1、第4节 力的合成和分解核心概念 规律再现 1合力和分力(1)合力：假设一个力作用的效果跟某几个力作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。(2)分力：假设几个力作用的效果跟某个力作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。(3)关系：合力与分力是关系。01 单独02 共同03 共同04 单独05 等效替代2力的合成和分解(1)定义：求几个力的的过程叫作力的合成，求一个力的的过程叫作力的分解。力的分解是的逆运算。(2)运算法则平行四边形定则：在两个力合成时，如果以表示这两个力的有向线段为作平行四边形，这两个邻边之间的就代表合力的大小和方向。这个规律叫作平行四边形定则。01 合力02 分力03
2、力的合成04 邻边05 对角线3矢量和标量(1)矢量：既有大小又有，相加时遵从定则的物理量叫作矢量，如速度、力等。(2)标量：只有大小，没有，相加时遵从法则的物理量叫作标量，如路程、速率等。01 方向02 平行四边形03 方向04 算术核心模型 考点对点练 典型考点一 合力和分力1(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求几个力的合力遵从平行四边形定则答案 ACD答案 解析 合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同，合力的作用可以替代原来那几个力的作用，
3、A、C 正确；合力与分力是等效替代关系，不是重复受力，B 错误；求几个力的合力遵从平行四边形定则，D 正确。解析 典型考点二 探究两个互成角度的力的合成规律2在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中：(1)采用的科学方法是_。A理想实验法 B等效替代法C控制变量法 D建立物理模型法(2)下列是某同学在做该实验时的一些看法，其中错误的是_(填相应的字母)。A拉橡皮筋的绳线要细长，实验中弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行B拉橡皮筋结点到某一位置 O 时，拉力要适当大些，读数时视线要正对弹簧秤刻度C拉橡皮筋结点到某一位置 O 时，两个弹簧秤之间夹角应取 90以便于算出合力大小D实验中
4、，橡皮筋应该与两个弹簧秤之间夹角的平分线在同一直线上E实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一个弹簧秤拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到 O 点(3)实验中的情况如图甲所示，其中 A 为固定橡皮筋的图钉的位置，OB和 OC 为绳线。O 为橡皮筋与绳线的结点，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。图乙中的 F 与 F两个力中，方向一定沿 AO 方向的是_(填“F”或“F”)。答案(1)B(2)CDE(3)F答案 解析(1)该实验中采用的科学方法是等效替代法，B 正确，A、C、D 错误。(2)拉橡皮筋的绳线要细长，实验中弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行，A
5、正确；拉力需适当大一些，读数时视线要正对弹簧秤刻度，B 正确；两个弹簧秤之间的夹角不一定要取 90 度，C 错误；实验中，两弹簧秤的拉力的角平分线不一定与橡皮筋在同一条直线上，D 错误；在实验中，其中一个弹簧秤沿某一方向的拉力不能过大，否则要把弹簧秤另一端拉到 O 点，调节另一个弹簧秤的拉力时需要超出弹簧秤的量程，E 错误。故选C、D、E。解析(3)F1 与 F2 的合力的实际测量值为一个弹簧秤拉橡皮筋时的弹力，理论值是通过平行四边形定则得到的值。方向一定沿 AO 方向的是实际测量值，为 F。解析 典型考点三 力的合成3关于两个力的合力跟这两个分力的大小关系，下列说法中正确的是()A合力的大小
6、一定大于它的任意一个分力的大小B合力的大小一定等于它的两个分力的大小之和C合力可以比两个分力都大，也可以比两个分力都小D合力的大小不可能与它的分力大小相等答案 C答案 解析 两个分力与它们的合力可以构成一个封闭的三角形，根据三角形的边长关系可以知道合力可以比两个分力都大，也可以比两个分力都小，还可以与两个分力大小都相等，故 C 正确，A、B、D 错误。解析 4如图所示，三个力同时作用在质点 P 上，它们的大小和方向相当于正六边形的两条边和一条对角线。已知 F1F2F，则这三个力的合力等于()A3F B4FC5F D6F答案 A答案 解析 F1、F2 的夹角为 120，根据几何知识可知 F32F
7、，又根据平行四边形定则，F1、F2 的合力为 F，且方向与 F3 共线同向，所以 F1、F2、F3的合力大小为 3F，A 正确。解析 典型考点四 力的分解5如图所示，水平面上和倾角为 的斜面上的物体都受到推力 F 的作用，说明两种情况下 F 产生的效果，并求出每种情况下 F 的两个分力的大小。答案 两种情况下的 F 都产生使物体压紧接触面和使物体沿接触面滑动的效果 两种情况下，两个分力的大小都是：F1Fcos，F2Fsin答案 解析 两种情况下的 F 都产生使物体压紧接触面和使物体沿接触面滑动的效果。对两个图中的推力 F 进行力的分解，如图所示。根据力的平行四边形定则，有甲图：F1Fcos，F
8、2Fsin；乙图：F1Fcos，F2Fsin。解析 典型考点五 矢量和标量6(多选)关于矢量和标量的理解，下列说法中正确的是()A10 m 的位移比 5 m 的位移小B温度计读数有正负，其正、负号表示温度的方向C矢量与标量的本质区别是它们的运算方法不同D运算时遵从平行四边形定则的物理量是矢量答案 CD答案 解析 矢量是既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量；标量是只有大小，没有方向，相加时遵从算数法则的物理量。10 m 的位移是指位移大小是 10 m，方向与规定的正方向相反，它比 5 m 的位移大，A 错误；温度是标量，没有方向，温度计读数的正或负号表示温度比零摄氏度高或低，B 错
9、误；矢量与标量的本质区别是它们的运算方法不同，运算时遵从平行四边形定则的物理量是矢量，遵从算数法则的是标量，C、D 正确。解析 核心能力提升练 1(多选)一个物体受到两个力的作用，大小分别为 4 N 和 5 N，这两个力的合力可能是()A0 N B5 N C8 N D10 N解析 二力合成时，合力范围为：|F1F2|FF1F2，故 1 NF9 N，B、C 正确，A、D 错误。解析 答案 BC答案 2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、路程解析 位移、速度、加速度、力既有大小又有方向，都是矢量，时间、路
10、程、速率只有大小没有方向，是标量。故 A 正确，B、C、D 错误。解析 答案 A答案 3两个力 F1 和 F2之间的夹角为，两个力的合力为 F，下列说法中正确的是()AF1 和 F2 增大时，合力 F 一定增大BF1 和 F2 增大时，合力 F 可能减小CF1 和 F2 一定，夹角 增大(180)时，合力 F 一定增大DF1 和夹角 一定(180)时，只要 F2 增大，合力 F 就一定增大答案 B答案 解析 当力 F1、F2都增大时，两个力之间的夹角可能也在增大，所以合力 F 可能减小，A 错误，B 正确；根据平行四边形定则，F1和 F2一定，夹角 增大(180)时，合力 F 一定减小，C 错
11、误；根据平行四边形定则可知，如果夹角不变，F1大小不变，只要 F2增大，合力 F 可能减小，也可能增大，D 错误。解析 4如图所示是两个共点力的合力 F 的大小与这两个共点力之间的夹角 的关系图像，则这两个力的大小分别是()A1 N、4 NB2 N、3 NC1 N、5 ND2 N、4 N答案 B答案 解析 由图像可知，当夹角 0 时，FF1F25 N，当夹角 180时，F|F1F2|1 N，联立解得 F13 N，F22 N，或 F12 N，F23 N，B 正确。解析 5(多选)将一个力 F 分解为两个分力 F1和 F2，则下列说法中正确的是()AF 是物体实际受到的力BF1 和 F2 在效果上
12、可以取代力 FC物体受到 F1、F2 和 F 三个力的作用DF 是 F1 和 F2 的合力解析 F 是物体实际受到的力，A 正确；分力的共同作用效果与合力的作用效果相同，B 正确；分力 F1、F2不是物体所受到的力，C 错误；一个力 F 分解为两个分力 F1和 F2，则 F 是 F1 和 F2的合力，D 正确。解析 答案 ABD答案 6(多选)如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，绳的一端固定，绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内。为了使脚所受的拉力增大，可采取的方法是()A只增加绳的长度B只增加重物的质量C只将病人的脚向左移动D只将两定滑
13、轮的间距变大答案 BC答案 解析 脚受到的拉力等于两侧绳拉力的合力，只增加绳的长度，绳的拉力和 角均不变，脚受到的拉力不变，A 错误；只增加重物的质量，绳的拉力增大，合力增大，B 正确；只将病人的脚向左移动，角减小，合力增大，C 正确；只将两定滑轮间距变大，角变大，合力减小，D 错误。解析 7.如图所示，为了行车的方便与安全，上山的公路都是很长的“之”字形盘山公路，这样做的主要目的是()A减小上山车辆受到的摩擦力B减小上山车辆的重力C减小上山车辆对路面的压力D减小上山车辆的重力沿平行于路面向下的分力答案 D答案 解析 对车进行受力分析，受重力、支持力和阻力，物体的重力不变，重力产生两个作用效果
14、：使物体沿路面下滑和使物体紧压路面。设路面倾角为，将重力按照作用效果正交分解，如图所示，由几何关系可得，平行于路面的分力为 G1Gsin，由于路面越长，坡角 越小，则 G1越小，D 正确；垂直路面的分力为 G2Gcos，车辆对路面的压力等于重力垂直于路面的分力，NGcos，变小，压力变大，由 FfN 可知上山车辆受到的摩擦力变大，A、C 错误；由 Gmg 知，上山车辆的重力不变，B 错误。解析 8如图所示，人拉着旅行箱前进，拉力 F 与水平方向成 角，若将拉力 F 沿水平和竖直方向分解，则它的竖直分力为()AFsinBFcosCFtanDFcot答案 A答案 解析 如图所示，将 F 沿水平方向
15、和竖直方向分解为两个力，根据平行四边形定则，竖直方向上的分力 F2Fsin，故 A 正确，B、C、D 错误。解析 9.氢气球重为 10 N，所受空气浮力为 16 N，由于受水平方向的风力 F作用，系氢气球的绳子和地面成 60角，如图所示，求：(1)绳子的拉力 T；(2)气球受到的风力 F。答案(1)4 3 N(2)2 3 N答案 解析 以氢气球重心为原点，分别以水平和竖直方向为 x 轴和 y 轴建立平面直角坐标系，对氢气球进行受力分析，并对拉力 T 进行正交分解，如图所示，分力 T1 使氢气球不被风吹走，分力 T2 使氢气球不上浮，故有 T1F，T2F 浮G，又 T1Tcos60，T2Tsin60，解得：T4 3 N，F2 3 N。解析 本课结束