2025版高考物理一轮复习第二章相互作用2力的合成与分解学案

PAGE1-力的合成与分解必备学问一、力的合成1.合力与分力:(1)定义:假如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,这一个力就叫作那几个力的合力,原来那几个力叫作分力。(2)关系:合力和分力是等效替代的关系。如图,合力与分力产生的效果相同。2.共点力:作用在一个物体上,作用线或作用线的延长线交于一点的几个力。如图所示均是共点力。3.力的合成:(1)定义:求几个力的合力的过程。(2)运算法则。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。如图甲,F1、F2为分力,F为合力。②三角形定则:把两个矢量的首尾顺次连接起来,第一个矢量的首到其次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。二、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。如图,圆球和挡板静止在斜面上,重力产生两个效果:①压紧斜面;②压紧挡板。三、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。基础小题1.推断下列题目的正误。(1)两个分力大小肯定时,方向夹角θ越大,合力越小。 ()(2)合力肯定时,两等大分力的夹角θ越大,两分力越大。 ()(3)1N和2N的合力肯定等于3N。 ()(4)合力作用在一个物体上,分力作用在两个物体上。 ()(5)合力肯定大于每一个分力。 ()(6)互成角度的两个力的合力与分力间肯定构成封闭的三角形。 ()(7)位移、速度、加速度、力和时间都是矢量。 ()提示:(1)√。由数学关系知两个分力大小肯定时,方向夹角θ越大,合力越小。(2)√。由数学关系知合力肯定时,两等大分力的夹角θ越大,两分力越大。(3)×。1N和2N的合力范围在1～3N。(4)×。合力与分力是等效替代关系,只能是作用在一个物体上。(5)×。合力可以大于、小于或等于每一个分力。(6)√。互成角度的两个力的合力与分力间肯定构成封闭的三角形。(7)×。位移、速度、加速度、力是矢量,时间是标量。2.(教材改编题)(多选)大小分别为30N和25N的两个力,同时作用在一个物体上,则它们的合力大小可能是 ()A.0B.5NC.3ND.55N【解析】选B、D。依据|F1-F2|≤F≤F1+F2得,合力的大小范围为5N≤F≤55N,故B、D正确,A、C错误。3.如图所示,用相同的弹簧测力计将同一个重物m,分别按甲、乙、丙三种方式悬挂起来,读数分别是F1、F2、F3、F4,已知θ=30°,则有 ()A.F4最大 B.F3=F2C.F2最大 D.F1比其他各读数都小【解析】选C。对甲图:F2cosθ=mg,F1=F2sinθ,可解得F2=233mg,F1=33mg,对乙图:2F3cosF3=33mg,对丙图:F4=mg,故可知,F2最大,F1和F3大小相等,且最小,故C正确,A、B、D4.(2024·晋中模拟)如图所示,被轻绳系住静止在光滑斜面上的小球。若按力的实际作用效果来分解,小球受到的重力G的两个分力方向分别是图中的 ()A.1和4 B.2和4C.3和4