第二章 第2讲 力的合成与分解-【高考领航】2023高考物理大一轮复习教师用书word（人教版）

第2讲　力的合成与分解 [主干知识·填一填] 一、力的合成 1．合力与分力 (1)定义：如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同，这一个力就叫做那几个力的合力，那几个力叫做这一个力的分力． (2)关系：合力与分力是等效替代关系． 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几个力．如图均为共点力． 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．如图甲所示，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，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量．如图乙所示，F1、F2为分力，F为合力． 二、力的分解 1．定义：求一个力的分力的过程． 力的分解是力的合成的逆运算． 2．遵循的法则 (1)平行四边形定则．(2)三角形定则． 3．分解方法 (1)效果分解法． (2)正交分解法． 三、矢量和标量 1．矢量：既有大小又有方向的物理量，叠加时遵循平行四边形定则，如速度、力等． 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，如路程、速率等． [规律结论·记一记] 1．合力不一定大于分力，二者是等效替代的关系，受力分析时不可同时作为物体所受的力． 2．力的分解的四种情况 (1)已知合力和两个分力的方向求两个分力的大小，有唯一解． (2)已知合力和一个分力(大小、方向)求另一个分力(大小、方向)，有唯一解． (3)已知合力和两分力的大小求两分力的方向： ①F>F1＋F2，无解； ②F＝F1＋F2，有唯一解，F1和F2跟F同向； ③F＝F1－F2，有唯一解，F1与F同向，F2与F反向； ④F1－F2<F<F1＋F2，有无数组解(若限定在某一平面内，有两组解)． (4)已知合力F和F1的大小、F2的方向(F2与合力的夹角为θ)： ①F1<Fsin θ，无解； ②F1＝Fsin θ，有唯一解； ③Fsin θ<F1<F，有两组解； ④F1≥F，有唯一解． [必刷小题·测一测] 一、易混易错判断 1．合力与分力是等效替代关系，因此受力分析时不能重复分析．(√) 2．1 N和2 N的合力一定等于3 N．(×) 3．合力可能大于每一个分力，也可能小于每一个分力，还可能大于一个分力而小于另一个分力．(√) 4．两个分力大小一定，夹角越大，合力越大．(×) 5．互成角度的两个力的合力与分力间一定构成封闭的三角形．(√) 6．既有大小又有方向的物理量一定是矢量．(×) 二、经典小题速练 1．(人教版必修1 P64 T4)(多选)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共同产生的作用效果是相同的 解析：AD　若F1和F2大小不变，θ越小，合力F越大，故A正确；当F1与F2等大反向时，其合力为零，小于任一分力，故B错误；由合力与分力的定义可知，D正确；当θ为大钝角时，如果θ不变，F1大小不变，只增大F2时，合力F可能减小，也可能增大，故C错误． 2.(人教版必修1 P65例题改编)如图所示，把光滑斜面上的物体所受重力mg分解为F1、F2两个力．图中FN为斜面对物体的支持力，则下列说法正确的是(　　) A．F1是斜面作用在物体上使物体下滑的力 B．物体受到mg、FN、F1、F2共四个力的作用 C．F2是物体对斜面的压力 D．力FN、F1、F2这三个力的作用效果与mg、FN这两个力的作用效果相同 解析：D　F1是重力沿斜面向下的分力，其作用效果是使物体沿斜面下滑，施力物体是地球，故选项A错误．物体受到重力mg和支持力FN两个力的作用，F1、F2是重力的分力，故选项B错误．F2是重力沿垂直于斜面方向的分力，其作用效果是使物体压紧斜面，F2的大小等于物体对斜面的压力，但二者的受力物体不同，F2的受力物体是物体本身，物体对斜面的压力的受力物体是斜面，故选项C错误．合力与分力共同作用的效果相同，故选项D正确． 3．(人教版必修1 P64 T2改编)有两个力，它们的合力为0.现在把其中一个向东6 N的力改为向南(大小不变)，它们的合力大小为(　　) A．6 N　　　　　　　　 B．6 N C．12 N D．0 解析：B　合力为0，则另一个力为向西6 N，向东6 N的力改为向南后，合力为6 N，方向为西偏南45°，故选B． 命题点一　共点力的合成(自主学习) [核心整合] 1．共点力合成的常用方法 (1)作图法：从力的作用点