高中物理第3章第4节力的合成和分解课件必修第一册高中第一册物理课件

标量，如路程、速率等。
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核心 模型 考点对点练 (héxīn)
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提升训练
对点训练
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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
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核心能力 提升练 (nénglì)
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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( )
A．0 N B．5 N C．8 N D．10 N 答案 BC
解析 二力合成时，合力范围为：|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故 1 N≤F≤9 N，B、C 正确，A、D 错误。
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答案
解析
3．两个力 F1 和 F2 之间的夹角为 θ，两个力的合力为 F，下列说法中正 确的是( )
A．F1 和 F2 增大时，合力 F 一定增大 B．F1 和 F2 增大时，合力 F 可能减小 C．F1 和 F2 一定，夹角 θ 增大(θ≤180°)时，合力 F 一定增大 D．F1 和夹角 θ 一定(θ≤180°)时，只要 F2 增大，合力 F 就一定增大 答案 B
答案 C
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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。
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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 F1＝F2＝F，则这三个力的合力等于 ()
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答案
解析
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 答案 A
解析 位移、速度、加速度、力既有大小又有方向，都是矢量，时间、 路程、速率只有大小没有方向，是标量。故 A 正确，B、C、D 错误。
同，这几个力就叫作那个力的分力。
(3)关系：合力与分力是□05 等效替代关系。
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2．力的合成和分解
(1)定义：求几个力的□01 合力的过程叫作力的合成，求一个力的□02 分力的 过程叫作力的分解。力的分解是□03 力的合成的逆运算。
(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
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(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′
□04 邻边作平行四边形，这两个邻边之间的□05 对角线就代表合力的大小和方向。
这个规律叫作平行四边形定则。
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3．矢量和标量
(1)矢量：既有大小又有□01 方向，相加时遵从□02 平行四边形 定则的物Biblioteka 量叫作矢量，如速度、力等。
(2)标量：只有大小，没有□03 方向，相加时遵从□04 算术法则的物理量叫作
A．3F B．4F C．5F D．6F 答案 A
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答案
解析 F1、F2 的夹角为 120°，根据几何知识可知 F3＝2F，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。
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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 θ 的关系图像，则这两个力的大小分别是( )
A．1 N、4 N B．2 N、3 N C．1 N、5 N D．2 N、4 N
答案 B
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答案
解析 由图像可知，当夹角 θ＝0 时，F＝F1＋F2＝5 N，当夹角 θ＝180° 时，F′＝|F1－F2|＝1 N，联立解得 F1＝3 N，F2＝2 N，或 F1＝2 N，F2＝3 N， B 正确。
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(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′。
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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
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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。
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典型考点四 力的分解 5．如图所示，水平面上和倾角为 α 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：F1＝Fcosα，F2＝Fsinα
答案 ACD
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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，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。
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答案 BC
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第三十页，共三十九页。
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 θ 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，θ 角减小，合力增大， C 正确；只将两定滑轮间距变大，θ 角变大，合力减小，D 错误。
第三十二页，共三十九页。
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：使物体沿路面下滑和使物体紧压路面。设路面倾角 为 θ，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 G1＝Gsinθ，由于路面越长，坡角 θ 越小，则 G1 越小，D 正确； 垂直路面的分力为 G2＝Gcosθ，车辆对路面的压力等于重力垂直于路面的分 力，N＝Gcosθ，θ 变小，压力变大，由 Ff＝μN 可知上山车辆受到的摩擦力 变大，A、C 错误；由 G＝mg 知，上山车辆的重力不变，B 错误。
第4节 力的合成 和分解 (héchéng)
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核心概念
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规律 再现 (guīlǜ)
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1．合力和分力
(1)合力：假设一个力□01 单独作用的效果跟某几个力□02 共同作用的效果相
同，这个力就叫作那几个力的合力。
(2)分力：假设几个力□03 共同作用的效果跟某个力□04 单独作用的效果相
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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 ()
A．F 是物体实际受到的力 B．F1 和 F2 在效果上可以取代力 F C．物体受到 F1、F2 和 F 三个力的作用 D．F 是 F1 和 F2 的合力 答案 ABD 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 1F2/13分/2021解为两个分力 F1 和 F2，则 F 是 F1 和 F2 的合力，D 正确。
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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
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第二十五页，共三十九页。
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 θ 增大(θ≤180°)时，合力 F 一定减小，C 错误；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。
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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，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
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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( ) A．－10 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
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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
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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 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。
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第十八页，共三十九页。
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：F1＝Fcosα，F2＝Fsinα； 乙图：F1＝Fcosα，F2＝Fsinα。
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第二十九页，共三十九页。
答案
解析
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．只将两定滑轮的间距变大