第三章 第4节 力的合成和分解-2023年物理初升高暑假衔接领跑练 （人教版2019必修第一册）

第三章 初升高暑假衔接练 第4节 力的合成和分解 一、合力和分力 1．共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于一点，这几个力叫作共点力。 2．当物体受到几个力的共同作用时，可以用一个力代替它们，这个力单独作用的效果跟原来几个力共同作用的效果相同，那么这个力就叫作那几个力的合力，原来的几个力叫作这个力的分力。 二、力的合成和分解 1．定义 (1)力的合成：求几个力的合力的过程。 (2)力的分解：把求一个力的分力的过程叫作力的分解。 2．平行四边形定则：两个力合成时，如果以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。 3．多力合成的方法：先求出任意两个力的合力，再求出这个合力与第三个力的合力，直到把所有的力都合成进去，最后得到的结果就是这些力的合力。 4．分解法则：遵从平行四边形定则。把一个已知力F作为平行四边形的对角线，与力F共点的平行四边形的两个邻边，就表示力F的两个分力F1和F2。 5．力的分解依据 一个力可以分解为两个力，如果没有限制，对于同一条对角线，一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。 三、矢量和标量 1．矢量：既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量。 2．标量：只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量。 四、探究两个互成角度的力的合成规律的实验 一、实验目的 探究两个互成角度的力的合成规律。 二、实验原理 1．合力F′的确定：一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的共同作用效果都是使橡皮条伸长到同一点，则F′就是F1、F2的合力。 2．合力理论值F的确定：根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F的图示。 3．两个互成角度的力的合成规律的验证：比较F和F′的大小和方向是否相同。 三、实验器材 方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套、三角板、刻度尺、图钉(若干)。 四、实验步骤 1．钉白纸：用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。 2．拴绳套：用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套。 3．两力拉：用两只弹簧测力计分别钩住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长到某一位置O，如图所示。记录两弹簧测力计的读数，用铅笔描下O点的位置及此时两细绳套的方向。 4．一力拉：只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向。 5．改变两个力F1和F2的大小和夹角，再重复实验两次。 五、数据处理 1．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳的方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示。 2．用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的F′的方向作出这只弹簧测力计的拉力F′的图示。 3．比较F′和根据平行四边形定则求出的合力F在大小和方向上是否相同。 六、误差分析 1．弹簧测力计使用前没调零会造成误差。 2．使用中，弹簧测力计的弹簧和外壳之间、指针和外壳之间有摩擦力存在会造成误差。 3．两次测量拉力时，橡皮条的结点O没有拉到同一点会造成误差。 4．两个分力的夹角太小或太大，F1、F2数值太小，应用平行四边形定则作图时，会造成误差。 七、注意事项 1．结点O (1)定位O点时要力求准确； (2)同一次实验中橡皮条拉长后的O点必须保持不变。 2．拉力 (1)用弹簧测力计测拉力时要使拉力沿弹簧测力计轴线方向； (2)应使橡皮条、弹簧测力计和细绳套位于与纸面平行的同一平面内； (3)两个分力F1、F2间的夹角θ不要太大或太小。 3．作图 (1)在同一次实验中，选定的比例要相同； (2)严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形，求出合力。 预习自测 （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。( ) （7）既有大小又有方向的物理量一定是矢量。( ) 重点一　合力和分力 1．合力和分力的“三性” 2．合力和分力的大小关系 (1)两个力共线时，其合力的大小范围 ①最大值：当两个力同向时，合力F最大，Fmax＝F1＋F2，合力和分力方向相同。 ②最小值：当两个力反向