力的合成分解难题解析版

力的合成分解难题解析版力的合成分解是力学中的一个重要概念，它指的是将一个力分解成与之等效的两个力的过程，或将两个力合成成一个等效力的过程。

在解析这一难题时，我们需要运用力的合成与分解的原理以及相关数学方法来求解。

本文将为您解析力的合成分解难题，帮助您更好地理解这一概念。

一、力的合成合成力是指将两个或多个力合并成一个力的过程。

在进行力的合成时，我们需要明确合成力的方向和大小。

一般情况下，合成力的方向就是各力合力的方向，而合成力的大小则可以通过力的三角法或平行四边形法来求解。

以力的三角法为例，假设有两个力F1和F2，它们的大小分别为F1和F2，夹角为θ。

要求合成力F的大小和方向，可以按照以下步骤进行计算：1. 将F1和F2按照比例画在同一起点，使它们的方向与力的方向一致；2. 从起点想办法画一条向量，连接起点与终点；3. 在向量的末点处标记合成力F的方向；4. 通过测量或计算，确定合成力F的长度。

二、力的分解分解力是指将一个力分解成两个相互垂直的力的过程。

在进行力的分解时，我们需要确定分解力的方向和大小。

一般情况下，分解力的方向就是力的方向，而分解力的大小则可以通过力的三角法或平行四边形法来求解。

以力的三角法为例，假设有一个力F，要求将它分解成分力F1和F2，使之与力F垂直。

可以按照以下步骤进行计算：1. 在力F的起点处画一条水平的线；2. 从力F的末点处垂直向下画一条线，与水平线交点记为点A；3. 从点A处分别向左和向右画两条线段，两条线段的长度分别为分力F1和F2的大小；4. 连接力F的起点和分力F1的末点，以及力F的起点和分力F2的末点。

通过以上步骤，我们就完成了力F的分解过程。

三、应用举例下面通过一个力的合成分解的应用举例来进一步理解这一概念。

例题：一个力F1的大小为20N，方向与x轴夹角为30°；一个力F2的大小为15N，方向与x轴夹角为120°。

求合成力F的大小和方向。

2021年高考物理一轮复习必热考点整合回扣练专题（06）力的合成与分解（解析版）考点一共点力的合成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；当两力同向时，合力最大．2．三个共点力的合成(1)最大值：三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3.(2)最小值：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，则三个力的合力的最小值为零，如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的大小之和．3．几种特殊情况的共点力的合成4.(1)作图法(2)计算法若两个力F1、F2的夹角为θ，如右图所示，合力的大小可由余弦定理得到：F＝F21＋F22＋2F1F2cos θ，tan α＝F2sin θF1＋F2cos θ.题型1合力范围的确定【典例1】(多选)一物体静止于水平桌面上，两者之间的最大静摩擦力为5 N，现将水平面内的三个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为2 N、2 N、3 N．下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是()A．物体所受静摩擦力可能为2 NB．物体所受静摩擦力可能为4 NC．物体可能仍保持静止D．物体一定被拉动【答案】ABC【解析】两个2 N的力的合力范围为0～4 N，然后与3 N的力合成，则三力的合力范围为0～7 N，由于最大静摩擦力为5 N，因此可判定A、B、C正确，D错误．【变式1】如图所示，位于斜面上的木块静止不动，则斜面对木块的支持力与摩擦力的合力方向为()A．垂直斜面向上B．沿斜面向上C．竖直向上D．竖直向下【答案】C【解析】木块受重力、支持力、摩擦力处于平衡，合力为零，则支持力和摩擦力的合力与重力等大反向，即合力的方向竖直向上，选项C正确，选项A、B、D错误.题型2作图法的应用【典例2】一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用，三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等)，则下列说法正确的是()A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不确定B．三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向C．三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向D．由题给条件无法求合力大小【答案】B【解析】先以力F1和F2为邻边作平行四边形，其合力与F3共线，大小F12＝2F3，如图所示，合力F12再与第三个力F3合成求合力F合．可见F合＝3F3.【变式2】(多选)某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格边长表示1 N 的大小的力)，该物体所受的合外力大小正确的是 ( )A ．甲图中物体所受的合外力大小等于5 NB ．乙图中物体所受的合外力大小等于5 NC ．丙图中物体所受的合外力大小等于0D ．丁图中物体所受的合外力大小等于0 【答案】ABD【解析】由力的平行四边形定则可知，甲图中三个力的合外力大小为5 N ，乙图中三个力的合外力大小为5 N ，丙图中三个力的合外力大小为6 N ，丁图中三个力的合外力大小为0.选项C 错误，A 、B 、D 正确． 题型3 计算法的应用【典例3】 射箭是奥运会比赛项目之一，图甲为我国著名选手张娟娟的射箭场景．已知弓的顶部跨度为l ，弦均匀且弹性良好，其原长为l .发射时弦和箭可等效为图乙的情景，假设弓的跨度保持不变，箭在弦的正中间，弦夹在类似动滑轮的附加装置上，将箭发射出去．已知弦的劲度系数为k ，射箭时弦的最大长度为53l (弹性限度内)，则箭被射出瞬间所受的最大弹力为(设弦的弹力满足胡克定律)( )A.23klB.1615klC.3kl D ．2kl【答案】B【解析】弓弦的张力F ＝k ⎝⎛⎭⎫53l －l ＝23kl ，如题图乙所示，设弦与箭的夹角为θ，弦对箭的作用力F ′＝2F cos θ＝2·23kl ·45＝1615kl ，B 正确．【变式3】如图所示，四个半径为r 、质量为m 的排球呈正四面体堆放在粗糙水平面上，四个排球紧密接触，处于静止状态，最上面的排球与其余三个排球的摩擦不计，则上面的排球受到其他每个排球的作用力大小为( )A.13mgB.36mgC.63mgD.66mg 【答案】D【解析】设下面每个排球对上面的排球作用力大小为F ，方向与水平方向夹角为θ，则3F sin θ＝mg ①，四个排球呈正四面体堆放，由几何知识可知sin θ＝63 ①，联立①①解得F ＝66mg ，选项D 正确，A 、B 、C 错误．【提 分 笔 记】两种求解合力的方法的比较(1)作图法求合力，需严格用同一标度作出力的图示，作出规范的平行四边形，才能较精确地求出合力的大小和方向．(2)计算法求合力，只需作出力的示意图，对平行四边形的作图要求也不太严格，重点是利用数学方法求 解，往往适用于两力的夹角是特殊角的情况． 考点二 力的分解 1．效果分解法按力的作用效果分解(思路图)2．正交分解法(1)定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法．(2)建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点，在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则(使尽量多的力分布在坐标轴上)；在动力学中，往往以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系． (3)方法：物体受到多个力F 1、F 2、F 3、…作用，求合力F 时，可把各力向相互垂直的x 轴、y 轴分解． x 轴上的合力F x ＝F x 1＋F x 2＋F x 3＋… y 轴上的合力F y ＝F y 1＋F y 2＋F y 3＋…合力大小F ＝F 2x ＋F 2y合力方向：与x 轴夹角为θ，则tan θ＝F yF x .3．力的分解的唯一性和多解性(1)已知两个不平行分力的方向，可以唯一地作出力的平行四边形，对力进行分解，其解是唯一的． (2)已知一个分力的大小和方向，力的分解也是唯一的．(3)已知一个分力F 1的方向和另一个分力F 2的大小，对力F 进行分解，如图所示，有三种可能：(F 1与F 的夹角为θ)①F 2<F sin θ时无解．①F 2＝F sin θ或F 2≥F 时有一组解． ①F sin θ<F 2<F 时有两组解．(4)已知合力和两个不平行分力大小，许多同学认为只有如下两种分解.事实上，以F 为轴在空间将该平行四边形转动一周，每一个平面分力方向均有变化，都是一个解，因此，此情景应有无数组解． 题型1 按力的效果分解【典例4】 (多选)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F ，方向如图所示，木楔两侧产生推力F N ，则 ( )A ．若F 一定，θ大时F N 大B ．若F 一定，θ小时F N 大C ．若θ一定，F 大时F N 大D ．若θ一定，F 小时F N 大【答案】BC【解析】根据力F 的作用效果将力F 分解为垂直于木楔两侧的力F N ，如图所示，则F 2F N ＝sin θ2即F N ＝F2sinθ2所以当F 一定时，θ越小，F N 越大；当θ一定时，F 越大，F N 越大．故选项B 、C 正确．【变式4】刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈，如图是斧头劈木柴的示意图．劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力F ，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开．设劈背的宽度为d ，劈的侧面长为l ，不计斧头的自身重力，则劈的侧面推压木柴的力约为 ( )A.d l FB.l d FC.l 2d FD.d2lF 【答案】B【解析】斧头劈木柴时，设两侧面推压木柴的力分别为F 1、F 2且F 1＝F 2，利用几何三角形与力的三角形相似有d F ＝l F 1，得推压木柴的力F 1＝F 2＝ldF ，所以B 正确，A 、C 、D 错误．题型2 正交分解【典例5】(多选)如图所示，一光滑的轻滑轮用细绳OO ′悬挂于O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a ，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b .外力F 向右上方拉b ，整个系统处于静止状态．若F 方向不变，大小在一定范围内变化，物块b 仍始终保持静止，则( )A ．绳OO ′的张力也在一定范围内变化B ．物块b 所受到的支持力也在一定范围内变化C ．连接a 和b 的绳的张力也在一定范围内变化D ．物块b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 【答案】BD【解析】系统处于静止状态，连接a 和b 的绳的张力大小T 1，等于物块a 的重力G a ，C 项错误；以O′点为研究对象，受力分析如图甲所示，T1恒定，夹角θ不变，由平衡条件知，绳OO′的张力T2恒定不变，A项错误；以b为研究对象，受力分析如图乙所示，则F N＋T1cos θ＋F sin α－G b＝0f＋T1sin θ－F cos α＝0F N、f均随F的变化而变化，B、D项正确．【变式5】如图所示，物体重为G，AO绳与顶板间的夹角为45°，BO绳水平，且AO、BO两根绳能承受的最大拉力相等，当物体的重力逐渐增大时，哪根绳先断裂？【答案】AO绳先断裂【解析】在结点O，竖直向下的拉力F产生了两个效果：一是沿AO向下拉紧AO绳的分力F1，二是沿BO 向左拉紧BO绳的分力F2，分解示意图如图．则有F1＝Gsin 45°＝2G，F2＝Gtan 45°＝G显然F1>F2，又因为F1＝F AO，F2＝F BO，且两绳能承受的最大拉力相等，故当逐渐增大物体的重力时，AO 绳先断．【提分笔记】力的合成与分解方法的选择力的效果分解法、正交分解法、合成法都是常见的解题方法．一般情况下，物体只受三个力的情形下，力的效果分解法、合成法解题较为简单，在三角形中找几何关系，利用几何关系或三角形相似求解；而物体受三个以上力的情况多用正交分解法，但也要视题目具体情况而定．题型3 力的分解的唯一性和多解性【典例6】(多选)已知力F ，且它的一个分力F 1跟F 成30°角，大小未知，另一个分力F 2的大小为 33F ，方向未知，则F 1的大小可能是( ) A.3F 3 B.3F 2 C.23F 3D.3F【答案】AC【解析】根据题意作出矢量三角形如图所示，因为33F >F2，从图上可以看出，F 1有两个解，由直角三角形OAD 可知：F OA ＝F 2－⎝⎛⎭⎫F 22＝32F .由直角三角形ABD 得：F BA ＝F 22－⎝⎛⎭⎫F 22＝36F .由图的对称性可知：F AC ＝F BA ＝36F ，则分力F 1＝32F －36F ＝33F ；F 1′＝32F ＋36F ＝233F .【变式6】如图所示，甲、乙、丙三人分别在两岸用绳拉小船使其在河流中行驶，已知甲的拉力大小为800 N ，方向与航向夹角为30°，乙的拉力大小为400 N ，方向与航向夹角为60°，要保持小船在河流正中间沿虚线所示的直线行驶，则丙用力最小为( )A ．与F 甲垂直，大小为400 NB ．与F 乙垂直，大小为200 3 NC ．与河岸垂直，大小约为746 ND ．与河岸垂直，大小为400 N 【答案】C【解析】 甲、乙两人的拉力大小和方向一定，则其合力F 的大小和方向一定，作出平行四边形如图所示．要保持小船在河流中间沿直线行驶，则小船所受合力应沿直线方向，力F 的大小和方向已知，合力的方向已知，求最小的另一分力F 丙，则最小的F 丙与直线垂直(即与河岸垂直)，且F 丙＝F 乙sin 60°＋F 甲sin 30°＝200 3 N ＋400 N ＝746 N ，C 正确．考点三 “活结”和“死结”与“动杆”和“定杆”问题1．活结：当绳绕过光滑的滑轮或挂钩时，由于滑轮或挂钩对绳无约束，因此绳上的力是相等的，即滑轮只改变力的方向不改变力的大小．2．死结：若结点不是滑轮，是固定点时，称为“死结”结点，则两侧绳上的弹力不一定相等．3．动杆：若轻杆用光滑的转轴或铰链连接，当杆处于平衡时杆所受到的弹力方向一定沿着杆，否则会引起杆的转动．如图甲所示，若C 为转轴，则轻杆在缓慢转动中，弹力方向始终沿杆的方向．4．定杆：若轻杆被固定不发生转动，则杆所受到的弹力方向不一定沿杆的方向，如图乙所示． 题型1 “活结”和“死结”问题【典例7】 如图所示，两个轻环a 和b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上．一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m 的小球．在a 和b 之间的细线上悬挂一小物块．平衡时，a 、b 间的距离恰好等于圆弧的半径．不计所有摩擦．小物块的质量为( )A.m 2B.32m C ．m D ．2m【答案】C【解析】如图所示，圆弧的圆心为O ，悬挂小物块的点为c ，由于ab ＝R ，则①aOb 为等边三角形，同一条细线上的拉力相等，F T ＝mg ，合力沿Oc 方向，则Oc 为角平分线，由几何关系知，①acb ＝120°，故细线的拉力的合力与小物块的重力大小相等，且每条细线上的拉力大小F T ＝G ，所以小物块质量为m ，故C 对．【变式7】如图所示，在竖直平面内固定一直杆，将轻环套在杆上．不计质量的滑轮用轻质绳OP 悬挂在天花板上，另一轻绳通过滑轮系在环上，不计所有摩擦．现向左缓慢拉绳，当环静止时，与手相连的绳子水平，若杆与地面间夹角为θ，则绳OP 与天花板之间的夹角为( )A.π2 B ．θ C.π4＋θ2D.π4－θ2。

力的合成与分解问题解析力的合成和分解是力学中常见的问题，它们是解决复杂力问题的重要工具。

本文将对力的合成和分解进行详细讨论，解析其原理和应用。

一、力的合成问题解析力的合成是指将多个力合成为一个等效力的过程。

当多个力作用于同一个物体时，我们可以将这些力合成为一个结果力，该结果力具有与合成前所有力相同的效果。

在合成力的过程中，首先需要确定各个力的大小、方向和作用点，然后按照力的几何相加法将这些力的矢量相加。

合成后的结果力的大小可以通过三角法、平行四边形法或三边法来求解，而合成力的方向则可以通过正切函数来计算。

举例来说，假设有两个力F1和F2，它们的大小分别为10牛顿和5牛顿，方向分别为30°和120°。

要求合成这两个力的结果力F，可以按照如下步骤进行：1. 将两个力F1和F2按照其方向画成矢量；2. 将F1按照其大小和方向延长，然后将F2的尾部与F1的头部相连；3. 从F1的尾部到F2的头部之间的线段即为合成力F的矢量表示；4. 使用三角法或平行四边形法求解F的大小和方向。

二、力的分解问题解析力的分解是指将一个力分解为多个互相垂直的力的过程。

通过将一个力分解为多个互相垂直的分力，可以更方便地研究力在不同方向上的作用效果。

在分解力的过程中，首先需要确定参考坐标系，并确定选择合适的坐标轴。

然后，利用三角函数（正弦、余弦）或平行四边形法分解力。

以一个力F为例，要求将其分解为水平方向和竖直方向上的分力F1和F2。

可以按照如下步骤进行：1. 根据坐标系的设置，将力F在参考坐标系中画出；2. 根据力F与水平方向和竖直方向的夹角，利用三角函数求解水平方向和竖直方向的分力F1和F2；3. 得到分力的大小和方向。

三、力的合成与分解的应用力的合成与分解在实际问题中有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用场景：1. 斜面上的物体受力分析：当物体位于斜面上时，重力可以分解为沿斜面和垂直斜面方向的分力，从而方便计算物体在斜面上的运动情况。

高二物理力的合成与分解试题答案及解析1.一个质点在三个共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态，如图所示，则它们的大小关系是（）A．F1＞F2＞F3B．F1＞F3＞F2C．F3＞F1＞F2D．F2＞F1＞F3【答案】C【解析】因为质点在三个共点力F1、F2、F3的作用下处于平衡状态，所以将三力首尾相连组成一封闭三角形，如图所示：根据数学知识三角形中大角对大边，即得出F3＞F1＞F2，所以选项ABD错误，C正确．【考点】力的合成；力的三角形法则。

2.如图，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平.现把物体Q轻轻地叠放在P上，则（）A．P向下滑动B．P静止不动C．P所受的合外力增大D．P与斜面间的静摩擦力不变【答案】B【解析】对P受力分析，受重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，有：，，，故，由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故P静止不动，故A错误，B正确；物体P保持静止，合力为零，故C错误；由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故根据可得：P与斜面间的静摩擦力增大，故D 错误；【考点】考查了共点力平衡条件，力的合成与分解3.（10分）如图所示，质量M=kg的木块A套在水平杆上，并用轻绳将木块：A与质量m=kg的小球相连。

今用跟水平方向成α=300角的力F=N，拉着球带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m相对位置保持不变，取g=10m/s2。

求：（1）运动过程中轻绳与水平方向夹角θ；（2）木块与水平杆间的动摩擦因数为μ。

【答案】（1）；（2）【解析】（1）设细绳对B的拉力为T，由平衡条件可得：解得：即（2）设细绳对A的拉力为则：有：可得【考点】共点力平衡，力的合成与分解4.在匀强电场中，将一个带电量为q，质量为m的小球由静止释放，带电小球的轨迹为一直线，该直线与竖直方向夹角为θ，如图所示，那么匀强电场的场强大小为（）A．最大值是B．最小值是C．唯一值是D．同一方向上，可有不同的值．【答案】B【解析】因为小球作直线运动，所以重力和电场力的合力沿轨迹方向，根据矢量的三角形法则可知当电场力垂直于运动轨迹时，电场力最小，所以有：，解得：，故选项B正确；根据矢量三角形法则可知电场力方向确定时，电场力的大小确定，故选项D错误．【考点】本题考查力和运动之间的关系及矢量三角形法则的应用．5.有两个共点力，大小分别是3N和5N，则它们的合力大小（）A．最大为10N B．最小为2NC．可能为15N D．可能为1N【答案】B【解析】两个共点力F1、F2合力范围，故3N、5N两力的合力范围为，只有选项B正确。

《力的合成和分解》压轴培优题型训练【七大题型】一．力的平行四边形定则（共6小题）二．合力的取值范围（共6小题）三．成特殊角度的两个力的合力的计算（共4小题）四．正交分解法（共5小题）五．按力的效果进行分解（共3小题）六．力的合成与分解的应用（共9小题）七．探究两个互成角度的力的合成规律（共10小题）一．力的平行四边形定则（共6小题）1．（多选）如图中各图中三角形的三边各代表一个力，以下说法正确的是（ ）A．图①中三个力的合力为2F3B．图②中三个力的合力为0C．图③中三个力的合力为2F1D．图④中三个力的合力为2F2【答案】AC【解答】解：根据三角形定则可知：①中F1和F2的合力为F3，故三力合力为2F3；②中F1和F3的合力为F2，故三力合力为2F2；③中F2和F3的合力为F1，故三力合力为2F1④中F1和F2的合力为﹣F3，故三力合力为0。

综上所述，故选项A、C正确，选项B、D错误。

故选：AC。

2．（多选）两个共点力F1、F2大小不同，它们方向间的夹角为θ（0≤θ≤180°），它们的合力为F，则（ ）A．F1、F2同时增大一倍且方向不变，F也增大一倍B．F1、F2大小不变但夹角θ增大，F可能增大C．若F1、F2中的一个增大，F一定变化D．若F1、F2中的一个增大，F可能减小【答案】ACD【解答】解：A、根据平行四边形定则，F1、F2同时增大一倍且方向不变，F也增大一倍，故A正确；B、若F1和F2大小不变，当θ角越大，合力F越小，故B错误；CD、若两力夹角大于90°小于180°时，F1、F2中的一个增大，合力不一定增大（可增大，可不变，也可以减小）；当两力夹角大于等于0°，小于等于90度时，F1、F2中的一个增大，合力一定增大，故CD正确；故选：ACD。

3．（多选）如图是某同学对颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内．如果要增大手指所受的拉力，可采取的办法是（ ）A．只增加与重物相连的绳的长度B．只增加重物的重量C．只将手指向上移动D．只将手指向下移动【答案】BD【解答】解：由力的合成可知：A、只增加绳的长度既没有增大分力的大小也没有改变力的夹角，所以对合力没有影响，故A错误；B、夹角不变时，分力增大，合力就增大，增加重物的重量就是增大分力，故B正确；CD、在分力不变时增大夹角，则合力减小，将手指向上移动时增大了夹角，故C错误，D正确；故选：BD。

备考2019年高考物理一轮专题：第7讲力的合成与分解一、单选题（共8题；共16分）1.两个大小分别为10N、12N的共点力，它们合力的大小可能是（）A. 23NB. 25NC. 1ND. 9N2.两个大小分别为7N、4N的共点力，它们合力的大小不可能的选项是（）A. 1NB. 10NC. 8ND. 6N3.重为2 N的苹果从树上落下来的过程中，受到重力和空气阻力的作用，关于苹果所受合力的大小和方向，下列说法中正确的是（）A. 大于2 N，方向竖直向上B. 小于2 N，方向竖直向上C. 大于2 N，方向竖直向下D. 小于2 N，方向竖直向下4.如下图所示，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形（顶角为直角）。

下列四个图中，这三个力的合力最大的是（）A. B. C. D.5.如图所示，人拉着旅行箱前进，拉力F与水平方向成α角，若将拉力F沿水平和竖直方向分解，则它的竖直分力为（）A. FsinαB. FcosαC. FtanαD. F cotα6.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. 6F7.两个力F1和F2之间的夹角为θ，两个力的合力为F，下列说法正确的是（）A. F1和F2增大时，合力F一定增大B. F1和F2增大时，合力F可能减小C. F1和F2一定，夹角θ增大（θ≤180°）时，合力F一定增大D. F1和夹角θ一定（θ≤180°）时，只要F2增大，合力F就一定增大8.如图所示，质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，m受到平行于斜面向下的力F作用，m、M始终静止，则下列说法正确的是（）A. 地面对M的摩擦力大小为FcosθB. 地面对M的支持力为（M+m）gC. 物体m对M的摩擦力的大小为FD. M对物体m的作用力竖直向上二、多选题（共3题；共9分）9.将一个力F分解为两个分力F1和F2，则下列说法中正确的是（）A. F是物体实际受到的力B. F1 和F2两个分力在效果上可以取代力FC. 物体受到F1、F2 和F三个力的作用D. F是F1 和F2的合力10.如图所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球和斜坡及挡板间均无摩擦，当挡板绕O 点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中，则有（）A. 斜面对球的支持力逐渐增大B. 斜面对球的支持力逐渐减小C. 挡板对小球的弹力先减小后增大D. 挡板对小球的弹力先增大后减小11.如图，AB为半圆的一条直径，AO=OB，P点为圆周上的一点，在P点作用了三个共点力，大小分别为F1、F2、F3，则它们的合力的大小为（）A. 3F2B. F1+F2+F3C.D.三、填空题（共3题；共4分）12.将一个30N的力进行分解，其中一个分力的方向与这个力成30°角，另一个分力的最小值为________N。

第12讲力的合成与分解模块一思维导图串知识模块二基础知识全梳理（吃透教材）模块三教材习题学解题模块四核心考点精准练模块五小试牛刀过关测1.合力与分力的概念；2.探究二力合成的规律；3.力的平行四边形定则（重点）；4.按实际效果确定分力的方向；5.利用作图法、勾股定得、三角函数等多种方法求解分力的大小（难点）；6.矢量与标量。

■知识点一：合力和分力(1)共点力：几个力如果都作用在物体的，或者它们的相交于一点，这几个力叫作共点力。

(2)合力：假设一个力作用的效果跟某几个力作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。

(3)分力：假设几个力作用的效果跟某个力作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。

(4)合力与分力的关系：合力与分力是关系。

■知识点二：力的合成和分解(1)定义：求几个力的的过程叫作力的合成，求一个力的的过程叫作力的分解。

力的分解是的逆运算。

(2)平行四边形定则：求两个力的合成，如果以表示这两个力的有向线段为作平行四边形，这两个邻边之间的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)分解法则：力的分解同样遵从定则。

把已知力F作为平行四边形的，与力F共点的平行四边形的两个就表示力F的两个分力。

如果没有限制，同一个力F可以分解为对大小、方向不同的分力。

(4)多个共点力合成的方法：先求出任意两个力的，再求出这个合力跟的合力，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。

■知识点三：矢量和标量(1)矢量：既有大小又有，相加时遵从定则的物理量叫作矢量，如力、位移、速度、加速度等。

(2)标量：只有大小，没有，相加时遵从法则的物理量叫作标量，如质量、路程、功、电流等。

【参考答案】1.合力和分力(1)同一点、作用线相(2)单独、共同(3)共同、单独(4)等效替代。

2.力的合成和分解(1)合力、分力、力的合成(2)邻边、对角线(3)平行四边形、对角线、邻边、无数(4)合力、第三个力3.矢量和标量(1)方向、平行四边形方向、算术。

高一物理力的合成与分解试题答案及解析1. 两个力F 1 和F 2间的夹角为θ，两个力的合力为F ，以下说法正确的是（ ） A ．若F 1和F 2的大小不变，θ越小，合力F 就越大 B ．若F 1和F 2的大小不变，θ越大，合力F 就越大 C ．合力F 总比分力F 1和F 2中的任何一个力都大 D ．合力F 可能比分力F 1和F 2中的任何一个力都小【答案】AD【解析】由力的合成方法可知，二力合成时，夹角越大，合力越小，两力合力的范围；一个合力与几个分力共同作用的效果相同，合力可以大于分力，可以小于分力，也可以等于分力．AD 正确； 【考点】考查了力的合成与分解2. 如图所示，左侧是倾角为60°的斜面、右侧是圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平，一根两端分别系有质量为m 1、m 2小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮。

当它们处于静止状态时，连结m 2小球的轻绳与水平线的夹角为60°，不计一切摩擦，两小球可视为质点。

两小球的质量之比m 1∶m 2等于（ ）A ．1∶1B ．2∶3C ．3∶2D ．3∶4【答案】B 【解析】【考点】共点力平衡的条件及其应用．分别对物体受力分析，由共点力的平衡即可得出两物体的质量之比．两物体均处于平衡状态，受力分析如图所示；绳子对AB 的拉力大小相等，对m 1有：m 1g=Tsin60°； 对m 2有：，所以m 2g=2Tsin30° 则有：m 1∶m 2=2∶3点评：本题中要注意绳子各点处的拉力大小相等．3. 如图所示，今将力F=16N 进行分解，其中一个分力F 1的方向与F 的夹角为30°，则另一个分力F 2的大小至少为_________N ，若分力F 2大小为10N ，则F 1的大小为________N 或________N【答案】8; ;【解析】另一个分力F2的大小至少为；若分力F2大小为10N，则根据几何关系，即，解得F1=或。

2021届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练专题05 力的合成与分解【专题导航】目录热点题型一共点力的合成 (1)类型一基本规律的理解 (2)类型二力的合成法的应用 (4)热点题型二力分解的两种常用方法 (6)热点题型三力的合成与分解在实际生活中的应用 (10)热点题型四“活结”与“死结”；“动杆”与“定杆”模型 (13)类型1“活结”和“死结”模型 (13)类型2“动杆”和“定杆”问题 (16)【题型归纳】热点题型一共点力的合成【题型要点】1．合力的大小范围的确定(1)两个共点力的合成：|F1－F2|≤F合≤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＋F3.①任取两个力，求出其合力大小的范围，如果第三个力在这个范围之内，则这三个力的合力的最小值为零，如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的代数和的绝对值．2．几种特殊情况的共点力的合成类型作图合力的计算两力互相垂直F＝F21＋F22tan θ＝F1F2两力等大，夹角为θF＝2F1cosθ2F与F1夹角为θ2两力等大且夹角为120°合力与分力等大(1)两个分力一定时，夹角θ越大，合力越小．(2)合力一定，两等大分力的夹角越大，两分力越大．(3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力．类型一基本规律的理解【例1】如图所示，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邻边和三条对角线．已知F1＝10 N，则这五个力的合力大小为多少？【答案】30 N【解析】解法一(利用三角形定则)将力F2、F3平移到F5与F1、F4与F1的尾端之间，如图甲所示．F3、F4的合力等于F1，F5、F2的合力等于F 1，这五个力的合力大小为3F 1＝30 N.解法二 (利用对称性)根据对称性，F 2和F 3的夹角为120°，它们的大小相等，合力在其夹角的平分线上，合力的大小等于其分力的大小，故力F 2和F 3的合力F 23＝F 12＝5 N ，如图乙所示．同理，F 4和F 5的合力也在其角平分线上，由图中几何关系可知F 45＝15 N ．故这五个力的合力F ＝F 1＋F 23＋F 45＝30 N.【例2】(2020·湖北武汉高三上学期期末调研)两个力F 1和F 2间的夹角为θ，两力的合力为F .以下说法正确的是( )A ．合力F 总比分力F 1和F 2中的任何一个力都大B ．合力F 一定总比分力F 1和F 2中的一个力大C ．若F 1和F 2大小不变，θ越小，合力F 就越大D ．如果夹角θ不变，若F 1的大小不变，只要F 2增大，合力F 就必然增大【答案】C.【解析】：二力平衡时，合力为零，此时合力F 比分力中的任何一个力都小，A 、B 错误；若F 1和F 2大小不变，θ角越小，合力F 越大，C 正确；如果夹角θ不变，F 1大小不变，F 2增大，合力F 可能减小，也可能增大，故D 错误．【变式1】一物体静止于水平桌面上，两者之间的最大静摩擦力为5 N ，现将水平面内的三个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为2 N 、2 N 、3 N ．下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是( )A ．物体所受静摩擦力可能为2 NB ．物体所受静摩擦力可能为4 NC ．物体可能仍保持静止D ．物体一定被拉动【答案】ABC【解析】两个2 N 的力的合力范围为0～4 N ，然后与3 N 的力合成，则三力的合力范围为0～7 N，由于最大静摩擦力为5 N，因此可判定A、B、C正确，D错误．【变式2】(2019·高考天津卷)2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车．为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥，其索塔与钢索如图所示．下列说法正确的是()A．增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下D．为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布【答案】C.【解析】：增加钢索的数量，索塔受到的向下的压力增大，A错误；当索塔受到的力F一定时，降低索塔的高度，钢索与水平方向的夹角α减小，则钢索受到的拉力将增大，B错误；如果索塔两侧的钢索对称且拉力大小相同，则两侧拉力在水平方向的合力为零，钢索的合力一定竖直向下，C正确；索塔受到钢索的拉力合力竖直向下，当两侧钢索的拉力大小不等时，由图可知，两侧的钢索不一定对称，D错误．【变式3】．(2020·陕西汉中质检)如图甲所示，笔记本电脑散热底座一般有四个卡位用来调节角度．某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位1缓慢调至卡位4(如图乙所示)，电脑始终处于静止状态，则()A．电脑受到的支持力变小B．电脑受到的摩擦力变大C．散热底座对电脑的作用力的合力不变D．电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力大小【答案】C.【解析】：对电脑受力分析如图所示电脑始终处于静止状态，故电脑受力平衡，电脑受到的支持力大小F N＝G cos θ，电脑受到的摩擦力大小f ＝G sin θ，由原卡位1调至卡位4，θ减小，故F N增大，f减小，A、B错误；散热底座对电脑的作用力的合力即电脑受到的支持力与摩擦力两力的合力，大小等于电脑的重力，方向竖直向上，始终不变，C正确；电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和大于其重力大小，D错误．类型二力的合成法的应用【例1】(2020·山东淄博市3月一模)如图示，a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接．已知b球质量为m，杆与水平面的夹角为30°，不计所有摩擦．当两球静止时，Oa段绳与杆的夹角也为30°，Ob段绳沿竖直方向，则a球的质量为()A.3mB.33m C.32m D．2m【答案】A【解析】分别对a、b两球受力分析如图：根据共点力平衡条件得：F T ＝m b g ；F T sin 30°＝m a g sin 120°(根据正弦定理列式)，故m b ①m a ＝1①3，则m a ＝3m ，故B 、C 、D 错误，A 正确．【变式1】射箭是奥运会上一个观赏性很强的运动项目，中国队有较强的实力。

第7天力的合成与分解（复习篇）1.知道什么是共点力.知道合力和分力的概念，合力与分力是等效替代关系.2.知道什么是力的合成. 知道什么是力的分解，知道力的合成与力的分解的关系.3.进一步理解力的合成和分解遵循的规律——平行四边形定则，能应用平行四边形定则求合力或分力. 知道平行四边形定则是矢量合成的普遍法则．4.学会根据力的效果分解力.初步理解力的正交分解法.会根据不同给定条件分解力．1. (多选)两个力F1和F2的夹角为θ，两力的合力为F，以下说法正确的是()A．若F1和F2的大小不变，θ角越小，合力F越大B．合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大C．如果θ角不变，F1的大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大D．F可能垂直于F1或F2答案AD解析若F1和F2的大小不变，θ角越小，合力F越大，A正确；由力的合成方法可知，两力合力的范围为|F1－F2|≤F合≤F1＋F2，故合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，B错误；如果夹角不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F可能减小，也可能增大，C 错误；由题意可知，F可能垂直于F1或F2，如图所示，D正确．2.在日常生活中，力的分解有着广泛的应用，如图甲用斧子把木桩劈开，已知两个侧面之间的夹角为2θ，斧子对木桩施加一个向下的力F时，产生了大小相等的两个侧向分力F1、F2，由图乙可得下列关系正确的是()A．F1＝F2＝F2sin θB．F1＝F2＝F2cos θC．F1＝F2＝F2sin 2θD．F1＝F2＝F2cos 2θ答案A解析根据力的平行四边形定则，力F与它的两个分力如图所示，由几何关系知F1＝F2＝F2sin θ，故A正确．一、合力和分力的关系1．合力与分力的关系：等效替代关系．2．同一直线上二力合成的规律(1)二力同向时，合力F大小等于两分力F1、F2大小之和，即F＝F1＋F2，合力的方向与分力的方向相同．(2)二力反向时，合力F大小等于两分力F1、F2大小之差的绝对值，即F＝|F1－F2|，合力的方向与较大的分力方向相同．(F1≠F2)二、力的合成和分解1．力的合成和分解遵循的规律：平行四边形定则．2．互成角度的二力合成(1)当两个分力大小不变时，合力F随两分力夹角θ的增大而减小，合力的大小取值范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.(2)合力大小可能大于某一分力，可能小于某一分力，也可能等于某一分力．3．合力的求解方法(1)作图法①基本思路：②如图所示：用作图法求F1、F2的合力F.(2)计算法两分力不共线时，可以根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图，然后由几何知识求解对角线，即为合力．以下为求合力的三种特殊情况：类型作图合力的计算 两分力相互垂直大小：F ＝F 12＋F 22方向：tan θ＝F 1F 2两分力等大，夹角为θ大小：F ＝2F 1cos θ2方向：F 与F 1夹角为θ2(当θ＝120°时，F ＝F 1＝F 2) 合力与其中一个分力垂直大小：F ＝F 22－F 12方向：sin θ＝F 1F 2三、力的效果分解法 分力方向的确定1．力的分解遵循的规律：平行四边形定则． 2．根据力的作用效果确定分力的方向．3．基本思路四、力的正交分解法 1．力的正交分解法把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解的方法叫力的正交分解法．正交分解的目的是方便求合力，尤其适用于物体受多个力的情况． 2．力的正交分解的方法和步骤一、作图法与计算法求合力例题1.如图所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头．其中一人用了450 N的拉力，另一个人用了600 N的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90°，求它们的合力．(tan 53°＝4 3)答案750 N，方向与较小拉力的夹角为53°解析方法一作图法如图所示，用图示中的线段表示150 N的力，用一个点O代表牌匾，依题意作出力的平行四边形．用刻度尺量出平行四边形的对角线长为图示线段的5倍，故合力大小为F＝150×5 N＝750 N，用量角器量出合力F与F1的夹角约为53°.方法二计算法设F1＝450 N，F2＝600 N，合力为F.由于F1与F2间的夹角为90°，根据勾股定理，得F＝4502＋6002N＝750 N，合力F 与F 1的夹角θ的正切值 tan θ＝F 2F 1＝600450＝43，所以θ＝53°.解题归纳：作图法与计算法的比较(1)作图法简单、直观，但不够精确。