(配套教参)第二章 第2讲 力的合成与分解-【高考领航】2024高考物理大一轮复习教师用书word+课件PPT（新教材，人教版）

第2讲　力的合成与分解 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，这一个力就叫作那几个力的合力，那几个力叫作这一个力的分力。 (2)关系：等效替代关系。 2．共点力：几个力作用在物体的同一点，或它们的作用线交于一点，这几个力叫作共点力。如图均为共点力。 3．力的合成 (1)定义：求几个力的合力的过程。 (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邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线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。 甲　　　　　　　　　　　乙　　　 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有向线段为合矢量。如图乙所示，F1、F2为分力，F为合力。 二、力的分解 1．定义：求一个力的分力的过程。 力的分解是力的合成的逆运算。 2．遵循的法则 (1)平行四边形定则。 (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：既有大小又有方向的物理量，叠加时遵循平行四边形定则，如速度、力等。 2．标量：只有大小没有方向的物理量，求和时按代数法则相加，如路程、速率等。 一、易混易错判断 1．合力与它的分力的作用对象为同一个物体。(√) 2．几个力的共同作用效果可以用一个力来代替。(√) 3．两个力的合力一定比其分力大。(×) 4．两个分力大小一定，夹角越大，合力越大。(×) 5．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。(√) 6．位移、速度、加速度、力、时间均为矢量。(×) 二、经典小题速练 1．(人教版教材原题改编)有两个共点力，一个力的大小是10 N，另一个力的大小是4 N，它们合力的大小可能是(　　) A.40 N　　　　　　 B.25 N C.15 N D.8 N 解析：D　6 N≤F合≤14 N，只有8 N在此范围内，D项正确。 2.(多选)如图所示，两人共提一桶水匀速前行，已知两人手臂上的拉力大小相等且为F，两人手臂间的夹角为θ，水和水桶的总重力为G，则下列说法中正确的是(　　) A.当θ＝120°时，F＝G B.不管θ为何值时，都有F＝ C.当θ＝0°时，F＝ D.θ越大，则F越小 解析：AC　由力的合成可知，在两分力相等，θ＝120°时，F合＝F＝G；θ＝0°时，F＝F合＝，故选项A、C正确，B错误；在合力一定时，分力间的夹角θ越大，则分力越大，故选项D错误。 考点一　共点力的合成(基础考点) 1．共点力合成的方法 (1)作图法。 (2)计算法：根据平行四边形定则作出力的示意图，然后利用勾股定理、三角函数、正弦定理等求出合力。 2．合力范围的确定 (1)两个共点力的合力范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。 ①两个力的大小不变时，其合力随夹角的增大而减小。 ②当两个力反向时，合力最小，为|F1－F2|；当两个力同向时，合力最大，为F1＋F2。 (2)三个共点力的合力范围 ①最大值：三个力同向时，其合力最大，为Fmax＝F1＋F2＋F3。 ②最小值：以这三个力的大小为边，如果能组成封闭的三角形，则其合力的最小值为零，即Fmin＝0；如果不能，则合力的最小值等于最大的一个力减去另外两个力的大小之和，即Fmin＝F1－(F2＋F3)(F1为三个力中最大的力)。 1．(合力和分力的关系)(多选)两个共点力F1、F2大小不同，它们的合力大小为F，则(　　) A.F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍 B.F1、F2同时增加10 N，F也增加10 N C.F1增加10 N，F2减少10 N，F一定不变 D.若F1、F2中的一个增大，F不一定增大 解析：AD　根据平行四边形定则，F1、F2同时增大一倍，F也增大一倍，故A正确；F1、F2同时增加10 N，F不一定增加10 N，B错误；F1增加10 N，F2减少10 N，F不一定不变，故C错误；若F1、F2中的一个增大，F不一定增大，故D正确。 2．(力的合成范围)(多选)一物体静止于水平桌面上，两者之间的最大静摩擦力为5 N，现将水平面内三个力同时作用于物体的同一点，三个力的大小分别为2 N、2 N、3 N。下列关于物体的受力情况和运动情况判断正确的是(　　) A.物体所受静摩擦力可能为2 N B.物体所受静摩擦力可能为4 N C.物体可能仍保持静止 D.物体一定被拉动 解析：ABC　两个2 N的力的合力范围为0～4 N，然后与3 N的力合成，则三力的合力范围为0～7 N，由于最大静摩擦力为5 N，因此可判定选项A、B、C正确，D错误。 3．(作图法计算合力)某物体同时受到2个共点力作用，在如图所示的四种情况中(坐标纸中每格的边长均表示1 N大小的力)，物体所受合