2024年高考物理一轮复习导学案第二章第二节力的合成与分解

2024届一轮复习物理教学案 第二章 相互作用——力 第二章 相互作用——力 第2讲　力的合成和分解 预习学案 【学习目标】 1．会应用平行四边形定则及三角形定则求合力。 2．能利用效果分解法和正交分解法计算分力。 【知识回顾】 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 ，那几个力叫做这一个力的 。 (2)关系：合力与分力是 关系。 2．共点力 作用在物体的同一点，或作用线的 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 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 作平行四边形，这两个邻边之间的 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 为合矢量。如图乙，F1、F2为分力，F为合力。 二、力的分解 1．定义：求一个力的 的过程。 力的分解是 的逆运算。 2．遵循的法则 (1) 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 的物理量，叠加时遵循 定则，如速度、力等。 2．标量：只有大小没有 的物理量，求和时按 法则相加，如路程、速率等。 注意： 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． 【预习自测】 一、辨析自测 1．两个力的合力一定大于任一个分力。(　 　) 2．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。(　 　) 3．1 N和2 N的合力一定等于3 N。(　 　) 4．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。(　　) 5．两个分力大小一定，夹角越大，合力越大。(　 ) 6．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。(　 ) 7．既有大小又有方向的物理量一定是矢量。(　 ) 二、考点自测 1．(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 2．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 3．如图所示，用相同的弹簧秤将同一个重物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＝F2 C．F2最大 D．F1比其他各读数都小 4．(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