(讲义)第3章 第4节 力的合成-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册(粤教版2019)

第四节　力的合成 1．知道合力和分力的概念、力的合成的概念，体会等效替代思想． 2．通过实验探究，验证力的合成遵循的法则，即平行四边形定则． 3．会根据平行四边形定则，利用作图法和计算法进行力的合成． 知识点一　合力与分力 1．合力与分力：如果一个力产生的效果与另外几个力共同作用产生的效果相同，那么这个力与另外几个力等效，可以相互替代，这个力就称为另外几个力的合力，另外几个力称为这个力的分力． 2．力的合成：求几个力的合力的过程叫作力的合成． 　合力与几个分力的作用效果必须相同． 1．下列关于分力与合力关系的分析符合科学事实的有________． ①合力与分力是等效替代关系． ②合力与分力能够同时出现． ③合力和分力可以作用在不同的物体上． ④几个力的合力是唯一的． [答案]　①④ 知识点二　平行四边形定则 1．平行四边形定则：如果以表示两个分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． 2．其他矢量的合成同样遵循平行四边形定则． 2．(1)多个力求合力时，平行四边形定则也适用． (　　) (2)合力可以大于每一个分力，也可以小于每一个分力． (　　) (3)若F为F1与F2的合力，则F和F1、F2的共同作用效果可以不同． (　　) (4)作用在同一个物体上的两个力，一个力的大小是2 N，另一个力的大小是10 N，它们合力的大小范围是________． [答案]　(1)√　(2)√　(3)×　(4)8 N≤F≤12 N 两个人共同拉着一辆车在平直的公路上匀速前进． 请探究： (1)“车同时受到这两个人的拉力和他们的合力作用”，这句话对吗？ (2)这两个人之间夹角大些省力还是小些省力？ (3)怎样计算两个人拉力的合力？ 提示：(1)不对． (2)夹角小些省力． (3)利用平行四边形定则． 考点1　合力与分力 1．力的等效替代：若一个力的作用效果与其他几个力共同作用的效果相同，则这一个力和其他几个力可以互相替代． 2．对合力和分力的关系 (1)等效性：合力与分力产生的效果相同，可以等效替代． (2)同体性：各个分力是作用在同一物体上的．作用在不同物体上的力不能求合力． 【典例1】　(多选)(2022·南昌高一检测)关于几个力与其合力的说法中，正确的有(　　) A．合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同 B．合力与原来那几个力同时作用在物体上 C．合力的作用可以替代原来那几个力的作用 D．不同性质的力不可以合成 AC　[由合力和分力的定义可知，A正确；合力和它的分力是等效替代关系，而不是物体同时受到合力和分力，它们不能同时存在，B错误，C正确；力能否合成与力的性质无关，D错误．] 　合力与分力等效替代 (1)合力与分力是等效替代关系，它们可以相互替代，并不能同时存在． (2)受力分析时要分析实际受到的力，不能把合力与分力都分析进去． [跟进训练] 1．(多选)关于力的合成，下列说法中正确的是(　　) A．一个物体受两个力的作用，求出它们的合力，物体便受到三个力的作用 B．如果一个力的作用效果与几个力的作用效果相同，这个力就是那几个力的合力 C．不同性质的力，不能进行合成 D．某个力与其他几个力使物体发生的形变相同，这个力就是那几个力的合力 BD　[合力与分力是等效替代关系，合力产生的效果与分力共同作用的效果相同，不涉及性质问题，故选项B、D正确．] 考点2　平行四边形定则 实验：探究互成角度的力的合成方法(平行四边形定则). 1．实验原理：根据等效替代的方法．用两个弹簧测力计拉橡皮筋的效果与用一个弹簧测力计拉橡皮筋的效果相同． 2．实验目的 (1)探究力的合成方法(平行四边形定则). (2)巩固力的图示法． 3．实验器材：“力的关系探究装置”、夹子、橡皮筋、汇力圆环、细绳、弹簧测力计两个． 4．实验步骤 (1)在实验桌上平放“力的关系探究装置”，将夹子夹在“力的关系探究装置”的“0”号射线顶端，如图． (2)如图甲，分别将弹簧测力计连接在两根细绳的末端，沿任意两条射线方向拉细绳，夹角要适中，使汇力圆环与平板上的定位圆重合．记下F1、F2的大小和方向． (3)如图乙，只用一个弹簧测力计去拉细绳，同样使汇力圆环与平板上的定位圆重合，记下F的大小和方向． 甲　　　　　　　乙　　　　　　　　丙 (4)选定标度，作出F1、F2、F的图示，观察图丙中三个力所构成的图形(补齐其他边). (5)改变第(2)步当中两个拉力的大小和方向，重复上述步骤． (6)结论：F和对角线F′在误差范围内重合，说明两个力合成时，用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，则平行四边形的对角线代表的力与合力的大小和方向是相同的． 5．注意事项 (1)弹簧测力计要与桌面平行，且橡皮筋弹性好． (2)两次都要使汇力圆环与平板上的