高考物理 知识复习与检测 第二章 相互作用 第2讲 力的合成与分解-人教版高三全册物理试题.doc

第2讲力的合成与分解

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，这一个力就叫做那几个力的合力，那几个力叫做这一个力的分力．
(2)关系：合力与分力是等效替代关系．
2．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1甲，F1、F2为分力，F为合力．

图1
②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量．如图乙，F1、F2为分力，F为合力．
深度思考判断下列说法是否正确．
(1)两个力的合力一定大于任一个分力．(×)
(2)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．(√)
(3)1N和2N的合力一定等于3N．(×)
(4)合力可能大于每一个分力，也可能小于每一个分力，还可能大于一个分力而小于另一个分力．(√)
二、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)效果分解法．如图2所示，物体的重力G的两个作用效果，一是使物体沿斜面下滑，二是使物体压紧斜面，这两个分力与合力间遵循平行四边形定则，其大小分别为G1＝Gsinθ，G2＝Gcosθ.

图2
(2)正交分解法．
三、矢量和标量
1．矢量：既有大小又有方向的物理量，叠加时遵循平行四边形定则，如速度、力等．
2．标量：只有大小没有方向的物理量，求和时按代数法则相加，如路程、速率等．

1．下列各组物理量中全部是矢量的是()
A．位移、速度、加速度、力
B．位移、时间、速度、路程
C．力、位移、速率、加速度
D．速度、加速度、力、路程
答案A
2．(多选)关于几个力及其合力，下列说法正确的是()
A．合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同
B．合力与原来那几个力同时作用在物体上
C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用
D．求几个力的合力遵守平行四边形定则
答案ACD
3．(粤教版必修1P66第2题)两个大小相等的共点力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力大小为F，它们的夹角变为120°时，合力的大小为()
A．2FB.eq\f(\r(2),2)FC.eq\r(2)FD.eq\f(\r(3),2)F
答案B
4．两个共点力F1与F2的合力大小为6N，则F1与F2的大小可能是()
A．F1＝2N，F2＝9N B．F1＝4N，F2＝8N
C．F1＝1N，F2＝8N D．F1＝2N，F2＝1N
答案B
5．(人教版必修1P64第4题改编)(多选)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．如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大
D．合力F的作用效果与两个分力F1和F2共同产生的作用效果是相同的
答案ACD

命题一共点力的合成
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；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．
2．共点力合成的方法
(1)作图法．
(2)计算法．
3．几种特殊情况的共点力的合成
类型作图合力的计算互相垂直F＝eq\r(F\o\al(2,1)＋F\o\al(2,2))
tanθ＝eq\f(F1,F2)两力等大，夹角θF＝2F1coseq\f(θ,2)
F与F1夹角为eq\f(θ,2)两力等大且夹角120°合力与分力等大
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5N，现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为2N、2N、3N．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2N
B．物体所受静摩擦力可能为4N
C．物体可能仍保持静止
D．物体一定被拉动
①静止于水平桌面上；②最大静摩擦力为5N.
答案ABC
解析两个2N力的合力范围为0～4N，然后与3N的力合成，则三力的合力范围为0～7N，由于最大静摩擦力为5N，因此可判定A、B、C正确，D错误．

1．小娟、小明两