3.4力的合成和分解（第1课时）（考点解读）-2023-2024学年高中物理同步考点解读与专题训练（2019人教版必修第一册）

3.4力的合成和分解（第1课时）（考点解读）（原卷版） 考点1 合力和分力及其关系 1、合力与分力 （1）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，这个力就叫做那几个力的合力。 （2）假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同，这几个力就叫作那个力的分力。 2、合力与分力的关系 (1)等效性：合力的作用效果与分力的共同作用效果相同，它们在效果上可以相互替代。 (2)同体性：各个分力是作用在同一物体上的，分力与合力为同一物体，作用在不同物体上的力不能求合力。 (3)瞬时性：各个分力与合力具有瞬时对应关系，某个分力变化了，合力也同时发生变化。 3、合力与分力的大小关系 (1)大小范围：|F2－F1|≤F≤F1＋F2。 (2)合力的大小与两分力夹角的关系： 两分力大小一定时，随着两分力夹角的增大，合力减小。 (3)合力与分力的大小关系： ①合力可能比分力都大。 ②合力可能比分力都小。 ③合力可能等于分力。 考点2 力的合成 1、力的合成 （1）力的合成:求几个力的合力的过程叫做力的合成。（力的合成就是找一个力去代替几个已知力，而不改变其作用效果）。 （2）力的合成的依据：作用效果相同（等效）。 （3）求合力的方法（实验探索） （4）思想：等效代换 （5）结论：平行四边形定则，以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个力邻边的对角线就代表合力的大小和方向。 2、共点力合成时合力大小的范围 (1)两个共点力的大小：当两个分力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小。当两个分力方向相反是，合力最小，为(假设)；当两个分力方向相同时，合力最最大，为；故合力的范围是 (1)三个共点力的大小： ①最大值：三个力共线且同向时合力最大，最大值为 ②最小值：任取两个力，求出其合力的范围，如果第三个力的这个范围内，则三个力的合力的的最小值为零，此时三个的大小和方向可以组成一个首尾相接的三角形,如右图所示；如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小里的力的值。 考点3 力的分解 1、力的分解 （1）力的分解定义：已知一个力求它的分力的过程叫力的分解． （2）力的分解法则：满足平行四边形定则． 2、分解力的方法 （1）按实际作用效果分解力 分解的步骤： ①分析力的作用效果 ②据力的作用效果定分力的方向；（画两个分力的方向） ③用平行四边形定则定分力的大小； ④据数学知识求分力的大小和方向 （2）正交分解法：将一个力（矢量）分解成互相垂直的两个分力（分矢量），即在直角坐标系中将一个力（矢量）沿着两轴方向分解，如果图中F分解成Fx和Fy，它们之间的关系为： Fx=F•cosθ ① Fy=F•sinθ ② ③ ④ 正交分解法是研究矢量常见而有用的方法，应用时要明确两点， ①x轴、y轴的方位可以任意选择，不会影响研究的结果，但若方位选择的合理，则解题较为方便： ②正交分解后，Fx在y轴上无作用效果，Fy在x轴上无作用效果，因此Fx和Fy不能再分解． （3）图解法：根据平行四边形定则，利用邻边及其夹角跟对角线长短的关系分析力的大小变化情况的方法，通常叫作图解法．也可将平行四边形定则简化成三角形定则处理，更简单．图解法具有直观、简便的特点，多用于定性研究，应用图解法时应注意正确判断某个分力方向的变化情况及其空间范围。 考点4 力的合成与分解的应用 物体的受力分析 1、放在水平地面上静止的物体。 二力平衡：某个物体受两个力作用时，只要两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，则这两个力合力为零，物体处于平衡状态． 2、放在水平地面上的物体（受到一个竖直向上的力F仍保持静止） 竖直方向上三力平衡：F+FN=G，即：竖直方向上合力为0． 3、放在水平地面上的物体（受到一个推力仍保持静止） 水平方向上二力平衡，即：水平方向上合力为0 竖直方向上二力平衡；即：竖直方向上合力为0． 4、放在水平地面上的物体（受到一个拉力F仍保持静止如图示） 水平方向上：Fx=Ff，即：水平方向上合力为0； 竖直方向上：G=Fy+FN，即：竖直方向上合力为0． 5、力的合成解题：放在斜面上静止的物体 合成法：物体受几个力的作用，可先将某几个力合成，再将问题转化为二力平衡． 6、力的分解解题：放在斜面上静止的物体 分解法：物体受几个力的作用，将某个力按效果分解，则其分力与其它几个力满足平衡条件． 7、放在斜面上的物体受到一个平行斜面向上的力F仍保持静止 平行斜面方向上：F1=F+Ff，即：平行斜面方向方向上合力为0； 垂直斜面方向上：F2=FN，即：垂直斜面方向上合力为0． 8、放在斜面上的物体受到一个垂直斜面向下的力F仍保持静止 平行斜面方向上：F1=Ff，即：平行斜面方向方向上合力为0； 垂直斜面方向上