1、高考资源网（） 您身边的高考专家 力的合成与分解（内容分析）知识目标一合力与分力1、一个力如果它产生的效果跟几个力共同作用所产生的效果相同，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、合力与它的分力是力的效果上的一种等效替代关系。二力的合成与分解1、求几个力的合力叫力的合成，求一个力的分力叫力的分解2、运算法则：（1）平行四边形法则：求两个互成角度的共点力F1，F2的合力，可以把F1，F2的线段作为邻边作平行四边形，它的对角线即表示合力的大小和方向；（2）三角形法则：求两个互成角度的共点力F1，F2的合力，可以把F1，F2首尾相接地画出来，把F1，F2的另外两端连接起来，则此连线
2、就表示合力F的大小和方向；（3）共点的两个力F1，F2的合力F的大小，与它们的夹角有关，越大，合力越小；越小，合力越大，合力可能比分力大，也可能比分力小，F1与F2同向时合力最大，F1与F2反向时合力最小，合力大小的取值范围是 | F1F2|F（F1F2）（4）三个力或三个以上的力的合力范围在一定的条件下可以是：0F| F1+F2Fn|三力的分解计算力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形法则，两个分力的合力是唯一确定的，而一个已知力可以分解为大小、方向不同的分力，即一个力的两个分力不是唯一的，要确定一个力的两个分力，应根据具体条件进行。1、 按力产生的效果进行分解2、 按问题的需要进行
3、分解具体问题的条件有：已确定两个分力的大小，可求得分力的方向。已确定两个分力的方向，可求得分力的大小。已确定一个分力的大小和方向，可求得另上个分力的大小和方向。已确定一个分力的大小和另一个分力的方向，可求得一个分力的大小和另一个分力的方向。四、正交分解法物体受到多个力作用时求其合力，可将各个力沿两个相互垂直的方向直行正交分解，然后再分别沿这两个方向求出合力，正交分解法是处理多个力作用用问题的基本方法，步骤为：正确选择直角坐标系，一般选共点力的作用点为原点，水平方向或物体运动的加速度方向为X轴，使尽量多的力在坐标轴上。正交分解各力，即分别将各力投影在坐标轴上，分别求出坐标轴上各力投影的合力。Fx
4、=F1xF2xFnx Fy=F1yF2yFny共点力合力的大小为F=，合力方向与X轴夹角规律方法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：（ CD ）A、 合力比这两个力都大B、 合力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解析：（1）公式法：由合力公式F=得 当=00时，F=F1F2；当=1800时，F=|F1F2|；当=900时，F=；当=1200且F1=F2时，F=F1=F2可见合力可能比任何一个分力都大，也可能比任何一个分力都小，也可能等于每一个分力（2）图象法：由三角形定则知，合力与分力的关系实际上是三角
5、形的一个边与其它两个边的关系。由两边之和大于第三边，两边之差小于第三边，同时考虑到两个分力同向或反向的情况，合力的取值范围为| F1F2|F（F1F2），故答案为CD【例2】施用一动滑轮将一物体提起来，不计滑轮与绳的质量及其间的摩擦力，则（BCD） A总可以省力一半； B最大省力一半； C拉力可能大于被提物体的重量； D拉力可能等于被提物体的重量； 解析：如图121所示，当拉力沿竖直方向时省力一半，当沿2的方向上提时拉力肯定大于物体重力一半所以A错B对，当两绳间夹角等于1200时拉力等于物体重量，所以D对，当夹角大于1200时，拉力大于物体重量，所以c对ABva说明：力是矢量，它的加减不是简单
6、的代数加减；不共线的两个共点力与它们的合力构成三角形，利用正、余弦定理，三角形几何知识来分析相关问题，直观简捷！【例3】 A的质量是m，A、B始终相对静止，共同沿水平面向右运动。当a1=0时和a2=0.75g时，B对A的作用力FB各多大？ GFBF解：一定要审清题：B对A的作用力FB是B对A的支持力和摩擦力的合力。而A所受重力G=mg和FB的合力是F=ma。 当a1=0时，G与 FB二力平衡，所以FB大小为mg，方向竖直向上。 当a2=0.75g时，用平行四边形定则作图：先画出重力（包括大小和方向），再画出A所受合力F的大小和方向，再根据平行四边形定则画出FB。由已知可得FB的大小FB=1.2
7、5mg，方向与竖直方向成37o角斜向右上方。2、 用图象法求合力与分力F1F2F3F4F5【例4】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、3F B、4F C、5F D、6F 解析：由正六边形的特点可知，当最小的力为F时，最大的力为2F，不难推出F1与F4合力大小为F3，即2F，方向也与F3相同，F2与F5的合力大小为F3，即2F，方向也与F3相同，故最后合力为6F。用力的三角形法则也可得出同样的结论。3、用三角形法则分析力的动态变化【例5】如图所示，将一个重物用两根等长的细绳OA、OB悬
8、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？解析：根据力的作用效果，把F分解，其实质是合力的大小方向都不变，一个分力的方向不变，另一个分力的大小方向都在变化，由图中不不看出：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6】如图所示，质量为m的球放在倾角为的光滑斜面上，试分析挡板AO与斜面间的倾角多大时，AO所受压力最小？ 解析：虽然题目问的是挡板AO的受力情况，但若直接以挡板为研究对象，因挡板所受力均为未知力，将无法得出结论 以球为研究对象，球所受重力对也产生
9、的效果有两个：对斜面产生了压力N1，对挡板产生了压力N2根据重力产生的效果将重力分解，如图所示当挡板与斜面的夹角由图示位置变化时N1大小改变但方向不变始终与斜面垂直：N2的大小、方向均改变（图1一25中画出的一系列虚线表示变化的N2）由图可看出当N2与N1垂直即900时，挡板AO所受压力最小，最小压力N2min=mgsin也可用解析法进行分析，根据正弦定理有N2/sin=mg/sin，所以N2=mgsin/sin。而其中mgsin是定值，N2随的变化而变化当900时，sinN2；当=900时，N2有最小值N2min=mgsin；说明：（1）力的分解不是随意的，要根据力的实际作用效果确定力的分解
10、方向（2）利用图解法来定性地分析一些动态变化问题，简单直观有效，是经常使用的方法，要熟练掌握4、正交分解和等效替代【例7】如图224（a）所示，A、B质量分别为mA和mB，叠放在倾角为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（mAmB）gsin （C）B受到的静摩擦力大小为mAgsin （D）取下A物体后，B物体仍能匀速下滑解析：隔离A、B，A受力和坐标轴如图（b）所示，由平衡条件得：mAgsinfA=0 NA一mAgcos0 B受力和坐标轴如图（C）所示，由平衡条件得：mBgsinfA/fB=0 NB一mBgcosNA/=0A、 B相对
11、静止，fA为静摩擦力，B在斜面上滑动，fB为滑动摩擦力 fBNB 联立式式得： fA=mAgsin，fB=（mA十mB）gsin，=tg 取下A后，B受到的滑动磨擦力为fBmBgcos=mBgsin， B所受摩擦力仍等于重力沿斜面的下滑分力，所以B仍能作匀速直线运动 综上所述，本题应选择（B）、（C）、（D）。【例8】某压榨机的结构示意图如图,其中B为固定铰链,若在A处作用于壁的力F,则由于力F的作用，使滑块C压紧物块D，设C与D光滑接触，杆的重力不计，求物体D受到的压力大小是F的几倍？（滑块重力不计）解析：力F的作用效果是对AC、AB杆产生沿两杆的方向的力F1、F2，力F1产生对C的向左的力和向下的压力。由图可知tan=100/10=10，F1=F2=F/2cos，N=F1sin=Fsin/2cos=5F。- 4 - 版权所有高考资源网
