2020年初高中衔接物理重点10 力的合成与分解-(解析版)
初中物理力的合成与分解知识点详解
初中物理力的合成与分解知识点详解力是物理学中的基本概念之一，我们生活中处处可见力的存在和作用。
在初中物理学习中，学生们需要理解力的合成与分解，这是基础而重要的知识点。
本文将详细介绍初中物理力的合成与分解的相关知识。
一、力的合成1. 合力的定义与表示方法:合力是指多个力的作用效果等效于一个力的结果。
合力的大小、方向和作用点决定了合力的性质。
合力的大小等于各个力的矢量和的模，合力的方向与各个力的矢量和的方向相同或相反。
2. 力的合成原理:力的合成原理是指若有若干力同时作用于同一物体，则合力等于这些力的矢量和。
合力的作用效果与单个力的作用效果相同，合力是由多个力合成的结果。
3. 力的合成图解法:力的合成可以通过图解法来进行求解。
假设有两个力F₁和F₂作用于同一物体上，可以在力的作用点处画出表示F₁的矢量箭头，然后在其尾部画出表示F₂的矢量箭头，连接这两个箭头的起点和终点，得到一个表示合力的矢量箭头。
4. 力的合成应用：受到多个力的作用时，可以通过求解合力来确定物体的运动状态。
力的合成概念也在实际应用中有广泛的应用，如在机械工程、结构设计、航空航天等领域。
二、力的分解1. 力的分解定义与原理:力的分解是指将一个力分解为两个或多个互相垂直的力的过程。
力的分解原理是根据三角形法则或平行四边形法则，将一个力分解为两个或多个分力，使得这些分力的合成等效于原力。
2. 力的分解图解法:力的分解可以通过图解法来进行求解。
假设有一个力F作用于某一物体上，可以在力的作用点处画出表示F的矢量箭头，然后根据力的分解原理，通过绘制两个垂直方向的矢量箭头，将力F分解为两个互相垂直的力。
3. 分解力的大小与方向计算:分解力的大小可以通过三角函数的正弦定理和余弦定理进行计算。
根据力的分解图，根据相应的三角公式，可以得到分解力的大小与方向的具体数值。
4. 分解力的应用:一个斜向的力作用时，可以通过将力分解为水平方向力和垂直方向力的方法，来计算物体在水平和垂直方向上的加速度或位移。
高一物理《力的合成与分解》习题与详解总结
高一物理《力的合成与分解》专题辅导知识要点梳理知识点一——合力与分力、共点力1、合力与分力几个力共同作用的效果与某一个力单独作用的效果相同，则这一个力就叫做那几个力的合力。
那几个力称为这一个力的分力2、共点力如果几个力同时作用在物体上的同一点或者它们的作用线相交于同一点，我们就把这几个力叫做共点力。
知识点二——力的合成1、同一直线上两个力的合成若两个力同方向， F =F1 +F2，方向与分力的方向相同若两个力反方向，，方向与分力大的方向相同2、不在同一直线上两个力的合成，满足平行四边形定则若两个分力大小分别为F1、F2，夹角为，则两个力合力的大小讨论：a.当θ=00时，F =F1 +F2b. 当θ=1800时，c. 当θ=900时，d. 当θ=1200时，且F1 =F2时，F = F1 =F2e.当θ在00∽1800内变化时，当θ增大时，F随之减小，θ减小时，F随之增大知识点三——力的分解1、求一个已知力的分力叫做力的分解。
力的分解是力的合成的逆运算。
力的分解同样也遵守平行四边形定则。
2、把一个力分解成两个分力，仅是一种等效替代关系，不能认为这两个分力有两个施力物体。
同时分力的作用点也一定要和已知力的作用点相同。
3、力的分解时，应该根据力的实际效果来确定它的分力，因为分力与合力只有在相同作用效果的前提下才能够相互代替。
因此力的分解的关键是找出力的作用效果。
常见的几种情况分析如下：(1)斜面上的物体的重力一方面使物体沿斜面下滑，另一方面使物体紧压斜面，因此重力一般分解为沿斜面向下和垂直于斜面向下的两个力F1、F2，如图所示。
(2)地面上物体受斜向上的拉力F，拉力F一方面使物体沿水平地面前进，另一方面向上提物体，因此拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2，如图所示。
(3)用绳子挂在墙上的篮球受到的重力G产生了两个效果，一个效果将绳子拉紧，另一个效果使球压墙，所以球的重力G可分解为斜向下拉绳子的力F1和水平压墙的力F2，如图所示。
2024年新高一物理初升高衔接《力的合成与分解》含答案解析
第12讲力的合成与分解模块一思维导图串知识模块二基础知识全梳理（吃透教材）模块三教材习题学解题模块四核心考点精准练模块五小试牛刀过关测1.合力与分力的概念；2.探究二力合成的规律；3.力的平行四边形定则（重点）；4.按实际效果确定分力的方向；5.利用作图法、勾股定得、三角函数等多种方法求解分力的大小（难点）；6.矢量与标量。
■知识点一：合力和分力(1)共点力：几个力如果都作用在物体的，或者它们的相交于一点，这几个力叫作共点力。
(2)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。
(3)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。
(4)合力与分力的关系：合力与分力是关系。
■知识点二：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)平行四边形定则：求两个力的合成，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。
(3)分解法则：力的分解同样遵从定则。
把已知力F作为平行四边形的，与力F共点的平行四边形的两个就表示力F的两个分力。
如果没有限制，同一个力F可以分解为对大小、方向不同的分力。
(4)多个共点力合成的方法：先求出任意两个力的，再求出这个合力跟的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。
■知识点三：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，如力、位移、速度、加速度等。
(2)标量：只有大小，没有，相加时遵从法则的物理量叫作标量，如质量、路程、功、电流等。
【参考答案】1.合力和分力(1)同一点、作用线相(2)单独、共同(3)共同、单独(4)等效替代。
2.力的合成和分解(1)合力、分力、力的合成(2)邻边、对角线(3)平行四边形、对角线、邻边、无数(4)合力、第三个力3.矢量和标量(1)方向、平行四边形方向、算术。
初中升高中衔接-物理：力的合成与分解
A．若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越大
B．合力F总比分力中的任何一个力都大
C．如果夹角不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大
D．合力F可能比分力中的任何一个力都小
【参考答案】AD
【试题解析】力的合成是矢量合成，不仅要考虑大小还要考虑方向，由平行四边形定则可知A、D正确
3．互成角度的两力F1、F2的合成
①作图法：选定合适的标度，以F1、F2为两邻边作平行四边形，两邻边之间的对角线即为所求．根据标度，用刻度尺量出合力的大小，用量角器量出合力与任意分力的夹角φ．
②计算法：若以F1、F2为邻边作平行四边形后，F1、F2夹角为θ，如图所示，利用余弦定理得合力大小
合力F方向与分力F1的夹角φ，
【讨论】
a．若θ=0°，则F=F1+F2；若θ=90°，则 ，若θ=180°，则F=|F1-F2|；若θ=120°，且F1=F2，则F=F1=F2．
b．共点的两个力合力的大小范围是|F1－F2| ≤F合≤F1＋F2，当两力夹角θ在0～1800范围内变化时，两分力大小一定时，F合随两力间夹角的增大而减小．
力的Байду номын сангаас成与分解
知识要点：
一．合力与分力
一个力，如果它产生的效果与几个力的共同作用效果相同，则这个力叫做那几个力的合力，那几个力叫这一个力的分力．合力与分力之间是等效替代关系．
二．力的合成
1．合成法则：平行四边形定则或三角形定则．
2．同一直线上的力合成，选定一个正方向，与正方向相同的力为正，与正方向相反的力为负．即可将矢量运算转化为代数运算求合力．
例题3.图是压榨机的原理示意图，B为固定铰链，A为活动铰链，在A处作用一水平力F，滑块C就以比F大得多的压力压物体D．已知图中l=0.5m，b=0.05m，F=200N，C与左壁接触面光滑，D受到的压力多大？（滑块和杆的重力不计）
2020年高考物理力的合成与分解专题复习(带答案)
2020年高考物理力的合成与分解专题复习(精选高考真题+详细教案讲义，值得下载)(1)合力及其分力均为作用于同一物体上的力。
(√)(2)合力及其分力可以同时作用在物体上。
(×)(3)几个力的共同作用效果可以用一个力来代替。
(√)(4)在进行力的合成与分解时，都要应用平行四边形定则或三角形定则。
(√)(5)两个力的合力一定比其分力大。
(×)(6)互成角度的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形。
(√)(7)既有大小又有方向的物理量一定是矢量。
(×)突破点(一)力的合成问题1．共点力合成的常用方法(1)作图法：从力的作用点起，按同一标度作出两个分力F1和F2的图示，再以F1和F2的图示为邻边作平行四边形，画出过作用点的对角线，量出对角线的长度，计算出合力的大小，量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)。
(2)计算法：几种特殊情况的共点力的合成。
(3)力的三角形定则：将表示两个力的图示(或示意图)保持原来的方向依次首尾相接，从第一个力的作用点，到第二个力的箭头的有向线段为合力。
平行四边形定则与三角形定则的关系如图甲、乙所示。
2．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，为|F1－F2|，当两力同向时，合力最大，为F1＋F2。
(2)三个共点力的合成①三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3。
②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，则三个力的合力最小值为零；如果第三个力不在这个范围内，则合力最小值等于最大的力减去另外两个力。
[题点全练]1.如图所示为两个大小不变、夹角θ变化的力的合力的大小F与θ角之间的关系图像(0≤θ≤2π)，下列说法中正确的是()A．合力大小的变化范围是0≤F≤14 NB．合力大小的变化范围是2 N≤F≤10 NC．这两个分力的大小分别为6 N和8 ND．这两个分力的大小分别为2 N和8 N解析：选C由题图可知：当两力夹角为180°时，两力的合力为2 N，而当两力夹角为90°时，两力的合力为10 N。
第17讲 力的合成与分解——2022年【衔接教材】初高中物理完美衔接(解析版)
第17讲力的合成与分解如图所示，一个成年人或两个孩子均能提起相同质量的一桶水，那么该成年人用的力与两个孩子用的力作用效果是否相同？二者能否等效替换？提示：效果相同；能等效替换。
一、合力和分力1．共点力几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力．2．合力与分力假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，这几个力叫作那个力的分力．3．合力与分力的关系合力与分力之间是一种等效替代的关系，合力作用的效果与分力共同作用的效果相同．二、力的合成和分解1．力的合成：求几个力的合力的过程．2．力的分解：求一个力的分力的过程．3．平行四边形定则：在两个力合成时，以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向，如图所示，F表示F1与F2的合力．4．如果没有限制，同一个力F可以分解为无数对大小、方向不同的分力．5．两个以上共点力的合力的求法：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力．三、矢量和标量1．矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量．2．标量：只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量．3．三角形定则：把两个矢量首尾相接，从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向，表示三个矢量的有向线段正好组成闭合的三角形。
力合成的三角形如图甲所示。
位移合成的三角形如图乙所示。
例题1.一物体重为G,被绳OA和OB吊在空中,OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2,如图所示,则( )A.F1、F2的合力是GB.F1、F2的合力是FC.物体对绳OA的拉力方向与F1方向相同,大小相等D.物体受到重力G、OA绳拉力F1、OB绳拉力F2和F共四个力【答案】B【解析】合力与分力具有等效替代的关系,所谓等效是指合力F的作用效果与其分力F1、F2共同作用产生的效果相同。
高一物理《力的分解与合成》知识点讲解
高一物理《力的分解与合成》知识点讲解力的分解与合成是物理学中一个重要的概念，它有助于我们理解多个力合成为一个力的效果，以及一个力如何分解为多个力的效果。
以下是对该知识点的讲解。
1. 力的分解力的分解是指将一个力分解为多个力的效果。
这样做有助于我们更好地理解和分析力的作用。
在力的分解中，我们常使用正交分解法和图解法。
1.1 正交分解法正交分解法是将一个力分解为两个分力，其中一个与给定方向垂直，另一个与给定方向平行。
这种方法常用于解决斜面问题和倾斜物体问题。
在正交分解时，我们可以根据三角函数关系来计算力的分解分量。
1.2 图解法图解法是通过绘制矢量图来展示力的分解。
我们可以使用比例尺来确定力的大小和方向。
通过观察图示，我们可以清楚地看到力的分解效果。
图解法常用于解决平面力系统和多个力合成问题。
2. 力的合成力的合成是指将多个力合成为一个力的效果。
这有助于我们将多个力简化为一个力进行分析。
力的合成有两种常见方法：向量法和平行四边形法。
2.1 向量法向量法是通过将多个力的矢量相加或相减来求得合成结果。
在向量法中，我们需要将各个力的大小和方向用矢量表示，然后按照矢量相加或相减的规则进行计算。
最终的合成力的大小和方向由向量相加或相减的结果得出。
2.2 平行四边形法平行四边形法是通过构造平行四边形来展示力的合成。
我们可以使用比例尺来确定力的大小和方向，并用图示表达力的合成效果。
通过观察平行四边形的对角线，我们可以得到合成力的大小和方向。
力的分解与合成是物理学中非常实用的技巧。
通过运用这些技巧，我们可以更好地分析和解决力的问题，提高问题解决的效率。
以上是对高一物理《力的分解与合成》知识点的简要讲解。
希望对您的学习有所帮助！。
高中物理必修一 力学重点 力的合成与分解 (含练习解析)
力的合成与分解【学习目标】1. 知道合力与分力的概念2. 知道平行四边形定则是解决矢量问题的方法，学会作图，并能把握几种特殊情形3. 知道共点力，知道平行四边形定则只适用于共点力4. 理解力的分解和分力的概念，知道力的分解是力的合成的逆运算5. 会用作图法求分力，会用直角三角形的知识计算分力6. 能区别矢量和标量，知道三角形定则，了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的【要点梳理】要点一、力的合成要点诠释：1.合力与分力①定义：一个力产生的效果跟几个力的共同作用产生的效果相同，则这个力就叫那几个力的合力，那几个力叫做分力。
②合力与分力的关系。
a.合力与分力是一种等效替代的关系，即分力与合力虽然不同时作用在物体上，但可以相互替代，能够相互替代的条件是分力和合力的作用效果相同，但不能同时考虑分力的作用与合力的作用。
b.两个力的作用效果可以用一个力替代，进一步想，满足一定条件的多个力的作用效果也可由一个力来替代。
2.力的合成①定义：求几个力的合力的过程叫做力的合成。
②说明：力的合成的实质是找一个力去替代作用在物体上的几个已知的力，而不改变其作用效果的方法。
3.平行四边形定则①内容：两个力合成时，以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代表合力的大小和方向，这个法则叫做平行四边形定则。
说明：平行四边形定则是矢量运算的基本法则。
②应用平行四边形定则求合力的三点注意a.力的标度要适当；b.虚线、实线要分清，表示分力和合力的两条邻边和对角线画实线，并加上箭头，平行四边形的另两条边画虚线；c.求合力时既要求出合力的大小，还要求出合力的方向，不要忘了用量角器量出合力与某一分力间的夹角。
要点二、共点力要点诠释：1.共点力：一个物体受到两个或更多个力的作用，若它们的作用线交于一点或作用线的延长线交于一点，这一组力就是共点力。
2.多个力合成的方法：如果有两个以上共点力作用在物体上，我们也可以应用平行四边形定则求出它们的合力：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力跟第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。
2024年初升高物理无忧衔接(通用版)衔接点17力的合成和分解(解析版)
衔接点17力的合成和分解1课程标准初中掌握同一条直线上的两个力的合成，和一条直线上力的分解高中1.通过实验探究，得出力的合成与分解遵从的规律——平行四边形定则。
2.会用作图法和直角三角形的知识解决共点力的合成与分解问题。
3.运用力的合成与分解知识分析日常生活中的相关问题，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
・..♦*初高考点对StA-初中物理高中物理异同点力的合成与分解力的合成与分解初中物理对于力的合成和分解只研究了同一直线上的情况，合成的法则为简单的代数运算。
而高中物理力的合成和分解不仅要研究同一直线上的情况，还要要研究不在同一直线上的两个力的合成或一个力的分解，并且将这样的问题的运算转化为了矢量的运算，遵循的是平行四边形定则。
・..♦，初中知识温故t/.-同一直线上的两个力的合成：同向相加和反向相减。
・..♦，高中新知探学t/.-知识点一合力和分力1.共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力。
2.合力与分力：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。
假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。
3.合力和分力的三个性质同体性合力和分力作用在同一个物体上等效性合力和分力的作用效果相同同时性合力和分力同时发生变化注意：合力和分力是等效替代关系，并不是同时作用在物体上，受力分析时切勿同时分析合力和分力。
4.对力的合成和力的分解的理解（1）力的合成的实质是用一个力去替代作用在同一物体上的几个已知的力，而不改变其作用效果；力的分解则是由几个力的作用效果代替已知的合力。
（2）力的合力和力的分解，其目的都是方便解决实际问题注意：1.在力的合成中，分力是实际作用在物体上的力，而合力则是一种效果上的替代，实际上不存在；在力的分解中，合力是实际作用在物体上的力，而分力只是一种效果上的替代，实际并不存在。
第06讲 力与平衡-2020年初高中物理衔接教材 Word版含解析
如果您喜欢这份文档，欢迎下载！祝您成绩进步，学习愉快！一、学习目标：1．理解合力、分力、力的合成、力的分解等的概念．2．掌握平行四边形定则，会用平行四边形定则求合力和分力，理解力的合成和力的分解本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代．3．理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件，会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题．二、学习要点：1、合力、分力、力的合成、力的分解；2、力的平行四边形定则；3、共点力作用下物体的平衡条件衔接点1 力的合成【基础知识梳理】同学们仔细观察会发现，一位力气大的同学只用一只手一个力就可以把水桶从地面提到桌面上，两个女同学用两只手给水桶两个力，同样也把水桶从地面移动到桌面上，不同的同学用不同的方法达到了一个共同的目的．在提水桶这个事件上，这一个力产生的作用效果和两个力的作用效果是相同的合力和分力的定义：当一个物体受到几个力共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力的作用效果跟原来几个力的作用效果相同，这个力就叫做那几个力的合力;原来的那几个力叫做分力。
力的合成的定义：求几个力合力的过程叫做力的合成力的平行四边形定则：以表示两个分力的线段为邻边作一个平行四边形，则这个平行四边形中表示两分力的线段所夹的对角线表示合力的大小和方向．名师点睛：1、两个分力大小不变的情况下，合力随夹角的变大而变小，随夹角的变小而变大；当两个分力之间的夹角为0°时两个力的合力最大，最大值为二力之和；当两个分力之间的夹角为180°两个力的合力最小，最小值为二力之差．（1）当Ө＝0°时，F=F1+F2，合力F与分力F1、F2同向．（2）当Ө＝180°时，F＝｜F1一F2｜，合力F与分力F1、F2中较大的力同向．（3）合力F 的取值范围，｜F 1一F 2｜≤F ≤F 1+F 2． （4）夹角Ө越大，合力就越小．（5）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． 2、求三个或三个以上共点力的合力时，可先求出任意两个力的合力，再求出此合力跟第三个力的总合力，以此类推，直到求完为止。
高一物理力的合成与分解原理解析
高一物理力的合成与分解原理解析力的合成和分解是物理学中基础的概念和技巧之一。
在解决力的问题和分析物体受力情况时，理解和应用力的合成与分解原理能够帮助我们更好地理解力的作用和计算合力的大小和方向。
一、力的合成原理力的合成是指将多个力的效果合并为一个力的效果。
当一个物体受到几个不同方向的力作用时，合成力是能够产生相同效果的单一力。
以平面上的力合成为例，记两个力为F1和F2，它们作用在同一个物体上，合成力记为F。
根据力的几何图形法，我们可以利用平行四边形法则或三角法则来进行力的合成。
如果F1和F2的作用方向相同，合力的大小为两个力的矢量和；如果F1和F2的作用方向相反，合力的大小等于两个力的矢量差。
力的合成原理是基于向量的加法规则，我们可以将力看作有大小和方向的矢量，从而将多个力的作用效果合成为一个力。
这种合成原理广泛应用于力的问题解决和分析中。
二、力的分解原理力的分解是指将一个力分解为几个大小和方向不同的力的过程。
通过力的分解，可以将力沿不同方向的分力进行分析和计算。
力的分解原理是力的合成原理的逆过程。
在平面上的力分解中，我们可以假设有一个力F作用在物体上，记其分解为两个力F1和F2。
根据分解原理，我们可以使用三角函数来计算力F在某一方向上的分力，如F1 = F * cosθ和F2 = F * sinθ。
其中，θ为力F与某一分力方向之间的夹角。
力的分解原理常用于分析一个物体所受的斜面支持力、拉力和重力等力的分力情况。
通过将受力物体的合力分解为各个分力，我们可以更加清晰地描述和计算力的作用和效果。
三、实例应用力的合成和分解原理在实际问题的解决中具有重要的应用。
例如，在一台斜坡上有一个物体，受到斜面支持力和重力的作用。
我们可以将重力分解为沿斜面方向和垂直斜面方向的两个分力，进而计算斜面支持力的大小和方向。
通过这样的分解和合成过程，可以更好地理解和解决物体在斜坡上的受力情况。
另外，对于一个斜向拉扯的绳子，如果我们需要计算斜向的力的大小和方向，可以利用力的分解和合成原理将它分解为水平和垂直方向的两个分力，从而得到所需的结果。
高考物理一轮复习专题2.2 力的合成与分解(精讲)(解析版)
专题2.2力的合成与分解（精讲）1.会用平行四边形定则、三角形定则进行力的合成与分解.2.会用正交分解法进行力的合成与分解．知识点一力的合成1．共点力合成的常用方法(1)作图法：从力的作用点起，按同一标度作出两个分力F 1和F 2的图示，再以F 1和F 2的图示为邻边作平行四边形，画出过作用点的对角线，量出对角线的长度，计算出合力的大小，量出对角线与某一力的夹角确定合力的方向(如图所示)．(2)计算法：几种特殊情况的共点力的合成．类型作图合力的计算①互相垂直F ＝F21＋F 22tan θ＝F 1F 2②两力等大，夹角为θF ＝2F 1cosθ2F 与F 1夹角为θ2③两力等大且夹角为120°合力与分力等大(3)力的三角形定则：将表示两个力的图示(或示意图)保持原来的方向依次首尾相接，从第一个力的作用点，到第二个力的箭头的有向线段为合力．平行四边形定则与三角形定则的关系如图甲、乙所示．2．合力的大小范围(1)两个共点力的合成|F 1－F 2|≤F 合≤F 1＋F 2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，为|F 1－F 2|，当两力同向时，合力最大，为F 1＋F 2.(2)三个共点力的合成①三个力共线且同向时，其合力最大，为F 1＋F 2＋F 3.②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，则三个力的合力最小值为零；如果第三个力不在这个范围内，则合力最小值等于最大的力减去另外两个力．【归纳总结】三种特殊情况的共点力的合成类型作图合力的计算①互相垂直F ＝F 21＋F 22tan θ＝F 1F 2②两力等大，夹角θF ＝2F 1cosθ2F 与F 1夹角为θ2③两力等大且夹角120°合力与分力等大知识点二力的分解1．矢量、标量(1)矢量既有大小又有方向的量。
相加时遵从平行四边形定则。
(2)标量只有大小没有方向的量。
求和时按代数法则相加。
2023年高中物理学业水平考试必备考点07：力的合成与分解 (全国通用)(解析版)
2023年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试专题07 力的合成与分解一、合力、分力、共点力1．合力与分力：如果一个力作用在物体上产生的效果跟原来几个力的共同效果相同，这个力就叫作那几个力的合力，原来的几个力叫作分力．2．共点力：如果一个物体受到两个或更多力的作用，这些力共同作用在物体的同一点上或者虽不作用在同一点上，但它们的延长线交于一点，这样的一组力叫作共点力．3．对合力和分力的理解(1)同体性：各个分力作用在同一个物体上．作用在不同物体上的力不能求合力．(2)等效性：合力与分力产生的效果相同，可以等效替代．二、力的合成与合成法则1．力的合成：求几个力的合力的过程．2．平行四边形定则：两个力合成时，以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代表合力的大小和方向．3．多力合成的方法：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力．4．计算合力大小的两种方法(1)作图法作图法就是用作图工具根据平行四边形定则作出平行四边形，然后用测量工具测量出合力的大小、方向，具体操作流程如下：(2)计算法从力的作用点按照分力的作用方向画出力的平行四边形后，算出对角线所表示的合力的大小．通常要利用数学中解三角形的有关知识．若两个分力的大小分别为F1、F2，它们之间的夹角为α，由平行四边形作出它们的合力，如图所示，则合力的大小F＝F12＋F22＋2F1F2cos α合力与F1的夹角的正切值tan θ＝F2sin αF1＋F2cos α.5．两个力合力范围的确定(两个分力F1、F2)(1)最大值：两个力同向时合力最大，F＝F1＋F2，方向与两个力同向；(2)最小值：两个力方向相反时，合力最小，F＝|F1－F2|，方向与两个力中较大的力同向；(3)合力范围：两个分力的夹角θ(0°≤θ≤180°)不确定时，合力大小随夹角θ的增大而减小，所以合力大小的范围是：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.6．三个力合力范围的确定(三个分力F1、F2、F3)(1)最大值：当三个力方向相同时，合力F最大，F max＝F1＋F2＋F3.(2)最小值：①若其中两个较小的分力之和(F1＋F2)≥F3时，合力的最小值为零，即F min＝0；①若其中两个较小的分力之和(F1＋F2)＜F3时，合力的最小值F min＝F3－(F1＋F2)．(3)合力的取值范围：F min≤F≤F1＋F2＋F3.三、力的分解及分解法则1．定义：已知一个力求它的分力的过程．力的分解是力的合成逆运算．2．分解法则：遵循平行四边形定则．把一个已知力F作为平行四边形的对角线，与力F共点的平行四边形的两个邻边，就表示力F的两个分力F1和F2.3．力的分解依据(1)一个力可以分解为两个力，如果没有限制，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力．(2)在实际问题中，要依据力的实际作用效果或需要分解．4.将某个力进行分解，如果没有条件约束，从理论上讲有无数组解，因为同一条对角线可以构成的平行四边形有无穷多个(如图所示)，这样分解是没有实际意义的．实际分解时，一个力按力的作用效果可分解为一组确定的分力．5．力分解时有解或无解，关键看代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成平行四边形(或三角形)，若能，即有解；若不能，则无解．四、矢量相加的法则及力的效果分解法1．矢量：既有大小，又有方向，相加时遵守平行四边形定则或三角形定则的物理量．2．标量：只有大小，没有方向，求和时按照算术法则相加的物理量．3．三角形定则：把两个矢量首尾相接，从第一个矢量的始端指向第二个矢量的末端的有向线段就表示合矢量的大小和方向．三角形定则与平行四边形定则实质上是一样的．五、矢量和标量1．矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量叫作矢量．力、位移、速度、加速度都是矢量．2．标量：只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量叫作标量．质量、路程、功、电流等都是标量．六、力的正交分解1．正交分解的目的：当物体受到多个力作用，并且这几个力只共面不共线时，其合力用平行四边形定则求解很不方便，为此先将各力正交分解，然后再合成．2．正交分解法求合力的步骤(1)建立坐标系：以共点力的作用点为坐标原点建立直角坐标系，直角坐标系x轴和y轴的选择应使尽量多的力在坐标轴上．(2)正交分解各力，即将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如图所示．(3)分别求出x轴、y轴上各分力的矢量和，即：F x＝F1x＋F2x＋F3x＋…F y＝F1y＋F2y＋F3y＋…(4)求共点力的合力：合力大小F＝F x2＋F y2，合力的方向与x轴的夹角为α，则tan α＝F yF x.一、单选题1．（2022·广西·高二学业考试）关于合力和分力，下列说法正确的是（）A．合力的大小可能比每一个分力都小B．合力的大小随分力夹角的增大而增大C．共点力的合力一定大于每一个分力D．合力可能与两个分力都垂直【答案】A【解析】A．由平行四边形定则可知两分力1F、2F合力的范围为1212F F F F F-≤≤+，故合力的大小可能比每一个分力都小，A正确；B．由平行四边形定则可知合力的大小随分力夹角的增大而减小，B错误；C．由上述分析可知，合力可以小于任意一个分力，C错误；D．由三角形法则可知，合力与两分力在一个闭合的矢量三角形中，故合力不可能与两个分力都垂直，D 错误。
2020版高考物理第二章第3节力的合成与分解含解析30
第3节力的合成与分解一、力的合成与分解1．合力与分力(1)定义：如果一个力产生的效果跟几个共点力共同作用产生的效果相同，这一个力就叫做那几个力的合力，原来那几个力叫做分力。
(2)关系：合力和分力是等效替代的关系。
[注1]2．共点力作用在物体的同一点，或作用线的延长线交于一点的力。
如下图所示均是共点力。
3．力的合成(1)定义：求几个力的合力的过程。
(2)运算法则[注2]①平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，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。
如图甲所示。
②三角形定则：把两个矢量首尾相连，从而求出合矢量的方法。
如图乙所示。
[注3] 4．力的分解(1)定义：求一个已知力的分力的过程。
(2)运算法则：平行四边形定则或三角形定则。
(3)分解方法：①按力产生的效果分解；②正交分解。
二、矢量和标量1．矢量：既有大小又有方向的量，运算时遵从平行四边形定则。
2．标量：只有大小没有方向的量，运算时按代数法则相加减。
[注4]【注解释疑】[注1] 合力不一定大于分力，二者是等效替代的关系。
[注2] 平行四边形定则(或三角形定则)是所有矢量的运算法则。
[注3] 首尾相连的三个力构成封闭三角形，则合力为零。
[注4] 有大小和方向的物理量不一定是矢量，还要看运算法则，如电流。
[深化理解]1．求几个力的合力时，可以先将各力进行正交分解，求出互相垂直方向的合力后合成，分解的目的是为了将矢量运算转化为代数运算，便于求合力。
2．力的分解的四种情况：(1)已知合力和两个分力的方向求两个分力的大小，有唯一解。
(2)已知合力和一个分力(大小、方向)求另一个分力(大小、方向)，有唯一解。
(3)已知合力和两分力的大小求两分力的方向：①F>F1＋F2，无解；②F＝F1＋F2，有唯一解，F1和F2跟F同向；③F＝F1－F2，有唯一解，F1与F同向，F2与F反向；④F1－F2<F<F1＋F2，有无数组解(若限定在某一平面内，有两组解)。
2020年初高中物理衔接教材衔接点10力的合成与分解(含解析)
衔接点10力的合成与分解合力和分力的定义：当一个物体受到几个力共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力的作用效果跟原来几个力的作用效果相同，这个力就叫做那几个力的合力;原来的那几个力叫做分力。
力的合成的定义：求几个力合力的过程叫做力的合成力的平行四边形定则：以表示两个分力的线段为邻边作一个平行四边形，则这个平行四边形中表示两分力的线段所夹的对角线表示合力的大小和方向二、力的分解1、力的分解：求一个力分力的过程和方法叫做力的分解．力的分解是力的合成的逆运算．因为力的合成遵循平行四边形定则，那么力的分解也应该遵循平行四边形定则；当用平行四边形的对角线表示合力时，那么分力应该是平行四边形的两个邻边．力的分解遵循平行四边形定则，相当于已知平行四边形的对角线求邻边．2、正交分解法：把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法．用正交分解法求合力的步骤：①首先建立平面直角坐标系，并确定正方向．②把各个力向x 轴、y 轴上投影，但应注意的是：与确定的正方向相同的力为正，与确定的正方向相反的为负，这样，就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向．③求在x 轴上的各分力的代数和F x 合和在y 轴上的各分力的代数和F y 合．④合力的大小F =合力的方向：tan (y x F F xF θθ=合合合是合力与的夹角）1．如图所示，大小分别为F 1、F 2、F 3的三个力恰好围成一个闭合的三角形，且三个力的大小关系是F 1＜F 2＜F 3，则下列四个图中，这三个力的合力最大的是A ．B ．C ．D ．【答案】C 【解析】根据平行四边形定则可知，A 图中三个力的合力为12F ，B 图中三个力的合力为0，C 图中三个力的合力为32F ，D 图中三个力的合力为22F ，三个力的大小关系是123F F F ＜＜，所以C 图合力最大．故C 正确，ABD 错误．故选C ．2．大小分别为30N 和25N 的两个力同时作用在同一物体上，则这两个力的合力大小不可能等于A ．5NB ．10NC ．45ND ．60N 【答案】D 【解析】两力合成时，合力满足关系式：1212F F F F F -≤≤+,所以大小分别为10N 和15N 的两个力合力满足525N F N ≤≤,所以D 不可能。
20版：力的合成与分解（步步高）
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．共点力作用在物体的同一点，或作用线交于一点的几个力．如图1均为共点力．图13．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2甲所示，F1、F2为分力，F为合力．图2②三角形定则：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．自测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．求几个力的合力遵循平行四边形定则答案ACD自测2(多选)(2018·山东省济南一中阶段检测)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则()A．F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍B．F1、F2同时增加10 N，F也增加10 NC．F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变D．若F1、F2中的一个增大，F不一定增大答案AD解析根据平行四边形定则，F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，故A正确；F1、F2方向相反，F1、F2同时增加10 N，F不变，故B错误；F1、F2方向相反，F1增加10 N，F2减少10 N，F可能增加20 N，故C错误；F1、F2方向相反，若F1、F2中的一个增大，F不一定增大，故D正确．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3所示，物体重力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＝G sin θ，G2＝G cos θ.图3(2)正交分解法．自测3已知两个共点力的合力为50 N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30 N．则()A．F1的大小是唯一的B．F2的方向是唯一的C．F2有两个可能的方向D．F2可取任意方向答案 C解析由F1、F2和F的矢量三角形图可以看出：因F 2＝30 N ＞F 20＝F sin 30°＝25 N且F 2＜F ，所以F 1的大小有两个，即F 1′和F 1″，F 2的方向有两个，即F 2′的方向和F 2″的方向，故选项A 、B 、D 错误，C 正确． 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． 自测4 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命题点一 共点力的合成1．两个共点力的合成|F 1－F 2|≤F 合≤F 1＋F 2，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F 1＋F 2＋F 3.(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． 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 ＝F 12＋F 22tan θ＝F 1F 2两力等大，夹角为θF＝2F1cosθ2 F与F1夹角为θ2两力等大，夹角为120°合力与分力等大F′与F夹角为60°4.力合成的方法(1)作图法(2)计算法若两个力F1、F2的夹角为θ，如图4所示，合力的大小可由余弦定理得到：图4F＝F12＋F22＋2F1F2cos θtan α＝F2sin θF1＋F2cos θ.例1(2018·山东省临沂市一模)如图5所示，一物块在斜向下的拉力F的作用下沿光滑的水平地面向右运动，那么物体受到的地面的支持力F N与拉力F的合力方向是()图5A．水平向右B．向上偏右C．向下偏左D．竖直向下答案 B解析对物体受力分析可知，其受重力、支持力、拉力．若拉力F与水平方向夹角为θ，在竖直方向，F N＝mg＋F sin θ，支持力F N与F在竖直方向的分力之和F y＝mg，方向向上，F 在水平方向的分力F x＝F cos θ，故合力F合＝F y2＋F x2＝(mg)2＋(F cos θ)2，方向向上偏右，故B正确．变式1(多选)(2019·陕西省商洛市调研)已知力F，且它的一个分力F1跟F成30°角，大小未知，另一个分力F2的大小为33F，方向未知，则F1的大小可能是()A.3F3 B.3F2 C.23F3 D.3F答案AC例2(2018·河北省衡水中学第一次调研)如图6所示，小球A、B通过一条细绳跨过定滑轮连接，它们都穿在一根竖直杆上．当两球平衡时，连接两球的细绳与水平方向的夹角分别为θ和2θ.假设装置中的各处摩擦均不计，则A、B球的质量之比为()图6A．2cos θ∶1 B．1∶2cos θC．tan θ∶1 D．1∶2sin θ答案 B解析分别对A、B两球受力分析，运用合成法，如图：由几何知识得：F T sin θ＝m A g，F T sin 2θ＝m B g，故m A∶m B＝sin θ∶sin 2θ＝1∶2cos θ，故选B.变式2(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5 N，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2 N、2 N、3 N．下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是()A．物体所受静摩擦力大小可能为2 NB．物体所受静摩擦力大小可能为4 NC．物体可能仍保持静止D．物体一定被拉动答案ABC解析两个2 N力的合力范围为0～4 N，然后与3 N的力合成，则三个力的合力范围为0～7 N，由于最大静摩擦力为5 N，因此可判定A、B、C正确，D错误．命题点二 力分解的两种常用方法1．效果分解法按力的作用效果分解(思路图)2．正交分解法(1)定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法．(2)建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点，在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则(使尽量多的力分布在坐标轴上)；在动力学中，往往以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系．(3)方法：物体受到多个力F 1、F 2、F 3、…作用，求合力F 时，可把各力向相互垂直的x 轴、y 轴分解．x 轴上的合力F x ＝F x 1＋F x 2＋F x 3＋… y 轴上的合力F y ＝F y 1＋F y 2＋F y 3＋… 合力大小F ＝F x 2＋F y 2合力方向：与x 轴夹角为θ，则tan θ＝F yF x.例3 如图7所示，墙上有两个钉子a 和b ，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l .一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a 点，另一端跨过光滑钉子b 悬挂一质量为m 1的重物．在绳上距a 端l2的c 点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后绳的ac 段正好水平，则重物和钩码的质量比m 1m 2为( )图7A. 5 B ．2 C.52D. 2 答案 C解析 解法一(力的效果分解法)：钩码的拉力F 等于钩码重力m 2g ，将F 沿ac 和bc 方向分解，两个分力分别为F a 、F b ，如图甲所示，其中F b ＝m 1g ，由几何关系可得cos θ＝F F b ＝m 2gm 1g ，又由几何关系得cos θ＝ll 2＋(l 2)2，联立解得m 1m 2＝52.解法二(正交分解法)：绳圈受到F a 、F b 、F 三个力作用，如图乙所示，将F b 沿水平方向和竖直方向正交分解，由竖直方向受力平衡得m 1g cos θ＝m 2g ；由几何关系得cos θ＝ll 2＋(l2)2，联立解得m 1m 2＝52.变式3 (2018·山东省烟台市模拟)减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全．当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F ，下图中弹力F 画法正确且分解合理的是( )答案 B解析 减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面，指向受力物体，故A 、C 错误；按照力的作用效果分解，将F 分解为水平方向和竖直方向，水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速度，竖直方向的分力产生向上运动的作用效果，故B 正确，D 错误．变式4 (多选)(2016·全国卷Ⅰ·19)如图8，一光滑的轻滑轮用细绳OO ′悬挂于O 点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a ，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b .外力F 向右上方拉b ，整个系统处于静止状态．若F 方向不变，大小在一定范围内变化，物块b 仍始终保持静止，则( )图8A．绳OO′的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化答案BD解析由于物块a、b均保持静止，各绳角度保持不变，对a受力分析得，绳的拉力F T′＝m a g，所以物块a受到的绳的拉力保持不变．由滑轮性质，滑轮两侧绳的拉力相等，所以b受到绳的拉力大小、方向均保持不变，C选项错误；a、b受到绳的拉力大小、方向均不变，所以OO′的张力不变，A选项错误；对b进行受力分析，如图所示．由平衡条件得：F T cos β＋F f＝F cos α，F sin α＋F N＋F T sin β＝m b g.其中F T和m b g始终不变，当F大小在一定范围内变化时，支持力在一定范围内变化，B选项正确；摩擦力也在一定范围内发生变化，D选项正确．命题点三力合成与分解的两个重要应用应用1斧头劈木柴类问题例4(多选)(2018·天津理综·7)明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可．一游僧见之曰：无烦也，我能正之．”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身．假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图9所示，木楔两侧产生推力F N，则()图9A．若F一定，θ大时F N大B．若F一定，θ小时F N大C．若θ一定，F大时F N大D ．若θ一定，F 小时F N 大 答案 BC变式5 刀、斧、凿等切削工具的刃部叫做劈，如图10是斧头劈木柴的示意图．劈的纵截面是一个等腰三角形，使用劈的时候，垂直劈背加一个力F ，这个力产生两个作用效果，使劈的两个侧面推压木柴，把木柴劈开．设劈背的宽度为d ，劈的侧面长为l ，不计斧头的自身重力，则劈的侧面推压木柴的力约为( )图10A.d l FB.l d FC.l 2d FD.d 2l F 答案 B解析 斧头劈木柴时，设两侧面推压木柴的力分别为F 1、F 2且F 1＝F 2，利用几何三角形与力的三角形相似有 d F ＝l F 1，得推压木柴的力F 1＝F 2＝ldF ，所以B 正确，A 、C 、D 错误．应用2 拖把拖地问题例5 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图11)．设拖把头的质量为m ，拖杆质量可忽略．拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g .某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ.图11(1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小．(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ.已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力有多大，都不可能使拖把从静止开始运动．求这一临界角的正切tan θ0.答案 (1)μsin θ－μcos θmg (2)λ解析 (1)设该同学沿拖杆方向用大小为F 的力推拖把．将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，根据平衡条件有 F cos θ＋mg ＝F N ① F sin θ＝F f ②式中F N 和F f 分别为地板对拖把的正压力和摩擦力． 所以F f ＝μF N ③联立①②③式得F ＝μsin θ－μcos θmg ④(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有F sin θ≤λF N ⑤ 这时，①式仍成立．联立①⑤式得 sin θ－λcos θ≤λmgF⑥λmg F 大于零，且当F 无限大时λ mgF 为零，有 sin θ－λcos θ≤0⑦使⑦式成立的θ角满足θ≤θ0，这里θ0是题中所定义的临界角，即当θ≤θ0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把．故临界角的正切为tan θ0＝λ.变式6 (2019·福建省莆田市质检)如图12所示，质量为m 的物块静止于斜面上，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，逐渐增大斜面的倾角θ，直到θ等于某特定值φ时，物块达到“欲动未动”的临界状态，此时的摩擦力为最大静摩擦力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求θ角满足什么条件时物块总与斜面保持相对静止．图12答案 tan θ≤μ解析 θ等于某特定值φ时，物块受力平衡，则有F N －G cos φ＝0，F fm －G sin φ＝0.又F fm ＝μF N ，解得μ＝tan φ.显然，当θ≤φ即tan θ≤μ时，物块始终保持静止．。
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衔接点10 力的合成与分解知识点梳理一、力的合成合力和分力的定义：当一个物体受到几个力共同作用时，我们常常可以求出这样一个力，这个力的作用效果跟原来几个力的作用效果相同，这个力就叫做那几个力的合力;原来的那几个力叫做分力。
力的合成的定义：求几个力合力的过程叫做力的合成力的平行四边形定则：以表示两个分力的线段为邻边作一个平行四边形，则这个平行四边形中表示两分力的线段所夹的对角线表示合力的大小和方向． 二、力的分解1、力的分解：求一个力分力的过程和方法叫做力的分解．力的分解是力的合成的逆运算．因为力的合成遵循平行四边形定则，那么力的分解也应该遵循平行四边形定则；当用平行四边形的对角线表示合力时，那么分力应该是平行四边形的两个邻边．力的分解遵循平行四边形定则，相当于已知平行四边形的对角线求邻边．学科#网 2、正交分解法：把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法． 用正交分解法求合力的步骤：①首先建立平面直角坐标系，并确定正方向．②把各个力向x 轴、y 轴上投影，但应注意的是：与确定的正方向相同的力为正，与确定的正方向相反的为负，这样，就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向． ③求在x 轴上的各分力的代数和F x 合和在y 轴上的各分力的代数和F y 合． ④合力的大小x y F F F =+合合合合力的方向：tan (y x F F x F θθ=合合合是合力与的夹角）1．如图所示，大小分别为F 1、F 2、F 3的三个力恰好围成一个闭合的三角形，且三个力的大小关系是F 1＜F 2＜F 3，则下列四个图中，这三个力的合力最大的是A ．B ．C ．D ．【答案】C【解析】根据平行四边形定则可知，A 图中三个力的合力为12F ，B 图中三个力的合力为0，C 图中三个力的合力为32F ，D 图中三个力的合力为22F ，三个力的大小关系是123F F F ＜＜，所以C 图合力最大．故C 正确，ABD 错误．故选C ．2．大小分别为30N 和25N 的两个力同时作用在同一物体上，则这两个力的合力大小不可能等于 A ．5N B ．10NC ．45ND ．60N【答案】D【解析】两力合成时，合力满足关系式：1212F F F F F -≤≤+,所以大小分别为10N 和15N 的两个力合力满足525N F N ≤≤,所以D 不可能。
3．如图所示，有两个共点力，一个是F 1＝40N ，一个是F 2，它们的合力是F ＝100N ，则F 2的大小可能是A ．20 NB ．40 NC ．80 ND ．160 N【答案】C【解析】有两个共点力的合力大小为100N ，若其中一个分为大小为40N ，另一个分力的大小应在60N≤F≤140N 范围，所以可能为80N 。
故选C 。
4．同时作用在质点O 上的三个共点力1F 、2F 、3F ，已知122F F N ==，34F N =，它们的方向分别沿着正六边形两条边和一条对角线，如图所示，则这三个力的合力大小等于（ ）A ．6NB ．8NC ．10ND ．12N【答案】A【解析】已知已知F 1=F 2=2N ，F 3=4N ，由图可知，F 1、F 2的夹角的大小为120°，根据平行四边形定则可知，F 1、F 2的合力的大小为2N ，方向沿F 3的方向，所以F 1、F 2、F 3的合力的大小为F=4+2=6N ．故A 正确，BCD 错误．故选A ．5．下列关于合力的叙述中正确的是A ．合力是原来几个力的等效替代，合力的作用效果与分力的共同作用效果相同B ．两个力夹角为θ（0180θ︒≤≤），它们的合力随θ增大而增大C ．合力的大小不可能比分力小D ．不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成运算 【答案】A【解析】A ．合力是所有分力的一种等效力，它们之间是等效替代关系。
合力在效果上是和各分力的共同作用等效。
故A 正确；BC ．根据力的平行四边形定则和数学知识可知，两个分力间夹角为()0180θθ≤≤，它们的合力随θ 增大而减小。
当0θ=︒时，合力最大，为两分力的代数和；当180θ=︒时，合力最小，等于两分力的代数差。
所以合力的大小可能比分力小，故BC 错误；D ．只有同时作用在同一物体上的力才能进行力的合成运算。
故D 错误。
故选A 。
6．如图所示，两个共点力1F 、2F 的大小一定，夹角θ是变化的，合力F 在θ角从0︒ 逐渐增大到180︒的过程中，合力F 的大小变化情况为A ．从最小逐渐增大到最大B ．从最大逐渐减小到零C ．从最大逐渐减小到最小D ．先增大后减小 【答案】C【解析】力是矢量，合成遵循平行四边形定则，同向合力最大，反向合力最小，根据平行四边形定则，两个分力的夹角越大，合力越小，由图可知，两力大小不等，所以合力的最小值不为零。
A ．从最小逐渐增大到最大与分析不符，故A 错误；B ．从最大逐渐减小到零与分析不符，故B 错误；C ．从最大逐渐减小到最小与分析相符，故C 正确；D ．先增大后减小与分析不符，故D 错误。
7．如图所示，将光滑斜面上的物体的重力mg 分解为1F 、2F 两个力，下列结论正确的是A ．2F 就是物体对斜面的正压力B ．物体受N 、1F 、2F 三个力作用C ．物体受mg 、N 、1F 、2F 四个力作用D ．1F 、2F 二个分力共同作用的效果跟重力mg 的作用效果相同 【答案】D【解析】A 项：F 2是重力的一个分力，不是物体对斜面的压力，故A 错误；B 、C 项：物体受重力和支持力两个力，故B 、C 错误；D 项：1F 、2F 是重力的两个分力，所以其作用效果与重力的作用效果相同，故D 正确。
故选：D 。
8．如图所示，为了行车方便与安全，高大的桥要造很长的引桥，其主要目的是A ．减小过桥车辆受到的摩擦力B ．减小过桥车辆的重力C ．减小过桥车辆对引桥面的压力D ．减小过桥车辆的重力平行于引桥面向下的分力 【答案】D【解析】ACD ．对车受力分析，受重力、支持力和阻力，重力的大小方向均不变，重力产生两个作用效果，使物体沿斜面下滑，使物体紧压斜面，设斜面倾角为 ，将重力按照作用效果分解如图：由几何关系可得，平行斜面分量为：1sin G mg θ=，由于引桥越长，坡角θ越小，1G 越小；垂直斜面分量为：2cos G mg θ=，压力等于重力垂直斜面分量cos mg θ，θ变小，压力变大，摩擦力变大，故D 正确，AC 错误；B ．物体重力不变，故B 错误。
9．如图所示，在顶部为半圆形的支架上，用一根不可伸长的轻绳通过光滑滑轮悬挂一重物G ．轻绳的一端固定于支架上的A 点，另一端从B 点沿支架缓慢向C 点靠近．则此过程中绳中拉力大小的变化情况是A ．先变小后变大B ．先变小后不变C ．先变大后变小D ．先变大后不变 【答案】D【解析】当轻绳的右端从B 点移到直杆最上端D 时，设两绳的夹角为2θ．以滑轮为研究对象，分析受力情况如左图所示。
根据平衡条件得：2cos F mg θ=，得到绳子的拉力：2cos mgF θ=，所以在轻绳的右端从B 点移到直杆最上端D 时的过程中，θ增大，cos θ减小，则F 变大；当轻绳的右端从直杆最上端D 移到C 点时，设两绳的夹角为2α。
设绳子总长为L ，两直杆间的距离为S ，如右图所示，根据数学知识得到：12121212S ====S S S S sin L L L L Lα++，，L 、S 不变，则α保持不变。
再根据平衡条件可知，两绳的拉力F 保持不变。
所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变。
故D 正确，ABC 错误。
10．架在A 、B 两根晾衣杆之间的均匀铁丝在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，铁丝呈现如图所示的两种形状．下列说法中正确的是A ．夏季铁丝对晾衣杆的拉力较大B ．冬季铁丝对晾衣杆的拉力较大C ．夏季晾衣杆对地面的压力较大D ．冬季晾衣杆对地面的压力较大 【答案】B【解析】可以将重物的重力当成合力，铁丝两端的拉力当成分力，因为当合力一定时夹角越大分力越大，故冬季铁丝对晾衣杆的拉力较大，对地面的压力是一定的，所以正确选项为B ．11．如图所示，将绳子的一端系在汽车上，另一端系在等高的树干上，两端点间绳长为10 m ．用300 N 的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m ，不考虑绳子的重力和绳子的伸长量，则绳子作用在汽车上的力的大小为A ．1 500 NB ．6 000 NC ．300 ND ．1 5003N【答案】A【解析】拉力F 产生两个效果(如图所示)，由题意可知绳子与水平方向的夹角正弦值为sin α＝0.55＝0.1，所以绳子的作用力为F 绳＝2F sin α＝1 500 N ，A 项正确，BCD 项错误．故选A.12．一件行李重为G ，被轻绳OA 和OB 吊在空中，OA 绳和OB 绳的拉力分别为F 1、F 2，如图所示，则( )A ．F 1、F 2的合力是GB ．F 1、F 2的合力是FC ．行李对轻绳OA 的拉力方向与F 1方向相反，大小相等D ．行李受到重力G 、OA 绳拉力F 1、OB 绳拉力F 2，还有F 共四个力 【答案】BC【解析】ABD ．行李受到竖直向下的重力，OA 绳拉力F 1、OB 绳拉力F 2，三个力的作用，F 1、F 2的合力是F ，而在受力分析中，分力和合力不能同时并存，AD 错误B 正确；C ．行李对轻绳OA 的拉力方向与F 1是一对相互作用力，等大反向，C 正确。
故选BC 。
13．如图所示，将两块光滑平板OA 、OB 固定连接，构成顶角为60°的楔形槽，楔形槽内放置一质量为m 的光滑小球，整个装置保持静止，OA 板与水平面夹角为15°．现使楔形槽绕O 点顺时针缓慢转动至OA 板竖直，重力加速度为g ，则转动过程中A ．OA 板对小球的作用力一直在减小B ．OB 板对小球的作用力一直在增大C ．OA 23mg D ．OB 板对小球的作用力大小为mg 时，OA 板对小球的作用力大小也为mg 【答案】BCD【解析】在转动过程中，60A B N N G ∠=︒恒定不变，为此可组成以A B N N 为直径得圆，在转动过程中弦A N G恒定不变，如图所示：当B 从开始位置转动到竖直位置，即B N 从1到2的过程中，A N 在增大，B N 也在增大；当B 从竖直位置继续转动到A 在竖直位置，即B N 从2到4的过程中，A N 在减小，B N 在增大；故整个过程OA 板对小球的作用力先增大后减小，而B 板对小球的作用力一直在增大，故A 错误，B 正确；当B 在竖直位置时OA 板对小球作用力最大，此时的受力分析，如图所示：根据平衡条件得：2360A mg N G sin ==︒，故C 正确；当OC 线竖直时，球处于静止状态，受力平衡，根据几何关系可知，两挡板对球的弹力大小相等，且夹角为120︒，根据平衡条件得：N=mg ，故D 正确；故选BCD.14．城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，常用三角形的栓接结构悬挂，如图所示的是这种三角形结构的一种简化模型．图中硬杆OA 可绕A 点且垂直于纸面的轴进行转动，不计钢索OB 和硬杆OA 的重力，角AOB等于30°，如果钢索OB最大承受拉力为2.0×104N，求：（1）O点悬挂物的最大重力；（2）杆OA对O点的最大支持力．【答案】（1）1.0×104N （2）1.7×104N【解析】（1）（2）设钢索OB承受拉力为F1，杆OA对O点的支持力为F2，对O点进行受力分析，受力分析如图。