必修1 2.2 力的合成与分解-2022新高考物理【步步高】大一轮复习讲义题库（津鲁琼辽鄂）word

第2讲　力的合成与分解 知识排查 知识点一　力的合成 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 知识点二　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3将结点O进行受力分解。 图3 知识点三　矢量和标量 1.矢量：既有大小又有方向的物理量，相加时遵从平行四边形定则。 2.标量：只有大小没有方向的物理量，求和时按代数法则相加。 小题速练 1.思考判断 (1)合力与原来那几个力同时作用在物体上。(　　) (2)合力一定时，两等大分力间的夹角θ越大，两分力越小。(　　) (3)两个力的合力不可能比其分力小。(　　) (4)对力分解时必须按作用效果分解。(　　) (5)区别矢量与标量的根本是遵守的运算法则。(　　) 答案　 (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ 2.(多选)[人教版必修1·P64·T4改编]两个力F1和F2间的夹角为θ，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共同作用产生的作用效果是相同的 答案　AD 3.[人教版必修1·P66·T2改编]一个竖直向下的180 N的力分解为两个分力，一个分力在水平方向上并等于240 N，则另一个分力的大小为(　　) A.60 N B.240 N C.300 N D.420 N 答案　C 4.(2020·山东烟台模拟)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(　　) 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，选项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，选项B正确，D错误。 答案　B 　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。 即两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小，当两个力共线反向时，合力最小，为|F1－F2|；当两力共线同向时，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F＝F1＋F2＋F3； ②以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力最小值为零，若不能组成封闭的三角形，则合力最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和。 2.共点力合成的方法 (1)作图法(如图)。 (2)计算法。几种特殊情景的共点力的合成如下： F＝　　　　F＝F1＝F2)　　 F＝2F1cos ＋F 3.多个共点力的合成方法 依据平行四边形定则先求出任意两个力的合力，再求这个合力与第三个力的合力，依次类推，求完为止。 教材引领 　[人教版必修1·P102] 图课－2　几种主要桥梁　　图课－4　斜拉桥 图课－4所示的斜拉桥是一种防止梁式桥弯曲的方法。这种方法使斜拉的绳索或钢索承受部分重量，以减少桥面的弯曲。 1.(多选)如图4所示，斜拉桥塔柱两侧的两条钢索的上端可以看成系在一点，要使塔柱能稳固地矗立在桥墩上，则(　　) 图4 A.两条钢索对塔柱的拉力的合力方向为竖直向下 B.两条钢索对塔柱的拉力在水平方向的合力为零 C.两条钢索中的张力一定相等 D.塔柱对地面的压力大于自身重力 解析　要使塔柱能稳固地矗立在桥墩上，则两条钢索对塔柱的拉力的合力方向为竖直向下，这样，塔柱不会因钢索的牵拉而发生倾斜，甚至倒下，故A正确；根据平衡条件，两条钢索对塔柱的拉力在水平方向的合力为零，故B正确；若两条钢索长度不同，即两条钢索与竖直方向的夹角不同，则两条钢索上的张力不相等，故C错误；塔柱对地面的压力大小等于塔柱的重力与两条钢索的拉力的合力之和，选项D正确。 答案　ABD 拓展提升 2.如图5甲所示，斜拉桥的塔柱两