第二单元 第4节 力的合成与分解-【金榜题名】2025-2026学年初升高物理知识衔接

初高中衔接教材 第4节力的合成与分解 【知识衔接】 衔接点一 [必备知识] 3.A选项A中两个力的合力范国为7…11八，达项A 一，1.同一点相交丁点2.效果效果合力分 不可能：选项B中两个力的合力范围为412，选项 力3.效果共同作用的效果 B可能：选预C中两个力的合力范国为6~10N,选项 二、儿个力的合力 C可熊：选项D中两个力的合力范围为5一9N,遍项 [思考探究] LD可能。 答案：作州效果相同，两种情况下力的作用效果均是把 4.A当两个力之间的夹角为90时，如图甲所示，根据 同一桶水提起来。能够等效替代。 平行四边特定则可知：F1-F2一10N。当这两个力的 街接点二 夹角为120°时，如图乙所示，根据平行四边形定则可 [必备知识」 知F-10N,选A, 一，2.一个力的分力3.对角线4.无数 二，1.平行四边形定则2.算术法则 「思考探究 答案：750，方向与较小拉力的夹角为53 120 衔接点三 0 0 [思考探究] 甲 1.答案：无数个 尤数组 2.答案：1个1组 5.AC两分力相等，由力的合成和分解可知，0=120 3.答案：如图所示，F一Fcos,F4一Fsin8 时，F=P路=G0=0时，F=合F-号，故A,CE 确，B错误。合力一定时，日越大，分力越大，故D 错误： 6,A将F分解为水平方向和竖直方向，根据平行9边 形定则，竖直方向上分力为：F,一Fn0。故A正确 衔接点四 BCD错误. [思考探究] 7.DF1不是斜面作用在物体上使物体下滑的力，P 答案：如图甲所示，建立立角坐标系，把各个力分解到两 不是物依对斜面的压力，这两个力只是重力沿着两方 个坐标轴上，并求出x轴和y轴上的合力F,和Fy,有 向的分力，分力与合力是等效背代的，实际不存在，故 F=F.+Facos 37"-Facos 37=27 N.F=Fsin 37 A、C错误：物体只受重力和支待力两个力，故B楼误； F3sim37°-F1=27N。因此，如图乙所示，合力为F= 力FN、下广1和F2的三个力的作用效果限ng,F两个 厚≈3点.2N,mp-景=1.即合力的大木约 力的作月放果相同，校)正确。 8BD对物体受力分析并将力F正交分解，如图所示： 为38.2N,方向与F:的火角为45斜向上。 F y 379 37e *m8 F 物体对地面的压力与地面对物体的支持力是作用力 甲 与反作用力，而支持力FN一mg一Fsin0,故A错误，B 正鸡：物体受到的摩幕力为F:=上co3B.故(：错误，D 【衔接白测】 正磷 1.B几个力的作用点在同一点上，这几个力是兵点力， 9.A由题意根据平行四边形定剧，先将斜向下方向的 故A正啪：几个力作用在同一物体上的不同点，但它 力正交分解如因所示，则x方向上的合力大小为 们的廷长线或反向延长线交于一点，这儿个力也是共 点力，故B错误，C正确：物体受到两个力作用，当二 力平街时，这两个力一定是共点力，故)正确。 10N 2.A1D若F,和：的大小不变，0角越小，合力F越大， A正确：由力的合成方法可知+两力合力的范图为|F 一F2F念F1一F2,故合力有可能大于任一分力， 37o II N 也可能小于任-一分力，还可能与两个分力都相等，B 错误：如菜夹角不变，F1火小不变，只耍F2增大，台 10N 力P可能诚小，也可能增大，错误：由将意可知，F F,-11N-10N·cos37-3N, 可能垂直于F1或F2,如图所示，D正确。 y方向上的合力大小为 ·114· 参考答案 F,=l0N-I0N·sim37=4N.这三个力的合力大 【衔接自测】 小为F=√F+F,=5N,故遂A, 1.D由于小球处于箭止我态，可知小球受到重力和经 0.解析：如图所示，沿Fa方向，垂直于上方向建立直 直向上的支持力，A辑误：由于小球处于静止状态，可 角坐标系，把上1、上，正交分得，可得 加小球受到重力和竖直向上的绳予拉力，B错误；物体 冲上粗转斜面，可知物体受到的滑动摩擦力沿针面向 下，C饼误：两物体一起句右做匀选直线远动，可知上 方物体交到的降擦力为零，即上方物体受到立力和能 -309 F:x 直向上的支持力，)正动。故选T)。 2.A对B球受力分析，受重力、箱子对球垂查向上的 支持力和精子的侧下边对球平行斜面向上的支持力， F1=-F5sin30°=-10N 三力能平衡：故A正确，BCD错误。故选A。 F1y-F1cos30°-103N 3,CD物体运功速度为零时不一定处于平衡状态，A遍 F2x--F2in30°--15N 瓯错误：物体运动速度大小不变、方向变化时，物体不 Fy=F2c0s30°=15√月N 微匀逸直线运动，一定不处于平衡状态，书选填错误： 物体处于平街状态时，合力为零，物依沿任营方向的 故沿x軸方向的合力 F,=Fs+Fx十F2.=15N 合力都必为零，C选项正确：物体受到三个共点力作 用而处于平衡状态时，合力为零，别任意两个力的合 沿y轴方向的合力P,=F1y十Fg=53N 力与第三令力等大反向，D选项正确。 可得这三个力合力的大小F=√F,十F,2=10V3N 4,B物体水平方向受到两个力的作用而处于静止状 F的方向与x轴的夹角即F与F3的夹，设为0.则 态，由物体的平衡条仲可知，力F与另一个力一定等 =5,故=30 大反向，当力F转过90"时，力F与另一个力的合力大 小为√2F,因此，欲使物体仍能保持势止状态，必须再 答案：105N方向与F3的夹角为30斜向右上 加一个大小为2F的力，故B项正确 第5节共点力的平衡 5.C物体受三个力，重力、支持力和摩擦力，钟面对物 【知识衔接】 体的作用力是支持力与摩擦力的合力，与重力等大反 衔接点一 向，进C。 6.A对结点受力分折：图所示，设 「思考探究 答案：先离A对其受力分析： ac绳上的柱力为F1、bc绳上的社力 为F,根斑平衡条什知F1,F的合 Fxh 30 力F与重力g等大、反向，由几何 60° 如识得F,-Fcos30°-尽m 2 mg,F2 GA Fsin30°-之mg。造项A正鸦， 再隔离B对其受力分析： 7.D分析可知工件受力平街，对工件 mg 受到的重力按照压紧斜面【和川的 FB→F 效果进行分解，如图所示，结合几何 关系可知工件对斜面I的压力大小 EKA' YGa 为-mgos30°-5m 2g,对斜面Ⅱ mg 衔接点二 「必备知识] 的压力大小为F2=ngsin30°= 2mg,选项D正确， 二，1.静止匀速直线运动2.合力为0 A、B、C铅误。 [思考探究] 8,解析：题图甲和乙中的两个物体都处于平衡状态，分 答案：(1)五个共点力平衡时合力为零，则其余四个力的 别取C点和G点为研究对象，进行受力分析如图a和 合力与，等大、反向，故其余四个力的合力大小为 图b所示。 10N,方向水平向左。 月A (2)若将F:转过90得到F,',则F'与其余四个力的合 力F延直，F台-√F2+F-√10+102N 30°0 10√2N. D 衔接点三 [思考探究] ↓Mg 答案：选取金属球为研究对象，它受到三个力的作用，金 属球处于平衡状念，这三个力的合力为零。 6 ·115初高中衔接数材 第4节 力的合成与分解 A.小球上升时受到的合力是F=G十f, 衔接导引减 方向竖直向下 L.能够从力的“效果”角度理解合力与分力 B.F1>F2 的概念。 C.小球下降时受到的合力是F2=G十f, 2.掌握力的平行四边形定则，知道它是力的 方向竖直向下 合成与分解的基本定则，学会初步运用平 D.F1<F2 行四边形定如进行力的合成与分解。 【解析】设小球受到的阻力大小为 3.会州作图法和直角三角形知识求共点力 f、重力为G,且f<G。 的合力或分力。 则当小球上升时，受力情况如图： A.掌握力的正交分解法。 阻力与重力的方向都竖直向下，则合力 F1=G+f。 典题衔接 则当小球下降时，受力情况如图： 小球受到竖直向下的重力和竖直向 L初中知识回顾] 上的阻力，小球受到这两个力的方 在初中，我们学习了同一条直线上两 个力的合力，知道作用在同一条直线上的 向相反，则合力F2=G一f 两个力，如果两个力方向相同，它们的合力 比较F1与F2的结果可知：F1>F2。 大小为两者之和，方向与两者的方向相同： 故选：AB。 如果两个力方向柑反，它们的合力大小为 【答案】AB 两者之差，方向与两个力巾较大的力的方 [高中知识展望] 向相同。 进人高巾，我们要根据力的作用效果 【典例1】竖直向上抛出一个重力为G的 “等效”性，研究不在同一条直线上的两个 小球，小球上升和下降时都受阻力「的作 力的合成问题，掌挥力的合成法则一平 用，阻力小于重力且大小不变。若小球竖 行四边形定则，同时，还要掌握力的合成的 直上升时受到的合力是F1,竖直下降时 逆运算一力的分解，还要学会得州数形 受到的合力是F2,下列说法中正确的是 结合的方法计算有关力的合成与分解 问题。 ·52· 第二部分知识衔接与拓展 【典例2】如图所示，作用在·个物体上的 六个共点力的大小分别为F、2F、3F、4F、 知识衔接 5F、6F.相邻两力间的夹角均为60°，其合 衔接点一合力和分力 力为F,:若撤去其中的一个人小为2F的 [必备知识] 力，其余五个力的合力为F,则下列结论 一、合力和分力 正确的是 1.共点力 4F 几个力如果都作用在物体的 3F 6060,2F 60 或者它们的作用线 ,这几 6 个力叫作共点力。 A.F1=0,F2=2F,F2方向与5F方向 2.合力和分力 相同 假设一个力单独作州的 跟某几 B.F1-2F,F2-2F,F2方向与2F方向 个力共问作用的 相同，这个力就 相同 叫作那几个力的 ,这几个力叫作 C.1=2F,F2=0.F;方向与5F方向 那个力的 相同 3.合力与分力的关系 D.F1一2F,F2一0，F1方向间与2F方问 合力与分力之间是一种等效替代的关系， 相同 合力作用的 与分力 【解析】竖直方向两力的合力为3F,竖 相同。 直向上；3F与6F的合力为3F,沿6F的 二、力的合成 方向：2F与5P的合力为3F,沿5F的方 力的合成：求 的过程。 向；如图所示，由几何关系可知，3力的合 [知识深化] 力为零； 1.合力与分力的关系：等效替代关系。 2.同一直线上二力合成的规律 (1)二力同向时，合力F大小等于两分力 F1、F2大小之和，即F=F1一F2,合力的 方向与分力的方向相同。 当撤撒去2F的力后，其他几个力的合力与 (2)二力反向时，合力F大小等丁两分力 2F等大反向，即F2方向与5F方向相 F1、F2大小之差的绝对值，即F一|F1一 同；故A正确，BC)错误。故选：A F2|,合力的方向与较大的分力方向相 【答案】A 同。(F1≠Fg) ·53 C 初高中衔接数材 L思考探究 5.两个以上共点力的合力的求法：先求出 如图，一个成年人或两个孩子均能提起 任意两个力的合力，再求出这个合力与 同一桶水，那么该成年人用的力与两个 第三个力的合力，直到把所有的力都合 孩子用的力的作用效果是否相同？二者 成进去，最后得到的结果就是这些力的 能否等效替代？ 合力。 二、矢量和标量 1.矢量：既有大小又有方向，相加时遵从 的物理量。 2.标量：只有大小，没有方向，相加时遵从 的物理量。 [知识深化] 1.力的合成和分解遵循的规律：平行四边形 定则。 2.互成角度的二力合成 (1)当两个分力大小不变时，合力F随两 分力夹角0的增大而减小，合力的大小取 值范雨：F1一F2|≤FF1十F2 (2)合力大小可能大于某一分力，可能小 于某一分力，也可能等丁某一分力。 3.合力的求解方法 (1)作图法 衔接点二力的合成和分解 ①基本思路： [必备知识」 用刻度尺量计算合 选 作R、F 作平行 对角线长度力大小 一、力的合成和分解 标 的图示 四边形 用量角器量 得出合 1.力的合成：求几个力的合力的过程。 F与F,夹角门力方问 2.力的分解：求 的过程。 ②如图所示：用作图法求F1、F,的合力F。 3.平行四边形定则：求两个力的合成时，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 代 表合力的大小和方向。 (2)计算法 4.如果没有限制，同一个力F可以分解为 两分力不共线时，可以根据半行四边形定 对大小、方向不同的分力。 则作出分力及合力的示意图，然后由几何 ·54· 第二部分知识衔接与拓展 知识求解对角线，即为合力。以下为求合 衔接点三 力的效果分解法 力的种特殊情况： 「知识深化1 类型 作图 合力的计算 分力方向的确定 1.力的分解遵循的规律：平行四边形定则。 两分力 大小：F=√F2+2 2.根据力的作用效果确定分力的方向。 相互 F 3.基本思路 垂直 050 方向：an= F 实际 确定分力 问题 。里据力的 作用效果 的方向 根据平行四一 边形定则 两分力 F 大小：F2F.o号 作山力的平 把对力的计算转 数学计算 等大 行四边形 (求分力) 化为边角的计算 0 火角 方向：F与P夹角为号 [思考探究] 为日 (当=120°时，F=F=3) 1.如果不受限制，分解同一个力能作多少 合力与 大小：F=√/F2-F, 平行四边形？有多少组解？ 其中一 个分力 方向：sin0- 垂点 [思考探究] 如图所示，两个人共同用力将一个牌疯 拉上墙头。其巾·人用了450N的拉 力，另一个人用了600N的拉力，如果这 两个人所州拉力的夹角是90°，则它们的 合力是多少？(an53=含 2.已1合力F和两分力的方向（如图），利 用平行四边形定则，能作多少个平行四边 形？两分力有几组解？ ·55· C 初高中衔接数材 3如图甲所示，小明用斜向上的力拉行李 L思考探究」 箱，其简化图如图乙所示，拉力会产生两 在同一平而内共点的四个力F1、F2、F3、 个效果，如何分解拉力，写出两个分力 F:的大小依次为19N、40N、30N和 大小。 15N,方向如图所示，则它们的合力是多 少？(cos37-0.8,sin37°-0.6) F 1060 衔接点四力的正交分解法 [知识深化 1.力的正交分解法 把力沿若两个经选定的互相垂直的方向 分解的方法叫力的正交分解法。正交分 解的日的是方便求合力，尤其适用于物体 行接自测是 受多个力的情况。 2.力的正交分解的方法和步骤 1.关于共点力，下面说法中不正确的是 建立直角 以力的作用点为原点建立直角坐标系， ( 坐标系 标出x轴和y轴 A.儿个力的作用点在问一点上，这儿个 将与坐标轴成角度的 力分解成沿x轴y轴 力是共点力 方向的两个分力，x轴 将各个 方向各力的分力分别 11 B.儿个力作用在同一物休上的不同点， 力分解 为FF、F…,y轴 方向各力的分力分州 这几个力一定不是共点力 为F、F,、F(如图) 求出*轴和 C.儿个力作用在同一物体上的不同点， y轴方向上 x轴方向的介力F=F+Fa+F… 的合力 y轴方向的合力F,=wtFw+,… 但这几个力的作州线或作州线的延长 线交于一点，这几个力也是共点力 求出合力 合力人小F=WF+F呼；设合力F与x轴的 的大小和 方向 夹角为8，则tan8= D.物体受到两个力作用，当二力平衡时， 这两个力一定是共点力 ·56 第二部分 知识衔接与拓展 2.(多选)两个力F,和F2的夹角为B,两力 C.当9=0时，F=G 2 的合力为F,以下说法正确的是( A.若F:和F2的大小不变，日角越小，合 D.O越大时，F越小 力F越大 6.如图，将F沿水平和竖直方向分解，则其 B.合力F总比分力F1和F2中的任何一 竖直方向的分力为 个力都大 C.如果0角不变，F:的大小不变，只要 A.Fsin 6 B.Fcos 0 F2增大，合力F就必然增大 F D.F D.F可能垂直于F,或F2 C.sin 0 cos 0 3.两个共点力F1和F2的合力大小为6N, 7.如图所示，把光滑斜面上的物体所受重力 则F和F2的大小不可能是 g(g为重力加速度)分解为F1、F2两个 A.F1=2N,F2=9N 力，图中FN为斜面对物休的支持力，则 B.F1=4N,F2=8N 下列说法正确的是 C.F1=2N,F2=8N D.F=2 N,F2=7N 4.两个大小相等的共点力F1和F2,当它们 之间的夹角为90°时，合力人小为 A.F1是斜面作用在物体上使物体下滑 10√/2N,则当它们之间的夹角为120时， 的力 合力的大小为 ( B.物体受到mg、Fy、F1、F2共四个力的 A.10N B.10/2N 作用 C.15N D.20 N C.F2是物体对斜血的压力 5.(多选)小娟、小明两人共提一桶水匀速前 D.力Fy、F1、F2这三个力的作用效果与 行，如图所示，已知两人于臂上的拉力大 mg、Fx这两个力的作用效果相同 小相等且为F,两人手臂间的夹角为0，水 8.(多选)如图所示，质量为m的物体放在 和水桶的总重力为G,则下列说法中正确 水平地而上，在与水平方向成角的拉力 的是 F作用下保特静止，已1物体与地面间的 动摩擦因数为4，重力加速度为g,下列判 断正确的是 ( +B A.当0为120°时，F=G A.物体对地面的卡力为mg B.不管9为何值，均有F= 2 B.物体受到地面的支持力为mg一Fsin0 ·57· C 初高中衔接数材 C.物体受到的摩擦力为PF 点上，三个力之间的夹角都是120°，求 D.物体受到的摩擦力为Fcos日 合力的大小和方向。 9.在同一平而内有三个共点力，它们的大小 和方向如图所示。已知sin37°=0.6， cos37°=0.8，则这二个力的合力大小为 10N1 37 11N 10N A.5N B.w/139V C.29N D.7N 10.如图，已知共面的三个力F1一20N、 F2=30N,F3=40N作用于物体的同 第5节 共点力的平衡 【典例1】2022年2月15日，滑雪运动员 衔接导引鑫 苏翊鸣在北京冬奥会单板滑雪男了人跳 台的项日中夺得第一名，为我国摘得第 1.认识物体受力分析的一般顺序，会画物体 6金。大跳台的场地分为助滑区、起跳 受力图。 2.初步掌握物体受力分析的一般方法。 台、着陆坡和终点区域四个部分。运动 3.知道共点力作用下物体的平衡概念，掌握 员从高为50m的高台起滑，沿着助滑区 在共点力作用下物体的平衡条件。 滑行而下，冲上起跳台起跳，完成空翻、 4.能用共点力的平衡条件解决简单问题。 转体、抓板等各种技术动作后着陆，最终 滑向终点区停下米。关于人跳台项目中 典题街接 的运动现象，下列说法巾正确的是 [初中知识回顾] 在初中，我学习了二力平衡，道了 物体在两个力作用下如果处于静止或匀速 直线运动状态，称为处于平衡状态，这两个 力大小相等，方向相反，且作州在同一直线 上，合力为零 感 ·58·