人教版物理必修一 3.4 力的合成 学案

3.4 力的合成
【学习目标】
1．知道什么是分力、合力、力的合成、共点力。

2．能通过实验探究求合力的方法—--的平行四边形定则。

3．初步体会等效替代的物理思想。

4．会用力的图示法求合力。

【自主学习】
问题一：合力与分力、共点力
1．简述合力、分力、力的合成？
2．共点力的概念？
问题二：平行四边形定则
1．“平行四边形定则”实验的注意事项，以及实验结果？
【考点突破】
考点一：共点力
例题1．关于共点力，下列说法中不正确的是( )
A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，这两个力是共点力
B．作用在一个物体上的两个力，如果是一对平衡力，则这两个力是共点力
C．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用点在同一点上，则这几个力是共点力
D．作用在一个物体上的几个力，如果它们力的作用线交于同一点，则这几个力是共点力
解析：作用在一个物体上的两个力，大小相等、方向相反，可以在一条直线上，此时既是一对平衡力，又是共点力，也可以不在同一条直线上，这时既不是平衡力，也不是共点力，A错，B，C，D正确。

但本题是判断不正确的，选A。

答案：A
例题2．两个共点力同向时合力为a，反向时合力为b，当两个力垂直时合力大小为( ) A．a2＋b2B．a2＋b2/2
C.a＋b
D.a＋b/2
解析：假设两个力分别为F1，F2，则：
同向时：F1＋F2＝a，①
反向时：F1－F2＝b，②
当两力垂直时：F＝F21＋F22，③
由①②得：F1＝(a＋b)/2，F2＝(a－b)/2，
代入③得：F＝a2＋b2。

B正确。

答案：B
反馈训练
1．两个共点力F1和F2的大小不变，它们的合力F跟两力F1、F2之间的夹角θ的关系如图所示，则合力F大小的范围是( )
A．0～1N
B．1N～3N
C．1N～5N
D．1N～7N
2．设有三个力同时作用在质点P 上，它们的大小和方向相当于
正六边形两条边和一条对角线，如图所示，这三个力中最小的力
的大小为F ，则这三个力的合力等于( )
A ．3F
B ．4F
C ．5F
D ．6F 3．两个共点力的合力为F ，如果它们之间的夹角θ固定不变，使其中一个力增大，则( )
A ．合力F 一定增大
B ．合力F 的大小可能不变
C ．合力F 可能增大，也可能减小
D ．当0°<θ<90°时，合力F 可能减小
例题3.“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图所示，其中A 为固定橡皮筋的图钉，
O 为橡皮筋与细绳的结点，OB 和OC 为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。

(1)图乙中的F 与F′两力中，方向一定沿AO 的方向的是力________。

(2)本实验采用的主要科学方法是( )
A ．理想实验法
B ．等效代替法
C ．控制变量法
D ．建立物理模型法
(3)实验中可减小误差的措施是( )
A ．两个分力F1、F2的大小要越大越好
B ．两个分力F1、F2间的夹角应越大越好
C ．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D ．AO 间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O 时，拉力要适当大些
解析：(1)用一个弹簧秤拉橡皮筋时，拉力的方向沿AO 方向即F′，而F 是F1、F2合力的理论值，与实际值间存在误差，所以不一定沿AO 方向；
(2)本实验利用一个力作用的效果与两个力共同作用的效果相同即等效替代的科学方法；
(3)在本实验中两个分力F1、F2的大小及两个分力F1、F2间夹角适当大些就好，不是越大越好，所以A 、B 错误；作图时，是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较大差别，故应使各力尽量与木板面平行，所以C 正确；力大些，测量误差就小了，故D 正确。

答案：(1)F ′ (2)B (3)CD
【考点巩固】
1．物体同时受到同一平面内三个共点力的作用，下列几组力的合力可能为零的是( )
A ．1N 、6N 、8N
B ．3N 、6N 、4N
C ．1N 、2N 、10N
D ．5N 、5N 、5N
2.如图，AO 、BO 、CO 是完全相同的三条绳子，将钢梁水平吊起，当钢梁足够重时，结果AO 绳先断，由此可确定（ ）
A 、θ＝120° B、θ>120°
C 、θ<120° D、θ<60°
3.三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们合力F 的大小，下列说法中正确的是（ ）
A.F 大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3
B.F 的大小至少比F1、F2、F3中的某一个大
C.若F1∶F2∶F3=3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力F 为零
D.若F1∶F2∶F3=3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹角，一定能使合力F 为零
4.在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳(如下图)。

实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。

某同学认为在此过程中必须。