【物理教案】2021江苏高考物理：第二章基础课2　力的合成和分解

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基础课 2　力的合成和分解
知识排查
知识点一　力的合成和分解
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，原来那几个力叫做这一个力的分力。
(2)关系：合力和分力是等效替代的关系。
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。如图 1所示均是共点力。
图1
3.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2甲所示。
②三角形定则：把两个矢量首尾相接，从而求出合矢量的方法。如图乙所示。
图2
4.力的分解
(1)定义：求一个已知力的分力的过程。
(2)遵循原则：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。
知识点二　矢量和标量
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。
小题速练
1.思考判断
(1)两个力的合力一定大于任一个分力。(　　)
(2)合力及其分力可以同时作用在物体上。(　　)
(3)两个分力大小一定，夹角越大，合力越大。(　　)
(4)8 N 的力能够分解成 5 N 和3 N 的两个分力。(　　)
(5)既有大小又有方向的物理量一定是矢量。(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
2.[人教版必修 1P61 插图改编]小娟、小明两人共提一桶水匀速前行，如图 3所示。
已知两人手臂上的拉力大小相等且为 F，两个手臂间的夹角为 θ，水和水桶的总重
力为 G，则下列说法正确的是(　　)
图3
A.当θ为120°时，F＝
G
2
B.不管 θ为何值，F＝
G
2
C.当θ＝0°时，F＝
G
2
D.θ越大时，F越小
解析　设小娟、小明的手臂对水桶的拉力大小为 F，由题意知小娟、小明的手臂夹
角为 θ角，根据对称性可知，两人对水桶的拉力大小相等，则根据平衡条件得 2Fcos
θ
2
＝G，解得 F＝
G
2
c
o
s
θ
2
，当 θ＝0°时，cos
θ
2
值最大，此时 F＝
1
2
G，即为最小，当
θ
为60°时，F＝
3
3
G，当 θ为120°时，F＝G，即 θ越大，F越大，故选项 C正确，
A、B、D错误。
答案　C
3.[人教版必修 1P64 第4题改编](多选)两个力 F1和F2间的夹角为 θ，(0<θ<180°)两
力的合力为 F。以下说法正确的是(　　)
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 F1和F2中的任何一个力都大
C.如果夹角 θ不变，F1大小不变，只要 F2增大，合力 F就必然增大
D.合力 F的作用效果与两个分力 F1和F2共同产生的作用效果是相同的
答案　AD
　共点力的合成
1.合力大小的范围
(1)两个共点力的合成：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。
(2)三个共点力的合成
①最大值：三个力同向时合力最大，为 F1＋F2＋F3；
②最小值：如果|F1－F2|≤F3≤F1＋F2，则合力的最小值为零，否则合力的最小值
为最大的一个力减去另外两个较小的力的和的绝对值。
2.共点力合成的方法
(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。
(2)计算法。几种特殊情况的共点力的合成，如图 4所示。
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