对非共点力的合成不适用。 ②今后我们所研究的问题，凡是涉及力的运算的题目，都是关于共点力方向的问题。 3.合力与分力的大小关系： 由平行四边形可知：F1、F2夹角变化时，合力F的大小和方向也发生变化。 （1）合力F的范围：｜F1-F2｜≤F≤F1+F2。 ①两分力同向时，合力F最大，F=F1+F2。 ②两分力反向时，合力F最小，F=｜F1-F2｜。 ③两分力有一夹角θ时，如图甲所示，在平行四边形OABC中，将F2平移到F1末端，则F1、F2、F围成一个闭合三角形。如图乙所示， 由三角形知识可知；｜F1-F2｜＜F＜F1+F2。 综合以上三种情况可知: ①｜F1-F2｜≤F≤F1+F2。 ②两分力夹角越大，合力就越小。 ③合力可能大于某一分力，也可能小于任一分力. 力的合成与分解 要点一、力的合成 要点诠释： 合力与分力 ①定义：一个力产生的效果跟几个力的共同作用产生的效果相同，则这个力就叫那几个力的合力，那几个力叫做分力。 ②合力与分力的关系：等效替代。 要点二、共点力 要点诠释： 1.共点力：一个物体受到两个或更多个力的作用，若它们的作用线交于一点或作用线的延长线交于一点，这一组力就是共点力。 说明： ①平行四边形定则只适用于共点力的合成，对非共点力的合成不适用。 ②今后我们所研究的问题，凡是涉及力的运算的题目，都是关于共点力方向的问题。 2.合力与分力的大小关系： 由平行四边形可知：F1、F2夹角变化时，合力F的大小和方向也发生变化。 （1）合力F的范围：｜F1-F2｜≤F≤F1+F2。 ①两分力同向时，合力F最大，F=F1+F2。 ②两分力反向时，合力F最小，F=｜F1-F2｜。 ③两分力有一夹角θ时，如图甲所示，在平行四边形OABC中，将F2平移到F1末端，则F1、F2、F围成一个闭合三角形。如图乙所示， 由三角形知识可知；｜F1-F2｜＜F＜F1+F2。 综合以上三种情况可知: ①｜F1-F2｜≤F≤F1+F2。 ②两分力夹角越大，合力就越小。 ③合力可能大于某一分力，也可能小于任一分力. 要点三、力的分解 要点诠释： 力的分解定则：平行四边形定则，力的分解是力的合成的逆运算． 两个力的合力唯一确定，一个力的两个分力不是唯一的，如果没有其他限制，对于一条对角线，可以作出无数个不同的平行四边形(如图所示)．即同一个力F可以分解成无数对大小、方向不同的分力． 要点四、实际分解力的方法 要点诠释： 1.按效果进行分解 在实际分解中，常将一个力沿着该力的两个效果方向进行分解，效果分解法的方法步骤： ①画出已知力的示意图； ②根据此力产生的两个效果确定出分力的方向； ③以该力为对角线作出两个分力方向的平行四边形，即作出两个分力． 2.利用平行四边形定则求分力的方法 ①作图法：利用平行四边形作出其分力的图示，按给定的标度求出两分力的大小，用量角器量出各分力与已知力间的夹角即分力的方向． ②计算法：利用力的平行四边形定则将已知力按几何方法求解，作出各力的示意图，再根据解几何知识求出各分力的大小，确定各分力的方向． 由上可知，解决力的分解问题的关键是根据力的作用效果，画出力的平行四边形，接着就转化为一个根据已知边角关系求解的几何问题．因此其解题的基本思路可表示为 3.实例 分析 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，另一方面向上提物体，因此拉力F 可分解为水平向前 的力F 1和竖直向上的力F 2 质量为m 的物体静止在斜面上，其重力产生两个效果：一是使 物体具有沿斜面下滑趋势的分力F 1；二是使物体压紧斜面的分 力F 2，1F mg sin α＝，2F mg cos α＝ 质量为m 的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时．其重 力产生两个效果：一是使球压紧板的分力F 1；二是使球压紧斜 面的分力F 2，1F mg tan α＝，2cos =mg F α 质量为m 的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上，其重力产生两 个效果：一是使球压紧竖直墙壁的分力F 1；二是使球拉紧悬线 的分力F 2，1F mg tan α＝，2cos mg F α= A 、 B 两点位于同一平面上，质量为m 的物体由AO 、BO 两线拉 住，其重力产生两个效果：一是使物体拉紧AO 线的分力F2； 二是使物体拉紧BO 线的分力质量为m 的物体被支架悬挂而静 止，其重力产生两个效果：一是拉伸AB 的分力F 1；二是拉伸 BC 的分力F 2，122sin mg F F α== 高一物理第2单元力的合成与分解 一、容黄金组. 1．力的合成教学要求 （1）理解力的合成和合力的概念． （2）掌握力的平行四边形定则，会用作图法求共点力的合力． （3）要求知道合力的大小与分力夹角的关系． 2．力的分解教学要求 （1）理解力的分解和分力的概念． （2）理解力的分解是力的合成的逆运算，会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力． 二、要点大揭秘 1．本节重点是力的平行四边形合成定则，难点是用作图法和计算法求合力．无论用图解法或计算法，都需先把一个具体的力(物体对物体的作用)抽象为一根有向的 线段，然后转化为一个数学问题，这种具体——抽象法是物理学中广泛使用的一种研究方法，学习中应认清矢量与标量的根本区别在于它们的运算法则不同，标量的合成是代数加法，矢量的合成是平行四边形定则，掌握好平行四边形定则是正确理解矢量概念的核心，也是研究以后各章容的基础． 2．合力一定比分力大吗？ 由力的平行四边形可以看出，合力F与两分力F1和F2组成一个封闭的三角形，合力F与两分力分别为此三角形的三边，因此，合力与分力的大小关系也就是三角形三边边长的关系：即合力的大小最大等于两分力大小之和(两分力方向一致)，最小等于两分力大小之差(两分力方向相反)，即F1+F2≥F≥|F1-F2|．合力的大小与分力的大小只需满足上式即可以满足平行四边形定则的要求．所以，合力与它的任何一个分力之间，并不存在一定谁大于谁的关系． 3．作用在不同物体上的二个力能进行力的合成吗？ 作用在不同物体上的力，由于它们只能对各自的物体产生力的作用效果而不能产生共同的作用效果，因此不可能用一个力的作用效果来代替它们分别产生的作用效果．所以，把作用在不同物体上的力来合成是没有物理意义的．只要作用在同一物体上的力，则可以不管其性质如何，都可以合成． 力的合成与分解典型例题 知识点1 力的合成 1．合力 当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力的作用效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力． 2．共点力 如果一个物体受到两个或者更多力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但他们的力的作用线延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力． 3．共点力的合成法则 求几个已知力的合力叫力的合成．力的合成就是找一个力去替代几个已知的力，而不改变其作用效果． 力的平行四边形定则：如右图所示，以表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两边夹角的对角线大小和方向就表示合力的大小和方向．（只适用于共点力） 下面根据已知两个力夹角θ的大小来讨论力的合成的几种情况： （1）当0θ=?时，即12F F 、同向，此时合力最大，12F F F =+，方向和两个力的方向 相同． （2）当180θ=?时，即12F F 、方向相反，此时合力最小，12F F F =-，方向和12 F F 、中较大的那个力相同． （3）当90θ=?时，即12F F 、相互垂直，如图，2212F F F =+，1 2 tan F F α= ． （4）当θ为任意角时，根据余弦定律，合力2212122cos F F F F F θ=++ 根据以上分析可知，无论两个力的夹角为多少，必然有1212F F F F F -+≤≤成立． 【例1】 将二力F 1、F 2合成F 合，则可以肯定 ( ) A ．F 1和F 合是同一性质的力 B ．F 1、F 2是同一施力物体产生的力 C ．F 合的效果与F 1、F 2的总效果相同 D ．F 1、F 2的代数和等于F 合 【例2】 某物体在三个共点力作用下处于平衡状态，若把其中一个力1F 的方向沿顺时针转过90?而保持其大 小不变，其余两个力保持不变，则此时物体所受到的合力大小为（ ） A ．1F B ．12F C ．12F D ．无法确定 【例3】 两个共点力F l 、F 2大小不同，它们的合力大小为F ，则（ ） A ．F 1、F 2同时增大一倍，F 也增大一倍 B ．F 1、F 2同时增加10N ，F 也增加10N C ．F 1增加10N ，F 2减少10N ，F 一定不变 D ．若F 1、F 2中的一个增大，F 不一定增大 【例4】 有两个大小恒定的力，作用在一点上，当两力同向时，合力为A ，反向时合力为B ，当两力相互垂 直时，其合力大小为（ ） A ．22A B + B ．22()/2A B + C ．A B + D ．()/2A B + 【例5】 如图，有五个力作用于同一点O ，表示这五个力的有向线段恰分别构成一个正六边形的两条 邻边和三条对角线．已知F 2 =10N ，则这五个力的合力大小为（ ） A ．20N B ．30N C ．40N D ．60N 【例6】 如图为节日里悬挂灯笼的一种方式，A 、B 点等高，O 为结点，轻绳AO 、BO 长 度相等，拉力分别为A F 、B F ，灯笼受到的重力为G ．下列表述正确的是（ ） A ．A F 一定小于G B ．A F 与B F 大小相等 C ．A F 与B F 是一对平衡力 D ．A F 与B F 大小之和等于G 【例7】 用一根长1m 的轻质细绳将一副质量为1kg 的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为 10N ， 为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g 取210m/s ）（ ） 力的合成与分解习题及参 考答案 Prepared on 24 November 2020 力的合成与分解 1．下列关于合力和分力之间的关系的说法中正确的是() A．合力就是分力的代数和 B．合力总比某一分力大 C．分力与合力的方向总是不一致的 D．合力的大小可能等于某一分力的大小 2．下列关于分力和合力的说法正确的是() A．分力与合力同时作用在物体上 B．分力同时作用在物体上时产生的效果与合力单独作用在物体上时产生的效果相同 C．合力总是大于分力 D．合力F的大小随分力F1、F2间夹角的增大而减小，合力可能大于、等于或小于任一分力 3．如右图所示，两个共点力F1、F2的大小一定，夹角θ是变化的，合力为F.在θ角从0逐渐增大到180°的过程中，合力F的大小变化情况 () A．从最小逐渐增加B．从最大逐渐减小到零 C．从最大逐渐减小D．先增大后减小 4．两个夹角为θ的共点力的合力为F，如果它们之间的夹角固定不变，使其中一个力增大，则() A．合力F一定增大B．合力F的大小可能不变 C．合力F可能增大，也可能减小D．当0°<θ<90°时，合力F一定减小5．两个共点力的大小为F1＝15 N，F2＝8 N，它们的合力不可能等于() A．9 N B．25 N C．8 N D．21 N 6．如右图所示，质量为10 kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点，某时刻只受到F1和F2的作用，且F1＝10 N，F2＝10 2 N，则 物体所受的合力() A．方向沿y轴正方向 B．方向沿y轴负方向 C．大小等于10 N D．大小等于10 2 N 7．如右图所示，AB、AC两光滑斜面互相垂直，AC与水 平方向成30°角．若把球O的重力按照其作用效果分解为 两个力，则两个分力的大小分别为() ， 3 2G G，3G 力的合成与分解知识点 典型例题 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998 力的合成与分解典型例题 1．合力 当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力的作用效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力就叫做那几个力的合力． 2．共点力 如果一个物体受到两个或者更多力的作用，有些情况下这些力共同作用在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但他们的力的作用线延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力． 3．共点力的合成法则 求几个已知力的合力叫力的合成．力的合成就是找一个力去替代几个已知的力，而不改变其作用效果． 力的平行四边形定则：如右图所示，以表示两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两边夹角的对角线大小和方向就表示合力的大小和方向．（只适用于共点力） 下面根据已知两个力夹角θ的大小来讨论力的合成的几种情况： （1）当0θ=?时，即12F F 、同向，此时合力最大，12F F F =+，方向和两个 力的方向相同． （2）当180θ=?时，即12F F 、方向相反，此时合力最小，12F F F =-，方向 和12F F 、中较大的那个力相同． （3）当90θ=?时，即12F F 、相互垂直，如图，2212F F F =+，1 2 tan F F α= ． （4）当θ为任意角时，根据余弦定律，合力2212122cos F F F F F θ=++ 根据以上分析可知，无论两个力的夹角为多少，必然有1212F F F F F -+≤≤成立． 【例1】 将二力F 1、F 2合成F 合，则可以肯定 ( ) A ．F 1和F 合是同一性质的力 B ．F 1、F 2是同一施力物体产生的力 C ．F 合的效果与F 1、F 2的总效果相同 D ．F 1、F 2的代数和等于F 合 力的合成与分解 编稿：周军审稿：张金虎 【考纲要求】 1.知道合力与分力的概念 2.知道平行四边形定则是解决矢量问题的方法，学会作图，并能把握几种特殊情形 3.知道共点力，知道平行四边形定则只适用于共点力 4.理解力的分解和分力的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算 5.会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力 6.能区别矢量和标量，知道三角形定则，了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的 【考点梳理】 考点一：合力与分力 当一个物体受到几个力的共同作用时,我们常常可以求出这样一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的共同效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力. 要点诠释： ①合力与分力是针对同一受力物体而言. ②一个力之所以是其他几个力的合力,或者其他几个力是这个力的分力,是因为这一个力的作用效果与其他几个力共同作用的效果相当,合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系. 考点二：共点力 1.定义：一个物体受到的力作用于物体上的同一点或者它们的作用线交于一点,这样的一组力叫做共点力.(我们这里讨论的共点力,仅限于同一平面的共点力) 要点诠释： 一个具体的物体,其各力的作用点并非完全在同一个点上,若这个物体的形状?大小对所研究的问题没有影响的话,我们就认为物体所受到的力就是共点力.如图甲所示,我们可以认为拉力F、摩擦力F1及支持力F2都与重力G作用于同一点O.如图乙所示,棒受到的力也是共点力. 2.共点力的合成:遵循平行四边形定则. 3.两个共点力的合力范围 合力大小的取值范围为:F1+F2≥F≥|F1-F2|. 在共点的两个力F1与F2大小一定的情况下,改变F1与F2方向之间的夹角θ,当θ角减小时,其合力F逐渐增大;当θ=0°时,合力最大F=F1+F2,方向与F1与F2方向相同;当θ角增大时,其合力逐渐减小;当θ=180°时,合力最小F=|F1-F2|,方向与较大的力方向相同. 4.三个共点力的合力范围 ①最大值:当三个分力同向共线时,合力最大,即F max=F1+F2+F3. ②最小值:a.当任意两个分力之和大于第三个分力时,其合力最小值为零. b.当最大的一个分力大于另外两个分力的算术和时,其最小合力等于最大的一个力减去另外两个力的算术和的绝对值.高三物理02_力的合成与分解、物体的平衡 知识点解析、解题方法、考点突破、例题分析、达标测试
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