1、1考查点 4 力的合成与分解考情分析测试内容 测试要求 考情分析力的合成与分解 B 16 年 T4、16 年 T7、17 年 T6探究、实验：力的合成的平行四边形定则 a14 年 T25、15 年 T3、16 年 T6、17 年T25共点力的平衡 A 15 年 T14、16 年 T28(1)知识梳理考点 1 力的合成与分解 B(1)如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的_，而那几个力叫做这个力的_求几个已知力的合力叫做力的_，求某个力的几个分力叫做_(2)力的平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边
2、作平行四边形，合力的大小和方向就可以用这个平行四边形的_表示出来(3)合力与分力的大小关系合力大小范围| F1 F2| F F1 F2，合力可以_分力，也可以_分力，也可以_分力(选填“大于” 、 “小于”或“等于”)在两个分力 F1、 F2大小不变的情况下，两个分力的夹角越大，合力越小在合力不变的情况下，夹角越大，两个等值分力的大小越大两个分力 F1、 F2大小相等，夹角为 120时，合力大小_分力大小(选填“大于” 、 “小于”或“等于”)【典例 1】 关于合力和分力的关系，下列说法正确的是( )A物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力等值反向，这两个力的合力为零B作用在某物体上的两个力，它
3、们的合力和这两个力都同时作用在该物体上C合力的大小一定等于各分力的大小之和D合力的大小可能等于其中某一个分力的大小【解析】 只有作用在同一物体上的几个力才能研究合成问题，作用在不同物体上的力不能合成，选项 A 错误；合力和分力只是一种效果替代关系，各分力可以是性质不同的各种力，而合力只是反映各分力共同作用效果的效果力，合力并没有真正作用在物体上，选项 B 错误；合力和分力等效但并不一定等值，力的运算遵循的是矢量运算法则(平行四边形定则)，合力的大小不一定等于各分力的大小之和(除非各分力方向相同)，合力可能大于、等于或小于其中的一个分力，选项 C 错误，选项 D 正确【答案】 D【点拨】 力的合
4、成是“等效思维”在解决实际问题中的应用，它可使几个同时作用在同一物体上的力被一个力所“等效替代” ，从而使物体的受力情况得到简化这种“等效替代”是高中物理中常用的方法之一【变式 1】 两个共点力 F1、 F2的夹角为 ，它们的合力为 F，下列说法中正确的是 ( )2A若 F1和 F2大小不变， 角越大，合力就越小B若 F1和 F2大小分别为 3N、5N，它们的合力可以为 10NC若把 F 进行分解，可以分解成多组分力，但每组只能有两个分力D质点除了受 F1和 F2作用，还受到 F 的作用【典例 2】 水平横梁的一端 A 插在墙壁内，另一端装有一小滑轮 B，一轻绳的一端 C固定于墙上，另一端跨过
5、滑轮后悬挂一质量 m10kg 的重物， CBA30，如图所示，则滑轮受到绳子的作用力为( g 取 10m/s2)( )A50N B50 N3C100N D100 N3【解析】 取小滑轮作为研究对象，悬挂重物的绳中的弹力是F mg1010N100N，故小滑轮受绳的作用力沿 BC、 BD 方向的大小都是 100N，又知 CBD120， CBE60， CBE 是等边三角形，故两力的合力 F 合 100N，选项 C 正确【答案】 C【点拨】 本题考查用力的合成与分解的平行四边形法则，可用合成法，也可用分解法(包括正交分解法)，要学会灵活运用本题中横梁的末端是滑轮，致使绳中的张力处处相等，特别注意如果
6、B 点是一个结点，两段绳中的张力就不再是相等的关系【变式 2】 (2017徐州模拟)如图所示，力 F1、 F2是两个相互垂直的共点力，其中 F13N， F24N，则 F1、 F2合力的大小为( )A12N B7NC6N D5N【典例 3】 (2016江苏真题)漫画中的大力士用绳子拉动汽车，绳中的拉力为 F，绳与水平方向的夹角为 ，若将 F 沿水平和竖直方向分解，则其竖直方向的分力为( )A Fsin B FcosC. D.Fsin Fcos【解析】 将 F 沿水平和竖直方向分解，可得沿竖直方向的分力 Fy Fsin ，选项 A3正确【答案】 A【警示】 力的合成与分解是一种等效替代方法，分解时
7、一定要注意题目中要求沿哪一个方向进行分解【变式 3】 如图所示，水平地面上有一重 60N 的物体，在与水平方向成 30角斜向上、大小为 20N 的拉力 F 作用下匀速运动，求地面对物体的支持力和摩擦力的大小考点 2 探究、实验：力的合成的平行四边形定则 a(1)两个力合成时，以表示这两个力的线段为邻边作_，这两个邻边之间的_就代表合力的_和_，这个法则叫做_(2)力的分解和力的合成的互为逆运算，同样遵守平行四边形定则把一个已知力 F 作为平行四边形的_，那么与力 F 共点的平行四边形的两条_，就表示力 F 的两个分力(3)实验研究方法为_；实验器材：方木板一块，白纸，_，橡皮筋，细绳套(两个)
8、，三角板，刻度尺，图钉若干，细芯铅笔(4)实验注意事项：弹簧测力计的拉力方向必须与木板_；读数时，视线应_弹簧测力计的刻度；使用弹簧测力计时，不能_其量程；在同一次实验中，橡皮条拉长时结点 O 的位置一定要相同4【典例 4】 (2016江苏真题)在“力的合成的平行四边形定则”实验中，某同学测出了 F1、 F2，如图所示接下来，要用一只弹簧测力计拉伸橡皮条测合力在操作中应当( )A沿 F1、 F2的角平分线方向拉伸橡皮条B将橡皮条拉伸至 O 点C使拉力的大小等于D使拉力的大小等于 F1、 F2的大小之和【解析】 在“探究力的平行四边形定则”实验中，主要是研究作用效果相同的一个力和两个力之间是否遵
9、循平行四边形的法则，因此不需要拉橡皮时一定要沿着 F1、 F2的角平分线方向拉伸，也不一定要求拉力大小一定等于 、 F1 F2或其他特殊值，只要求两次将橡皮条拉伸到同一点 O，保证作用效果相同正确答案为 B.【答案】 B【点拨】 本实验一定要求用一根弹簧秤和两根弹簧秤拉伸橡皮条时伸长到同一点，保证效果相同，至于拉力的大小和力的方向都可以随意改变，多次来验证平行四边形法则【变式 4】 如图所示为“探究求合力的方法”的实验装置，则( )A实验中所用的两根细线越短越好B弹簧测力计的拉力方向必须与木板平行C实验中只需记录弹簧测力计拉力的大小D每次实验中两个分力间的夹角必须大于 90【典例 5】 (20
10、17南通模拟)在“探究求合力的方法”实验中，把橡皮筋一端固定于 P 点，另一端(自由端)通过细绳套连接两只弹簧测力计，并将该端拉至 O 点，如图甲所示，此时弹簧测力计 a 的示数如图乙所示甲 乙 丙(1)由图乙可知，弹簧测力计 a 的拉力 F1的大小为_N.(2)实验记录纸如图丙所示，虚线为 F1的作用线，实线为弹簧测力计 b 的拉力 F2的图示根据图中给出的标度，作出 F1与 F2的合力 F，求得 F_N.(3)如果保持拉力 F1的方向不变，增大 F2与 F1间的夹角，使橡皮筋的自由端仍在 O 点，5则_A F1和 F2均变大 B F1和 F2均变小 C F1变大， F2变小 D F1变小，
11、 F2变大【解析】 (1)弹簧秤最小刻度为 0.1，所以读数应为 4.00N(要求估读到 0.01) (2)根据图丙中的标度作出 F1的图示，利用平行四边形法则作出两个力的合力，量得合力大小约为 4.5N (3)改变 F1的方向，使橡皮筋的自由端仍在 O 点，要求合力大小不变，现增大F2与 F1间的夹角，则两分力 F2与 F1的大小都增大选项 A 正确【答案】 (1)4.00 (2)如图 4.5(4.24.8) (3)A【点拨】 判断合力不变的情况下某一条件变化时两个分力大小方向的变化，可依据平行四边形法则进行作图，改变条件就可以很清晰地判断出两个分力的变化情况，而不必进行繁杂的计算【变式 5
12、】 (2017徐州模拟)在“探究力的平行四边形定则”实验中，某同学用两个弹簧测力计将橡皮筋的端点拉到点 O 后，作出了这两个拉力 F1、 F2的图示，再改用一个弹簧测力计将橡皮筋的端点拉到同一点 O，此时弹簧测力计的示数 F35.0N.(1)关于本实验，下列说法错误的是_A弹簧测力计应在使用前校零B在弹簧的弹性限度内，应使拉力适当大一些C弹簧测力计拉力方向应与木板平面平行D F1和 F2的夹角越大越准确(2)在图中作出弹簧测力计拉力 F3的图示(3)以两个共点力 F1和 F2的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线表示的力是 F4，则在 F1、 F2、 F3和 F4这四个力中该同学应该
13、探究的是_这两个力的关系考点 3 共点力的平衡 A(1)如果一个物体受到两个或者更多力的作用，这些力共同作用在同一点上，或者虽不作用在同一点上，但它们力的作用线的_交于一点，这样的一组力叫做_(2)平衡状态是指物体处于_或_的状态(3)共点力作用下物体的平衡条件是_如果物体受两个力且平衡，这两个共点力必然_、_、_.若物体受三个力平衡，这三个共点力必然在同一平面内，且其中任何两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，即任何两个力的合力必与第三个力平衡6【典例 6】 (2017宿迁模拟)如图所示，质量为 m 的木块静止在长木板上，木板与水平方向的夹角为 ，木块所受的摩擦力大小
14、为( )A mgsin B mgcosC. D.mgsin mgcos【解析】 分析物体受三个力：重力、斜面支持力和斜面对物体的静摩擦力，可以选择沿斜面方向和垂直于斜面方向进行分解，根据平衡条件可得木块所受的静摩擦力大小等于重力沿斜面方向的分力 mgsin .选项 A 正确【答案】 A【点拨】 求解物体受力大小，一定要重视研究对象的选择和受力分析，灵活地选择互为垂直的方向进行分解，结合平衡条件就能快捷地进行求解【变式 6】 (2017徐州模拟)如图所示，在力 F 的作用下，使同一桌子沿粗糙的水平面运动，其中桌子所受摩擦力最小的是( )A B C D【典型 7】 (2016镇江模拟)如图所示，一
15、个重为 G 的小球用两根细绳 OA、 OB 拴住处于静止状态，绳 OA 是水平的，绳 OB 与竖直方向的夹角为 ，求两根绳对小球的拉力【解析】 对小球进行受力分析，小球受到重力 G、两根绳子的拉力 FOA、 FOB三个力的作用小球处于平衡状态，所以 FOA、 FOB的合力与重力 G 大小相等方向相反，结合三角形和正交分解可得到： FOBsin FOA， FOBcos G，从而得到 FOA Gtan ， FOB .Gcos【答案】 Gtan 和Gcos【点拨】 本题考查用力的合成或分解的方法求解物体平衡状态下的受力问题，本题可用合成法，也可用分解法(包括正交分解法)，要学会灵活运用【变式 7】
16、(2017徐州模拟)如图所示，一个小球用两根细绳 OA、 OB 拴住处于静止状态，绳 OA 水平，绳 OB 与竖直方向的夹角 60，若 OA 绳上的拉力为 FA， OB 绳上的7拉力为 FB，小球所受的重力为 G，则下列判断正确的是( )A FA FB B FB FAC G FB D G FA随堂练习 1(2017扬州模拟)“力的合成的平行四边形定则”实验中体现的物理思想方法是( )A等效替代的方法 B控制变量的方法C建立物理模型的方法 D取微元的方法第 1 题图2关于两个大小不变的共点力 F1、 F2与其合力 F 的关系，下列说法中正确的是( )A F 大小随 F1、 F2间夹角的增大而增大
17、 B F 大小随 F1、 F2间夹角的增大而减小C F 大小一定比任何一个分力都大 D F 大小不能小于 F1、 F2中最小者第 3 题图3(2017南通模拟)在“探究求合力的方法”的实验中，把橡皮条一端固定于 P 点，另一端通过细绳套连接两只弹簧秤，并使该端拉至 O 点，测得 PO 长为 L，如图所示则实验中( )A选取的细绳套适当长一些B只需要记录弹簧秤的读数C两根细绳套间的夹角尽可能大些D改用一只弹簧秤拉橡皮条时，只需使橡皮条的长度仍为 L4(2017宿迁模拟)如图所示，在“探究求合力的方法”实验中下列说法正确的是( )第 4 题图8A某次实验中，在测量 F1、 F2和合力 F 时，只要弹簧两次伸长量相同即可B为减小实验误差， F1、 F2的大小必须相等C为减小实验误差， F1、 F2的夹角应为 90D在实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤的刻度5如图所示，水平地面上的行李箱重 100N，手对行李箱竖直向上的拉力为 80N，则行李箱对地面的压力为( )A20N B80N C120N D180N第 5 题图 第 6 题图6(2017南通模拟)如图所示，质量为 m 的滑块沿倾角为 的光滑斜面下滑时，斜面对滑块的支持力大小为( )A mg B mgsin C mgcos D mgtan
