高中物理必修一 力的合成与分解基本方法和典型例题

高一物理力的合成与分解经典例题1. 引言在高一物理学习中，力的合成与分解是一个关键的概念。

对于力的合成与分解的理解，可以帮助我们解决各种物理问题，特别是在力的平衡和力的分析中。

本文将介绍一些关于力的合成与分解的经典例题，帮助学生深入理解这个概念。

2. 力的合成力的合成是指将多个力按照一定的规则合并成一个力的过程。

下面是一个典型的例题：例题1：有两个力 F1 和 F2，方向如图所示，F1 = 10 N，F2 = 5 N，求合力 F 的大小和方向。

F1↑---------| || |F2| || || |---------解答过程：首先，我们将 F1 画在坐标系中的 x 轴上，F2 画在坐标系中的 y 轴上。

根据三角函数的定义，我们可以得到 F1 在 x 轴上的分量为F1x = F1 * cosθ1，F1 在 y 轴上的分量为 F1y = F1 * sinθ1；F2 在 x 轴上的分量为F2x = F2 * cosθ2，F2 在 y 轴上的分量为F2y = F2 * sinθ2。

可以看出，合力 F 在 x 轴上的分量为 Fx = F1x + F2x，合力F 在 y 轴上的分量为 Fy = F1y + F2y。

根据勾股定理，合力 F 的大小可以用下面的公式计算：F = sqrt(Fx^2 + Fy^2)合力 F 的方向可以用下面的公式计算：θ = arctan(Fy / Fx)将已知数据代入上述公式，可以得到结果：Fx = 10 * cosθ1 + 5 * cosθ2Fy = 10 * sinθ1 + 5 * sinθ2F = sqrt(Fx^2 + Fy^2)θ = arctan(Fy / Fx)通过计算，可以得到合力 F 的大小和方向。

3. 力的分解力的分解是指将一个力按照一定的规则拆分成多个力的过程。

下面是一个典型的例题：例题2：一个力 F = 10 N，方向如图所示，分解为 F1 和 F2，求 F1 和 F2 的大小。

高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.如图所示，质量为m的木块质量为M的三角形斜劈B上，现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B。

A沿三角斜劈匀速上滑，B保持静止，则（）A. 地面对B的支持力大小一定等于（M+m）gB. B与地面之间一定存在摩擦力C. B对A的支持力一定小于mgD. A与B之间一定存在摩擦力【答案解析】AA、将A、B看成整体，竖直方向上受力平衡，则可知地面对B的支持力的大小一定等于，故A正确；B、将A、B看成整体，由于平衡合力为零，故B与地面之间无摩擦力，故B错误；C、对A分析作出对应的受力分析图如图所示；根据平衡条件可知，支持力等于重力和推力在垂直斜面上的分力，由于不明确F的大小，故无法确定支持力与重力的关系，故C错误；D、由图可知，若重力和推力在沿斜面方向上的分力相同，则物体A可以不受B的摩擦力，故D错误。

点睛：先对A、B整体受力分析，根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力；再对物体A受力分析，根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力。

2.（多选题）位于坐标原点O的质点在F1、F2和F3三力的作用下保持静止，已知其中F1的大小恒定不变，方向沿y轴负方向的；F2的方向与x轴正方向的夹角为θ（θ＜45°），但大小未知，如图所示，则下列关于力F3的判断正确的是（）A．F3的最小值为F1cosθB．F3的大小可能为F1sinθC．力F3可能在第三象限D．F3与F2的合力大小与F2的大小有关【答案解析】AC【考点】合力的大小与分力间夹角的关系．【分析】三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；题中第三个力F3与已知的两个力的合力平衡．【解答】解：A、三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；通过作图可以知道，当F1、F2的合力F与F2垂直时合力F最小，等于F1cosθ，即力F3的最小值为F1cosθ．故A正确；B、θ＜45°，故sinθ＜cosθ，由前面分析知F3的最小值为F1cosθ，则不可能等于F1sinθ，故B错误；C、通过作图可知，当F1、F2的合力F可以在F1与F2之间的任意方向，而三力平衡时，三个力中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线，故力F3只能在F1与F2之间的某个方向的反方向上，可能在第三象限，故C正确；D、根据平衡条件：F3与F2的合力大小一定与F1等值反向，则与F2大小无关，故D错误；故选：AC．3.杂技表演的安全网如图甲所示，网绳的结构为正方形格子，O、a、b、c、d等为网绳的结点，安全网水平张紧后，质量为m的运动员从高处落下，恰好落在O点上．该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg均为120°张角，如图乙所示，此时O点受到向下的冲击力大小为2F，则这时O点周围每根网绳承受的张力大小为（）A．F B． C．2F+mg D．【答案解析】A【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成；力的合成与分解的运用．【分析】将运动员对O点的冲力进行分解：分解成四个沿网绳的分力，根据几何关系求解O点周围每根网绳承受的张力大小．【解答】解：将运动员对O点的冲力分解成四个沿网绳的分力，根据对称性，作出图示平面内力的分解图，根据几何关系得，O点周围每根网绳承受的张力大小F′=F．故A正确．故选A4.如图，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一质量为m的小球P．横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q．当小车沿水平面做加速运动时，细线保持与竖直方向的夹角为α．已知θ＜α，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．小车一定向右做匀加速运动B．轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向C．小球P受到的合力不一定沿水平方向D．小球Q受到的合力大小为mgtanα【答案解析】D【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】先对细线吊的小球分析进行受力，根据牛顿第二定律求出加速度．再对轻杆固定的小球应用牛顿第二定律研究，得出轻杆对球的作用力方向．【解答】解：A、对细线吊的小球研究，根据牛顿第二定律，得mgtanα=ma，得到a=gtanα，故加速度向右，小车向右加速，或向左减速，故A错误；B、由牛顿第二定律，得：mgtanβ=ma′，因为a=a′，得到β=α＞θ，则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故B错误；C、小球P和Q的加速度相同，水平向右，则两球的合力均水平向右，大小F合=ma=mgtanα，故C错误，D正确．故选：D．5.关于合力和分力，下列说法不正确的是（）A．1N和2N的两个共点力的合力可能等于2NB．两个共点力的合力一定大于任一个分力C．两个共点力的合力可能大于任一个分力，也可能小于任何一个分力D．合力与分力是等效替代关系，因此受力分析时不能重复分析【答案解析】B【考点】力的合成．【分析】解答此题时，要从合力与分力的关系：等效替代，进行分析．根据平行四边形定则分析合力与分力的大小关系：如果二力在同一条直线上，同方向二力的合力等于二力之和；同一直线反方向二力的合力等于二力之差．如果二力不在同一条直线上，合力大小介于二力之和与二力之差之间．【解答】解：A、1N和2N的两个共点力的最大合力为3N，最小合力为1N，故A正确；BC、力的合成遵守平行四边形定则，两个力的合力可以比分力大，也可以比分力小，也可以等于分力，故B不正确，C正确；D、合力是分力等效替代的结果，因此受力分析时不能重复分析，故D正确；本题选择不正确的，故选：B．6.质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角，其截面图如图所示．则关于导体棒中的电流方向、大小分析正确的是（）A．向外， B．向外， C．向里， D．向里，【答案解析】D【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用；洛仑兹力．【分析】由导体棒所受重力和弹力方向以及左手定则，可知导体棒电流向里，对其受力分析，正交分解可得电流大小．【解答】解：对导体棒受力分析如图；BIL=mgtan60°，解得，由左手定则知电流方向向里，故选：D7.（多选题）均匀长棒一端搁在地面上，另一端用细线系在天花板上，如图所示受力分析示意图中，正确的是（）A． B． C． D．【答案解析】ACD【考点】力的合成与分解的运用．【分析】均匀长木棒处于静止状态，抓住合力为零确定受力图的正误．【解答】解：A、因为重力mg和地面支持力FN的方向都在竖直方向上，若拉力F在竖直方向上，则地面对木棒就没有摩擦力作用（木棒对地面无相对运动趋势），故A正确；B、若拉力F的方向与竖直方向有夹角，则必然在水平方向上有分力，使得木棒相对地面有运动趋势，则木棒将受到地面的静摩擦力Ff，且方向与F的水平分力方向相反，才能使木棒在水平方向上所受合力为零，故B错误，C、D正确．故选ACD．8.（多选题）如图所示，倾角θ=30°的斜面上有一重为G的物体，在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动，若图中φ=45°，则（）A．物体所受摩擦力方向平行于斜面沿虚线向上B．物体与斜面间的动摩擦因数μ=C．物体所受摩擦力方向与水平推力垂直且平行斜面向上D．物体与斜面间的动摩擦因数μ=【答案解析】AD【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】本题具有一定的空间思维逻辑，画出受力分析图，然后进行受力分析，最后简化到斜面平面内的受力分析．【解答】解：A、C、对物块进行受力分析，如图所示：物块在重力G、斜面的支持力N、推力F、沿虚线方向上的摩擦力f共同作用下沿斜面上的虚线匀速运动，因为G，N，F三力的合力方向向下，故摩擦力f方向沿斜面虚线向上，所以物块向下运动，故A正确，C错误；B、D、现将重力分解为沿斜面向下且垂直于底边（也垂直于推力F）的下滑力G1、垂直与斜面的力G2，如图所示：其中G2恰好把N平衡掉了，这样可视为物体在推力F、下滑力G1、摩擦力f三个力作用下沿斜面上的虚线匀速运动，根据三力平衡特点，F与G1的合力必沿斜面向下，同时摩擦力f 只能沿斜面向上，故选项A 对BC错；根据几何关系，F与G1的合力：F合==G1，即f=G1，故物体与斜面间的动摩擦因数μ===，故B错误，D正确．故选：AD9.如图所示，斜面的倾角为30°，物块A、B通过轻绳连接在弹簧测力计的两端，A、B重力分别为10N、6N，整个装置处于静止状态，不计一切摩擦，则弹簧测力计的读数为（）A．5N B．6N C．10N D．11N【答案解析】A【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】分析A的受力，求出A对弹簧的拉力，该拉力即为弹簧受到的拉力大小，也就是弹簧秤的示数．【解答】解：分析A的受力，弹簧对A的拉力等于A的重力沿斜面向下的分力，故F=Gsin30°=5N，故弹簧测力计的读数为5N．故A正确，BCD错误．故选：A．10.（多选题）如图所示，表面光滑的半圆柱体固定在水平面上，小物块在拉力F的作用下从B点沿圆弧缓慢上滑至A点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向，则（）A．小物块受到的支持力逐渐变大B．小物块受到的支持力先变小后变大C．拉力F逐渐变小D．拉力F先变大后变小【答案解析】AC【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】对滑块受力分析，受重力、支持力和拉力，根据共点力平衡条件列式求解出拉力和支持力的数值，在进行分析讨论．【解答】解：解：对滑块受力分析，受重力、支持力和拉力，如图，根据共点力平衡条件，有：N=mgsinθF=mgcosθ其中θ为支持力N与水平方向的夹角；当物体向上移动时，θ变大，故N变大，F变小．故A、C正确，B、D错误．故选AC．。

高一物理 专题复习 力的合成与分解知识点总结：考点一、力的合成问题 1．作图法从力的作用点沿两个分力的作用方向按同一比例作出两个分力F 1、F 2，以这两个力为邻边作一个平行四边形，则表示分力的两邻边所夹对角线表示这两个力的合力．可分别用刻度尺和量角器直接量出合力的大小和方向，也可应用几何运算求出合力的大小和方向． 2．解析法根据力的平行四边形定则作出力的合成的图示，如下图所示．则两个分力F 1、F 2的合力F ＝F 21＋F 22＋2F 1F 2 cos α，设合力F 与分力F 2的夹角为θ，则tan θ＝F 1 sin αF 2＋F 1cos α.①当两个分力相互垂直时，力的合成如图所示．合力大小为F ＝F 21＋F 22，合力F 与分力F 1夹角θ的正切tan θ＝F 2F 1.②当两个分力大小相等、夹角为θ时，力的合成如图所示，平行四边形为菱形，其对角线相互垂直且平分，则合力大小F ＝2F 1cos θ2，合力F 与分力F 1夹角为θ2.③当两个分力大小相等夹角为120°时，力的合成如图8－4所示，对角线将平行四边形分为两个等边三角形，故合力的大小与分力相等，合力F 与分力F 1夹角为60°.由上分析，两分力保持大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两力反向时，合力最小为|F 1－F 2|，当两分力同向时，合力最大为F 1＋F 2，即合力范围为|F 1－F 2|≤F ≤F 1＋F2.考点二、力的分解问题有唯一解两在同一平面内有两解或无解或F>F1＋F2时无解一小解一小力在0°<θ<90°时有三种情况：(1)当F1＝Fsinθ或F1>F时，有一组解(2)当F1<Fsinθ时，无解(3)当Fsinθ<F1<F时，有两组解若90°<θ<180°，仅F1>F2.力的分解力的分解是合成的逆过程，实际力的分解过程是按照力的实际效果进行的，必须根据题意分析力的作用效果，确定分力的方向，然后再根据平行四边形定则进行分解.实际问题⇒分析力的实际效果⇒确定两个分力的方向⇒作出力的平行四边形⇒确定边角关系⇒数学分析与计算考点三、正交分解法1．正交分解：将一个力(矢量)分解成互相垂直的两个分力(分矢量)，即在直角坐标系中将一个力(矢量)沿着两轴方向分解．如图所示，F 分解成F x 和F y ，它们之间的关系为：F x ＝F ·cosφ，F y ＝F ·sin φ，F ＝F 2x ＋F 2y .分力F x 与合力F 间的夹角为φ，则 tan φ＝F y F x .2．正交分解的方法正交分解法是研究矢量常见而有效的方法，力的正交分解法适用于物体受多个力作用的情况，其方法如下： (1)选取正交的两个方向(x 轴和y 轴)正交的两个方向可以任意选取，不会影响研究的结果，但如果选择合理，则解题较为方便． 选取正交方向的一般原则：①尽量多的力在坐标轴上，②平行和垂直接触面，③平行和垂直运动方向．(2)正交分解各力求解分别将各力沿正交的两个方向(x 轴和y 轴)分解，然后求各力在x 轴和y 轴上的分力的合力F x 和F y .其中：F x ＝F 1x ＋F 2x ＋F 3x …， F y ＝F 1y ＋F 2y ＋F 3y …如果物体处于平衡状态，则F x ＝0，F y ＝0；如果物体在x 方向匀加速直线运动，则I x ＝ma ，F y ＝0；如果不明确物体物体的运动状态求合力，则合力的大小F ＝F 2x ＋F 2y ，合力方向与x 轴夹角θ的正切为tan θ＝F yF x.注意：正交分解的过程是将力先分解后合成，分解的目的是为了合成．选取正交的两个方向是正交分解法解题的关键．考点四、物体受力分析的方法物体的运动状态是由物体受到的合力决定的，受力分析是平衡问题及应用牛顿第二定律解决变速运动问题的关键．受力分析时应注意：(1)研究对象的选取：选择研究对象的原则是使对问题的研究尽量简便，研究对象可以是单个物体或者物体的一部分，也可以是几个物体组成的系统．(2)受力分析：力的作用效果只体现在受力物体上，受力分析时只分析研究对象受到的力，找出物体受到的实际力(根据性质命名的力)，不要把按效果分解或合成的力分析进去． (3)按照一定的顺序分析：把研究对象从周围的物体中隔离出来，按照一定的顺序分析物体的受力情况，一般先分析重力和场力，然后找出跟研究对象接触的物体并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力，最后再分析其他力．(4)防止添力和漏力：每分析一个力都要确定其施力物体，避免出现某些不存在的力．如果不能确定某力(如支持力、静摩擦力)是否存在，可先假设其存在或不存在，然后再就该力存在与否对物体运动状态影响的不同判断该力是否存在．按照一定的顺序进行受力分析是防止漏力的有效办法．画完受力图后要进行定性检验，看根据画出的受力情况，物体能否处于对应的运动状态．(5)规范作图：在受力分析的基础上，画出物体的受力图，标明力的作用点、方向及力的符号，作用点一般标注在物体的重心，然后再进行力的合成和分解．由受力分析过程结合物体的运动状态，根据物体的平衡条件或牛顿运动定律判定未知力的有无及方向．(6)当只研究物体的平动而忽略物体的转动时，物体受到的各个力应画成共点力，力的作用线可平移到物体的重心．在使用正交分解法求解平衡问题建立坐标轴时，应让尽可能多的力落在轴上，这样分解的力少，求解过程简单．考点五、.多研究对象的受力分析（1）．内力和外力内力和外力是相对的，在多个物体组成的系统内，某个物体与其他物体之间的作用力，对系统是内力，对某个物体则是内力．当对系统进行受力分析时，内力不能在受力图中出现；当把某个物体单独隔离分析时，原来的内力则变为外力，必须画在受力图上．（2）．整体法与隔离法涉及多物体的平衡与运动问题时，需灵活选择研究对象进行受力分析．①当涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体分析法，即把有相互作用的几个物体看成一个整体(系统)进行受力分析，受力分析时不再考虑系统内物体间的相互作用力，从而使求解过程简化．②当涉及的物理问题是物体间的作用时，应用隔离分析法，即将某个物体从整体中隔离开来单独对其进行受力分析，这时系统中物体间的相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力．整体法与隔离法的选用：系统内各个物体均处于平衡状态或各个物体的加速度相同情况下，优先选用整体法求解研究对象与外界的作用力或加速度问题；求解系统内物体之间的相互作用力问题时，必须选用隔离法，且应隔离受力较少的物体；复杂问题需要整体法与隔离法结合使用．考点六、三力平衡问题1.三力平衡条件物体在三个力作用下处于平衡或动态平衡时，其平衡条件可理解为：(1)任意两个力的合力跟第三个力等大反向(合成法)；(2)将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的两个分力必定跟另外两个力等大反向(分解法)；(3)若三个力不平行，则三个力必共点(三力汇交原理)；(4)三个力的矢量图必组成一个封闭的矢量三角形．2．三力平衡问题的常用解法对于三力平衡，一般应用力的合成法或分解法等方法求解，也可应用正交分解法求解．(1)合成法：根据平衡条件，依据任意两个力的合力与第三个力等大反向的关系，结合三角函数、相似三角形等数学知识求解；(2)分解法：根据平衡条件，将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的这两个分力必与另外两个力等大、反向，结合三角函数、相似三角形等数学知识求解．上述解法中提到的相似三角形问题，通常是在力的平行四边形中寻找一个力的三角形与一个结构(几何)三角形相似．3．动态平衡问题分析方法解动态问题的关键是抓住不变量，依据不变的量来确定其他量的变化规律，常用的分析方法有解析法和图解法．(1)解析法的基本程序是：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出因变物理量与自变物理量的一般函数关系式，然后根据自变量的变化情况及变化区间确定应变物理量的变化情况．(2)图解法的基本程序是：对研究对象的状态变化过程中的若干状态进行受力分析，依据某一参量的变化(一般为某一角)，在同一图中作出物体在若干状态下的平衡力图(力的平行四边形或三角形)，再由动态的力的平行四边形或三角形的边的长度变化及角度变化确定某些力的大小及方向的变化情况．考点七、多力平衡问题物体受到的力可按照力的效果进行分解．物体在多个力的作用下，若各力的效果不易确定，则不宜用分解法．多力作用下物体的平衡问题，应利用先分解再合成的正交分解法：不考虑力的效果，将各力分别分解到互相垂直的两个方向x轴上和y轴上，则沿两坐标轴方向各个分力的合力均等于零，即∑Fx＝0，∑F y＝0.正交分解法多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡．注意：对x、y 轴选择时，应使落在x、y 轴上的力尽可能多，被分解的力尽可能是已知力，不宜分解待求力．考点八、复杂平衡问题1．单一物体受多个力作用的平衡问题物体在多个力尤其是包括静摩擦力、微小形变产生的弹力作用下处于平衡状态，必须准确、全面地进行受力分析，结合物体的平衡条件，用假设法对各接触部位是否存在静摩擦力和弹力仔细推敲．2．多个物体组成的物体系平衡问题研究对象的灵活选择和变换是解决多物体组成的物体系的关键．在多物体、多过程问题中，研究对象的选择是多样的，研究对象的选择不同会直接影响求解的繁简程度．当所涉及的物理问题是整体与外界作用时，一般首先考虑应用整体分析法，整体法不必考虑内力的作用，可使问题简单明了．当涉及的物理问题是物体间的作用时，要应用隔离分析法，这时系统中物体间的相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力．但对大多数动力学问题，单独采用整体法或隔离法并不一定能够解决题目提出的问题，通常需要采用整体法和隔离法结合的方法．考点九、平衡重的临界和极值问题的解法临界状态也可理解为“恰好出现”和“恰好不出现”某种现象的状态．平衡物体的临界问题的求解方法一般是采用假设推理法，即先假设怎样，然后再根据平衡条件及有关知识列方程求解．解题的关键是要注意“恰好出现”或“恰好不出现”．求解平衡中的极值问题，要找准平衡问题中某些物理量变化时出现最大值或最小值对应的状态．二、典型例题精讲：1、基本规律与方法的应用【例1】两个力的合力与这两个力的关系，下列说法中正确的是：（ ）A ．合力一定比这两个力都大B ．合力一定至少比两个力中较小的力大C ．合力可能比这两个力都小D ．合力可能比这两个力都大2、用图象法求合力与分力【例2】设有五个力同时作用在质点P ，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，如图所示，这五个力中的最小力的大小为F ，则这五个力的合力等于（ ）A ．3FB ．4FC ．5FD ．6F3、用三角形法则分析力的动态变化【例3】如图所示，将一个重物用两根等长的细绳OA 、OB 悬挂在半圆形的架子上，在保持重物位置不动的前提下，B 点固定不动，悬点A 由位置C 向位置D 移动，直至水平，在这个过程中，两绳的拉力如何变化？【例4】如图所示，质量为m 的球放在倾角为α的光滑斜面上，试分析挡板AO 与斜面间的倾角β多大时，AO 所受压力最小？4、正交分解法和等效替代法【例5】如图2－24（a ）所示，A 、B 质量分别为m A 和m B ，叠放在倾角为θ的斜面上以相同的速度匀速下滑，则（ ） A ．AB 间无摩擦力作用B ．B 受到的滑动摩擦力大小为（m A ＋m B ）gsinθC ．B 受到的静摩擦力大小为m A gsinθD ．取下A 物体后，B 物体仍能匀速下滑F 1F 2 F 3 F 45专题练习（时间：45min ，分值：100分）1．两个共点力的大小都是5N,若要使这两个力的合力大小也是5N ，则两力之间的夹角应为（ ） A ．45° B ．60° C ． 90° D ．120°2．一物体放在粗糙水平面上保持静止，当加一个不大的，且与水平方向成θ角的推力F 后，仍保持静止，如图，则（ ） A ．物体所受的合力增大 B ．物体受水平面的支持力增大 C ．物体受静摩擦力增大 D ．物体所受的合力不变θ3．有两个大小恒定的共点力，它们的合力大小F 与两力之间夹角θ的关系如图2-6-40所示，则这两个力的大小分别是（ ） A ．3 N 和6 N B ．3 N 和9 N C ．6 N 和9 N D ．6 N 和12 N4．如图所示，细绳CO 与竖直方向成30°角，A 、B 两物体用跨过定滑轮的细绳相连．已知物体B 所受的重力为100 N ，地面对物体B 的支持力为80 N ．试求： （1）物体A 所受的重力．（2）物体且与地面间的摩擦力．5．如图所示，在光滑的水平杆上，穿两个重均为2N 的球A 、B ．在两球之间夹一弹簧，弹簧的劲度系数为10N ／m ．用两条等长的线将球C 与A 、B 相连，此时弹簧被压短10cm ，两条线的夹角为60°，求 （1）C 球重力多大?（2）杆对A 球支持力多大?6．如图所示，两根长度相等的轻绳，下端悬挂一质量为m的物体，上端分别固定在水平天花板上的M、N点，M、N两点间的距离为s ，已知两绳所能承受的最大拉力均为T，则每根绳的长度不得短于多少？sM N力的合成与分解加强练习题参考答案一、典型例题精讲：【例1】CD 【例2】D【例3】3.OB绳子中的拉力不断增大，而OA绳中的拉力先减小后增大，当OA与OB垂直时，该力最小.【例4】4.β＝900时，挡板AO所受压力最小，最小压力N2min=mgsinα．【例5】BCD二、课后跟踪练习：1D 2BCD 3B 4 40N，20N 5. 0.5N ，（2+0.25）N6.X=/2TS 7 D。

作者：一气贯长空高考物理：《力的合成与分解》知识点及例题！一、共点力的合成1、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，是解题的常用方法．2、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就表示合力的大小和方向，如图1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．3、重要结论(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．合力大小的范围(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力的和的绝对值．二、力分解的两种常用方法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分力的大小．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：以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上)．例题：风洞是进行空气动力学实验的一种重要设备．一次检验飞机性能的风洞实验示意图如图所示，AB代表飞机模型的截面，OL是拉住飞机模型的绳．已知飞机模型重为G，当飞机模型静止在空中时，绳恰好水平，此时飞机模型截面与水平面的夹角为θ，则作用于飞机模型上的风力大小为( )。

高中物理必修一【力的合成与分解】典型题1．物体受共点力F1、F2、F3作用而做匀速直线运动，若F1、F2、F3三个力不共线，则这三个力可能选取的数值为()A．15 N、5 N、6 N B．3 N、6 N、4 NC．1 N、2 N、10 N D．1 N、6 N、7 N解析：选B．物体在F1、F2、F3作用下而做匀速直线运动，则三个力的合力必定为零，只有B选项中的三个力的合力可以为零且三个力不共线，B正确．2. (多选)一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进，则对小孩和车下列说法正确的是()A．拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力B．拉力与摩擦力的合力大小等于车和小孩重力大小C．拉力与摩擦力的合力方向竖直向上D．小孩和车所受的合力为零解析：选CD．小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据共点力平衡条件，拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力，故选项A错误；拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力竖直向下，故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上，故选项B错误，C正确；小孩和车做匀速直线运动，故所受的合力为零，故选项D正确．3．如图所示是轿车常用的千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起．当车轮刚被顶起时，汽车对千斤顶的压力为1.0×105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°.下列判断正确的是()A．此时千斤顶每臂受到的压力大小均为5.0×104 NB．此时千斤顶对汽车的支持力为1.0×104 NC．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大D．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小解析：选D．汽车对千斤顶的压力大小为1.0×105 N，根据牛顿第三定律，千斤顶对汽车的支持力也为1.0×105 N，B项错误；两臂夹角为120°，由力的合成可知千斤顶每臂受到的压力为1.0×105 N，A项错误；继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶两臂夹角减小，每臂受到的压力减小，C项错误，D项正确．4．(多选)如图所示是某同学为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后两端各挂着一个相同质量的重物，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．如果要增大颈椎所受的拉力，可采取的办法是()A．只增加绳的长度B．只增加重物的重量C．只将手指向下移动D．只将手指向上移动解析：选BC．对力进行合成，可知颈椎所受的拉力F＝2mg cos θ，增加mg或减小θ，都可以增大F，选项B、C正确．5.如图所示，一个“U”形弹弓顶部跨度为L，在左、右顶部分别连接两根相同的橡皮条，橡皮条均匀且弹性良好，其自由长度均为L，在两橡皮条的末端用一块软羊皮(长度不计)做成裹片可将弹丸发射出去．若橡皮条伸长时的弹力满足胡克定律，且劲度系数为k，发射弹丸时每根橡皮条的最大长度为2L(弹性限度内)，则弹丸被发射过程中所受的最大合力为()A．152kL B．32kLC．2kL D．kL解析：选A．当橡皮条伸长L时，弹力最大，为kL，弹丸受合力最大，由几何关系可得4L 2－14L 22L ＝12FkL ，得F ＝152kL ，故A 正确． 6．(多选)已知力F 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 ．3F3B ．3F2C ．23F 3D ．3F解析：选AC ．如图所示，因F 2＝33F ＞F sin 30°，故F 1的大小有两种可能情况，由ΔF ＝F 22－(F sin 30°)2＝36F ，即F 1的大小分别为F cos 30°－ΔF 和F cos 30°＋ΔF ，即F 1的大小分别为33F 和233F ，A 、C 正确．7．(多选)如图所示是李强同学设计的一个小实验，他将细绳的一端系在手指上，细绳的另一端系在直杆的A 端，杆的左端顶在掌心上，组成一个“三角支架”．在杆的A 端悬挂不同的重物，并保持静止．通过实验会感受到( )A ．细绳是被拉伸的，杆是被压缩的B ．杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C 指向A C ．细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B 指向AD ．所挂重物质量越大，细绳和杆对手的作用力也越大解析：选ACD ．重物所受重力的作用效果有两个，一是拉紧细绳，二是使杆压紧手掌，所以重力可分解为沿细绳方向的力F 1和垂直于掌心方向的力F 2，如图所示，由三角函数得F 1＝Gcos θ，F 2＝G tan θ，故选项A 、C 、D 正确．8．蹦床可简化为如图所示的完全相同的网绳构成的正方形，点O 、a 、b 、c 等为网绳的结点．当网水平张紧时，若质量为m 的运动员从高处竖直落下，并恰好落在O 点，当该处下凹至最低点时，网绳aOe 、cOg 均成120°向上的张角，此时O 点受到的向下的冲击力为F ，则这时O 点周围每根网绳的拉力的大小为( )A ．F4B ．F 2C ．F ＋mg 4D ．F ＋mg2解析：选B ．设每根网绳的拉力大小为F ′，对结点O 有： 4F ′cos 60°－F ＝0，解得F ′＝F2，选项B 正确．9．如图所示，小球A 、B 通过一条细绳跨过定滑轮连接，它们都套在一根竖直杆上．当两球平衡时，连接A 、B 两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ 和2θ.假设装置中的各处摩擦均不计，则A 、B 球的质量之比为( )A ．2cos θ∶1B ．1∶2cos θC ．tan θ∶1D ．1∶2sin θ解析：选B ．对A 、B 两球受力分析如图所示，由力的平衡条件可知，T ′sin θ＝m A g ，T sin 2θ＝m B g ，T ′＝T ，解得m A ∶m B ＝sin θ∶sin 2θ＝1∶2cos θ，B 正确．10．(多选)如图所示，重物A 被绕过小滑轮P 的细线所悬挂，重物B 放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P 被一根斜拉短线系于天花板上的O 点；O ′是三根线的结点，bO ′水平拉着B 物体，cO ′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态，g ＝10 m/s 2.若悬挂小滑轮的斜线OP 的张力是20 3 N ，则下列说法中正确的是()A．弹簧的弹力为10 NB．重物A的质量为2 kgC．桌面对B物体的摩擦力为10 3 ND．OP与竖直方向的夹角为60°解析：选ABC．O′点是三根线的结点，属于“死结”，而小滑轮重力不计且与细线间的摩擦力可忽略，故P处为“活结”．由m A g＝F O′a，F OP＝2F O′a cos 30°可解得：F O′a＝20 N，m A＝2 kg，选项B正确；OP的方向沿绳子张角的角平分线方向，故OP与竖直方向间的夹角为30°，选项D错误；对O′受力分析，由平衡条件可得：F弹＝F O′a sin 30°，F O′b＝F O′a cos 30°，对物体B有：f B＝F O′b，联立解得：F弹＝10 N，f B＝103N，选项A、C均正确．11.如图所示，一固定的细直杆与水平面的夹角为α＝15°，一个质量忽略不计的小轻环C套在直杆上，一根轻质细线的两端分别固定于直杆上的A、B两点，细线依次穿过小环甲、小轻环C和小环乙，且小环甲和小环乙分居在小轻环C的两侧．调节A、B间细线的长度，当系统处于静止状态时β＝45°.不计一切摩擦．设小环甲的质量为m1，小环乙的质量为m2，则m1∶m2等于()A．tan 15°B．tan 30°C．tan 60°D．tan 75°解析：选C．小环C为轻环，重力不计，受两边细线的拉力的合力与杆垂直，C环与乙环的连线与竖直方向的夹角为60°，C环与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°，A点与甲环的连线与竖直方向的夹角为30°，乙环与B点的连线与竖直方向的夹角为60°，设细线拉力为T，根据平衡条件，对甲环有2T cos 30°＝m1g，对乙环有2T cos 60°＝m2g，得m1∶m2＝tan 60°，故选C．12．(2019·全国卷Ⅲ)用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示．两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°.重力加速度为g .当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面Ⅰ、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2，则( )A ．F 1＝33mg ，F 2＝32mg B ．F 1＝32mg ，F 2＝33mg C ．F 1＝12mg ，F 2＝32mgD ．F 1＝32mg ，F 2＝12mg 解析：选D ．如图所示，卡车匀速行驶，圆筒受力平衡，由题意知，力F 1′与F 2′相互垂直．由牛顿第三定律知F 1＝F 1′，F 2＝F 2′，则F 1＝mg sin 60°＝32mg ，F 2＝mg sin 30°＝12mg ，选项D 正确．13．如图所示，由两种材料做成的半球面固定在水平地面上，半球右侧面是光滑的，左侧面粗糙，O 点为球心，A 、B 是两个相同的小物块(可视为质点)，物块A 静止在左侧面上，物块B 在图示水平力F 作用下静止在右侧面上，A 、B 处在同一高度，AO 、BO 与竖直方向的夹角均为θ，则A 、B 分别对半球面的压力大小之比为( )A ．sin θ∶1B ．sin 2θ∶1C ．cos θ∶1D ．cos 2θ∶1解析：选D ．分别对A 、B 进行受力分析，如图所示，由物体的平衡条件知N A ＝mg cos θ，同理可知N B cos θ＝mg ，则N AN B ＝cos 2θ，再根据牛顿第三定律知A 、B 分别对半球面的压力大小之比为cos 2θ∶1，故D 选项正确．14．(多选)如图所示，叠放在一起的A 、B 两物体放置在光滑水平地面上，A 、B 之间的水平接触面是粗糙的，细线一端固定在A 物体上，另一端固定于N 点，水平恒力F 始终不变，A、B两物体均处于静止状态，若将细线的固定点由N点缓慢下移至M点(线长可变)，A、B两物体仍处于静止状态，则()A．细线的拉力将减小B．A物体所受的支持力将增大C．A物体所受摩擦力将增大D．水平地面所受压力将减小解析：选A B．以A、B两物体组成的系统作为研究对象，受力分析如图甲所示．水平方向：F T cos α＝F，竖直方向：F N＋F T sin α＝(m A＋m B)g，因为细线与水平地面的夹角α减小，cos α增大，sin α减小，F T将减小，F N将增大，所以细线所受拉力减小，地面受到的压力增大，A正确，D错误；以物体A为研究对象，受力分析如图乙所示，竖直方向：F N A ＋F T sin α＝m A g，F T减小，sin α减小，所以F N A增大，B正确；以B为研究对象，在水平方向上由力的平衡可得F f＝F，B物体所受摩擦力不变，故A物体所受摩擦力不变，C错误．。

第三章相互作用——力4 力的合成与分解知识点一合力与分力力的合成1．合力、分力．如果一个力作用在物体上产生的效果跟原来几个力的共同作用效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，原来的几个力叫做分力．*注意：合力与分力是等效替代的关系．受力分析时不能同时考虑合力和分力，否则出现重复．2．力的合成：求几个力的合力的过程．3．平行四边形定则：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．4．合力与分力间的大小关系．当两分力F1、F2大小一定时，(1)最大值：两力同向时合力最大，F＝F1＋F2，方向与两力同向；(2)最小值：两力方向相反时，合力最小，F＝|F1－F2|，方向与两力中较大的力同向；(3)合力范围：两分力的夹角θ(0°≤θ≤180°)不确定时，合力大小随夹角θ的增大而减小，所以合力大小的范围是：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.知识点二力的分解1．力的分解：已知一个力求它的分力的过程．2．分解法则：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则．3．分解依据：通常依据力的作用效果进行分解．4．一般把一个力沿水平方向和竖直方向分解或沿斜面方向和垂直斜面方向分解．5．一个合力可分解为唯一的一组分力的条件．(1)已知合力和两个分力的方向时，有唯一解．(2)已知合力和一个分力的大小和方向时，有唯一解．(3)已知合力F以及一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小时，若F与F1的夹角为α，有下面几种可能：①当F sin α<F2<F时，有两解，如图甲所示②当F2＝F sin α时，有唯一解，如图乙所示③当F2<F sin α时，无解，如图丙所示④当F2>F时，有唯一解，如图丁所示*按实际效果分解的几个实例．实例分析地面上物体受斜向上的拉力F，其效果为一方面使物体沿水平地面前进，另一方面向上提物体，因此可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2.F1＝F cos α，F2＝F sin α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F1，二是使物体压紧斜面的分力F2·F1＝mgsin α，F2＝mgcos 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F1，二是使球压紧斜面的分力F2. F1＝mgtan α，F2＝mg cos 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F1，二是使球拉紧悬线的分力F2. F1＝mgtan α，F2＝mg cos α质量为m的物体被OA、OB绳悬挂于O点，重力产生两个效果：对OA的拉力F1和对OB的拉力F2. F1＝mgtan α，F2＝mg cos α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F1；二是压缩BC的分力F2. F1＝mgtan α，F2＝mg cos α1．矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量．2．标量：只有大小，没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量．3.三角形定则：如图所示，三个矢量F1、F2和F构成一个三角形，其中首尾连接的矢量F1、F2为两个分矢量，从一个矢量的箭尾指向另一个矢量的箭头的矢量F为合矢量，矢量三角形三条边的长度和方向分别表示三个矢量的大小和方向．知识点三实验：验证力的平行四边形定则一、实验原理1．若用一个力F′或两个力F1和F2共同作用都能把橡皮条沿某一方向拉至相同长度，即力F′与F1、F2的共同作用效果相同，那么F′为F1、F2的合力．2．用弹簧测力计分别测出F′和F1、F2的大小，并记下它们的方向，作出F′和F1、F2的图示，以F1、F2的图示为邻边作平行四边形，其对角线即为用平行四边形定则求得的F1、F2的合力F.3．比较F′与F，若它们的长度和方向在误差允许的范围内相等，则可以证明平行四边形定则的正确性．二、实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉(若干).三、实验步骤(1)用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上．(2)用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套．(3)用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O，如图所示，记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向．(4)用铅笔和刻度尺从结点O沿两细绳套方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示．(5)只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳的方向，用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示．(6)比较力F′与平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同．(7)改变两个力F1与F2的大小和夹角，再重复实验两次．四、误差分析1．误差来源．除弹簧测力计本身的误差外，还有读数误差、作图误差等．2．减小误差的办法．(1)实验过程中读数时眼睛一定要正视弹簧测力计的刻度，要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录．(2)作图时用刻度尺借助于三角板，使表示两力的对边一定要平行．(3)因两个分力F1、F2间的夹角θ越大，用平行四边形定则作出的合力F的误差ΔF就越大，所以，实验中不要把θ取得太大，但也不宜太小，以60°～120°之间为宜．五、注意事项1．使用弹簧测力计时应注意的问题．(1)弹簧测力计的选取方法将两只弹簧测力计调零后互钩水平对拉，若两只弹簧测力计在对拉过程中，读数相同，则可选；若读数不同，应另换，直至相同为止．(2)弹簧测力计不能在超出它的测量范围的情况下使用．(3)使用前要检查指针是否指在零刻度线上，否则应校正零位(无法校正的要记录下零误差)．(4)被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致，拉动时弹簧不可与外壳相碰或摩擦．(5)读数时应正对、平视刻度．2．验证力的平行四边形定则时应注意的问题．(1)不要直接以橡皮条端点为结点，可拴一短细绳连两细绳套，以三绳交点为结点，应使结点小些，以便准确地记录结点O的位置．(2)在同一次实验中，使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同．(保证作用效果相同)(3)不要用老化的橡皮条，检查方法是用一个弹簧测力计拉橡皮条，要反复做几次，使橡皮条拉到相同的长度看弹簧测力计读数有无变化．(4)细绳套应适当长一些，便于确定力的方向．不要直接沿细绳套的方向画直线，应在细绳套末端用铅笔画一个点，去掉细绳套后，再将所标点与O点连直线确定力的方向．(5)在同一次实验中，画力的图示所选定的标度要相同，并且要恰当选取标度，使所作力的图示稍大一些．(6)用两个弹簧测力计勾住细绳套互成角度地拉橡皮条时，其夹角不宜太小，也不宜太大，以60°到120°之间为宜．【例1】(多选)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则()A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍B．F1、F2同时增加10 N，F也增加10 NC．F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大【例2】把一个80 N的力F分解成两个分力F1、F2，其中力F1与F的夹角为30°，求：(1)当F2最小时，另一个分力F1的大小．(2)F2＝50 N时F1的大小．【例3】(多选)已知力F的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为33F，方向未知，则F1的大小可能是()A.33F B.32F C.233F D.3F【例4】如图中，用绳AC和BC吊起一个重50 N的物体，两绳AC、BC与竖直方向的夹角分别为30°和45°，求绳AC和BC对物体的拉力．【例5】某学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计的拉力，如图(a)所示．(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示，并用F表示此力．(2)图(b)所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个比较符合实验事实？(F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)随堂练习1．(多选)关于合力，下列说法正确的是()A．一个力的作用效果如果与几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力B．合力一定大于任何一个分力C．合力就是几个力的代数和D．合力小于任何一个分力是可能的2．同时作用在某物体上的两个方向相反的力，大小分别为6 N和8 N，当8 N的力逐渐减小到零的过程中，两力合力的大小()A．先减小，后增大B．先增大，后减小C．逐渐增大D．逐渐减小3．如图所示，为两个共点力的合力F随两分力的夹角θ变化的图象，则这两个分力的大小分别为()A．1 N和4 N B．2 N和3 N C．1 N和5 N D．2 N和4 N4．(多选)一个物体同时受到三个力作用，其大小分别是4 N、5 N、8 N，则其合力大小可以是()A．0 N B．10 N C．15 N D．20 N5．把一个力分解为两个力时()A．一个分力变大时，另一个分力一定要变小B．两个分力不能同时变大C．无论如何分解，两个分力不能同时小于这个力的一半D．无论如何分解，两个分力不能同时大于这个力的2倍6．如图所示，在同一平面内，大小分别为1 N、2 N、3 N、4 N、5 N、6 N的六个力共同作用于一点，其合力大小为()A．0 B．1 N C．3 N D．6 N7．某物体在n个共点力的作用下合力为零，若把其中一个力F1的方向沿顺时针方向转过90°，而保持其大小不变，其余力保持不变，则此时物体所受的合力大小为() A．F1 B.2F1C．2F1 D．08.如图所示，物体M在斜向右下方的推力F作用下，在水平地面上恰好做匀速运动，则推力F和物体M受到的摩擦力的合力方向()A．竖直向下B．竖直向上C．斜向下偏左D．斜向下偏右9．水平横梁一端A插在墙壁内，另一端装小滑轮B.轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过小滑轮后悬挂一质量m＝10 kg的重物，∠CBA＝30°，如图所示，则小滑轮受到轻绳的作用力为多大(取g＝10 m/s2)?10．如图所示，在水平地面上放一质量为1.0 kg的木块，木块与地面间的动摩擦因数为0.6，在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2，已知F1＝3.0 N，F2＝4.0 N，取g＝10 m/s2，则木块受到的摩擦力为多少？若将F2顺时针转90°，此时木块在水平方向上受的合力大小为多少？11．如设有五个力同时作用于质点P，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和三条对角线，如图所示，这五个力中的最小力的大小为F，则这五个力的合力等于()A．3F B．4F C．5F D．6F12．(多选)将质量为m的长方形木块放在水平桌面上，用与水平方向成α角的斜向右上方的力F拉木块，如图所示，则()A．力F的水平分力为F cos αB．力F的竖直分力为F sin α，它使物体m对桌面的压力比mg小C．力F的竖直分力为F sin α，它不影响物体对桌面的压力D．力F与木块重力mg的合力方向可以竖直向上13．F1、F2的合力为F，已知F1＝20 N，F＝28 N，那么F2的取值可能是()A．40 N B．70 N C．100 N D．6 N14．在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19 N、40 N、30 N和15 N，方向如图所示，求它们的合力．15．在探究合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条．(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，正确的是______．A．将橡皮条拉伸相同长度即可B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度C．将弹簧测力计都拉伸到相同刻度D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是________．A．两细绳必须等长B．弹簧测力计、细绳、橡皮条都应与木板平行C．用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差应尽可能大D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些第三章 相互作用——力4 力的合成与分解【例1】答案：AD解析：F 1、F 2同时增大一倍，F 也增大一倍，选项A 正确．F 1、F 2同时增加10 N ，F 不一定增加10 N ，选项B 错误．F 1增加10 N ，F 2减少10 N ，F 可能变化，选项C 错误．若F 1、F 2中的一个增大，F 不一定增大，选项D 正确． 【例2】答案：40 3 N (2)(403－30) N 或(403＋30) N 解析：(1)当F 2最小时，如图甲所示，F 1和F 2垂直，此时F 1＝F cos30°＝80×32N ＝40 3 N. (2)根据图乙所示，F sin 30°＝80 N×12＝40 N<F 2，则F 1有两个值． F 1′＝F cos 30°－F 22－（F ·sin 30°）2＝(403－30) NF 1″＝(403＋30) N.【例3】答案：AC解析：因F 2＝33F >F sin 30°，故对应的F 1的大小有两种可能． 如图所示，F 1的两个解分别对应于三角形的边长OC 和OD 的长度，由三角形的特点和对称性得CB ＝BD ＝F 22－⎝⎛⎭⎫F 22＝36F ，所以F 1＝32F ±36F ，A 、C 正确． 【例4】答案：50(3－1) N 252(3－1) N解析：此题可以用平行四边形定则求解，但因其夹角不是特殊角，计算麻烦，如果改用正交分解法则简便得多．以C 为原点建立直角坐标系，设x 轴水平，y 轴竖直，在图上标出F AC 和F BC 在x 轴和y 轴上的分力．F ACx ＝F AC sin 30°＝12F AC ， F ACy ＝F AC cos 30°＝32F AC ， F BCx ＝F BC sin 45°＝22F BC ， F BCy ＝F BCy cos 45°＝22F BC . 在x 轴上，F ACx 与F BCx 大小相等：12F AC ＝22F BC ；① 在y 轴上，F ACy 与F BCy 的合力与重力相等：32F AC ＋22F BC ＝50 N ；② 联立①②得，绳BC 的拉力和绳AC 的拉力：F BC ＝25(6－2) N ＝252(3－1) N ，F AC ＝50(3－1) N.【例5】答案：(1)见解析图 (2)甲解析：(1)F 1和F 2的合力图示如图所示．(2)用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮筋拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮筋拉力一定在同一直线上，故甲符合实验事实．随堂练习1、答案：AD解析：力的合成遵循力的平行四边形定则，力是矢量，既有大小，又有方向，所以求几个力的合力是求这几个力的矢量和，C 错，合力的大小可能大于任何一个分力，也可能小于任何一个分力，D 对．2、答案：A解析：当8 N 的力减小到6 N 时，两个力的合力最小为0，若再减小，两力的合力又将逐渐增大，两力的合力最大为6 N ，故A 正确．3、答案：B解析：两个分力之和为最大值，两个分力之差为最小值，即F 1＋F 2＝5 N ，F 1－F 2＝1 N ．解得F 1＝3 N ，F 2＝2 N 2，B 正确．4、答案：ABC解析：三力方向相同时合力有最大值，即4 N ＋5 N ＋8 N ＝17 N ，而F 1＝4 N 和F 2＝5 N 这两力合力F 的最大值为9 N ，最小值为1 N ，另一力为8 N ，且1 N<8 N<9 N ，取F 1和F 2适当夹角，可使其合力F 的大小为8 N ，再取F 3的方向与F 的方向相反，则F 1、F 2、F 3合力为零，此即为最小值，故三力合力的取值范围为0≤F ≤17 N ，选A 、B 、C.5、答案：C解析：设把一个力F 分解为F 1、F 2两个分力，当F 1、F 2在一条直线上且方向相反时，则有F ＝|F 1－F 2|，当F 1变大时，F 2也变大，A 、B 错．F 1、F 2可以同时大于F 的2倍，D 错．当将F 沿一条直线分解为两个方向相同的力F 1、F 2时，则有F ＝F 1＋F 2，可知F 1、F 2不可能同时小于12F ，C 对． 6、答案：D解析：三对共线的分力分别求合力，大小均为3 N ，方向如图所示．夹角为120°的两个3 N 的力的合力为3 N ，且沿角平分线方向，故所给六个力的合力为6 N ．D 正确．7、答案：B解析：物体受n 个共点力作用合力为零，则其中n －1个力的合力一定与剩下来的那个力等大反向，故除F 1以外的其他各力的合力的大小也为F 1，且与F 1反向，故当F 1转过90°时，合力应为2F 1.B 正确．8、答案：A解析：物体M 受四个力作用(如图所示)，支持力F N 和重力G 的合力一定在竖直方向上，由平衡条件知，摩擦力F ′和推力F 的合力与支持力F N 和重力G 的合力必定等大反向，故F ′与F 的合力方向竖直向下．A 正确．9、答案：100 N解析：以滑轮与绳子的接触点B 为研究对象．悬挂重物的轻绳的拉力F ＝mg ＝100 N ，BC 段绳子在B 处有沿绳子斜向上的拉力、BD 段绳子在B 处有沿绳子竖直向下的拉力，大小都是100 N ，受力示意图如图所示∠CBD ＝120°，则∠CBE ＝∠DBE ＝60°，即△CBE 是等边三角形，故滑轮受到绳子的作用力大小为F 合＝100 N.10、答案：5.0 N 1.0 N解析：由平行四边形定则可知，图中F 1与F 2的合力F ＝F 21＋F 22＝5.0 N ．若木块滑动时，木块受到的滑动摩擦力大小为F ′＝μF N ＝μmg ＝6.0 N ．由于F <F ′，故木块处于静止状态，木块与地面间的摩擦力为静摩擦力，大小与F 相等，即为5.0 N.当F 2顺时针旋转90°时，F 1与F 2方向相同．它们的合力为F 1＋F 2＝7.0 N>6.0 N ．此时木块运动受滑动摩擦力作用，木块受的合力为1.0 N.11、答案：D解析：根据平行四边形定则，F 1和F 4的合力为F 3，F 2和F 5的合力为F 3，所以五个力的合力等于3F 3，因为F 1=F ，根据几何关系知，F 3=2F ，所以五个力的合力大小为6F ，方向沿F 3方向，故选D 。

高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.如图所示，光滑的大圆环固定在竖直平面上，圆心为O点，P为环上最高点，轻弹簧的一端固定在P点，另一端栓连一个套在大环上的小球，小球静止在图示位置平衡，则（）A．弹簧可能处于压缩状态B．大圆环对小球的弹力方向可能指向O点C．小球受到弹簧的弹力与重力的合力一定指向O点D．大圆环对小球的弹力大小可能小于球的重力，也可能大于球的重力【答案解析】C【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】对小球受力分析，根据共点力平衡，分析弹簧的弹力方向，作出正确的受力分析图，根据相似三角形分析大圆环对小球的弹力和小球重力的大小关系．【解答】解：A、若弹簧处于压缩状态，弹簧对小球的弹力方向沿弹簧向外，还受到重力和圆环对小球指向圆心的弹力，这三个力不可能平衡，所以弹簧处于伸长状态，受力如图所示，故A错误．B、由A选项分析可知，大圆环对小球的弹力方向背离圆心O，故B错误．C、小球受重力、弹簧的拉力以及大圆环对它的弹力处于平衡，小球受到弹簧的弹力与重力的合力与大圆环对小球弹力大小相等，方向相反，可知指向圆心O，故C正确．D、如图，△G′NB∽△PQO，因为，可知大圆环对小球的弹力等于小球的重力，故D错误．故选：C．2.如图所示，一个半径为R的圆球，其重心不在球心O上，将它置于水平地面上，则平衡时球与地面的接触点为A；若将它置于倾角为30°的粗糙斜面上，则平衡时（静摩擦力足够大）球与斜面的接触点为B．已知AB段弧所对应的圆心角度数为60°，对圆球重心离球心O 的距离以下判断正确的是（）A． B． C． D．【答案解析】D【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】将球置于水平地面上，球受重力和支持力，二力平衡，故重力的作用点在OA连线上的某个点；将球置于倾角为30°的粗糙斜面上，以B位置为支点，根据力矩平衡条件．合力的力矩为零，故重力的力矩一定为零，故重心也在过B的竖直线上，一定是该线与OA的交点【解答】解：将球置于水平地面上，球受重力和支持力，二力平衡，故重力的作用点在OA 连线上将球放在斜面上，以B为支点，根据力矩平衡条件，合力矩为零，故重力的力矩一定为零，故重心也在过B的竖直线上，一定是该线与OA的交点，如图所示：故选：D3.有一个直角支架AOB，A0水平放置，表面粗糙，OB竖直放置，表面光滑．A0上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环用一质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图，现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和细绳上的拉力FT的变化情况是（）A．FN不变，FT变大 B．FN不变，FT变小C．FN变大，FT变大 D．FN变大，FT变小【答案解析】B【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】分别以两环组成的整体和Q环为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件研究AO 杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况．【解答】解：以两环组成的整体，分析受力情况如图1所示．根据平衡条件得，N=2mg保持不变．再以Q环为研究对象，分析受力情况如图2所示．设细绳与OB杆间夹角为α，由平衡条件得，细绳的拉力T=，P环向左移一小段距离时，α减小，cosα变大，T变小，即FN不变，FT变小．故选：B4.已知两个力的合力大小为18N，则这两个力不可能是（）A．10N，20N B．18N，18N C．8N，7N D．20N，28N【答案解析】C【考点】力的合成．【分析】当两力互成角度时，利用平行四边形法则或三角形法则求出合力．本题中两个分力同向时合力最大，反向时合力最小．【解答】解：两个力合力范围F1+F2≥F≥|F1﹣F2|两个力的合力大小为18N，带入数据A、30N≥F≥10N，故A正确．B、36N≥F≥0N，故B正确．C、15N≥F≥1N，故C错误．D、48N≥F≥8N，故D正确．本题选不可能的，故选C．5.如图所示，四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上，将四个质量相同的物块放在斜面顶端，因物块与斜面的摩擦力不同，四个物块运动情况不同．A物块放上后匀加速下滑，B物块获一初速度后匀速下滑，C物块获一初速度后匀减速下滑，D物块放上后静止在斜面上．若在上述四种情况下斜面体均保持静止且对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4，则它们的大小关系是（）A．F1=F2=F3=F4 B．F1＞F2＞F3＞F4 C．F1＜F2=F4＜F3 D．F1=F3＜F2＜F4【答案解析】C【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】当物体系统中存在超重现象时，系统所受的支持力大于总重力，相反，存在失重现象时，系统所受的支持力小于总重力．若系统的合力为零时，系统所受的支持力等于总重力，【解答】解：设物体和斜面的总重力为G．第一个物体匀加速下滑，加速度沿斜面向下，具有竖直向下的分加速度，存在失重现象，则F1＜G；第二个物体匀速下滑，合力为零，斜面保持静止状态，合力也为零，则系统的合力也为零，故F2=G．第三个物体匀减速下滑，加速度沿斜面向上，具有竖直向上的分加速度，存在超重现象，则F3＞G；第四个物体静止在斜面上，合力为零，斜面保持静止状态，合力也为零，则系统的合力也为零，故F4=G．故有F1＜F2=F4＜F3．故C正确，ABD错误．故选：C6.已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N．则（）A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的C．F2有两个可能的方向 D．F2可取任意方向【答案解析】C【考点】力的合成．【分析】已知合力的大小为50，一个分力F1的方向已知，与F成30°夹角，另一个分力的最小值为Fsin30°=25N，根据三角形定则可知分解的组数．【解答】解：已知一个分力有确定的方向，与F成30°夹角，知另一个分力的最小值为Fsin30°=25N而另一个分力大小大于25N小于30N，所以分解的组数有两组解．如图．故C正确，ABD错误故选C．7.（多选题）如图，三块质量相同的木块A、B、C叠放在水平桌面上，水平衡力F作用在木块B上，三木块以共同速度v沿水平桌面匀速移动，下列说法正确的是（）A．B作用于A的静摩擦力为零 B．B作用于A的静摩擦力为C．B作用于C的静摩擦力为 F D．B作用于C的静摩擦力为F【答案解析】AD【考点】共点力平衡的条件及其应用；静摩擦力和最大静摩擦力；力的合成与分解的运用．【分析】三个木块以相同速度做匀速直线运动，受力都平衡，分别以A和AB整体为研究对象，分析B作用于A的静摩擦力和C作用于B的静摩擦力．【解答】解：A、B以A为研究对象，分析得知A相对于B没有运动趋势，则B作用于A 的静摩擦力为零，否则A所受合力不为零，不可能做匀速直线运动．故A正确，B错误．C、D以AB作为整体为研究对象，根据平衡条件可知，C对B的静摩擦力大小等于F，方向与F相反，则知B作用于C的静摩擦力为F．故C错误，D正确．故选：AD．8.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．【答案解析】B【考点】力的合成．【分析】设两个力分别为F1和F2，根据已知条件并运用平行四边形定则列式分析即可．【解答】解：两力同向时，有F1+F2=A两力反向时，有F1﹣F2=B解得，；两个力垂直时，有解得F=故选B．9.物体在以下三个共点力作用下，可能做匀速直线运动的是A．1N、6N、8N B．3N、6N、2NC．7N、2N、6N D．5N、9N、15N【答案解析】C【解题思路】试题分析：做匀速直线运动，则物体必须受力平衡，合力为零，三力合成时，如果三力满足任意两力之和大于等于第三个力，任意两力之差小于等于第三个力，则这三个力合力为零，故只有C满足，选项C正确。

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。

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 =+，12tan 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 ．1FB ．12FC ．12FD ．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（ ） 【例4】 A ．F 1、F 2同时增大一倍，F 也增大一倍 【例5】 B ．F 1、F 2同时增加10N ，F 也增加10N 【例6】 C ．F 1增加10N ，F 2减少10N ，F 一定不变【例7】 D ．若F 1、F 2中的一个增大，F 不一定增大【例8】 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9】 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 ．20NB ．30NC ．40ND ．60N【例10】 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11】 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 ）（） A ．3m B ．2m C ．1m 2D ．3m 【例12】 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θ，则( ) A ．物体B 受到的摩擦力可能为0 B ．物体B 受到的摩擦力为m A gcosθ C ．物体B 对地面的压力可能为0 D ．物体B 对地面的压力为m B g －m A gsinθ【例13】 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θ的关系曲线，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 ．2N≤F≤14N B ．2N≤F≤10NC ．两力大小分别为2N 、8ND ．两力大小分别为6N 、8N【例14】 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P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止，下列判断正确的是????( )．A ．F 1>F 2>F 3B ．F 3>F 1>F 2C ．F 2>F 3>F 1D ．F 3>F 2>F 1【例15】 如图所示，O 是等边三角形ABC 的中心，D 是三角形中的任意一点，如果作矢量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的长度表示为()A ．B ．2C ．3D ．4知识点2力的分解1．分力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．（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，即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1F 和2F 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xF 和y F ：（式中的1x F 和1y F 是1F 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：22x y F F F =+．设合力的方向与x 轴正方向之间的夹角为α，因为tan y xF F α=，特别的,多力平衡时：0F =，则可推得0x F =，0y F =．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)，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：图1图2(2)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|<F<F1＋F2，有两个解．分解如图2. 题型一.对分力合力的理解【例16】 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D ．分解一个力往往根据它产生的效果来分解它题型二分力解的讨论【例17】 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（）A ．只有惟一一组解B ．一定有两组解C ．可能有无数个解D ．可能有两组解【例18】 把一个力分解为两个力1F 和2F ，已知合力为40N F =，1F 与合力的夹角为30︒，如图所示，若2F 取某一数值，可使1F 有两个大小不同的数值，则2F 大小的取值范围是什么？【例19】 把一个已知力F 分解，要求其中一个分力F 1跟F 成30°角，而大小未知；另一个分力，130︒F（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.图3－5－3但方向未知，则F 1的大小可能是()A．B．C．D．【例20】如图所示，F1、F2为有一定夹角的两个力，L为过O点的一条直线，当L取什么方向时，F1、F2在L 上分力之和为最大（）A．F1、F2合力的方向B．F1、F2中较大力的方向C．F1、F2中较小力的方向D．以上说法都不正确【例21】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．【例22】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．【变力问题】甲乙丙丁【例23】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，则两绳对物体的拉力的合力（）A．大小不变B．逐渐增大C．逐渐减小D．先减小后增大【例24】如图所示，物体A在同一平面内的四个共点力F1、F2、F3和F4的作用下处于静止状态，若其中力F1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（）A．2F1B．F1C．F1D．F1【例25】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（）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26】如图所示，用一根长为l的细绳一端固定在O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()A ．mgB ．mgC ．mgD ．mg【例27】 如图所示，质量为m 的球放在倾角为α的光滑斜面上，试分析挡板AO 与斜面间的倾角β多大时，AO 所受压力最小?课后练习题1. 在以下进行的力的分解中，正确的说法是（）A ．一个2N 的力能够分解为6N 和3N 的两个共点力B ．一个2N 的力能够分解为6N 和5N 的两个共点力C ．一个10N 的力能够分解为5N 和4N 的两个共点力D ．一个10N 的力能够分解为两个大小都是10N 的共点力2. 右图给出了六个力1234456F F F F F F F 、、、、、、，它们作用于同一点O ，大小已在图中标出，相邻的两个力之间的夹角均为60︒，则这六个力的合力大小为（）A ．20NB ．40NC ．60ND ．03.4. 如图所示，轻绳MO 和NO 共同吊起质量为m 的重物．MO 与NO 垂直，MO 与竖直方向的夹角30θ=︒．已知重力加速度为g ．则（ ） A ．MO 所受的拉力大小为3mgB ．MO 所受的拉力大小为23mg C ．NO 所受的拉力大小为3mg D ．NO 所受的拉力大小为2mg5.6. 如图所示，一木块在拉力F 的作用下，沿水平面做匀速直线运动，则拉力F 和摩擦力f F 的合力的方向是（）A ．向上偏右B ．向上偏左C ．向上D ．向右7. 将一个力10N F =分解为两个分力，已知一个分力的方向与F 成30︒角，另一个分力的大小为6N ，则在分解中（） αβAOA ．有无数组解B ．有两解C ．有惟一解D ．无解8. 在图中电灯的重力为20N ，绳AO 与天花板间的夹角为45︒，绳BO 水平．求绳AO 、BO 所受的拉力． 9.10. 一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登，由于身背较重的行囊，重心上移至肩部的O 点，总质量为60kg ．此时手臂与身体垂直，手臂与岩壁夹角为53°．则手受到的拉力和脚受到的作用力分别为(设手、脚受到的作用力均通过重心O ，g 取10 m/s 2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)( ) A ．360N480N B ．480N360N C ．450N800ND ．800N450N11. 如图所示装置，两物体质量分别为1m 、2m ，悬点ab 间的距离大于滑轮的直径，不计一切摩擦，若装置处于静止状态，则（）A ．2m 可以大于1mB ．2m 一定大于12mC ．2m 可能等于12mD ．1θ一定等于2θ12. 如图所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60o 角的力1F 拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30o 角的力2F 推物块时，物块仍做匀速直线运动．若1F 和2F 的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为（）A ．31-B ．23-C ．3122- D ．1-32b θ2θ1m 1m 2aC ABO。

力的合成和分解1.通过实验探究，得出力的合成与分解遵从的规律——平行四边形定则。

2.会用作图法和直角三角形的知识解决共点力的合成与分解问题。

3.运用力的合成与分解知识分析日常生活中的相关问题，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。

一、共点力如果几个力共同作用在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，这样的一组力叫做共点力.二、合力和分力1、定义：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.2、关系：合力与分力之间的关系是一种等效替代的关系，合力作用的效果与分力共同作用的效果相同.三、力的合成和分解1、力的合成(1)定义：求几个力的合力的过程. (2)运算法则①平行四边形定则：求两个互成角度的分力的合力，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.如图甲所示，F1、F2为分力，F 为合力.②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的起点到第二个矢量的终点的有向线段为合矢量.如图乙，F1、F2为分力，F 为合力.2、共点力合成的方法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：根据平行四边形定则作出力的示意图，然后利用勾股定理、三角函数、正弦定理等求出合力.3、合力范围的确定（1）两个共点力的合力范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.①两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小.②合力的大小不变时，两分力随夹角的增大而增大.③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）三个共点力的合力范围①最大值：三个力同向时，其合力最大，为F max＝F1＋F2＋F3.②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，则合力的最小值等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和，即F min＝F1－(F2＋F3)(F1为三个力中最大的力).（3）计算法：几种特殊情况的共点力的合成。

高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.如图所示，放在光滑水平桌面上的物体m2，通过跨过定滑轮的绳和物体m1相连．释放m1后系统加速度大小为a1．如果取走m1，用大小等于m1所受重力的力F向下拉绳，m2的加速度为a2，则（不计滑轮摩擦及绳的质量）（）A．a1＜a2 B．a1=a2 C．a1＞a2 D．a2=a1/2【答案解析】A【考点】牛顿运动定律的综合应用；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律．【分析】当在绳的B端挂一质量为m的物体时，对整体分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时，对A分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，然后进行比较．【解答】解：当在绳的B端挂一质量为m的物体时，对整体分析，有：mg=（M+m）a1，则有：a1=当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时，对A分析，有：mg=Ma2，a2=则a1＜a2；故选：A2.同一平面内的三个力，大小分别为4N、6N、7N，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为A.17N、3NB.17N、0C.9N、0D.5N、3N【答案解析】B试题分析：当三个力作用在同一直线、同方向时，三个力的合力最大，即F=4N+6N+7N=17N．4N、6N的最大值为10N，最小值为2N，因此7N在最大与最小之间，因此三个力合力能够为零，则合力最小值为0．故选：B．考点：力的合成。

3.一质量为10kg的物体，受到大小分别为2N、4N、5N的作用，其合力最小为多少牛：A．3 N B．11N C．0 N D．无法确定【答案解析】C试题分析：2N、4N的合力范围为2N到6N，而5N在此范围内，则最小值为0N；故C正确，ABD错误．故选C。

考点：力的合成【名师点睛】两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角180°时合力最小，合力范围为：|F1+F2|≥F≥|F1-F|．4.两个大小相等同时作用于同一物体的共点力，当它们间的夹角为90°时，其合力大小为F；当它们间的夹角为120°时，合力的大小为（）A．2F B． F C． D． F【答案解析】B【考点】力的合成．【分析】两个大小相等的共点力F1、F2，当它们间夹角为90°时可以根据勾股定理计算出力的大小，在夹角为120°时，合力与分力的大小时相等，从而求出合力的大小．【解答】解：当两个力之间的夹角为90°时合力大小为F，根据勾股定理，知：F1=F2=．当两个力夹角为120°时，根据平行四边形定则知：F合=F1=．故B正确，A、C、D错误．故选：B．5.两个共点力互相垂直，大小分别为3N和4N．合力为（）A．1N B．3N C．5N D．7N【答案解析】C【考点】力的合成．【分析】F1、F2为两个相互垂直的共点力，根据勾股定理课求得F的大小，从而即可求解．【解答】解：F1、F2为两个相互垂直的共点力，F1的大小等于3N，F2的大小等于4N，所以根据勾股定理可得，F=N=5N，故C正确，ABD错误；故选：C．6.下面关于合力和它的两个分力的关系的叙述中，正确的是( )A．合力一定大于其中任意的一个分力B．合力有可能小于其中任意一个分力C．两个分力的大小不变夹角在0～180°之间变化，夹角越大，其合力也越大D．两个力和的夹角不变，大小不变，只要增大，合力F就一定增大【答案解析】B试题分析：根据平行四边形定则，合力可以大于分力、或小于分力、或等于分力，A错误B 正确；根据力的平行四边形定则可知，在0～180°间，两个分力的夹角越大，合力的大小越小，故C错误；如果夹角不变，大小不变，只要增大，合力F可以减小，也可以增加，故C错误；考点：考查了力的合成【名师点睛】对于力的合成中合力的大小不能盲目下结论，因根据平行四边形或一些实例进行分析判断．7.(多选)三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们合力F的大小，下列说法中正确的是（）A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3B．F可能比F1、F2、F3中的某一个小C．若F1：F2：F3=3：6：8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零D．若F1：F2：F3=3：6：2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力为零【答案解析】BC试题分析：三个力的合力最小值不一定为零，三个力最大值等于三个力之和．故A错误．合力可能比三个力都大，也可能比三个力都小．故B正确．若F1：F2：F3=3：6：8，设F1=3F，则F2=6F，F3=8F，F1、F2的合力范围为，8F在合力范围之内，三个力的合力能为零．故C 正确．若F1：F2：F3=3：6：2，设F1=3F，则F2=6F，F3=2F，F1、F2的合力范围为，2F不在合力范围之内，三个力的合力不可能为零．故D错误．故选BC。

力的合成与分解总结1、力的合成合力与分力的定义当一个物体受到几个力的共同作用时，我们可以求出一个力，这个力产生的效果跟原来几个力的效果相同。

这个力就叫做那几个力的合力，其他的几个力就叫做分力。

例题1：对合力与分力概念的理解一件行李重为G，被绳OA和OB吊在空中，OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2，如图所示，则（）A.F1、F2的合力是GB.F1、F2的合力是FC.行李对绳OA的拉力方向与F1方向相反，大小相等D.行李受到重力G、OA绳的拉力F1、OB绳的拉力F2，还有F共四个力作用答案详解此题答案为：BC。

解：AB、图中F1、F2的合力为F，合力与分力是等效替代的关系，所以两个绳子的拉力的合力不是重力，故A错误，B正确；C、行李对绳OA的拉力与绳对行李的拉力F1是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故C正确；D、行李受重力和两绳的拉力，共3个力作用，F是两个拉力的合力，不是物体实际受到的力，它与两个分力之间的关系是一种等效替代关系，故D错误。

故选BC。

【解题方法提示】行李受重力和两绳的拉力F1、F2处于平衡状态，根据共点力平衡条件分析F1和F2两个力的合力大小；根据牛顿第三定律分析绳子对行李的拉力与行李对绳子的拉力关系；分析物体的受力时，合力不是物体实际受到的力，据此解答。

例题2：对受力分析变力的理解用水平力F推静止在斜面上的物块,当力F由零开始逐渐增大而物块仍保持静止状态,则物块( )A.所受合力逐渐增大B.所受斜面摩擦力逐渐增大C.所受斜面弹力逐渐增大D.所受斜面作用力逐渐变小答案详解C解:A、物块保持静止,合力保持为零不变.故A错误B、当力F较小时,物块受力图如图1.根据平衡条件得,当F增大时,f减小;当力F较大时,物块受力图如图2.根据平衡条件得,当F增大时,f增大.故B错误.C、,F增大时,N增大.所以C选项是正确的.D、物块所受斜面的作用力与重力和力F的合力大小相等,等于,当F增大时,物块所受斜面的作用力增大.故D错误.所以C选项是正确的解析:物块保持静止,合力保持为零不变.以物块为研究对象,根据平衡条件分析:物块所受斜面的摩擦力先减小,后增大.弹力逐渐增大.物块所受斜面的作用力与重力和力F的合力大小相等,逐渐增大.总结：1、合力与分力的关系⎪⎩⎪⎨⎧）化，合力同时发生变化力瞬时对应。

高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.停在水平地面上的小车内，用绳子AB、BC栓住一个重球，绳BC呈水平状态，绳AB的拉力为T1，绳BC的拉力为T2．若小车由静止开始加速向左运动，但重球相对小车的位置不发生变化，则两绳的拉力的变化情况是（）A．T1变大，T2变小 B．T1变大，T2变大C．T1不变，T2变小 D．T1变大，T2不变【答案解析】C【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】本题以小球为研究对象，分析受力，根据牛顿第二定律得到绳AB的拉力T1和绳BC的拉力T2与加速度的关系，即分析两绳拉力的变化情况．【解答】解：以小球为研究对象，分析受力：重力mg、绳AB的拉力T1和绳BC的拉力T2，如图．设小车的加速度为a，绳AB与水平方向的夹角为θ，根据牛顿第二定律得T1sinθ=mg①T1cosθ﹣T2=ma ②由①得 T1=，由②得 T2=mgcotθ﹣ma可见，绳AB的拉力T1与加速度a无关，则T1保持不变．绳BC的拉力T2随着加速度的增大而减小，则T2变小．故C正确．故选C2.（多选题）作用于同一点的两个力，大小分别为F1 = 5N，F2 = 4N，这两个力的合力F与F1的夹角为θ，则θ可能为（）A．30°B．45°C．75°D．90°【答案解析】AB【解题思路】试题分析：根据力的三角定则作出两个力F1和F2合力F，如图根据几何知识可知，当F2与合力F垂直时，θ最大且为θm，则有：,可得：，所以只要比530小的角度都有可能，即θ可能为30°和45°，选项A、B均正确，C、D均错误，选项A、B均正确，C、D均错误。

考点：力的合成与分解【名师点睛】本题主要考查了力的合成与分解。

该题的实质是极值问题，采用作图法分析极值的条件是常用的方法。

根据三角形定则，应用作图法，求出合力F与F1的夹角θ的最大值，再进行选择。

此题属于基础题。

高中物理必修一 力的合成与分解基本方法和典型例题力的合成与分解体现了用等效的方法研究物理问题。

合成与分解是为了研究问题的方便而 引人的一种方法。

用合力来代替几个力时必须把合力与各分力脱钩，即考虑合力则不能考虑分力，同理在力的分解时只考虑分力而不能同时考虑合力。

1．力的合成（1）力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”（合力）。

力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。

（2）平行四边形定则可简化成三角形定则。

由三角形定则还可以得到一个有用的推论：如果n 个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n 个力的合力为零。

（3）共点的两个力合力的大小范围是 |F1－F2| ≤ F 合≤ F1＋F2（4）共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零。

【例1】物体受到互相垂直的两个力F1、F2的作用，若两 力大小分别为5 N 、５ N ，求这两个力的合力．解析：根据平行四边形定则作出平行四边形，如图所示，由于F1、F2相互垂直，所以作出的平行四边形为矩形，对角线分成的两个三角形为直角三角形，由勾股定理得： N=10 N合力的方向与F1的夹角θ为： θ＝30° 2．力的分解（1）力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边。

（2）两个力的合力惟一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为无数组分力，但在具体问题中，应根据力实际产生的效果来分解。

【例2】将一个力分解为两个互相垂直的力，有几种分法？解析：有无数种分法，只要在表示这个力的有向线段的一段任意画一条直线，在有向线段的另一端向这条直线做垂线，就是一种方法。

如图所示。

（3）几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。

②已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。

高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.如图所示，mA=4.0kg，mB=2.0kg，A和B紧靠着放在光滑水平面上，从t=0 时刻起，对B 施加向右的水平恒力 F2=4.0N，同时对A施加向右的水平变力F1，F1变化规律如图所示．下列相关说法中正确的是（）A．当t=0 时，A、B 物体加速度分别为aA=5m/s，aB=2m/sB．A 物体作加速度减小的加速运动，B 物体作匀加速运动C．t=12s时刻 A、B 将分离，分离时加速度均为 a=2m/s2D．A、B 分离前后，A 物体加速度变化规律相同【答案解析】C【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】对AB整体进行分析，当AB之间没有力的作用时求出B的加速度为临界速度；若A的加速度大于大于B的加速度，则AB以相同的加速度运动，若A的加速度小于B的加速度，则B做匀速运动，A做加速度越来越小的加速运动，分情况讨论即可求解．【解答】解：若AB之间没有力的作用，则aB===2m/s2，A、当t=0时，F1=20N，而mA=4.0kg，所以F1单独作用在A上的加速度大于AB之间没有力的作用时的加速度，此时AB一起运动，加速度为：a===4m/s2，故A错误；B、由A得分析可知：随着F1的减小，刚开始时AB在两个力的作用下做加速度越来越小的加速运动，故B错误；C、当F1单独在A上的加速度等于F2单独作用在B上的加速度时，AB之间恰好没有力的作用，此后F1继续减小，A的加速度继续减小，AB分离，根据牛顿第二定律得：F1=mAaB=4×2=8N，根据图象可知，此时t=12s，所以t=12 s时刻A、B将分离，分离时加速度均为a=2m/s2，故C正确；D、AB分离前，A受到F1和B对A的弹力作用，分离后A只受F1作用，A物体加速度变化规律不相同，故D错误．故选：C2.两个力F1和F2间的夹角为θ，两力的合力为F，以下说法正确的是（）A．若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越大B．合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大C．合力F可能比分力F1和F2中的任何一个力都小D．如果夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，则合力F大小可能不变【答案解析】A【考点】力的合成．【分析】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|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2；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．【解答】解：A、根据平行四边形定则的特点可知，若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F越大，故A正确；B、由力的合成方法可知，两力合力的范围|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2，所以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，故B错误；C、由力的合成方法可知，两力合力的范围|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2，所以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，故C错误；D、如果夹角不变，F1大小不变，只增大F2，合力F可以减小，也可以增加，故D错误；故选：A3.如图所示，被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球．若按力的实际作用效果来分解小球受到的重力G，则G的两个分力的方向分别是图中的（）A．1和4 B．3和4 C．2和4 D．3和2【答案解析】B【考点】力的分解．【分析】将力进行分解时，一般要按照力的实际作用效果来分解或按需要正交分解，若要按照力的实际作用效果来分解，要看力产生的实际效果．【解答】解：小球重力产生两个效果，一是使绳子拉伸，二是使斜面受压，故应按此两个方向分解，分别是3和4，故B正确，ACD错误．故选：B．4.如图所示，质量均为m的小球A、B用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F 的作用下，小球A、B处于静止状态．若要使两小球处于静止状态，且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变，则外力F的大小不可能为（）A．0.5mg B．mg C．2mg D．5mg【答案解析】A【考点】力的合成．【分析】对AB两球整体受力分析，受重力G，OA绳子的拉力T以及拉力F，其中重力大小和方向都不变，绳子的拉力方向不变大小变，拉力的大小和方向都变，根据共点力平衡条件，利用平行四边形定则作图可以得出拉力的最小值和最大值．【解答】解：对AB两球整体受力分析，受重力G=2mg，OA绳子的拉力T以及拉力F，三力平衡，将绳子的拉力T和拉力F合成，其合力与重力平衡，如图：当拉力F与绳子的拉力T垂直时，拉力F最小，最小值为Fmin=（2m）gsin30°，即mg；由于拉力F的方向具有不确定性，因而从理论上讲，拉力F最大值可以取到任意值，故A 错误，BCD正确．本题选择错误的，故选：A．5.如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平面上，B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接，连接B的一段细绳与斜面平行，A、B、C都处于静止状态．则（）A．B受到C的摩擦力一定不为零B．C受到水平面的摩擦力一定为零C．水平面对C的摩擦力方向一定向左D．水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等【答案解析】C【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】对于B物体：当B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时，B不受摩擦力．以BC组成的整体为研究对象，分析受力，画出力图，根据平衡条件分析地面对C的支持力和摩擦力大小和方向．【解答】解：A、当B的重力沿斜面向下的分力等于绳子的拉力时，B不受摩擦力．当B的重力沿斜面向下的分力不等于绳子的拉力时，B受摩擦力．则B受到C的摩擦力一定不为零．故A错误．BC、以BC组成的整体为研究对象，分析受力，画出力图如图．根据平衡条件得：水平面对C的摩擦力f=Fcosθ．方向水平向左．故B错误，C正确．D、由图得到水平面对C的支持力大小 N=GC+GB﹣Fsinθ＜GC+GB．故D错误．故选：C6.一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数（）图象如图所示．若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是（）A．汽车的功率B．汽车行驶的最大速度C．汽车所受到阻力D．汽车运动到最大速度所需的时间【答案解析】D试题分析：对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：其中，，联立得：，结合图线，有：时，，，解得：，，由于质量已知，故A错误，B也错误；当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图象可以知道，最大速度为，故C错误；汽车的初速度未知，故加速时间未知，故D正确。

高中物理①相互垂直的两个力合成，合力大小为F＝F21＋F22.、大小相等的两个力合成，其平行四边形为菱形，对角线相互垂直，合力大小为用量角器量得∠COE＝∠DOE所以合力方向竖直向下．(2)解析法：先画出力的平行四边形，如图乙所示，由于OE，两对角线垂直且平分，OD在力的平行四边形中，各线段的长度表示力的大小，则有F＝2F1cos 30°＝2×300×32N合力方向竖直向下．[针对训练1]两个大小分别为()A．F2≤F≤F1C．F1－F2≤F≤F1＋F2答案 C[针对训练2]如图5所示，用一根长上，已知绳能承受的最大张力为)()的两个作用效果，并求它的两个分力．如图所示)OB将重为G的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间，OB绳与竖直方向的夹角为之间的关系为()解析本题中选解法一力的作用效果分解法绳子OC的拉力如图甲所示．可得F A＝G tan θ，F B解法二正交分解法结点O受到三个力在水平方向和竖直方向分解F B cos θ＝F C＝G可解得F A＝G tan解法三力的合成法B．F1＝D．F2＝cos．定义：把各个力沿相互垂直的两个方向进行分解的方法用途：求多个共点力的合力时，往往用正交分解法．建立直角坐标系；通常选择共点力的作用点为坐标原点，让尽可能多把不在坐标轴上的各力沿坐标轴方向进行正交分解．的关系式为：F＝F2x＋两根轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上，上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力的大小范围．(g取10解析作出物体F sin θ＋F1sin θ－F cos θ－F2－F1cos由①式得F＝mg sin由②③式得F＝要使两绳都伸直，则有所以由③式得F由④式得F min＝综合得F的取值范围为[针对训练4]如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为轻质支架等长，与竖直方向均成23mg3mg和对斜面的压力F2可分解为使物体沿斜面下滑的力F1和垂直于斜面使物体紧压斜面的力是重力的一个分力，不是(物体)对斜面的压力和F2是G的两个分力，错．物体放在光滑斜面上只受到重力B．F D．F解析物体受力如右图，F cos θ＝F f，即．如图所示，重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上，将重力G分解为垂直斜面向下的力和平行斜面向下的力F2，那么()．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱．这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大B．mg sinθD．mg cosθF2cos θ2F9.在倾角为α的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角为一切摩擦，圆柱体质量为m，求拉力①式应改为：F由③得F＝mg1将④代入②，解得F N＝mg cos α－10.如图所示，轻绳A端固定，将B答案15 4l解析如右图所示，以与滑轮接触的那一小段绳子为研究对象，在任何一个平衡位置都在滑轮对它的压力(大小为G)和绳的拉力F1、F2共同作用下静止．而同一根绳子上的拉力大小F1、F2总是相等的，它们的合力F T是重力G的平衡力，方向竖直向上．因此以F1、F2为分力作力的合成的平行四边形一定是菱形．利用菱形对角线互相垂直平分的性质，结合相似三角形知识可得d2∶l2＝F12－G22∶F1，因为绳能承受的最大拉力是2G，所以d最大时F1＝F2＝2G，此时d2∶l2＝15∶4，所以d最大为154l.§课后作业§1．小明想推动家里的衣橱，但使出了很大的力气也推不动，他便想了个妙招，如图所示，用A、B 两块木板，搭成一个底角较小的人字形架，然后往中央一站，衣橱居然被推动了！下列说法中正确的是()A．这是不可能的，因为小明根本没有用力去推衣橱B．这是不可能的，因为无论如何小明的力气也没那么大C．这有可能，A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力D．这有可能，但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力解析由小明所受重力产生的效果，小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力，由于两个木板夹角接近180°，根据平行四边形定则，可知分力可远大于小明的重力，选项C正确．答案 C2．F1、F2是力F的两个分力．若F＝10 N，则下列不可能是F的两个分力的是()．A．F1＝10 N，F2＝10 NB．F1＝20 N，F2＝20 NC．F1＝2 N，F2＝6 ND．F1＝20 N，F2＝30 N解析本题考查合力和分力之间的关系，合力F和两个分力F1、F2之间的关系为|F1－F2|≤F≤|F1＋F2|，则应选C.答案 C3．某同学在单杠上做引体向上，在下列选项中双臂用力最小的是()．C．0.5 D 受力分析如图甲所示，由题意得F T cos θ＝F f1整体受力分析如图乙所示，由题意得2 C.3∶3块石块为研究对象，受力分析如图，石块静止，则．物块静止在固定的斜面上，分别按如下图所示的方向对物块施加大小相等的力四个图中的物块均处于平衡状态，都受到四个作用力：重力G、外力建立沿斜面方向和垂直于斜面方向的直角坐标系，如图所示．分别列出物块的平衡方程可得到：A图中F f A＝G sin θ；B图中F f B＝＋F)sin θ.B．物体可能受三个力作用D．物体一定受四个力作用角变大角变小B．mgD．F根据题意可知：两根轻绳与竖直杆间距正好组成等边三角形，对结点进行受力分析，根F T A方向不变，两绳拉力的合力重力大小和方向保持不变，如图所示，经分析可知，θ最小为。