第03讲相互作用（第8课时）-【学考复习】2024年高中物理学业水平考试必备考点归纳与测试（江苏专用）

第03讲 相互作用 第八课时 力的合成与分解 1、理解力的合成与分解； 2、独立操作探究实验：探究两个互成角度的力的合成规律。 考点十九、力的合成与分解 1．共点力：几个力如果都作用在物体的同一点，或者几个力作用在物体上的不同点，但这几个力的作用线延长后相交于同一点，这几个力就叫共点力。 2．合力和分力定义：当一个物体受到几个力的共同作用时，我们常常可以找到这样一个力，这个力产生的效果，跟原来几个力共同作用产生的效果相同，则这个力叫那几个力的合力，那几个力是这一个力的分力。 【典型题例1】关于共点力，下列说法中正确的是 A．作用在一个物体上的两个力，如果大小相同，方向相反，这两个力是共点力 B．作用在一个物体上的两个力，如果不是是一对平衡力，则这两个力一定不是共点力 C．作用在一个物体上的几个力，如果它们作用点不在同一点上，则这几个力不是共点力 D．作用在一个物体上的几个力，如果它们的作用线可以交于一点，则这几个力是共点力 【典型题例2】关于F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的是 A．合力F不一定与F1、F2共同作用产生的效果相同 B．两力F1、F2一定是同种性质的力 C．两力F1、F2一定是同一个物体受到的力 D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力 3．力的合成 （1）定义：求几个力的合力的过程叫力的合成。 （2）特性：①力的合成是唯一的。②只有同一物体所受的力才可合成—共点力。③不同性质的力也可以合成。 4．力的合成定则 平行四边形定则：求两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的线段作邻边，作平行四边形，夹在两分力之间的对角线就表示合力的大小和方向。这叫做力的平行四边形定则。 应用范围：平行四边形定则是一切矢量的运算法则，不仅适用于力的合成，也适用于速度、加速度等矢量的合成。平行四边形定则只能计算几个共点力的合力，对于非共点力，合力没有意义。 （2）三角形定则：根据平行四边形的对边平行且相等，即平行四边形是由两个全等的三角形组成，平行四边形定则可简化为三角形定则。若从O点出发先作出表示力F2的有向线段，再以F2端点出发作表示力F1的有向线段，连接F2的始端和F1的末端，则该有向线段即表示合力F的大小和方向。 不在同一直线上的两个分力与其合力，一定围成一个封闭的三角形。类推，不在同一直线上的n个力与其合力，一定围成一个封闭的n+1边形。 【典型题例3】两个大小和方向都确定的共点力，其合力的 A．大小和方向都确定 B．大小确定，方向不确定 C．大小不确定，方向确定 D．大小、方向都不确定 5．共点力合成的方法 （1）作图法（图解法） 【典型题例4】一物体受到三个共面共点力F1、F2、 F3的作用，三力的矢量关系如图所示（小方格边长相等），则下列说法正确的是 A．三力的合力有最大值F1＋F2＋F3，方向不确定 B．三力的合力有唯一值3F3，方向与F3同向 C．三力的合力有唯一值2F3，方向与F3同向 D．由题给条件无法求出合力大小 （2）计算法。如相互垂直的两个力的合成，即α＝90°，F合＝，F合与F1夹角的正切值tanβ＝，如图所示。 【典型题例5】如图所示，两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头。其中一人用了450N的拉力，另一个人用了600N的拉力，如果这两个人所用拉力的夹角是90°，求它们的合力。 6．合力与分力的大小关系——合力范围的确定 （1）两个共点力的合力范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。 （2）大小关系 ①合力大小可能大于每一个分力，也可能小于每一个分力，也可能等于每一个分力，也可能比一个分力大，比另一个分力小。 ②二个分力大小一定时，合力大小随两分力间夹角增大而减小。 ③合力一定时，二等大分力的夹角越大，二分力越大。 【典型题例6】关于合力与其两个分力的关系，正确的是 A．合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力 B．合力的大小随两分力夹角的增大而增大 C．合力的大小一定大于任意一个分力 D．合力的大小可能大于大的分力，也可能小于小的分力 【典型题例7】关于两个大小不变的共点力F1、F2及它们的合力F，下列说法中正确的 A．合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同 B．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力 C．两个分力夹角小于90°时，合力的大小随两分力夹角的增大而增大 D．合力的大小一定大于分力中最大者 【典型题例8】如图，一个大人单独提起一桶水和两个小孩共同提起同一桶水，则下列说法正确的是 A．大人的拉力不可以看作两个小孩拉力的合力 B．大人拉力一定等于两个小孩拉力大小之和 C．两个小孩两手臂夹角θ越大，则拉力越小 D．两个小孩两手臂夹角θ越大，则拉力越大 【典型题例9】研究两共点力的合力实验中，得出F合随夹角θ变化的