力的合成和分解
教学目标：
1．理解合力、分力的概念，掌握矢量合成的平行四边形定则。
2．能够运用平行四边形定则或力三角形定则解决力的合成与分解问题。
3．进一步熟悉受力分析的基本方法，培养学生处理力学问题的基本技能。
教学重点：力的平行四边形定则
教学难点：受力分析
教学方法：讲练结合，计算机辅助教学
教学过程：
一、标量和矢量
1．将物理量区分为矢量和标量体现了用分类方法研究物理问题的思想。
2．矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则：标量用代数法；矢量用平行四边形定则或三角形定则。
矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则（可简化成三角形定则）。平行四边形定则实质上是一种等效替换的方法。一个矢量（合矢量）的作用效果和另外几个矢量（分矢量）共同作用的效果相同，就可以用这一个矢量代替那几个矢量，也可以用那几个矢量代替这一个矢量，而不改变原来的作用效果。
3．同一直线上矢量的合成可转为代数法，即规定某一方向为正方向。与正方向相同的物理量用正号代入．相反的用负号代入，然后求代数和，最后结果的正、负体现了方向，但有些物理量虽也有正负之分，运算法则也一样．但不能认为是矢量，最后结果的正负也不表示方向如：功、重力势能、电势能、电势等。
二、力的合成与分解
力的合成与分解体现了用等效的方法研究物理问题。
合成与分解是为了研究问题的方便而引人的一种方法．用合力来代替几个力时必须把合力与各分力脱钩，即考虑合力则不能考虑分力，同理在力的分解时只考虑分力而不能同时考虑合力。
1．力的合成
（1）力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力” （合力）。力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。
（2）平行四边形定则可简化成三角形定则。如
由三角形定则还可以得到一个有用的推论：
果n 个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n 个
力的合力为零。
（3）共点的两个力合力的大小范围是
|F1－F2| ≤F 合≤F1＋F2
课件演示）
4）共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零。
例1】物体受到互相垂直的两个力F1、F2的作用，若两力大小分别为 5 3 N、５N，
求这两个力的合力．
解析：根据平行四边形定则作出平行四边形，如图所示，由于F1、F2 相互垂直，所以作
出的平行四边形为矩形，对角线分成的两个三角形为直角三角形，由勾股定理得：
F F12 F22(5 3)2 52N=10 N
合力的方向与F1的夹角θ为：
tg F F2153
θ＝30°
5 3 3
点评：今后我们遇到的求合力的问题，多数都用计算法，即根据平行四边形定则作出平行四
边形后，通过解其中的三角形求合力．在这种情况下作的是示意图，不需要很严格，但要规范，明
确哪些该画实线，哪些该画虚线，箭头应标在什么位置等．
【例2】如图甲所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力均为之间
200 N ，两力的夹角为60°，求这两个拉力的合力．
解析：根据平行四边形定则，作出示意图乙，它是一个菱形，我们可以利用其对角线垂
直平分，通过解其中的直角三角形求合力．
F 2F1 cos30 200 3 N=346 N 合力与
F1、F2 的夹角均为30°．
点评：
（1）求矢量时要注意不仅要求出其大小，
还要求出其方向，其方向通常用它与已知矢量的夹角表示．
2）要学好物理，除掌握物理概念和规律外，还要注意提高自己应用数学知识解决物理
②当已知合力
F 的方向及一个分力 F 1 的大小、方向时，
问题的能力．
2．力的分解
（1）力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边。
（2）两个力的合力惟一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为 无数组分力，但在具体问题中，应根据力实际产生的效果来分解。
【例 3】将放在斜面上质量为 m 的物体的重力 mg 分解为下滑力 F 1 和对斜面的压力 F 2， 这种说法正确吗？
解析：将 mg 分解为下滑力 F 1这种说法是正确的，但是 mg 的另一个分力 F 2 不是物体对 斜面的压力，而是使物体压紧斜面的力，从力的性质上看， F 2 是属于重力的分力，而物体对
斜面的压力属于弹力，所以这种说法不正确。
【例 4】将一个力分解为两个互相垂直的力，有几种分法？
解析： 有无数种分法， 只要在表示这个力的有向线段的一段任意画一条直 线，在有向线段的另一端向这条直线做垂线，就是一种方法。如图所示。
（3
① 已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。
② 已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。 ③ 已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不惟
④ 已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小时， 其分解方法可能惟一，也可能不惟一。
4）用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律：
① 当已知合力 F 的大小、 方向及一个分力 F 1 的方向时，
另一个分力 F 2 取最小值的条件是
两分力垂直。如图所示， F 2 的最小值为： F 2min
=F sin α
Fcos θ ＝ F μ
①
所求分力 F 2 与合力 F 垂直，如图所示， F 2 的最小值为： F 2min =F 1sin α
③当已知合力 F 的大小及一个分力 F 1的大小时， 另一个分力 F 2取最小值的条件是： 已知 大小的分力
F 1与合力 F 同方向， F 2 的最小值为｜ F －F 1｜
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
F
y
合 合力的方向： tan α= 合
（α为合力 F 与 x 轴的夹角）
F x
合
点评：力的正交分解法是把作用在物体上的所有力分解到两个互相垂直的坐标轴上，分 解最终往往是为了求合力（某一方向的合力或总的合力）
【例 5】质量为 m 的木块在推力 F 作用下，在水平地面上做匀速运动．已知木块与地面 间的动摩擦因数为 μ，那么木块受到的滑动摩擦力为下列各值的哪个 ?
解析：木块匀速运动时受到四个力的作用： 水平方向建立 x 轴，将 F 进行正交分解如图 线运动，所以，在 x 轴上，向左的力等于向右的力（水平方向二力平衡） 等于向下的力（竖直方向二力平衡） ．即
④求合力的大小 F
F x 合 )2 (F y 合
)2
A ．μmg Ｂ． μ( mg+Fsin θ ) Ｃ． μ( mg+Fsin θ )
Ｄ． Fcos θ
mg 、推力 F 、支持力 F N 、摩擦力 F μ．沿 （这样建立坐标系只需分解 F ），由于木块做匀速直 ；在 y 轴上向上
的力
重力
F N ＝ mg+Fsin θ
②
又由于 F μ＝μF N
∴F μ＝ μ（ mg+Fsin θ） 故Ｂ、Ｄ答案是正确的．
小结：（1）在分析同一个问题时，合矢量和分矢量不能同时使用。也就是说，在分析问 题时，考虑了合矢量就不能再考虑分矢量；考虑了分矢量就不能再考虑合矢量。
（2）矢量的合成分解，一定要认真作图。在用平行四边形定则时，分矢量和合矢量要画 成带箭头的实线，平行四边形的另外两个边必须画成虚线。
（3）各个矢量的大小和方向一定要画得合理。
（4）在应用正交分解时，两个分矢量和合矢量的夹角一定要分清哪个是大锐角，哪个是 小锐角，不可随意画成 45°。（当题目规定为 45°时除外）
三、综合应用举例
【例 6】水平横粱的一端 A 插在墙壁内，另一端装有一小滑轮 B ，一轻绳的一端 C 固定于 墙上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量 m=10 kg 的重物， ∠CBA ＝30°，如图甲所示，则滑轮受到绳子的作用力为 （g=10m/s 2）
A ．50N
B ．50 3 N
C ．100N
D ．100 3 N
解析：取小滑轮作为研究对象，悬挂重物的绳中的
弹力是 T ＝mg=10×10N=100 N ，故小滑轮受绳的作用力沿 BC 、BD 方向的大小都是 100N ，分 析受力如图（乙）所示． ∠CBD ＝120°，∠CBF ＝∠DBF ，∴∠ CBF= 60°，⊿ CBF 是等边三 角形．故 F ＝100
N 。故选 C 。
【例 7】已知质量为 m 、电荷为 q 的小球，在匀强电场中由静止释放后
沿直线 OP 向斜下方运动 （OP 和竖直方向成 θ角），那么所加匀强电场的场 θ 强 E 的最小值是多少？ 解析：根据题意， 释放后小球所受合力的方向必为 OP 方向。用三角形 定则从右图中不难看出：重力矢量 OG 的大小方向确定后，合力 F 的方向 确定（为 OP 方向），而电场力 Eq 的矢量起点必须在 G 点，终点必须在 OP 射线上。在图中画出一组可能的电场力，不难看出，只有当电场力方向与 才会最小，所以 E 也最小，有 E = mgsin
点评：这是一道很典型的考察力的合成的题，不少同学只死记住“垂直” ，而不分析哪两 个矢量垂直， 经常误认为电场力和重力垂直， 而得出错误答 案。越是简单的题越要认真作图。
N
G
OP
OP 方向垂直时 Eq
【例8】轻绳AB总长l，用轻滑轮悬挂重G的物体。绳能承受的最大拉力是2G，将A端固定，将
B 端缓慢向右移动d 而使绳不断，求d 的最大可能值。
解：以与滑轮接触的那一小段绳子为研究对象，在任何一个平衡位置都在滑轮对它的压力（大小为G）和绳的拉力F1、F2共同作用下静止。而同一根绳子上的拉力大小F1、F2 总是
相等的，它们的合力N 是压力G 的平衡力，方向竖直向上。因此以F1、F2 为分力做力的合成的平行四边形一定是菱形。利用菱形对角线互相垂直平分的性质，结合相似形知识可得d∶l = 15 ∶4，所以d 最大为15l
4
【例9】A 的质量是m，A、B 始终相对静止，共同
沿水平面向右运动。当a1=0 时和a2=0.75g 时，B 对A 的
作用力F B 各多大？
解析：一定要审清题：B 对A 的作用力
对A 的支持力和摩擦力的合力。而A 所受重力
G
和F B 的合力是F=ma。
当a1=0 时，G 与F B 二力平衡，所以F B 大小为mg，方向竖直向上。
当a2=0.75g 时，用平行四边形定则作图：先画出重力（包括大小和方向），再画出A 所受
合力F 的大小和方向，再根据平行四边形定则画出F B。由已知可得F B 的大小F B=1.25mg，方
向与竖直方向成37o角斜向右上方。
【例10】一根长2m，重为G 的不均匀直棒AB ，用两根细绳水平悬挂在天花板上，如图所示，求直棒重心C 的位置。
解析：当一个物体受三个力作用而处于平衡状态，如果其中两个力的作用线相交于一点．则第三个力的作用线必通过前两个力作用线的相交点，把O1A 和O2B 延长相交于O 点，则重心C 一定在过O 点的竖直线上，如图所示由几何知识可知：
BO=AB/2=1m BC = BO/2=0.5m
故重心应在距B 端0.5m 处。
【例11】如图（甲）所示．质量为m 的球放在倾角为α的光滑斜面上，试分析挡板AO 与斜面间的倾角β为多大时，AO 所受压力最小？
解析：虽然题目问的是挡板AO 的受力情况，但若直接以挡板为研究对象，因挡板所受力
均为未知力，将无法得出结论．以球为研究对象，球所受重力产生的效果有两个：对斜面产
生的压力N1、对挡板产生的压力N2，根据重力
产生的效果将重力分解，如图（乙）所示，
当挡板与斜面的夹角β由图示位置变化时，
N1大小改变但方向不变，始终与斜面垂直，N2 的大小和方向均改变，如图（乙）中虚线所示，
由图可看出挡板AO 与斜面垂直时β=90°时，挡板AO 所受压力最小，最小压力N2min =mgsin α。附：知识要点梳理阅读课本理解和完善下列知识要点
1. 合力、分力、力的合成：一个力产生的效果如果能跟原来几个力共同产生的这个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力．求几个力的合力叫．力的合
成实际上就是要找一个力去代替几个已知的力，而不改变其．
2. 共点力：几个力如果都作用在物体的，或者它们的相交于同一点，这几个力叫做共点力．
3. 力的平行四边形定则：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
作，就表示合力的大小和方向，这就是力的平行四边形定则．
力这种既有大小又有方向的物理量，进行合成运算时，一般不能用代数加法求合力，而必须用平行四边形定则．
4. 矢量和标量：的物理量叫矢量，的物理量叫标量．标量按代数求和．
5．一个力，如果它的两个分力的作用线已经给定，分解结果可能有种（注意：两
分力作用线与该力作用线不重合）
6．一个力，若它的两个分力与该力均在一条直线上，分解结果可能有种。
7．一个力，若它的一个分力作用线已经给定（与该力不共线），另外一个分力的大小任
意给定，分解结果可能有种。
8．有一个力大小为100N ，将它分解为两个力，已知它的一个分力方向与该力方向的夹角为30°，那么，它的另一个分力的最小值是N ，与该力的夹角为。
针对训练
1 如图所示．有五个力作用于一点P，构成一个正六边形的两个邻边和三条对角线，设
F3=10N ，则这五个力的合力大小为（）
A．10（2＋2 ）N B ．20N
C．30N D．0
一. 本周教学内容： 第一节力的合成 第二节力的分解 二. 教学目标 1. 明确共点力、合力、分力、力的合成、力的分解的概念，理解合力与其分力在作用效果上满足等效替代关系； 2. 会应用平行四边形定则进行力的合成和力的分解； 3. 学会按力的作用效果对力进行分解，明确正交分解含义并学会正交分解； 4. 了解各种力的分解方法以及解的情况； 5. 明确力的合成与力的分解的辩证关系。 细解知识点 一、共点力 作用于同一物体且作用线能够相交于一点的几个力，称之为共点力。 二、力的合成 1、合力与分力 如果一个力作用在物体上与几个力共同作用在物体上产生的效果相同，那么这个力就是那几个力的合力，那几个力就是这个力的分力。 相同的效果包括使物体产生相同的形变或是使物体产生相同的加速度。 2、合力与分力的关系 合力与分力是一种等效代换的关系。下图中，物体在力F作用下处于静止状态，在力 F1、F2共同作用下也能处于静止状态，即F1、F2共同作用的效果与力F单独作用的效果相同，于是F是F1、F2的合力；F1、F2是力F的分力，从作用效果上可以相互替换。即，对于下图而言，可以认为没有F1、F2作用，而是有力F作用，替换后，物体的运动状态保持不变。
3、力的合成 （1）力的合成：已知分力求合力的过程称为力的合成。 （2）平行四边形定则：以表示两个分力的线段为邻边作平行四边形，该平行四边形的对角线表示合力的大小和方向。 （3）三角形定则与多边形定则 4、两个共点力的合成总结 （1）两个分力在一条直线上且同向时，它们的合力大小为两力之和，方向同两力方向。 （2）两个分力在一条直线上且反向时，它们的合力大小为两力之差，方向与较大分力方向相同。 （3）合力与分力的大小没有必然的联系，随分力间角度大小的不同，分力可能小于合力，也可能等于合力或大于合力。 （4）两个分力的大小保持不变，当两分力间的夹角变大时，合力变小。当两分力间的夹角变小时，合力变大。 （5）合力的取值范围 F1 F2 ≥ F ≥ |F1?DF2| 5、多力合成 求解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，再求出此合力与第三个力的总合力，依次类推，直到求完为止，求多力合力时，与求解的顺序无关。
力的合成 答案:BCD 答案:AC(点拨:只有同一物体所受的力才可合成,合力是对原来各个力的等效替换,不同性质的力也可合成) 答案:D(点拨:两共点力F 1、F 2的合力的可能值F 满足｜F 1-F 2｜≤F≤F 1+F 2) 答案:C 答案:B 答案:ABD 答案:A 答案:D(点拨:AO 和BO 两绳张力的合力与所悬挂的物体的重力相平衡,而物体的重力是不变的) 答案:BD 答案:2;与F1的方向相反 答案:)N (2.423≈;135°(点拨:设想撤去F 1,再在与原F 1垂直的方向上加上F 1) 答案:6F;与大小为5F 的那个力方向相同(点拨:先将方向相反的两个力合成,然后再合成) 答案:作图略(点拨:两绳子的张力的合力与物体的重力平衡,两张力的合力大小为10N,方向竖直向上)T AC 约为8.7N;T BC 约为5.0N 答案:解:橡皮绳上端分别在A 、B 处时,每根绳中张力了25G 2 1T ===,移至A′、B′后,由于橡皮绳的形变量与原来相同,每根绳中张力大小仍为25N,但这时两力夹角为120°,其合力大小为25N,所以后来所挂物 体的重量应是G′=25N 答案:解:当F′垂直于OO′时F′最小,见右图.F′=F·sinθ=10×sin37°N=10×0.6N=6NF 合 =F·cosθ=10×cos37°N=10×0.8N=8N 力的分解 答案:A 答案:ABC 答案:BD 答案:CD(点拨:用分力来替代原来的力,其作用效果相同.力分解时不改变力的性质,不转移受力物体,题中F 2应仍是斜面上的物体所受,F 2是使得物体压紧斜面的力) 答案:A 答案:B 答案:C(点拨:F 2与重力方向相反,但大小一定小于物体的重力,因为物体受摩擦力作用,一定存在正压力) 答案:D 答案:拉;压 答案:θ cos G ;Gtanθ
高中物理《力的合成和分解》练习题 1.力的合成 【例1】物体受到互相垂直的两个力F 1、F 2的作用，若两力大小分别为53N 、５ N ，求这两个力的合力．222 2215)35(+=+=F F F N=10 N 合力的方向与F 1的夹角θ为：3 335512===F F tg θ θ＝30° 【例2】如图甲所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力均为200 N ，两力之间的夹角为60°，求这两个拉力的合力． 320030cos 21==οF F N=346 N 合力与F 1、F 2的夹角均为30°． 2．力的分解 力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边/两个力的合力惟一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为无数组分力，但在具体问题中，应根据力实际产生的效果来分解。 【例3】将放在斜面上质量为m 的物体的重力mg 分解为下滑力F 1和对斜面的压力 F 2，这种说法正确吗？ 解析：从力的性质上看，F 2是属于重力的分力，而物体对斜面的压力属于弹力，所 以这种说法不正确。 【例4】将一个力分解为两个互相垂直的力，有几种分法？ 解析：有无数种分法，只要在表示这个力的有向线段的一段任意画一条直线，在有向 线段的另一端向这条直线做垂线，就是一种方法。如图所示。 （3）几种有条件的力的分解 ①已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。 ②已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。 ③已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不惟一。 ④已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小时，其分解方法可能惟一，也可能不惟一。 （4）用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律：
力的合成与分解 【典型例题】 类型一、求合力的取值范围 例1、物体同时受到同一平面内的三个共点力的作用,下列几组力的合力不可能为零的是( ) A.5 N,7 N,8 N B.5 N,2 N,3 N C.1 N,5 N,10 N D.10 N,10 N,10 N 【答案】C 【解析】分析A?B?C?D各组力中,前两力合力范围分别是:2 N≤F合≤12 N,第三力在其范围之内:3 N≤F合≤7 N,第三力在其合力范围之内;4 N≤F合≤6 N,第三力不在其合力范围之内;0≤F合≤20 N,第三力在其合力范围之内,故只有C中第三力不在前两力合力范围之内,C中的三力合力不可能为零. 【点评】共点的三个力的合力大小范围分析方法是:这三个力方向相同时合力最大,最大值等于这三个力大小之和;若这三个力中某一个力处在另外两个力的合力范围中,则这三个力的合力最小值是零. 举一反三 【变式】一个物体受三个共点力的作用，它们的大小分别为F1＝7 N、F2＝8 N、F3＝9 N．求它们的合力的取值范围？【答案】0≤F≤24 N 类型二、求合力的大小与方向 例2、如图所示，物体受到大小相等的两个拉力作用，每个拉力都是20 N，夹角是60°，求这两个力的合力． 【解析】本题给出的两个力大小相等，夹角为60°，所以可以通过作图和计算两种方法计算合力的大小． 解法1(作图法)：取5 mm长线段表示5 N，作出平行四边形如图甲所示，量得对角线长为35 mm.合力F大小为35 N，合力的方向沿F1、F2夹角的平分线． 解法2(计算法)：由于两个力大小相等，所以作出的平行四边形是菱形，可用计算法求得合力F，如图乙所示，【点评】力的合成方法有“作图法”和“计算法”，两种解法各有千秋.“作图法”形象直观，一目了然，但不够精确，误差大；“计算法”是先作图，再解三角形，似乎比较麻烦，但计算结果更准确. 【高清课程：力的合成与分解例2】 例3、如左图在正六边形顶点A分别施以F1～F55个共点力，其中F3=10N，A点所受合力为；如图，在A 点依次施以1N～6N，共6个共点力．且相邻两力之间夹角为600，则A点所合力为。
力的合成力的分解练习 题 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】
力的合成与分解练习 一、选择题 1、如图所示，水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固 定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m＝10 kg的重物，∠CBA＝30°，则滑轮受到 绳子的作用力为(g取10 N/kg)() A．50N B．50N C．100 D．100N 2、作用于O点的五个恒力的矢量图的末端跟O点恰好构成一个正六边形，如图所 示。这五个恒力的合力是最大恒力的（） A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．5倍 3、如图所示，轻绳一端系在质量为m的物块A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆 MN的圆环上．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物块A从图中实线位置缓慢下降 到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。在这一过程中，环对杆的摩擦力F 1和 环对杆的压力F2的变化情况是 A．F1保持不变，F2逐渐增大 B．F1保持不变，F2逐渐减小 C．F1逐渐增大，F2保持不变 D．F1逐渐减小，F2保持不变 4、有两个共点力F 1、F 2 ，其大小均为8N，这两个力的合力的大小不可能的 是 A 0 B 8N C 15N D 18N 5、做引体向上时，两臂与横杠的夹角为多少度时最省力（）Ａ. 0° Ｂ. 30°Ｃ. 90°Ｄ. 180° 6、如图所示，木块在推力F作用下向右做匀速直线运动，则下列说法中正确的有（）A. 物体一定受摩擦力作用B.物体所受摩擦力与推力的合力一定为零C.物体所受摩擦力与推 力的合力的方向不一定竖直向下D.物体所受摩擦力与推力的合力的方向一定水平向右 7、如图所示，是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图象，则这两 个力的大小分别是() A．1 N和4 N B．2 N和3 N C．1 N和5 N D．2 N和4 N 8、（2012全国上海物理卷）已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方 向成30°角，分力F2的大小为30N，则（） 的大小是唯一的的方向是唯一的 有两个可能的方向可取任意方向 9、如图所示，轻绳AO和BO共同吊起质量为m的重物，AO与BO垂直，BO与竖直方向的夹角为θ，OC连接重物，则() A．AO所受的拉力大小为mg sinθB．AO所受的拉力大小为 C．BO所受的拉力大小为mg cosθD．BO所受的拉力大小为 10、如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直．杆的下端有 一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为 G的物体．BO段细线与天花板的夹角为θ＝30°.系统保持静止，不计一切摩擦．下列说法正 确的是() A．细线BO对天花板的拉力大小是G/2B．a杆对滑轮的作用力大小是G/2 C．a杆和细线对滑轮的合力大小是G D．a杆对滑轮的作用力大小是G
力的合成和分解 教学目标： 1．理解合力、分力的概念，掌握矢量合成的平行四边形定则。 2．能够运用平行四边形定则或力三角形定则解决力的合成与分解问题。 3．进一步熟悉受力分析的基本方法，培养学生处理力学问题的基本技能。 教学重点：力的平行四边形定则 教学难点：受力分析 教学方法：讲练结合，计算机辅助教学 教学过程： 一、标量和矢量 1．将物理量区分为矢量和标量体现了用分类方法研究物理问题的思想。 2．矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则：标量用代数法；矢量用平行四边形定则或三角形定则。 矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则（可简化成三角形定则）。平行四边形定则实质上是一种等效替换的方法。一个矢量（合矢量）的作用效果和另外几个矢量（分矢量）共同作用的效果相同，就可以用这一个矢量代替那几个矢量，也可以用那几个矢量代替这一个矢量，而不改变原来的作用效果。 3．同一直线上矢量的合成可转为代数法，即规定某一方向为正方向。与正方向相同的物理量用正号代入．相反的用负号代入，然后求代数和，最后结果的正、负体现了方向，但有些物理量虽也有正负之分，运算法则也一样．但不能认为是矢量，最后结果的正负也不表示方向如：功、重力势能、电势能、电势等。 二、力的合成与分解 力的合成与分解体现了用等效的方法研究物理问题。 合成与分解是为了研究问题的方便而引人的一种方法．用合力来代替几个力时必须把合力与各分力脱钩，即考虑合力则不能考虑分力，同理在力的分解时只考虑分力而不能同时考虑合力。 1．力的合成 （1）力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”（合力）。力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。
力的合成与分解【同步教育信息】 一. 本周教学内容： 力的合成与分解 二. 知识要点： 理解力的合成和合力的概念。掌握力的平行四边形定则。会用作图法求共点力的合力，会用三角形知识计算合力。知道合力大小与分力间夹角关系，知道矢量概念。理解力的分解和分力概念。理解力的分解是力的合成的逆运算，遵循力的平行四边形定则。能根据力的实际作用效果进行力的分解。会计算分力大小。 三. 学习中注意点： （一）力的合成、合力与分力 1. 合力与分力：如果一个力作用在物体上，产生的效果，与另外几个力同时作用于这个物体上产生的效果相同，原来的一个力就是另外几个力的合力。另外几个力叫分力。 合力是几个力的等效力，是互换的，不是共存的。 2. 共点力：几个力的作用点相同，或几个力的作用线相交于一个点，这样的力叫共点力。 3. 力的合成：求几个共点力的合力的过程叫力的合成。 力的合成就是在保证效果相同的前提下，进行力的替代，也就是对力进行化简，使力的作用效果明朗化。 现阶段只对共点（共面）力进行合成。
4. 平行四边形定则：两个共点力的合力与分力满足关系是：以分力为邻边做平行四边形，以共点顶向另一顶点做对角线，即为合力。这种关系叫平行四边形定则。 5. 力的合成方法：几何作图法，计算法。 6. 多个力的合成先取两个力求合力，再与第三个力求合力，依次进行下去直到与最后一个分力求得的合力就是多个力的合力。 7. 力是矢量：有大小有方向遵循平行四边形定则。凡矢量有大小有方向还要遵循平行四边形定则。 （二）力的分解 1. 力的分解：由一个已知力求分力的过程叫力的分解。 2. 力的分解中分力与合力仍遵循平行四边形定则，是力的合成的逆运算。 3. 分解一个力时，对分力没有限制，可有无数组分力。 4. 分解力的步骤 （1）根据力作用效果确定分力作用的方向，作出力的作用线。 （2）根据平行四边形定则，作出完整的平行四边形。 （3）根据数学知识计算分力 5. 一个力分解为二个分力的几种情况 （1）已知合力及两分力方向，求分力大小，有唯一定解。 （2）已知合力及一个分力的大小方向，求另一分力大小方向，有唯一定解。 （3）已知合力及一个分力方向，求另一分力，有无数组解，其中
《力的等效和替代》教学设计 【课题】力的等效替代 【教学对象】高一学生 【授课时间】45分钟 【教材】广东教育出版社《物理》必修I 【教学内容分析】 1、本节课的地位与作用：力的等效和替代是粤版物理必修I第三章第三节的内容。在学习本节课之前学生已经学习了弹力、摩擦力等力的概念，对力有了一定的感性和理性的认识，同时在第一章中已经学习了位移矢量，对矢量的知识有了一定的储备，获得感性认识。 这节课的内容，为下面的力的合成与分解有着密不可分的联系，为后续力的合成与分解打下知识层面的基础。本节课所初步总结出来的平行四边形定则也是处理矢量的一个通则，因此本节课为以后动量、冲量、动能定理等内容打下了坚实的基础，具有承上启下的作用，这节课的学习效果将直接影响后续课程的学习。 2、课程标准对本节内容的要求：通过实验，理解力的合成与分解。对等效替代的思想在科学研究中的应用有质的认识。学习关于实验探究的一般程序和方法，养成良好的思维习惯，能运用等效思想和所学的探究方法分析、解决日常生活中的一些问题。 3、教材的内容安排：粤教版教材第三章第3节力的等效和替代这一节的内容，首先是教师讲解一些相关的概念：力的图示、力的等效、合力、分力、力的合成与分解等概念，教师引导学生探究：寻找等效力，引导学生进行试验设计，最后引导学生得出具有普适性的方法：平行四边形定则的初步得出。
4、对教材的思考：这章的教材编写整体上看，比较适合学生的认识特点，但是，我觉得第三节《力的等效与替代》力的等效这部分，我们一直在强调力的等效，直至后面寻找等效力，从本质上来说，就是求几个分力的合力，故而在这里，应该把寻找等效力与力的合成在观念上应该先对等起来，教师应该注重提出猜想前的引导工作，引导学生从几何层面上来考虑他们之间的关系，不置使得学生无从下手。 【学生学情分析】 （一）学生兴趣：实验操作的兴趣，对未知世界的强烈好奇心。 （二）学生的知识基础：在本节课之前学生已经学习了位移以及力的概念，初步接触了矢量的概念。 （三）学生的认知特点：对矢量方向性的理解还仅停留在表面上。本节课应着重让学生通过实验探究来体验矢量运算并非简单相加减，而是遵循平行 四边形定则。授课对象为高一学生，对于第一次接触平行四边形定则的 学生来说，是一个大的挑战，也是一个大的飞跃，对于习惯于代数运算 的学生来说，矢量运算是相对较困难的，也比较难以接受，如何让学生 在以前学习基础之上接受本节课内容是一个难点。 【教学目标】 （一）知识与技能 1、理解力的图示法,区别力的图示和力的示意图. 2、理解力的合成与分解本质上是从作用效果相等的角度进行力的相互替代.（二）过程与方法
力的分解与力的合成题型汇总 作图法与计算法求合力（二力合成） 1已知F1=45N ，方向水平向右，F2=60N ，方向竖直向上，求F 合 作图法 计算法 计算法求合力要对以下几种情况了如指掌：1二分力大小相等，夹角等于120，60的情况；质点手大小相等夹角均为120的三个力的情况 二力合力范围或三力合力范围 1两个共点力的大小分别为F 1＝15 N ，F 2＝9 N ，它们的合力不可能等于( ) A ．9 N B ．25 N C ．6 N D ．21 N 2物体同时受到同一平面内的三个力的作用，下列几组力的合力可能为零的是( ) A ．5 N 、7 N 、8 N B ．5 N 、1 N 、3 N C ．1 N 、5 N 、10 N D ．10 N 、10 N 、10 N 合力一般常见题型 1如图所示，一个木块放在水平桌面上，在水平方向上共受到三个力即F1,F2和静摩擦力作用，而且三个力的合力为零，其中F1=10N ，F2=2N ，若撤去力F1，则木块在水平方向上受到的合力是多少 2如右图所示，质量为m 的长方形木块静止在倾角为a 角的斜面上，斜面上对木块的支持力与摩擦力的合力方向应该是（ ） A 沿斜面向下 B 垂直于斜面向上 C 沿斜面向上 D 竖直向上 3如图所示，水平地面上固定着一根竖直立柱，某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100 N 的货物拉住．已知人拉着绳子的一端，且该端与水平方向夹角为30°，则柱顶所受压力大小为( ) A ．200 N B ．100 3 N C ．100 N D ．50 3 N 三角形定则运用 如图所示（俯视图），物体静止在光滑水平面上，有一水平拉力F ＝20 N 作用在该物体上，若要使物体所受的合力在OO ′方向上（OO ′与F 夹角为30°），必须在水平面内加一个力F ′，则F ′的最小值为 ，这时合力大小等于 。 共点力的平衡问题（可采用两种方法：正交分解法以及力的分解法） 1如右图示，一个半径为r ，重为G 的圆球被长为r 的细线AC 悬挂在墙上，求球对细线的拉力F1和球对墙的压力F2． 2在图3－5－5中，电灯的重力为20 N ，绳OA 与天花板夹角为45°，绳OB 水平，求 绳OA 、OB 所受的拉力. 3在倾角α=30°的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放有一个重力为 G =20 N 的光滑圆球，如图3－5－7所示.试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力. 4在图3－5－15中，用绳AC 和BC 吊起一个重100 N 的物体，两绳AC 、BC 与竖直方 向的夹角分别为30°和45°.求：绳AC 和BC 对物体的拉力的大小. 此类问题非常多一定要全部会做 动态问题中力的分析方法 1如图3－5－10所示，半圆形支架BAD ，两细绳OA 和OB 结于圆心O ，下悬重为G 的物体，使OA 绳固定不动，将OB 绳的B 端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置C 过程中，分析OA 绳和OB 绳所受的力大小如何变化 11 如图3－5－12所示，把球夹在竖直墙和BC 板之间，不计摩擦，球对墙的压力为F N1，球对板的压力为F N2，在将板BC 逐渐放至水平的过程中，试分析F N1，F N2的变化情况. 整体法解题 1 如图所示，质量均为m 的A 、B 两物体在水平推力F 的作用下，紧靠在竖直墙上处于静止状态，试确定A 所受的静摩擦力。若增大推力F ，物体A 所受的静摩擦力是否变化 2如图，位于水平桌面上的物块P ，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连，从滑轮 到P 和到Q 的两段绳都是水平的，已知Q 与P 之间以及桌面之间的动摩擦因数都 为μ，两物块的质量都是m ，滑轮质量、滑轮轴上的摩擦不计，若用一水平向右 的力F 拉P 使它做匀速运动，则F 的大小为（ ） A. 4μmg B. 3μmg C. 2μmg D. μmg 合力与分力概念性选择题 1关于几个力与它们的合力的说法正确的是( ) A ．合力的作用效果跟原来那几个力共同作用的效果相同 B ．合力与原来那几个力 同时作用在物体上 C ．合力的作用可以代替那几个力的作用 D ．求几个力的合力遵从平行四边形定则 2．关于合力与其两个分力的关系，正确的是( ) A C O r r
力的合成与分解练习题一、选择题 1．关于合力的下列说法，正确的是 [ ] A．几个力的合力就是这几个力的代数和 B．几个力的合力一定大于这几个力中的任何一个力 C．几个力的合力可能小于这几个力中最小的力 D．几个力的合力可能大于这几个力中最大的力 2．5N和7N的两个力的合力可能是 [ ] A．3N B．13N C．2.5N D．10N 3．用两根绳子吊起—重物，使重物保持静止，若逐渐增大两绳之间的夹角，则两绳对重物的拉力的合力变化情况是[ ] A．不变 B．减小C．增大 D．无法确定 4．某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若F4的方向沿逆时针方向转过90°角，但其大小保持不变，其余三个力的大小和方向均保持不变，此时物体受到的合力的大小为 [ ] 5．有三个力，F1＝2N，F2＝5N，F3＝8N，则 [ ] A．F1可能是F2和F3的合力B．F2可能是F1和F3的合力 C．F3可能是F1和F2的合力D．上述说法都不对 6．如图1所示，细绳AO和BO受到的拉力分别为F A，F B。当改变悬点A的位置，使α增大时，则 [ ] A．F A，F B都增加，且F A＞F B B．F A，F B都增加，且F A＜F B C．F A增加，F B减小，且F A＞F B D．F A减小，F B增加，且F A＜F B 7．三个共点力F1，F2，F3。其中F1=1N，方向正西，F2=1N，方向正北，若三力的合力是2N，方向正北，则F3应是 [ ] 8．将力F分解成F1和F2，若已知F1的大小和F2与F的夹角θ(θ为锐角)，则 [ ] A．当F1＞Fsinθ时，有两解B．当F1=Fsinθ时，一解 C．当Fsinθ＜F1＜F时，有两解D．当F1＜Fsinθ时，无解 二、填空题 9．两个力的合力最大值是10N，最小值是2N，这两个力的大小是______和______。 10．F1、F2、F3是作用在一个物体上的共点力，物体处于静止，撤去F3后，物体所受合力的大小为______，方向是______。 11．有三个共点力，它们的大小分别是2N，5N，8N，它们合力的最大值为______，最小值为______。 12．把一个力F分解成相等的两个分力，则两个分力的大小可在______和______的范围内变化，越大时，两分力越大． 13．三个共点力，F1=5N，F2＝10N，F3＝15N，θ=60°，如图2所示，则它们的x轴分量的合力为______，y轴分量的合力为______，合力大小______，方向与x轴正方向的夹角为______。 三、计算题 14．如图3所示，六个力中相互间的夹角为60°，大小如图所示，则它们的合力大小和方向各如何？ 15．如图4所示，物体受F1，F2和F3的作用，其中F3=10N，物体处于静止状态，则F1和F2的大小各为多少？
高中物理力的合成及分 解 集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]
F 1 F 2 F O 力 的合成和分解 【学习目标】 1、理解合分力与力的合成和力的分解的概念。 2、掌握利用平行四边形定则求合力和分力的方法。 3、理解多个力求合力时，常常先分解再合成。 4、知道常见的两种分解力的方法。 【自主学习】 1.合力、分力、力的合成 一个力作用在物体上产生的效果常常跟几个力______作用在物体上产生的_______相同，这一个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这一个力的分力.求几个已知力的合力叫做力的合成. 2.力的平行四边形定则 求两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，它的对角线就表示合力的大小和方向. 说明:①矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则（可简化成三角形定则） ②力的合成和分解实际上是一种等效替代. ③由三角形定则还可以得到一个有用的推论:如果n 个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n 个力的合力为零. ④在分析同一个问题时，合矢量和分矢量不能同时使用.也就是说，在分析问题时，考虑了合矢量就不能再考虑分矢量；考虑了分矢量就不能再考虑合矢量. ⑤矢量的合成分解，一定要认真作图.在用平行四边形定则时，分矢量和合矢量要画成带箭头的实线，平行四边形的另外两个边必须画成虚线.各个矢量的大小和方向一定要画得合理. 3.根据力的平行四边形定则可得出以下几个结论: ①共点的两个力(F 1、F 2)的合力(F)的大小，与它们的夹角(θ)有关；θ越大，合力越小；θ越小，合力越大.F 1与F 2同向时合力最大；F 1与F 2反向时合力最小，合力的取值范围是:_____________≤F ≤________________. ②合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一分力. ③共点的三个力，如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力，那么这三个共点力的合力可能等于零. 4.力的分解 求一个已知力的分力叫力的分解.力的分解是力的合成的逆运算，也遵从_________定则.一个已知力可以分解为无数对大小和方向不同的分力，在力的分解过程中，常常要考虑到力实际产生的效果，这样才能使力的分解具有唯一性.要使分力有唯一解，必须满足：已知_______________________________或已知______________________________. 注意:已知一个分力(F 2)大小和另一个分力(F 1)的方向 (F 1与F 2的夹角为θ)，则有三种可能: ①F 2 力的合成和分解解题技巧 一．知识清单： 1．力的合成 （1）力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力 的作用，这个力就是那几个力的“等效力” （合力）。力的平行四边形定则是运用“等效”观 点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换” 所遵循的规律。 （ 2）平行四边形定则可简化成三角形定则。由三角形定则还可以得到一个有用的推论： 如果 n 个力首尾相接组成一个封闭多边形， F 1F F 则这 n 个力的合力为零。F1 （ 3）共点的两个力合力的大小范围是O F 2O F 2 |F －F | ≤F 合≤F ＋ F 1212 （ 4）共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零。 2．力的分解 （1）力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边。 （2）两个力的合力惟一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分 解为无数组分力，但在具体问题中，应根据力实际产生的效果来分解。 （3）几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向，求两 个分力的大小时，有唯一解。 ②已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。 ③已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不惟一。 ④已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小 时，其分解方法可能惟一，也可能不惟一。 （ 4）用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律： ①当已知合力 F 的大小、方向及一个分力 F 1的方向时，另一个分力 F 2取最小值的条件是两分力垂直。如图所示， F2的最小值为： F2min =F sinα ②当已知合力 F 的方向及一个分力 F 1的大小、方向时，另一个分力F 2取最小值的条件 一、选择题（本题共10小题，每小题6分，共60分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得6分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.） 1.有两个共点力，F1=2 N，F2=4 N，它们的合力大小可能是（） A.1 N B.5 N C.7 N D.9 N 2.关于几个力与其合力的说法正确的是（） A.合力的作用效果跟原来那几个力共同作用的效果相同 B.合力与原来那几个力同时作用在物体上 C.合力的作用可以代替那几个力的作用 D.求几个力的合力遵循平行四边形定则 3.大小分别是5 N、7 N、9 N的三个力的合力F的大小范围是（） A.2 N≤F≤20 N B.3 N≤F≤21 N C.0≤F≤20 N D.0≤F≤21 N 4.下列关于矢量和标量的说法正确的是（） A.既有大小又有方向的物理量叫矢量 B.矢量的大小可以直接相加，矢量的方向应遵循平行四边形定则 C.矢量求和用平行四边形定则，标量求和用代数法 D.只用大小就能完整描述的物理量是标量 5.两个共点力F1和F2，其合力为F，则下列说法正确的是（） A.合力一定大于任一分力 B.合力有可能小于某一分力 C.分力F1增大，而F2不变，且它们的夹角不变时，合力F一定增大 D.当两分力的大小不变时，增大两分力间的夹角，合力一定减小 6.如图所示，质量为10 kg的物体在水平面上向右运动，此时物体还受到一个向左、大小为20 N的水平推力，物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2,则物体水平方向受的合力是（） A.20 N，水平向左 B.19.6 N，水平向左 C.39.6 N，水平向左 D.0.4 N，水平向左 7.将一个已知力分解，下列哪种情况它的两个分力是唯一的（） A.已知一个分力的大小和方向 B.已知一个分力的大小和另一个分力的方向 C.已知两个分力的大小 D.已知两个分力的方向，并且不在一条直线上 8.将一个力F分解为两个不等于零的分力，下列情况中，哪种分解法是不可能的（） A.两个分力之一垂直于F B.两个分力与F都在同一条直线上 C.一个分力的大小与F大小相同 D.一个分力与F相同 9.将已知力F分解为F1、F2两个分力，如果已知F1的大小及F2与F的夹角θ，且θ＜90°，则下列说法正确的是（） A.当F1＜Fsinθ时，F2一定有两个解 B.当F＞F1＞Fsinθ时，F2一定有两个解 C.当F1＜Fsinθ时，F2有唯一解 D.当F1＜Fsinθ时，F2无解 10.物体处在斜面上（静止或运动）时，通常把物体受的重力分解为两个分力，关于这个分解，下列说法正确的是（） 力的合成与分解练习 子的作用力为（g 取i0 N/kg ）（ ) A. 50N B . 50 J ' N C .i00 D . i00J” N 一、选择题 1、如图所示，水平横梁的一端 A 插在墙壁内，另一端装有一小滑轮 B. —轻绳的一端 C 固定 于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量 m r 10 kg 的重物，/ CBA= 30°,则滑轮受到绳 O 点恰好构成一个正六边形，如图所示。 （ ） 2、 作用于0点的五个恒力的矢量图的末端跟 这五个恒力的合力是最大恒力的 A. 2倍 B . 3倍 倍 D . 5倍 3、 如图所示，轻绳一端系在质量为 m 的物块A 上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆 MN 的圆环上?现用水平力 F 拉住绳子上一点 0使物块A 从图中实线位置缓慢下降到 虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。 在这一过程中，环对杆的摩擦力 的压力F 2的变化情况是 A . F i 保持不变，F 2逐渐增大 B . F i 保持不变， C . F i 逐渐增大，F 2保持不变 D . F i 逐渐减小， 4、 有两个共点力 F i 、F 2,其大小均为8N,这两个力的合力的大小不可能的是 A 0 B 8N C i5N 5、 做引体向上时，两臂与横杠的夹角为多少度时最省力？（ A . 0 ° B . 30 ° C . 90 ° D . i80 6、 如图 所示，木块在推力 F 作用下向右做匀速直线运动，则下列说法中正确的有（） A. 物体一定受摩擦力作用 B. 物体所受摩擦力与推力的合力一定为零 C. 物体所受摩擦力与推力的合力的方向不一定竖直向下 D. 物体所受摩擦力与推力的合力的方向一定水平向右 7、 如图 所示，是两个共点力的合力 F 跟它的两个分力之间的夹角 e 的关系图象，则这两 个力的大小分别是（ ） A. i N 和 4 N B . 2 N 和 3 N C . i N 和 5 N D . 2 N 和 4 N &（ 20i2全国上海物理卷）已知两个共点力的合力为 50N,分力F i 的方向与合力F 的方向 成30°角，分力F 2的大小为30N,则（ ） A.F i 的大小是唯一的 B. F 2的方向是唯一的 F i 和环对杆 F 2逐渐减小 F 2保持不变 D 18N ) C.F 2有两个可能的方向 D. F 2可取任意方向 9、如图 所示，轻绳 AO 和BC 共同吊起质量为 m 的重物，A0与B0垂直，B0与竖直方向的夹角为 e , OC 连 接重物，则（ ） A. A0所受的拉力大小为 n e B. A0所受的拉力大小为 C. B0所受的拉力大小为 my os e D. B0所受的拉力大小为 iO 、如图 所示，在水平天花板的 A 点处固定一根轻杆 a ,杆与天花板保持垂直.杆的下端有 一个轻滑轮0另一根细线上端固定在该天花板的 B 点处，细线跨过滑轮0,下端系一个重为 的物体.B0段细线与天花板的夹角为 e = 30° .系统保持静止，不计一切摩擦.下列说法正确 的是（ ） A.细线BC 对天花板的拉力大小是 G/2 B. a 杆对滑轮的作用力大小是 G/2 C. a 杆和细线对滑轮的合力大小是 G D. a 杆对滑轮的作用力大小是 G ii 已知一个力的大小为 i00 N ，它的一个分力 F i 的大小为60 N ，则另一个分力 F 2的大小（ ） A. 一定是40 N B . 一定是80 N 高一物理力的合成与分解试题 一、选择题 1、两个共点力的合力为F，如果两个分力之间的夹角θ固定不变，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、合力可能增大，也可能减小； D、当0°<θ<90°时，合力F一定减小； 2、两个共点力的大小均为F，若它们的合力大小也等于F，这两个共点力之间的夹角为（） A、30° B、60° C、90° D、120° 3、下列说法中正确的是（） A、一个2N的力可以分解为7N和6N的两个力； B、一个2N的力可以分解为8N和12N的两个力； C、一个5N的力可以分解为两个5N的力； D、一个8N的力可以分解为4N和3N的两个力； 4、一个物体静止在斜面上，若斜面倾角增大，而物体仍保持静止，则它所受斜面的支持 力和摩擦力的变化情况是（） A、支持力变大，摩擦力变大； B、支持力变大，摩擦力变小； C、支持力减小，摩擦力变大； D、支持力减小，摩擦力减小； 5、三段不可伸长的细绳OA、OB、OC的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图12所 示，其中OB是水平的，A端、B端固定。若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳（） A、必定是OA B、必定是OB C、必定是OC D、可能是OB，也可能是OC 图12 6、如图13所示，一个重球挂在光滑的墙上，若保持其它条件不变，而将绳 的长度增加时，则（） A、球对绳的拉力增大； B、球对墙的压力增大； C、球对墙的压力减小； D、球对墙的压力不变； 7、把一木块放在水平桌面上保持静止，下面说法中哪些是正确的（） A、木块对桌面的压力就是木块受的重力，施力物体是地球 B、木块对桌面的压力是弹力，是由于桌面发生形变而产生的 C、木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力 D、木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力二力平衡 1.力的合成 【例1】物体受到互相垂直的两个力F 1、F 2的作用，若两力大小分别为53N 、５ N ，求这两个力的合力．2 22 2215)35(+=+=F F F N=10 N 合力的方向与F 1的夹角θ为：33 35512 ===F F tg θ θ＝30° 【例2】如图甲所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力均为200 N ，两力之间的夹角为60°，求这两个拉力的合力． 320030cos 21== F F N=346 N 合力与F 1、F 2的夹角均为30°． 2．力的分解 力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边/两个力的合力惟一确定，一个力的两个分力在无附加条件时，从理论上讲可分解为无数组分力，但在具体问题中，应根据力实际产生的效果来分解。 【例3】将放在斜面上质量为m 的物体的重力mg 分解为下滑力F 1和对斜面的压力 F 2，这种说法正确吗？ 解析：从力的性质上看，F 2是属于重力的分力，而物体对斜面的压力属于弹力，所 以这种说法不正确。 【例4】将一个力分解为两个互相垂直的力，有几种分法？ 解析：有无数种分法，只要在表示这个力的有向线段的一段任意画一条直线，在有向 线段的另一端向这条直线做垂线，就是一种方法。如图所示。 （3）几种有条件的力的分解 ①已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。 ②已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。 ③已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不惟一。 ④已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小时，其分解方法可能惟一，也可能不惟一。 （4）用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律： ①当已知合力F 的大小、方向及一个分力F 1的方向时，另一个分力F 2取最小值的条件是两分力垂直。如图所示，F 2的最小值为：F 2min =F sin α 高一物理力的合成与分解人教版 【同步教育信息】 一. 本周教学内容： 力的合成与分解 二. 知识要点： 理解力的合成和合力的概念。掌握力的平行四边形定则。会用作图法求共点力的合力，会用三角形知识计算合力。知道合力大小与分力间夹角关系，知道矢量概念。理解力的分解和分力概念。理解力的分解是力的合成的逆运算，遵循力的平行四边形定则。能根据力的实际作用效果进行力的分解。会计算分力大小。 三. 学习中注意点： （一）力的合成、合力与分力 1. 合力与分力：如果一个力作用在物体上，产生的效果，与另外几个力同时作用于这个物体上产生的效果相同，原来的一个力就是另外几个力的合力。另外几个力叫分力。 合力是几个力的等效力，是互换的，不是共存的。 2. 共点力：几个力的作用点相同，或几个力的作用线相交于一个点，这样的力叫共点力。 3. 力的合成：求几个共点力的合力的过程叫力的合成。 力的合成就是在保证效果相同的前提下，进行力的替代，也就是对力进行化简，使力的作用效果明朗化。 现阶段只对共点（共面）力进行合成。 4. 平行四边形定则：两个共点力的合力与分力满足关系是：以分力为邻边做平行四边形，以共点顶向另一顶点做对角线，即为合力。这种关系叫平行四边形定则。 5. 力的合成方法：几何作图法，计算法。 6. 多个力的合成先取两个力求合力，再与第三个力求合力，依次进行下去直到与最后一个分力求得的合力就是多个力的合力。 7. 力是矢量：有大小有方向遵循平行四边形定则。凡矢量有大小有方向还要遵循平行四边形定则。 （二）力的分解 1. 力的分解：由一个已知力求分力的过程叫力的分解。 2. 力的分解中分力与合力仍遵循平行四边形定则，是力的合成的逆运算。 3. 分解一个力时，对分力没有限制，可有无数组分力。 4. 分解力的步骤 （1）根据力作用效果确定分力作用的方向，作出力的作用线。 （2）根据平行四边形定则，作出完整的平行四边形。 （3）根据数学知识计算分力 5. 一个力分解为二个分力的几种情况 （1）已知合力及两分力方向，求分力大小，有唯一定解。 （2）已知合力及一个分力的大小方向，求另一分力大小方向，有唯一定解。 （3）已知合力及一个分力方向，求另一分力，有无数组解，其中有一组是另一分力最小解。 （4）已知合力和一个分力的方向，另一分力的大小，求解。 如已知合力F，一个分力F 1的方向，另一分力F 2 的大小，且F与F 1 夹角α（? <90 α） 力的合成力的分解练习 题 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT 力的合成与分解练习 一、选择题 1、如图所示，水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B.一轻绳的一端C固 定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m＝10 kg的重物，∠CBA＝30°，则滑轮受到 绳子的作用力为(g取10 N/kg)( ) A．50N B．50N C．100 D．100N 2、作用于O点的五个恒力的矢量图的末端跟O点恰好构成一个正六边形，如图所 示。这五个恒力的合力是最大恒力的（） A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．5倍 3、如图所示，轻绳一端系在质量为m的物块A上，另一端系在一个套在粗糙竖直杆 MN的圆环上．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物块A从图中实线位置缓慢下降 到虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动。在这一过程中，环对杆的摩擦力F1和 环对杆的压力F2的变化情况是 A．F1保持不变，F2逐渐增大 B．F1保持不变，F2逐渐减小 C．F1逐渐增大，F2保持不变 D．F1逐渐减小，F2保持不变 4、有两个共点力F 1、F 2 ，其大小均为8N，这两个力的合力的大小不可能的 是 A 0 B 8N C 15N D 18N 5、做引体向上时，两臂与横杠的夹角为多少度时最省力（） Ａ. 0°Ｂ. 30°Ｃ. 90°Ｄ. 180° 6、如图所示，木块在推力F作用下向右做匀速直线运动，则下列说法中正确的有（） A.物体一定受摩擦力作用 B.物体所受摩擦力与推力的合力一定为零 C.物体所受摩擦力与推力的合力的方向不一定竖直向下 D.物体所受摩擦力与推力的合力的方向一定水平向右 7、如图所示，是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图象，则这 两个力的大小分别是( ) A．1 N和4 N B．2 N和3 N C．1 N和5 N D．2 N和4 N 8、（2012全国上海物理卷）已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方 向成30°角，分力F2的大小为30N，则（） 的大小是唯一的的方向是唯一的 有两个可能的方向可取任意方向 9、如图所示，轻绳AO和BO共同吊起质量为m的重物，AO与BO垂直，BO与竖直方向的夹角为θ，OC连接重物，则( ) A．AO所受的拉力大小为mg sinθB．AO所受的拉力大小为 C．BO所受的拉力大小为mg cosθD．BO所受的拉力大小为 10、如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直．杆的下端有 一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为 G的物体．BO段细线与天花板的夹角为θ＝30°.系统保持静止，不计一切摩擦．下列说法 正确的是( ) A．细线BO对天花板的拉力大小是G/2B．a杆对滑轮的作用力大小是G/2 C．a杆和细线对滑轮的合力大小是G D．a杆对滑轮的作用力大小是G 11、已知一个力的大小为100 N，它的一个分力F1的大小为60 N，则另一个分力F2的大小( ) A．一定是40 N B．一定是80 N C．不能大于100 N D．不能小于40 N力的合成和分解解题技巧.docx
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