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力的合成与分解【学习目标】知道合力与分力的概念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 知道共点力，知道平行四边形定则只适用于共点力 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 会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力能区别矢量和标量，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。
一. 本周教学内容：第一节力的合成第二节力的分解二. 教学目标1. 明确共点力、合力、分力、力的合成、力的分解的概念，理解合力与其分力在作用效果上满足等效替代关系；2. 会应用平行四边形定则进行力的合成和力的分解；3. 学会按力的作用效果对力进行分解，明确正交分解含义并学会正交分解；4. 了解各种力的分解方法以及解的情况；5. 明确力的合成与力的分解的辩证关系。
细解知识点一、共点力作用于同一物体且作用线能够相交于一点的几个力，称之为共点力。
二、力的合成1、合力与分力如果一个力作用在物体上与几个力共同作用在物体上产生的效果相同，那么这个力就是那几个力的合力，那几个力就是这个力的分力。
相同的效果包括使物体产生相同的形变或是使物体产生相同的加速度。
2、合力与分力的关系合力与分力是一种等效代换的关系。
下图中，物体在力F作用下处于静止状态，在力 F1、F2共同作用下也能处于静止状态，即F1、F2共同作用的效果与力F单独作用的效果相同，于是F是F1、F2的合力；F1、F2是力F的分力，从作用效果上可以相互替换。
即，对于下图而言，可以认为没有F1、F2作用，而是有力F作用，替换后，物体的运动状态保持不变。
3、力的合成（1）力的合成：已知分力求合力的过程称为力的合成。
（2）平行四边形定则：以表示两个分力的线段为邻边作平行四边形，该平行四边形的对角线表示合力的大小和方向。
（3）三角形定则与多边形定则4、两个共点力的合成总结（1）两个分力在一条直线上且同向时，它们的合力大小为两力之和，方向同两力方向。
（2）两个分力在一条直线上且反向时，它们的合力大小为两力之差，方向与较大分力方向相同。
（3）合力与分力的大小没有必然的联系，随分力间角度大小的不同，分力可能小于合力，也可能等于合力或大于合力。
（4）两个分力的大小保持不变，当两分力间的夹角变大时，合力变小。
当两分力间的夹角变小时，合力变大。
（5）合力的取值范围F1 F2 ≥ F ≥ |F1DF2|5、多力合成求解三个或三个以上共点力的合力时，可先求出任意两个力的合力，再求出此合力与第三个力的总合力，依次类推，直到求完为止，求多力合力时，与求解的顺序无关。
力的合成与分解知识要点归纳一、力的合成1．合力与分力：如果几个力共同作用产生的效果与某一个力单独作用时的效果相同，则这一个力为那几个力的，那几个力为这一个力的．2．共点力：几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力.3．力的合成：求几个力的的过程．4．平行四边形定则：两个力合成时，以表示这两个力的线段为作平行四边形，这两个邻边之间的就表示合力的大小和方向．二、力的分解1．力的分解：求一个力的的过程，力的分解与力的合成互为．2．矢量运算法则：(1)平行四边形定则(2)三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连结起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的为合矢量．3．力的分解的两种方法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方向画出平行四边形；③最后由平行四边形和数学知识(如正弦定理、余弦定理、三角形相似等)求出两分力的大小．2）正交分解法①正交分解方法：把一个力分解为互相垂直的两个分力，特别是物体受多个力作用时，把物体受到的各力都分解到互相垂直的两个方向上去，然后分别求出每个方向上力的代数和．②利用正交分解法解题的步骤首先：正确选择直角坐标系，通常选择共点力的作用点为坐标原点，直角坐标系的选择应使尽量多的力在坐标轴上．其次：正交分解各力，即分别将各力投影在坐标轴上，然后求各力在x 轴和y 轴上的分力的合力F x 和F y ：F x ＝F 1x ＋F 2x ＋F 3x ＋…，F y ＝F 1y ＋F 2y ＋F 3y ＋…再次：求合力的大小F ＝F x 2＋F y 2 ，确定合力的方向与x 轴夹角为θ＝arctan F y F x. 4．将一个力分解的几种情况：①已知合力和一个分力的大小与方向：有唯一解②已知合力和两个分力的方向：有唯一解③已知合力和两个分力的大小（两分力不平行）：当F1+F2<F 时无解；当F1+F2>F 时有两组解④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4所示则有三种可能：(F 1与F 的夹角为θ) 当F 2<F sin θ时无解；当F 2＝F sin θ或F 2≥F 时有一组解；当F sin θ<F 2<F 时有两组解．5．注意：(1)合力可能大于分力，可能等于分力，也可能小于分力的大小。
力的合成与分解知识点总结力是物理学中的一个重要概念，力的合成与分解是解决力学问题的基础。
下面我们来详细总结一下力的合成与分解的相关知识点。
一、力的合成1、合力的概念如果一个力作用在物体上产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，那几个力就叫做这个力的分力。
2、共点力如果几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力就叫做共点力。
3、力的合成法则（1）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。
（2）三角形定则将两个分力首尾相接，连接始端与末端的有向线段就表示合力的大小和方向。
4、合力的计算（1）已知两个分力的大小和方向，求合力的大小和方向，直接运用平行四边形定则或三角形定则计算。
（2）已知两个分力的大小和夹角θ，合力的大小可以通过公式：＄F ＝＼sqrt{F_1^2 ＋ F_2^2 ＋ 2F_1F_2\cos\theta}＄计算，合力的方向可以通过三角函数关系求得。
5、合力的范围（1）两个力的合力范围：＄｜F_1 F_2| ＼leq F ＼leq F_1 ＋ F_2$。
（2）三个力的合力范围：先求出其中两个力的合力范围。
再看第三个力在这个范围内的情况，从而确定三个力的合力范围。
二、力的分解1、力的分解的概念求一个已知力的分力，叫做力的分解。
2、力的分解遵循的原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或三角形定则。
3、力的分解的方法（1）按照力的实际作用效果进行分解。
例如，放在斜面上的物体受到的重力可以分解为沿斜面方向向下的分力和垂直斜面方向向下的分力。
（2）正交分解法将一个力沿着互相垂直的两个方向进行分解。
4、力的分解的唯一性（1）已知两个分力的方向，有唯一解。
（2）已知一个分力的大小和方向，有唯一解。
（3）已知两个分力的大小，其解的情况可能有：两力之和大于合力时，有两解。
高一物理《力的分解与合成》知识点讲解力的分解与合成是物理学中一个重要的概念，它有助于我们理解多个力合成为一个力的效果，以及一个力如何分解为多个力的效果。
以下是对该知识点的讲解。
1. 力的分解力的分解是指将一个力分解为多个力的效果。
这样做有助于我们更好地理解和分析力的作用。
在力的分解中，我们常使用正交分解法和图解法。
1.1 正交分解法正交分解法是将一个力分解为两个分力，其中一个与给定方向垂直，另一个与给定方向平行。
这种方法常用于解决斜面问题和倾斜物体问题。
在正交分解时，我们可以根据三角函数关系来计算力的分解分量。
1.2 图解法图解法是通过绘制矢量图来展示力的分解。
我们可以使用比例尺来确定力的大小和方向。
通过观察图示，我们可以清楚地看到力的分解效果。
图解法常用于解决平面力系统和多个力合成问题。
2. 力的合成力的合成是指将多个力合成为一个力的效果。
这有助于我们将多个力简化为一个力进行分析。
力的合成有两种常见方法：向量法和平行四边形法。
2.1 向量法向量法是通过将多个力的矢量相加或相减来求得合成结果。
在向量法中，我们需要将各个力的大小和方向用矢量表示，然后按照矢量相加或相减的规则进行计算。
最终的合成力的大小和方向由向量相加或相减的结果得出。
2.2 平行四边形法平行四边形法是通过构造平行四边形来展示力的合成。
我们可以使用比例尺来确定力的大小和方向，并用图示表达力的合成效果。
通过观察平行四边形的对角线，我们可以得到合成力的大小和方向。
力的分解与合成是物理学中非常实用的技巧。
通过运用这些技巧，我们可以更好地分析和解决力的问题，提高问题解决的效率。
以上是对高一物理《力的分解与合成》知识点的简要讲解。
希望对您的学习有所帮助！。
第五讲力的合成与分解理知识填要点一、力的合成1．合力与分力(1)定义：如果一个力跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的，那几个力就叫这个力的．(2)逻辑关系：合力和分力是一种关系．2．共点力：作用在物体的，或作用线的交于一点的力．3．力的合成：求几个力的的过程或方法．4．力的合成(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的有向线段为作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的和，如图2－2－1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，则此连线就表示的大小和方向，如图2－2－1乙所示．二、力的分解1．概念：求一个力的的过程，力的分解是力的合成的．2．遵循的原则：定则或定则．3．分解方法(1)按照力产生的进行分解．(2)按问题的需要进行分解．(3)正交分解：把各力沿互相垂直的方向分解．试身手夯基础1.(2011·江阴模拟)如图2－2－2所示，F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形，这三个力的合力最大的是 ( )2.有两个互成角度的共点力，夹角为θ，它们的合力F随θ变化的关系如图2－2－3所示，那么这两个力的大小分别是 ( )A．1 N和6 N B．2 N和5 NC．3 N和4 N D．3 N和3.5 N3．（多选）下列关于合力与分力的叙述正确的是 ( )A ．一个物体受到几个力的作用，同时也受到这几个力的合力的作用B ．几个力的合力总是大于它的各个分力中最小的力C ．一个力分解成两个力，可以得到无数对大小、方向不同的力D ．合力和它相应的一组分力可相互替代4．如图2－2－4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F 1和平行斜面向下的力F 2，那么( )A ．F 1就是物体对斜面的压力B ．物体对斜面的压力方向与F 1方向相同，大小为G cos αC ．F 2就是物体受到的静摩擦力D ．物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F 1和F 2共五个力的作用5．如图2－2－5所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，质量为m 的物体受外力F 1和F 2的作用，F 1方向水平向右，F 2方向竖直向上．若物体静止在斜面上，则下列关系正确的是( )A ．F 1sin θ＋F 2cos θ＝mg sin θ，F 2≤mgB ．F 1cos θ＋F 2sin θ＝mg sin θ，F 2≤mgC ．F 1sin θ－F 2cos θ＝mg sin θ，F 2≤mgD ．F 1cos θ－F 2sin θ＝mg sin θ，F 2≤mg高频考点全揭秘考点一 合力大小范围的确定[典例启迪][例1]（多选）三个共点力的大小分别为F 1＝5 N ，F 2＝10 N ，F 3＝20 N ，则它们的合力( )A ．不会大于35 NB ．最小值为5 NC ．可能为0D ．可能为20 N[归纳领悟][题组突破]1．两个大小分别为F 1和F 2(F 2＜F 1)的力作用在同一质点上，它们的合力的大小F 满足( )A ．F 2≤F ≤F 1 B.F 1－F 22≤F ≤F 1＋F 22C ．F 1－F 2≤F ≤F 1＋F 2D ．F 12－F 22≤F 2≤F 12＋F 222．（多选）物体受共点力F 1、F 2、F 3作用而做匀速直线运动，则这三个力可能选取的数为A ．15 N 、10 N 、6 NB ．3 N 、6 N 、4 N ( )C ．1 N 、2 N 、10 ND ．1 N 、6 N 、8 N3．如图2－2－6所示，一个物体由绕过定滑轮的绳拉着，分别用图中所示的三种情况拉住，在这三种情况下，若绳的张力分别为F 1、F 2、F 3，轴心对定滑轮的支持力分别为F N1、F N2、F N3.滑轮的摩擦、质量均不计，则( ) A．F1＝F2＝F3，F N1＞F N2＞F N3B．F1＞F2＞F3，F N1＝F N2＝F N3C．F1＝F2＝F3，F N1＝F N2＝F N3D．F1＜F2＜F3，F N1＜F N2＜F N3考点二合成法与分解法的应用[典例启迪][例2]（多选）如图2－2－7所示，用轻绳AO和OB将重为G的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静止状态，AO绳水平，OB绳与竖直方向的夹角为θ.则AO绳的拉力FA、OB绳的拉力FB的大小与G之间的关系为 ( )A．F A＝G tanθB．F A＝GtanθC．F B＝GcosθD．F B＝G cosθ[归纳领悟][题组突破]4．如图2－2－8所示，一轻绳上端固定，下端系一个质量为m的小球．现对小球施加一个F＝mg的水平拉力，使小球偏离竖直位置并保持静止，则轻绳与竖直方向的夹角为 ( )A．30° B．37°C．45° D．60°5．（多选）如图2－2－9所示，轻绳AO和BO共同吊起质量为m的重物．AO与BO垂直，BO 与竖直方向的夹角为θ，OC连接重物，则 ( )A．AO所受的拉力大小为mg sinθB．AO所受的拉力大小为mg sinθC．BO所受的拉力大小为mg cosθD．BO所受的拉力大小为mg cosθ6．如图2－2－10所示是剪式千斤顶，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°，则下列判断正确的是( )A．此时两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2.0×105 NC．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大D．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小考点三正交分解法的应用[典例启迪][例3] 如图2－2－11所示，两个大人和一个小孩沿河岸拉一条船前进，两个大人的拉力F1＝200 N、F2＝100 N，方向如图所示，要使船在河中间平行河岸行驶，试求：(1)小孩对船施加的最小力是多大？(2)在第(1)问的情况下，船受的拉力的合力为多大？[归纳领悟][题组突破]7．如图2－2－12所示，一架救援直升机通过软绳打捞河中物体，物体质量为m，由于流动的河水对物体产生水平方向的冲击力，使软绳偏离竖直方向，当直升机相对地面静止时，绳子与竖直方向成θ角，已知物体所受的浮力不能忽略．下列说法正确的是( )A．绳子的拉力为mgcosθB．绳子的拉力一定大于mgC．物体受到河水的水平方向的作用力等于绳子的拉力D．物体受到河水的水平方向的作用力小于绳子的拉力8.（多选）如图2－2－13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mA、mB，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0B．物体B受到的摩擦力为mAg cosθC．物体B对地面的压力可能为0D．物体B对地面的压力为mBg－mAg sinθ创新演练大冲关一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．每小题只有一个选项符合题意．)1. (2010·广东高考)如图1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F A、F B，灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是( )A．F A一定小于G B．F A与F B大小相等图1 C．F A与F B是一对平衡力 D．F A与F B大小之和等于G2.如图2所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B，A悬挂起来，B穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止，不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角θ，则物体A、B的质量之比m A∶m B等于( )A．cosθ∶1 B．1∶cosθ图2C．tanθ∶1 D．1∶sinθ3.(2010·江苏高考)如图3所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机．三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30°角，则每根支架中承受的压力大小为( )A.13mg B.23mg C.36mg D.239mg 图34．(2010·新课标全国卷)如图4所示，一物块置于水平地面上．当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动．若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为( )A.3－1 B．2－ 3 C.32－12D．1－325.在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图5所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞弧形瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处，在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的是( ) 图5A．增多每次运送瓦的块数 B．减少每次运送瓦的块数C．增大两杆之间的距离 D．减小两杆之间的距离二、多项选择题(本题共4小题，每小题7分，共28分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得7分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分．)6.如图6所示，静止在斜面上的重物的重力可分解为沿斜面方向向下的分力F1和垂直斜面方向的分力F2.关于这两个分力，下列说法中错误的是( )A．F1作用在物体上，F2作用在斜面上图6B．F2的性质是弹力C．F2就是物体对斜面的正压力D．F1和F2是物体重力的等效替代，实际存在的就是重力7.架在A、B两电线杆之间的均匀电线，在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图7所示的两种形状，则( )A．夏季电线对电线杆的拉力较大图7B．冬季电线对电线杆的拉力较大C．夏季、冬季电线对电线杆的拉力一样大D．夏季和冬季电线杆对地面的压力一样大8．在如图8所示装置中，m1由轻质滑轮悬挂在绳间，两物体质量分别为m1、m2，悬点a、b间的距离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦，整个装置处于静止状态，则( )图8A．α一定等于β B．m1一定大于m2C．m1可能等于2m2 D．m1可能等于m29. (2011·莆田模拟)小木块放在倾角为α的斜面上，受到一个水平力F(F≠0)的作用处于静止，如图9所示，则小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向与竖直向上的方向的夹角β可能是( ) 图9A．β＝0 B．向左上方，β＜αC．向右上方，β＞α D．向左上方，β＞α三、计算题(本题共3小题，共42分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．)10.(12分)如图10所示，水平地面上一重60 N的物体，在与水平面成30°角斜向上的大小为20 N的拉力F作用下做匀速运动，求地面对物体的支持力和地面对物体的摩擦力大小．11. (15分)榨油在我国已有上千年的历史，较早时期使用的是直接加压式榨油方法．而现在已有较先进的榨油方法，某压榨机的结构示意图如图12所示，其中B点为固定铰链，若在A铰链处作用一垂直于壁的力F，则由于力F的作用，使滑块C压紧物体D，设C与D光滑接触，杆的重力及滑块C的重力不计．压榨机的尺寸如图所示，l＝0.5 m，b＝0.05 m．求物体D所受压力的大小是F的多少倍？。
力的合成与分解知识点与例题讲解Prepared on 22 November 2020力的合成（基础篇）命题人：rain1.合力：一个物体受到几个力共同作用产生的效果与一个力对物体作用产生的效果相同时，这个力就叫做那几个力的合力2.合成：求几个力的合力叫做力的合成.三、合力的求法1.力的平行四边形定则：如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边作平行四边形，那么，合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来。
2.共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫做共点力。
3.平行四边形定则的两种应用方法（1）图解法a．两个共点力的合成：从力的作用点作两个共点力的图示，然后以F1、F2为边作平行四边形，对角线的长度即为合力的大小，对角线的方向即为合力的方向。
b．两个以上共点力的合成：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，直到所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。
（2）计算法先依据平行四边形定则画出力的平行四边形，然后依据数学公式（如余弦定理）算出对角线所表示的合力的大小和方向。
当两个力互相垂直时，有：F=√F12+F22、tanθ=F2/F1四、合力大小的范围（1）合力F随θ的增大而减小（2）当θ=0°时，F有最大值Fmax=F1+F2，当θ=180°时，F有最小值Fmin=F1-F2（3）合力F既可以大于，也可以等于或小于原来的任意一个分力一般地 | F1-F2≤ F ≤ F1+F2五、矢量与标量矢量：即有大小，又有方向，并遵循平行四边形定则的物理量叫做矢量。
标量：只有大小而没有方向，遵循代数求和法则的物理量叫做标量。
矢量和标量的根本区别就在于它们分别遵循两种不同的求和运算法则.力的分解（基础篇）命题人：尚瑞阳一、分力及力的分解概念1.力的分力：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。
初中物理力的合成与分解的详细解析力是物体之间相互作用的结果，对于初学物理的初中生来说，理解力的合成与分解是非常重要的一部分。
力的合成是指两个或多个力作用在同一物体上，产生一个合力；力的分解是指将一个力分解为两个或多个分力。
下面我们将详细解析初中物理中力的合成与分解的概念、原理和计算方法。
一、力的合成力的合成是指两个或多个力作用在同一物体上，产生一个合力。
合力的大小和方向由已知的力的大小和方向决定，可通过几何法或向量法来计算。
1. 几何法计算合力几何法计算合力适用于两个力的合成。
假设有两个力F1和F2，其大小和方向已知，要计算它们的合力F，可按照以下步骤进行：(1) 以线段AB和AC分别表示力F1和力F2的大小和方向；(2) 用尺规作图法，以OA为起点，以OB为长度画出一条平行线BC，BC即为合力F的大小和方向；(3) 依据所画出的平行四边形定律，合力F大小等于平行四边形的对角线的长度。
2. 向量法计算合力向量法计算合力适用于两个或多个力的合成。
假设有两个力F1和F2，其大小和方向已知，要计算它们的合力F，可按照以下步骤进行：(1) 用向量F1表示力F1，用向量F2表示力F2；(2) 以F1为起点，画出与F2平行的向量F2；(3) 以F2为起点，画出与F1平行的向量F1；(4) 以F1为起点，以F2为终点，连接这两个向量，得到合力F的向量表示；(5) 测量合力F的大小和方向。
二、力的分解力的分解是指将一个力分解为两个或多个分力，使得分力的合成等于原始力。
力的分解常用于解决实际问题，如物体在斜面上的受力分析等。
1. 分力的概念分力是指将一个力分解为两个或多个力的过程中得到的力。
当一个力可以被分解为多个力时，每个分力的大小和方向可由三角函数关系计算得出。
2. 分力的计算假设有一个力F想要分解为两个力F1和F2，使得F1与F2的合力等于F，则可按照以下步骤进行：(1) 选取一个合适的坐标系，并标定力F的方向；(2) 利用三角函数关系，计算力F在坐标系中的水平分力F1和垂直分力F2的大小；(3) 确定分力的方向，通常取与坐标轴正方向相同的方向。
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：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：1.分力：几个力，如果它们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．注意:几个分力与原来那个力是等效的，它们可以相互替代，并非同时存在．2.力的分解：求一个已知力的分力叫力的分解．3.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.力按作用效果分解的几个典型实例实例 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；二是压缩BC 的分力F 2，122sin mg F F 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F 1；二是压缩BC 的分力F 2，1tan F mg α=，2cos mg F α=要点五、力的分解中定解条件要点诠释：将一个力F分解为两个分力，根据力的平行四边形定则，是以这个力F为平行四边形的一条对角线作一个平行四边形，在无附加条件限制时可作无数个不同的平行四边形，这说明两个力的合力可唯一确定，一个力的分力不是唯一的，要确定一个力的两个分力，一定要有定解条件．(1)已知合力(大小、方向)和两个分力的方向，则两个分力有唯一确定的值．如图甲所示，要求把已知力F分解成沿OA、OB方向的两个分力，可从F的矢(箭头)端作OA、OB的平行线，画出力的平行四边形得两个分力F1、F2．(2)已知合力(大小、方向)和一个分力(大小、方向)，则另一个分力有唯一确定的值．如图乙所示，已知F(合力)，分力F1，则连接F和F1的矢端，即可作出力的平行四边形得另一个分力F2．(3)已知合力(大小、方向)和两分力大小，则两分力有两组解，如图所示，分别以O点和F的矢端为圆心，以F1、F2大小为半径作圆，两圆交于两点，作出三角形如图．(4)已知合力(大小、方向)和一个分力的方向，则另一分力无确定值，且当两分力垂直时有最小值．如图所示，假设F1与F的夹角为θ，分析方法如下：以F的尾端为圆心，以F2的大小为半径画圆，看圆与F1的交点即可确定解释的情形．①当F2＜Fsinθ时，圆(如圆①)与F1无交点，无解；②当F2＝Fsinθ时，圆(如圆②)与F1有一交点，故有唯—解，且F2最小；③当Fsinθ＜F2＜F时，圆(如圆③)与F1有两交点，有两解；④当F2＞F时，圆(如圆④)与F1有一交点，有唯—解．要点六、实验验证力的平行四边形定则要点诠释：1.实验目的：验证力的平行四边形定则2.实验器材：方木板、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3.实验原理：结点受三个共点力作用处于平衡状态，则F1、F2之合力必与F3平衡，改用一个拉力F′使结点仍到O，则F必与F1、F2的合力等效，与F3平衡，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则。
4.实验步骤：(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(如图所示)用铅笔描下O点的位置和两条细绳的方向，并记录弹簧秤的读数。
注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，记下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、F2的大小和夹角，再重复实验两次。
5.注意事项：（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，挑选的方法是：将两只弹簧测力计互相钩着，向相反方向拉，若两弹簧测力计对应的示数相等，则可同时使用。
（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，实验时应缓慢地将橡皮筋拉伸到预定的长度．同一次实验中，橡皮筋拉长后的结点位置必须保持不变。
（5）准确作图是本实验减小误差的重要一环，为了做到准确作图，拉橡皮筋的细绳要长一些；结点口的定位应力求准确；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。
（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。
【典型例题】类型一、合力与分力的关系例1、关于F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的是( )A．合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同B．两力F1、F2一定是同种性质的力C．两力F1、F2一定是同一个物体受到的力D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力【思路点拨】合力与分力之间满足平形四边形定则。
【答案】AC【解析】只有同一个物体受到的力才能合成，分别作用在不同物体上的力不能合成．合力是对原来几个分力的等效替代，两力可以是不同性质的力，但合力与分力不能同时存在．所以，正确选项为A、C．【点评】解答本题的关键是明确合力的作用效果与几个分力同时作用的效果相同，合力与分力是等效替代关系．举一反三【高清课程：力的合成与分解例题2】【变式1】若两个共点力F1、F2的合力为F，则有( )A．合力F一定大于任何一个分力B．合力F至少大于其中的一个分力C．合力F可以比F1、F2都大，也可以比F1、F2都小D．合力F不可能与F1、F2中的一个大小相等【答案】C【变式2】两个共点力的合力为F，如果它们之间的夹角θ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【答案】BC类型二、两个力合力的范围例2、力F1＝4N，方向向东，力F2＝3N，方向向北．求这两个力合力的大小和方向．【思路点拨】通过作图和计算即可计算出合力的大小和方向。
