第二章 第2节 力的合成与分解-(教参 练习）2023高考物理一轮复习【高考前沿】

第2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． 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 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． 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． 一、判断题 1．合力与它的分力的作用对象为同一个物体．(√) 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(非0°或180°)的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形．(√) 二、选择题 1．如图所示，质量为m的物体放在水平桌面上，在与水平方向成θ角的拉力F作用下加速运动．已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是(　　 ) A．物体受到的摩擦力为Fcos θ B．物体受到的摩擦力为μmg C．物体对桌面的压力为mg D．物体受到桌面的支持力为mg－Fsin θ 解析：选D　将力F分解为水平向右方向的Fcos θ和竖直向上方向的Fsin θ，物体对桌面的压力FN＝mg－Fsin θ，桌面对物体的支持力FN′＝mg－Fsin θ，物体所受的摩擦力Ff＝μFN′＝μ(mg－Fsin θ)，故选项D正确． 2．如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g．若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为(　　 ) A．　　　　　　　　 B． C．mgtan α D． mgcot α 解析：选A　设石块侧面所受弹力均为FN，由2FNsin α＝mg，可得FN＝，故A正确． 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 解析：选C　F1、F2和F的矢量三角形图如图所示．若F2＝F20＝25 N，F1的大小是唯一的，F2的方向是唯一的，因F＝50 N>F2＝30 N>F20＝25 N，所以F1的大小有两个，即F1′和F1″，F2的方向有两个，即F2′的方向和F2″的方向，故选项A、B、D错误，选项C正确． 　共点力的合成 1．(2021·河北衡水调研)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．合力F总比分力F1和F2中的任何一个力都大 B．合力F一定总比分力F1和F2中的某一个力大 C．若F1和F2大小不变，θ越小，合力F就越大 D．如果夹角θ不变，若F1的大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大 解析：选C　二力平衡时，合力为零，此时合力F比分力中的任何一个力都小，选项A、B错误；若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F越大，选项C正确；如果夹角θ不变，F1大小不变，F2增大，合力F可能减小，也可能增大，故D错误． 2．(多选)一物体位于光滑水平面上，同时受到三个水平共点力F1、F2和F3的作用，其大小分别为F1＝42 N、F2＝28 N、F3＝20 N且F1的方向指向正北．下列说法中正确的是(　　 ) A．这三个力的合力可能为零 B．F1、F2两个力的合力大小可能为20 N C．若物体处于匀速直线运动状态，则F2、F3的合力大小为48 N，方向指向正南 D．若物体处于静止状态，则F2、F3的合力大小一定为42 N，方向指向正南 解析：选ABD　F1、F2的合力范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2，即14 N≤F≤70 N，选项B正确；F3的大小处于F1、F2的合力范围之内，所以这三个力的合力可能为零，选项A正确；若物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动)，则某两个力的合力必定与第三个力等大反向，选项C错误，D正确． 3．(2021·安徽皖北联考)质量为m的物体以某一初速度冲上倾角为60°的固定斜面，物体与斜面间的动摩擦因数为