高考物理一轮复习 第2章 相互作用 第2节 力的合成与分解教案（含解析）-人教版高三全册物理教案.doc

第2节力的合成与分解

一、力的合成
1．合力与分力
(1)定义：如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同，这一个力就叫作那几个力的合力，那几个力叫作这一个力的分力。
(2)关系：合力与分力是等效替代关系。
2．共点力
作用在一个物体上，作用线或作用线的延长线交于一点的几个力。如图所示均是共点力。

3．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：求两个互成角度的共点力的合力，可以用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表示合力的大小和方向。如图甲所示。
②三角形定则：把两个矢量首尾相接，从而求出合矢量的方法。如图乙所示。

甲乙
二、力的分解
1．矢量、标量
(1)矢量
既有大小又有方向的物理量。运算时遵从平行四边形定则(或三角形定则)。
(2)标量
只有大小没有方向的物理量。运算时按算术法则相加减。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力的效果分解法。
②正交分解法。

1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)两个力的合力一定大于任何一个分力。 (×)
(2)对力分解时必须按作用效果分解。 (×)
(3)两个分力大小一定，夹角越大，合力越大。 (×)
(4)合力一定时，两个分力的夹角越大，分力越大。 (√)
(5)位移、速度、加速度、力、时间均为矢量。 (×)
2．(人教版必修2P65例题改编)如图所示，把光滑斜面上的物体所受重力mg分解为F1、F2两个力。图中FN为斜面对物体的支持力，则下列说法正确的是()

A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力
B．物体受到mg、FN、F1、F2共四个力的作用
C．F2是物体对斜面的压力
D．力FN、F1、F2这三个力的作用效果与mg、FN这两个力的作用效果相同
D[F1是重力沿斜面向下的分力，其作用效果是使物体沿斜面下滑，施力物体是地球，故选项A错误；物体受到重力mg和支持力FN两个力的作用，F1、F2是重力的分力，故选项B错误；F2是重力沿垂直于斜面方向的分力，其作用效果是使物体压斜面，F2的大小等于物体对斜面的压力，但二者的受力物体不同，F2的受力物体是物体本身，物体对斜面的压力的受力物体是斜面，故选项C错误；合力与分力共同作用的效果相同，故选项D正确。]
3．(人教版必修1P66T2改编)一个竖直向下的180N的力分解为两个分力，一个分力在水平方向上并等于240N，则另一个分力的大小为()
A．60N B．240N
C．300N D．420N
[答案]C
4．(人教版必修1P16图3.4­1改编)(多选)小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图所示，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是()

A．当θ＝120°时，F＝G
B．不管θ为何值时，都有F＝eq\f(G,2)
C．当θ＝0°时，F＝eq\f(G,2)
D．θ越大，则F越小
AC[由力的合成可知，在两分力相等，θ＝120°时，F合＝F＝G；θ＝0°时，F＝eq\f(1,2)F合＝eq\f(G,2)，故选项A、C正确，B错误；在合力一定时，分力间的夹角θ越大，则分力越大，故选项D错误。]

力的合成eq\o([依题组训练])
1．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之和。
2．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＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))
tanθ＝eq\f(F1,F2)②两力等大，夹角为θF＝2F1coseq\f(θ,2)
F与F1夹角为eq\f(θ,2)③两力等大且夹角为120°合力与分力等大eq\o([题组训练])
1．关于合力与分力，下列说法正确的是()
A．合力的大小一定