3.4 力的合成和分解 学案-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

3.4 力的合成和分解 知识点回顾 一、合力和分力 1.合力：假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫作那几个力的合力。 2.分力：假设几个力共同作用的效果跟某几个力单独作用的效果相同，这几个力就叫做那个力的分力。 3.合力和分力是作用效果上的一种等效替代关系。 二、力的合成和分解 1.求几个力的合力的过程叫作力的合成，求一个力的分力的过程叫作力的分解。 2.力的合成的实质是用一个力替代作用在同一物体上的几个已知的力，而不改变其作用效果。 3.力的分解则是由几个力的作用效果代替已知的那几个力。 三、矢量和标量 1.既有大小又有方向，相加时遵从平行四边形定则的物理量叫作矢量。 2.只有大小，没有方向，相加时遵从算术法则的物理量叫作标量。 四、合力与分力的大小关系 1.几种特殊情况的二力合成： 图示 合力的大小 合力的方向 两力共线 （） F与较大的分力同向 两力垂直 两力等大 （） F与夹角为 两力等大，夹角为（） F与夹角为 提升练习 一、单选题 1．下列各组物理量都属于矢量的是（　　） A．位移、速率 B．时刻、重力 C．路程、速度 D．加速度、速度变化量 2．如图所示，五个共点力的矢量图恰能构成一个四边形及其对角线，下列说法正确的是（　　） A．F1、F2、F3的合力为零 B．F3、F4、F5的合力为零 C．这五个共点力的合力为零 D．这五个共点力的合力为3F； 3．如图所示，人们购物时常将物品装在购物袋中，购物袋两侧有两根等长轻绳呈对称分布，用手提着两绳中央上端，始终保持购物袋处于平衡状态，则（　　） A．若仅增加购物袋中物品的重量，轻绳上的拉力不变 B．若仅增加两根轻绳的长度，每个轻绳上的拉力变小 C．若仅增加两根轻绳的长度，手对轻绳的作用力变小 D．轻绳越短，越不容易断 4．两个力和的夹角为，两力的合力为，以下说法正确的是（　　） A．若大于，则一定小于 B．合力的方向可能垂直于，也可能垂直于 C．如果和的大小不变，只要角增大，合力就一定增大 D．如果角和的大小不变，只要增大，合力就一定增大 5．如图所示，三个大小相等的力F作用于同一点O，则合力最大的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，滑雪运动员从斜面雪道滑下，斜面与水平面间夹角为θ，滑板与雪道间的动摩擦因数为μ，运动员和滑板所受的重力为G，不计空气阻力，则（　　） A．运动员和滑板所受重力沿雪道的分力大小为Gsinθ B．滑板对雪道的压力大小为Gsinθ C．雪道对滑板的支持力大小为Gtanθ D．滑板与雪道间的摩擦力大小为 μG 7．在“探究弹簧弹力和弹簧形变量之间的关系”、“验证力的平行四边形定则”的实验中经常采用下图所示的实验装置。关于两个实验的说法下列正确的是（　　） A．利用甲图进行实验时，应将弹簧水平放置于桌面上测量原长 B．利用乙图进行实验时，为了减小误差，橡皮绳AO应选择劲度系数较大的进行实验 C．“验证力的平行四边形定则”一组实验中，需要保证每次橡皮绳节点O都在同一位置是为了控制变量 D．根据合力跟分力的关系，在乙图所示位置稳定时，两弹簧的合力一定与AO在同一条直线上 8．如图所示，重物的质量为m，轻细绳AO和BO的A端、B端是固定的，平衡时AO是水平的，BO与水平方向的夹角为θ，重力加速度为g，AO的拉力和BO的拉力F2的大小分别是（　　） A． B． C． D． 二、多选题 9．关于力的分解，下列说法正确的是（　　） A．50N的合力可以分解成10N和20N的两个分力 B．将力进行正交分解时，分力总是小于合力 C．将20N的力进行分解，不可能得到2N的分力 D．将20N的力进行分解，可能得到50N的分力 10．如图甲所示，是某人下蹲弯曲膝盖缓慢搬起重物的情景。该过程是身体肌肉、骨骼、关节等部位一系列相关动作的过程，现将其简化为如图乙所示的模型。设脚掌受地面竖直向上的弹力大小为FN，膝关节弯曲的角度为θ，该过程中大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向始终水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等。关于该过程的说法正确的是（　　） A．人缓慢搬起重物的过程中，FN逐渐变小 B．人缓慢搬起重物的过程中，F逐渐变小 C．当θ=60°时， D．当θ=120°时， 三、实验题 11．某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端水平向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和细绳的方向。 （1）本实验用的弹簧测力计的示数单位为N，图中A的示数为