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1、第2讲力的合成与分解【主干回顾】教材梳理固知识根基知识点1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_____,那几个力叫作这一个力的_____。(2)关系:合力与分力是_________关系。合力分力等效替代2.共点力:作用在一个物体上,作用线或作用线的_______交于一点的几个力。如图所示均是共点力。延长线3.力的合成:(1)定义:求几个力的_____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_____作平行四边形,这两个邻边之间的_
2、______就表示合力的大小和方向。合力邻边对角线如图甲,F1、F2为分力,F为合力。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_________为合矢量。如图乙,F1、F2为分力,F为合力。有向线段知识点2力的分解1.定义:求一个力的_____的过程。力的分解是_________的逆运算。2.遵循的原则:(1)___________定则。(2)三角形定则。分力力的合成平行四边形3.分解方法:(1)力的效果分解法。如图所示,物体的重力G的两个作用效果,一是使物体沿斜面下滑,二是使物体压紧斜面,这两个分力与合力间遵循平行四边形定则
3、,其大小分别为F1=Gsinθ、F2=Gcosθ。(2)正交分解法。知识点3矢量和标量1.矢量:既有大小又有_____的物理量,叠加时遵循___________定则,如速度、力等。2.标量:只有大小没有_____的物理量,求和时按_____法则相加,如路程、动能等。方向平行四边形方向算术【思维诊断】静心思考除思维误区(1)两个力的合力一定大于任一个分力。( )(2)合力和分力是等效替代的关系。( )(3)根据平行四边形定则进行力的合成时,平行四边形中的对角线就是合力。( )(4)两个分力大小一定,夹角越大,合力越大。( )(5)8N的力能够分解成5N和3
4、N的两个分力。( )(6)力的分解必须按作用效果进行分解。( )(7)位移、速度、加速度、力和时间都是矢量。( )提示:(1)×。两个力的合力与分力的大小之间没有必然的关系,合力可以大于分力,可以等于分力,也可以小于分力。(2)√。合力的作用效果与分力的作用效果相同,合力与分力可以等效替代。(3)×。在平行四边形中,两个分力之间所夹的对角线才是合力。(4)×。两个分力大小一定,夹角越大,合力越小。(5)√。力的分解是任意的,只要分力的共同作用效果与合力的作用效果相同即可,故8N的力能够分解成5N和3N的两个分力。(6)×。力的分解是任意的,一般按效果分解,
5、也可以正交分解。(7)×。矢量既有大小,又有方向,标量只有大小,没有方向。位移、速度、加速度、力是既有大小又有方向的物理量,是矢量,时间是只有大小没有方向的物理量,是标量。【小题快练】基础小题测基本能力1.(合力与分力的关系)两个共点力F1与F2的合力大小为6N,则F1与F2的大小可能是( )A.F1=2N,F2=9NB.F1=4N,F2=8NC.F1=1N,F2=8ND.F1=2N,F2=1N【解析】选B。由于合力与分力的大小关系为:
6、F1-F2
7、≤F合≤F1+F2,可判断B正确。2.(力的合成)如图所示,F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的
8、合力最小的是( )【解析】选B。由矢量合成法则可知A图的合力为2F3,B图的合力为0,C图的合力为2F2,D图的合力为2F3,故这三个力的合力最小的为B图。3.(多选)(力的分解)如图所示,物体放在固定光滑斜面上,所受重力为G,斜面支持力为FN,设使物体沿斜面下滑的力是F1,则下列说法中正确的是( )A.G可以分解为F1和对斜面的压力F2B.F1是G沿斜面向下的分力C.F1是FN和G的合力D.物体受到G、F1、对斜面的压力F2、FN的作用【解析】选B、C。重力G可分解为使物体沿斜面下滑的力F1和垂直于斜面使物体紧压斜面的力F2,F2不是(物体)对斜面的压力,
9、选项B正确,A错误;因F1和F2是G的两个分力,F1、F2与G是等效替代关系,不同时出现,不重复考虑,选项D错;物体放在光滑斜面上只受到重力G和支持力FN两个力的作用。因为在垂直于斜面方向上,F2与FN平衡,故F1可以说是FN和G的合力(可以依据平行四边形定则作出),选项C正确。4.(矢量和标量)下列各组物理量中全部是矢量的是( )A.位移、速度、加速度、力B.位移、长度、速度、电流C.力、位移、速率、加速度D.速度、加速度、力、电流【解析】选A。根据矢量和标量的定义,可知位移、速度、加速度、力为矢量,长度、电流、速率为标量,故A正确。考点1共点力的合成1.合
10、力的大小范围:(1)两个