3.4.1 力的合成与分解（一）（讲义）-【大单元教学】高一物理同步备课系列（人教版2019必修第一册）

第三章 相互作用——力 3.4.1 力的合成与分解（一） 情境导入 两个小和尚分别用F1、F2共同抬着一桶水，并保持静止。另一个大和尚单独用力F，也能使这桶水保持静止。大和尚的F的效果和两个小和尚的F1、F2共同作用的效果相同，F是F1、F2两个力的合力，F1、F2是F的两个分力。 知识点一、合力与分力☆☆ 1. 共点力 几个力如果都作用在物体的同一点，或者他们的作用线相交于一点，这几个力叫做共点力。 2. 合力与分力 （1） 合力：如果一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力； （2） 假如几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个就叫做那个力的分力。 3. 合力与分力的关系 合力与分力在作用效果上是一种等效替代关系，而不是重新受力，因此在受力分析时，合力与分力不能同时分析。 （1）等效性：合力与分力的作用效果与分力的共同作用效果相同，它们是等效替代关系； （2）同体性：各个分离与合力均作用在同一物体上，它们具有相同的受力物体； （3）瞬时性：某个分力变化，合力同时也会跟着变化，它们属于瞬时对应关系； 【典例1】（多选）如图所示，完全相同的两个吊灯，左边的吊灯只受一个A绳拉力的作用，右边的吊灯受到B绳和C绳的共同作用，两灯均处于静止状态，则下列说法正确的是（　　）    A．A绳对灯的拉力与灯重力是等效的 B．B、C两绳对灯的拉力与A绳对灯的拉力等效 C．B绳对灯的拉力和C绳对灯的拉力可以看做A绳对灯拉力的分力 D．A绳的拉力等于B绳的拉力和C绳的拉力的和 【变式】如图所示，一个大人能提起一桶水并保持水桶静止，两个小孩也能共同提起一桶水并保持水桶静止，下列说法正确的是（    ） A．大人提水时施加的一个力与小孩提水时施加的两个力产生了不同的作用效果 B．小孩对水桶施加的两个力与这两个力的合力同时作用在水桶上 C．若两个小孩对水桶施加的力分别为3N和4N，则其合力一定为7N D．分力与它的合力的作用对象为同一个物体 知识点二、力的合成和分解☆☆ 1. 力的合成定义：求几个力的合力的过程叫做力的合成； 2. 力的分解定义：求一个力的分力的过程叫做力的分解； 3. 力的合成与分解的区别和联系 力的合成 力的分解 区 别 各分力是实际受到的力，它们的合力不是实际受到的力。 合力是实际受到的力，它的各个分力不是实际受到的力。 各分力不一定产生于同一个 施力物体，它们的合力往往没有对应的施力物体。 合力和它的各个分力产生于同一个施力物体。 联 系 力的合成与分解互为逆过程；都是针对同一物体所受的力进行合成与分解；都是利用等效替代的思想方法。 【典例2】（多选）关于分力和合力，以下说法不正确的是（　　） A．合力的大小，小于任何一个分力是可能的 B．如果一个力的作用效果与其他几个力的作用效果相同，则这个力就是其他几个力的合力 C．合力的大小一定大于任何一个分力 D．合力就是几个力的代数和 【变式】如图所示，两个小孩分别用力、共同提一桶水，水桶静止；一个大人独向上用力F也能提这桶水，让水桶保持静止，请回答，甲、乙两图F、、哪个力可以看成是合力，哪些力可以看成是分力？ 知识点三、合力与分力的大小关系☆☆ 1. 两个共点力的合力范围 最大 F1、F2两力同向，则合力F＝F1＋F2 最小 F1、F2两力反向，则合力F＝|F1－F2|，方向与两力中较大的同向。 合力与分力的大小关系 |F1－F2|≤F≤F1＋F2 合力与两分力夹角θ的关系 θ越大，则合力F越小 【特别注意】合力可能比分力大，合力也可能比分力小；合力可能与分力等大；合力可能大于其中一个分力，小于另一个分力。 2. 特殊情况下二力的合成 类型 作图 合力的计算 两分力相互垂直 大小：F＝ 方向：tan θ＝ 两分力等大，夹角为α 大小：F＝2F1cos，方向：F与F1夹角为 若α＝120°，则 若α=60°，则 合力与其中一个分力垂直 大小：F＝ 方向：sin θ＝ 角度1：互成角度两个力的合成 【典例3】如图所示，某质点在共点力F1，F2，F3(互成120°）作用下处于静止状态，现将F1逆时针旋转60°，其它力均保持不变，那么该质点的合力大小为（  ）    A．F1 B．F2-F1 C．F3 D．F1+F2 【变式】作用于同一点的两个力，分别为、，两力的方向可以改变，它们的合力大小可能是（　　） A． B． C． D． 角度2：三个力的合成 【典例4】下列各组共点的三个力，合力可能为零的是（　　） A． B． C． D． 【变式】班级活动中，物理老师提出一个方案，每位同学从一副扑克牌中随机抽取三张牌，牌上的数字代表力的大小，若三个力的合力可以为0，则