内容正文:
是施力物体,乙是受力物体,同时,乙对甲也有力的作
用,这时,乙是施力物体,甲是受力物体,所以,两个物
体间发生力的作用时,其中的任一物体既是施力物
体,也是受力物体,D正确.
[答案] AD
[例2] [解析] 相互作用力总是大小相等,所以作用
力和反作用力同时产生,同时消失,同时变化,故 A、B
错误;力是相互作用,因此任何一个力的产生必涉及
两个物体,它总有反作用力,故 C正确;一对作用力和
反作用力,大小相等,方向相反,分别作用在两个物体
上,力作用在不同的两个物体上,作用效果不能抵消,
故 D错误.
[答案] C
[例3] [解析] 作用力与反作用力作用在不同物体
上,故 A错误;作用力与反作用力是同时产生、同时消
失的,故B正确;作用力与反作用力作用在不同物体
上,两者的效果不能够抵消,可知,不能够认为作用力
与反作用力的合力为零,故 C错误;从力的性质来看,
作用力与反作用力是同一种性质的力,故 D正确.
[答案] BD
[例4] [解析] 无人机在空中处于悬停状态,无人机
所受重力和空气对无人机向上的升力为一对平衡力,
故 A 错误,D正确;无人机对空气向下的推力和空气
对无人机向上的升力为一对作用力与反作用力,故 B
错误;无人机所受重力施力物体是地球,受力物体是
无人机;无人机所受重力的反作用力是无人机对地球
的引力.无人机对空气向下推力施力物体是无人机,
受力物体是空气;无人机对空气向下推力的反作用力
是空气对无人机向上的升力,故C错误.
[答案] D
[例5] [解析] 对物体进行受力分析可知,物体匀速
下滑过程中,受到竖直向下的重力、斜面对物体的支
持力、沿斜面向上的摩擦力三个力作用,C正确.
[答案] C
情境模型素养
1.提示:说明作用力与反作用力方向相反且在同一直
线上.
2.提示:乌贼对水有作用力.根据牛顿第三定律,这两个
力的方向相反.水对乌贼的作用力施力物体是水,受
力物体是乌贼.乌贼对水的作用力施力物体是乌贼,
受力物体是水.
3.提示:大小相等、方向相反、作用在同一直线上.
智能衔接训练
1.A [力是物体对物体的作用,力不能离开物体而独立
存在,选项 A 正确,C错误;两个不接触的物体也可以
有力的作用,如两个相互靠近的磁铁之间有力的作
用,选项B错误;力的大小可以用弹簧秤测量,天平是
用来测量质量的,选项 D错误.]
2.C [作用力与反作用力同时产生,同时变化,同时消
失,A错误,C正确;马拉车的力与车拉马的力大小总
是相等,B错误;作用力与反作用力的性质一定相同,
D错误.]
3.A [橡皮与桌面间的作用力为相互作用力,根据牛顿
第三定律可知,两者总是大小相等,方向相反.]
4.C [一对作用力和反作用力性质一定相同,故 A 错
误;一对平衡力不具有同时性,性质也可以不同,故 B
错误,D错误;作用力与反作用力一定同时产生,同时
变化,同时消失,故C正确.]
5.D [马拉车的力与车拉马的力是一对相互作用力,总
是大小相等、方向相反,而且同时产生、同时变化、同
时消失.]
6.B [跳板受到压力,施力物体是运动员,是因为运动
员发生了形变,故 A错误;运动员受到支持力,施力物
体是跳板,是因为跳板发生了形变,故 B正确;F1 和
F2 是一对作用力与反作用力,任何情况下大小都相
等,故C、D错误.]
7.C [书对桌面的压力F1 与桌面对书的支持力F2 作
用在不同物体上,大小相等,方向相反,是一对相互作
用力,故 A、D错误;F1 是书形变产生的,F2 是桌面形
变产生的,故B错误,C正确.]
8.B [作用力与反作用力总是大小相等,同时产生同时
消失,作用在两个物体上,不可抵消.]
9.B [鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是一对相互
作用力,根据牛顿第三定律可知这两个力等大反向,
同生同灭,故B正确,A、C、D错误.]
10.AC [小红对小明的推力与小明对小红的推力是相
互作用力,大小相等,方向相反.]
11.D [小球静止在斜面上时,受到支持力和绳的拉力
两个弹力作用,压力是小球对斜面的作用力,故 A 错
误;乙图中是碗对杆的弹力,方向沿着碗的半径指向
碗心,不是箭头所示的方向,故 B错误;丙图中光滑
小球随车厢一起向右做匀速直线运动时小球受力平
衡,只受重力和车底面的支持力,故 C错误;丁图中
绳对物体的拉力沿着绳并且指向绳收缩的方向,故
D正确.]
12.A [假设斜面对重球有支持力,则重球不可能处于
图中所示的静止状态,可知,斜面对重球没有支持力
作用,即重球受到重力与绳的拉力两个力的作用.]
13.D [F1、F2 是一对作用力和反作用力,大小相等,方
向相反,作用在同一直线和不同的物体上.]
14.B [根据牛顿第三定律可知,起跳时,人对地的压力
等于地对人的支持力,故 A 错误,B正确;起跳后,人
只受到重力,故C错误;地对人的支持力是地形变产
生的,故 D错误.]
15.C [物体 B共受五个力,分别为重力、A 对 B的压
力、地面对B的支持力、水平拉力F 和地面对B的摩
擦力,每个力均存在反作用力,所以,与物体 B发生
作用与反作用的力有五对.]
第4讲 力的合成和分解
高中知识衔接
[例1] [解析] 合力与分力是等效替代的关系,不能
同时作用在物体上,A错误;合力可能大于分力,可以
等于分力,也可以小于分力,B、D正确;两个分力大小
一定,夹角越大,合力越小,C错误.
[答案] BD
[例2] [解析] A 绳产生的效果是使灯吊在空中,重
力的效果是使灯有向下运动的趋势,则 A 绳对灯的拉
力与灯重力不是等效的,故 A 错误;A 绳产生的效果
是使灯吊在空中,B、C两绳产生效果也是使灯吊在空
中,所以 A绳的拉力和 B、C绳的拉力是等效的,故 B
正确;根据上述,B、C两绳对灯的拉力与 A 绳对灯的
拉力等效,可以相互替代,即 B、C两绳的拉力可以看
作 A绳拉力的分力,故C正确;根据上述,B、C两绳对
灯的拉力与 A绳对灯的拉力等效,可以相互替代,即
A绳拉力可以看作B、C两绳拉力的合力,它们之间满
足平行四边形定则,而不能简单认为 A绳的拉力等于
B绳的拉力和C绳的拉力的和,故 D错误.
[答案] BC
411
物 理
[例3] [解析] F2 的 大 小 为 F2 = F2-F21 =
102-62 N=8N,改变F1、F2 的夹角,F1、F2 的合力
范围为|F1-F2|≤F合≤F1+F2,解得2N≤F合≤14N,
则它们合力的大小还可能是6N.
[答案] C
[例4] [解析] 由题意得,F1 水平方向的分力为F1水
=3N,F2 水平方向的分力为F2水 =3N,F1 和F2 竖
直方向分力之和为0,则F1 和F2 合力大小为F合 =3
N+3N=6N.
[答案] D
[例5] [解析] F1 和F2 是小球重力的两个分力,不
是小球对挡板、斜面的正压力,只是大小与小球对挡
板、斜面的正压力相等,故 A、B错误;F1 是小球所受
重力的一个分力,由几何关系可知,其大小为Gtanθ,
故C正确;F1、F2 均是重力的分力,是重力产生的两
个效果,不是小球受到的力,故 D错误.
[答案] C
情境模型素养
1.提示:效果相同,可以相互代替.
2.提示:按照力F 的实际作用效果分解,水平方向:Fx=
Fcosθ;竖直方向:Fy=Fsinθ.
智能衔接训练
1.(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
2.D [一个5N的力和一个9N的力的合力范围为9N
-5N=4N≤F合 ≤9N+5N=14N,故A错误;两个
共点力共同作用的效果与其合力单独作用的效果一
定相同,故B错误;将一个力分解后,由分力和合力的
关系可知,分力和合力不是同时作用于物体上,故 C
错误;根据平行四边形定则可知,两个力的合力,可能
小于任一个分力、可能大于任一个分力、也可能等于
任一个分力,故 D正确.]
3.C [合力不一定大于两个力中较大者,也不一定大于
两个力中较小者而小于两个力中较大者,合力可以大
于两个力中较大者,也可以小于两个力中较小者,合
力也不一定大于两个力绝对值之差而小于两个力绝
对值之和;例如两个分力4N 和3N 反向时合力为
1N,同向时合力为7N.]
4.C [根据平行四边形定则得,因为它们之间的夹角是
120°,又因两个力的大小相等,且F合 =F,则两个分力
均等于F.]
5.B [若F1 和F2 大小相等且θ=120°,则合力与分力
大小相等,故 A错误;根据平行四边形定则,若F1 和
F2 大小不变,夹角θ越小,则合力F 就越大,故 B正
确;若夹角θ不变,力F1 增大2N,F2 增大2N,合力
F 不一定增大2N,故C错误;若夹角θ满足90°<θ<
180°且保持不变,则力F1 和F2 都增大时,合力F 可
能不变,也可能减小,故 D错误.]
6.C [弹簧两端分别施加5N的拉力,则弹簧所受的合
力为零.故 A、B错误;根据胡克定律可知F=kΔx=
k(l-l0),解得k=1.25N/cm,故C正确;D错误.]
7.C [当两个力的夹角90°时,合力F合= F21+F22=F,所
以F1=F2=
2
2F
,当两个力的夹角为120°时,根据平行四
边形定则,可知合力F合′=2F1cos60°=
2
2F.
]
8.B [将F 分解为水平方向和竖直方向的分力,根据平
行四边形定则,水平方向上分力Fx=Fcosα,竖直方
向分力为Fy=Fsinα.]
9.D [根据力的平行四边形作图:
则它们对塔柱的合力大小为
F=2F1cos30°=5.2×104N,
方向竖直向下.]
10.解析:(1)受力分析如图所示:
(2)(3)由力的平行四边形定则,可得F1=Gsinθ,F2
=Gcosθ.
答案:(1)见解析;(2)F1=Gsinθ;(3)F2=Gcosθ
11.解析:(1)木 块 受 到 的 F1 与 F2 的 合 力 为 F=
F21+F22=5N.
(2)木块与地面的最大静摩擦力为fm=μmg=6N>
F,
木块处于静止状态,受到的静摩擦力为f=F=5N.
(3)若将F2 顺时针转90°,则F1 与F2 重合,两个力
的合力为F′=F1+F2=7N>fm,
木块在地面上滑动,木块受的 摩 擦 力 大 小 为f′=
μmg=6N.
答案:(1)5N (2)5N (3)6N
12.解析:(1)受力示意如图所示
(2)力F 在竖直方向的分力和水平方向的分力大小
分别 为Fy=Fsin37°=60×0.6N=36N,Fx=
Fcos37°=60×0.8N=48N.
(3)竖直方向上有F合y=Fy+FN-G=0,
水平方向上有F合x=Fx-f=32N,
则物体所受到的合力大小为 F合 = F2合x+F2合y=
32N,合力方向水平向右.
答案:(1) ;
(2)36N,48N;(3)32N,方向水平向右
第5讲 共点力的平衡
高中知识衔接
[例1] [解析] 易知根据共点力的特点,只要几个力
作用于同一点或这几个力的作用线及其延长线能交
汇于同一点,则这几个力就是共点力.
[答案] D
511
参考答案
第4讲 力的合成和分解
初中物理 高中物理 异同点
力的合成
与分解
力的合成
与分解
初中物理对于力的合成和分解只研究了同一直线上的情况,合成的法则为简单的
代数运算.而高中物理力的合成和分解不仅要研究同一直线上的情况,还要研究不
在同一直线上的两个力的合成或一个力的分解,并且将这样的问题的运算转化为
了矢量的运算,遵循的是平行四边形定则.
同一直线上的两个力的合成:同向相加和
反向相减.
合力和分力
1.共点力:几个力如果都作用在物体的同
一点,或者它们的作用线相交于一点,这
几个力叫作共点力.
2.合力与分力: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
就叫作那几个力的合力.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.
3.合力和分力的三个性质
同体性 合力和分力作用在同一个物体上
等效性 合力和分力的作用效果相同
同时性 合力和分力同时发生变化
[注意] 合力和分力是等效替代关系,并
不是同时作用在物体上,受力分析时切
勿同时分析合力和分力.
4.对力的合成和力的分解的理解
(1)力的合成的实质是用一个力去替代作
用在同一物体上的几个已知的力,而不
改变其作用效果;力的分解则是由几个
力的作用效果代替已知的合力.
(2)力的合成和力的分解,其目的都是方便
解决实际问题.
[注意] 在力的合成中,分力是实际作用
在物体上的力,而合力则是一种效果上
的替代,实际上不存在;在力的分解中,
合力是实际作用在物体上的力,而分力
只是一种效果上的替代,实际并不存在.
[例1] (多选)(2025四川南充期中)以
下关于分力与合力关系的叙述中,正确
的是 ( )
A.合力与分力同时作用于物体上
B.合力可能小于它的任意一个分力
C.两个分力大小一定,夹角越大,合力
越大
D.合力的大小可能等于其中一个分力的
大小
[例2] (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
以看作 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
46
物 理
知识衔接篇
力的合成和分解
1.力的合成
(1)定义:求几个力的合力的过程.
(2)合成规律:两个力合成时,以表示这两个力
的有向线段为邻边作平行四边形,这两个
邻边之间的对角线表示合力的大小和方
向,这个规律叫作平行四边形定则.
(3)作图法求合力
根据平行四边形定则用作图工具作出
平行四边形,然后用测量工具测量出合
力的大小、方向,具体操作流程如下:
(4)计算法求合力
两分力共线时:
①若F1、F2 两力同向,则合力F=F1+
F2,方向与两力同向.此时合力最大
②若F1、F2 两力反向,则合力F=|F1
-F2|,方向与两力中较大的同向.此时
合力最小
两分力不共线时:
可以根据平行四边形定则作出分力及合
力的示意图,然后由几何知识求解对角线,
即为合力.以下为求合力的三种特殊情况:
类型 作图 合力的计算
两分力
相互垂
直
大小:F= F21+F22
方向:tanθ=
F1
F2
两分力
等大,夹
角为θ
大小:F=2F1cos
θ
2
方向:F 与F1
夹角为θ
2
(当θ=120°时,
F=F2=F1)
合力与
其中一
个分力
垂直
大小:F= F22-F21
方向:sinθ=
F1
F2
(5)多个力的合成:先求出任意两个力的合
力,再求出这个合力跟第三个力的合
力,直到将所有的力都合成进去.
(6)合力与分力的大小关系
①两分力大小一定时,分力夹角越大,
合力越小.
②两个力的合力的大小范围:|F1-F2|
≤F≤F1+F2.
2.力的分解
(1)定义:求一个力的分力的过程.
(2)分解规律:力的分解是力的合成的逆运
算,同样遵从平行四边形定则.
(3)力的分解方法:
①按照力的实际作用效果分解
a.分解原则:根据力的作用效果确定分力
的方向,然后再画出力的平行四边形.
b.基本思路:
c.常见典型力的分解实例
实例 分析
地面上物体受到斜向上
的拉力F,拉力F 一方面
使物体沿水平地面前进,
另一方面向上提物体,因
此拉力 F 可分解为水平
向前的力F1 和竖直向上
的力F2,F1=Fcosθ,F2=
Fsinθ(θ为拉力F 与水平
方向的夹角)
放在斜面上的物体的重
力产生两个效果:一是使
物体具有沿斜面下滑的
趋势;二是使物体压紧斜
面;相当于分力F1、F2 的
作用,F1=mgsinα,F2=
mgcosα(α为斜面倾角)
56
第二部分
②力的正交分解法
正交分解的方法和步骤:
[例3] 如图所示,F1、F2 为
两个相互垂直的共点力,F
是它们的合力.已知F1 的
大小等于6N,F 的大小等
于10N.若改变F1、F2 的夹角,则它们合
力的大小还可能是 ( )
A.0 B.1N C.6N D.16N
[例4] (2025江苏
宿迁期中)如 图 所
示,在“探究两个互
成角度的力的合成
规律”实验中,某同
学在坐标纸上画出两个弹簧测力计拉力
F1 和F2 的图示,图中每小格的边长表示
1.0N,则F1 和F2 合力大小为 ( )
A.3.0N B.4.0N
C.5.0N D.6.0N
[例5] 如图所示,重
力为G 的小球静止
在斜 面 上,下 列 关
于重力的两个分力
说法正确的是 ( )
A.F1 是小球对挡板的压力,大小为Gtanθ
B.F2 是小球对斜面的正压力,大小为
G
cosθ
C.F1 是小球所受重力的一个分力,大小
为Gtanθ
D.由于重力的存在,小球同时受G、F1、
F2 的作用
1.观察下面的情景图
片,结合生活经验思
考:两位小孩对水桶
施加的两个力与一
个大人对水桶施加的一个力,就“提起水
桶”这一作用效果而言,相同吗? 他们可
以相互代替吗?
2.放在水平地面上的行李箱受
到一个斜向上方的拉力F 的
作用,且 F 与 水 平 方 向 成θ
角,如图所示.怎样把力F 按其作用效果
分解? 它的两个分力的大小、方向如何?
[基础对点练]
▶[知识点一] 合力和分力
1.判断下列说法的正误(正确的画“√”,错
误的画“×”).
(1)合力的作用可以替代几个分力的共同作
用,它与分力是等效替代关系. ( )
(2)合力总比分力大. ( )
(3)把已知力F 分解为两个分力F1 与F2,
此时物体受到F、F1、F2 三个力的作用.
( )
(4)一个力不可能分解出比它自身大的力.
( )
(5)矢量和标量的本质区别是它们的运算
方法不同. ( )
66
物 理
知识衔接篇
2.(2025河南洛阳期末)关于力的合成与
分解,下列说法正确的是 ( )
A.一个5N的力和一个9N的力合成得
到的合力可能是3N
B.两个共点力共同作用的效果与其合力
单独作用的效果不一定相同
C.将一个力分解后,分力和合力同时作
用于物体上
D.两个力的合力,可能小于任一个分力
3.(2025江苏无锡阶段练习)下面关于两
个力的合力的说法,正确的是 ( )
A.合力一定大于两个力中较大者
B.合力一定大于两个力中较小者而小于
两个力中较大者
C.合力可以大于两个力中较大者,也可
以小于两个力中较小者
D.合力一定大于两个力绝对值之差而小
于两个力绝对值之和
▶[知识点二] 力的合成和分解
4.(2025重庆期末)如图
所示,舰载机在匀速航行
的航母上降落时受到阻
拦而静止,此时阻拦索夹
角θ=120°,阻拦索始终
给舰载机恒定阻力F,空
气阻力和甲板阻力不计,则阻拦索承受的
张力大小为 ( )
A.2F B.4F
C.F D.0.5F
5.(2025河北保定阶段练习)两个力F1
和F2 之间的夹角为θ,其合力为F.下列
说法正确的是 ( )
A.若F1 和F2 大小相等且θ=60°,则合
力与分力大小相等
B.若F1 和F2 大小不变,夹角θ越小,则
合力F就越大
C.若夹角θ不变,力F1 增大2N,F2 增
大2N,则合力F一定增大2N
D.若夹角满足0°<θ<180°且保持不变,
力F1 和F2 都增大,合力F一定增大
6.(2025贵州贵阳阶段练习)某同学在测
试某轻弹簧性质时,左右手在弹簧两端
分别施加5N 的拉力,如图所示,测得弹
簧长度是12cm,已知弹簧原长为8cm.
则弹簧 ( )
A.所受的合力为5N
B.所受的合力为10N
C.劲度系数为1.25N/cm
D.劲度系数为2.5N/cm
7.(2025宁夏石嘴山阶段练习)两个大小
相等的共点力F1 和F2,当它们的夹角为
90°时,合力大小为 F,它们的夹角变为
120°时,合力的大小为 ( )
A.2F B.2F
C.22F D.
3
2F
8.如图所示,拖拉机拉着耙耕地,拉力F 与
水平方向成α角,若将该力沿水平方向和
竖直方向分解,则它在竖直方向的分力
大小为 ( )
A.Fcosα B.Fsinα
C.Ftanα D.F
[能力提升练]
9.天津滨海高速海河大桥位于滨海新区海河
入海口,由两座主桥组成,两座主桥均为独
塔斜拉桥,如图甲所示.假设斜拉桥中某对
钢索与竖直方向的夹角都是30°,如图乙所
示,每根钢索中的拉力都是3×104 N,则它
们对塔柱的合力大小和方向为 ( )
甲 乙
A.5.2×102 N,方向竖直向上
B.5.2×102 N,方向竖直向下
C.5.2×104 N,方向竖直向上
D.5.2×104 N,方向竖直向下
76
第二部分
10.(2025浙江丽水期末)如图,把一个物
体放在倾角为θ的斜面上,物体受重力
G(物体还受到其他力的作用,图中没有
画出).现在需要沿平行于斜面方向和
垂直于斜面方向对物体的运动分别进
行研究,把重力G 沿平行于斜面和垂直
于斜面方向分解为F1 和F2,求:
(1)在图中画出重力G的分解示意图;
(2)F1 的大小;
(3)F2 的大小.
11.(2025甘肃天水阶段练
习)如图所示,在水平地面
上放一质量为 1kg的木
块,木块与地面间的动摩
擦因数为0.6,在水平方向上对木块同
时施加相互垂直的两个拉力F1、F2,已
知F1=3N、F2=4N,设最大静摩擦力
等于滑动摩擦力,g取10m/s2,则
(1)F1 与F2 的合力是多少?
(2)木块受到的摩擦力为多少?
(3)若将图中F2 顺时针转90°,此时木
块受的摩擦力大小为多少?
12.(2025广东东莞期
中)如图所示,一物体
受四个力的作用,重
力G=100N、与水平方向成37°角的拉力
F=60N、水平地面的支持力FN=64N、
水 平 地 面 的 摩 擦 力 f=16 N,已 知
sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)画出物体的受力示意图;
(2)力F在竖直方向的分力和水平方向
的分力大小;
(3)物体所受到的合力大小及方向.
86
物 理