4.力的合成和分解-2024-2025学年高中物理必修第一册同步练测（人教版2019）.docx

试卷第=page11页，共=sectionpages33页

试卷第=page11页，共=sectionpages33页

4．力的合成和分解

第1课时力的合成和分解

学习目标

核心素养

1．知道共点力的概念及特点。2．知道合力和分力的概念，体会等效替代的物理思想。

3．知道力的合成与力的分解的概念，理解力的合成与分解遵循平行四边形定则。

4．知道矢量和标量的概念，掌握矢量和标量的运算法则

自主学习探新知

合力与分力

1．共点力

几个力如果都作用在物体的，或者它们的作用线，这几个力叫作共点力。

2．合力和分力

假设一个力单独作用的跟某几个力共同作用的相同，这个力就叫作那几个力的，这几个力叫作那个力的。

3．合力与分力的关系

合力与分力之间是一种的关系，合力作用的与分力相同。

4．力的合成和分解

(1)力的合成：在物理学中，求几个力的的过程叫作力的合成。

(2)力的分解：求一个力的的过程叫作力的分解。

(3)平行四边形定则：求两个力的合力，如果以表示这两个力的有向线段为邻边作，这两个邻边之间的对角线就代表的大小和方向。这个规律叫作平行四边形定则。如图所示。

5．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。

自我诊断

6．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分解为两个分力与，此时物体受到F、、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。()

7．杨浦大桥是继南浦大桥之后的又一座跨越黄浦江的双塔双索面叠合梁斜拉桥。大桥全长7658米，602米长的主桥犹如一道横跨黄浦江的彩虹，在世界同类型斜拉桥中雄踞第一。挺拔高耸的主塔似一把利剑直刺苍穹，塔的两侧由32对钢索连接主梁，呈扇面展开，如巨型琴弦，正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲。是什么力量拉起这么重的桥体呢？

互动探究解疑难

要点一合力与分力的关系

问题导引

自制一个平行四边形模型（如图），结合模型讨论以下问题：

（1）合力的大小和方向怎样随两个分力夹角的改变而改变？

（2）合力是否总是大于两个分力？合力何时达到最大值，何时达到最小值？

（3）当两个分力之间的夹角分别为和时，它们的合力如何计算？

探究升华

1．合力与分力的“三性”

2．合力与分力的大小关系

两分力大小不变时，合力F随两分力夹角的增大而减小，随的减小而增大。

（1）两分力同向时，合力最大，，合力与分力同向。

（2）两分力反向时，合力最小，，合力的方向与较大的那个分力的方向相同。

（3）合力的取值范围：。

3．求三个共点力的最大值和最小值的方法

（1）最大值：三个共点力的最大值等于它们之和。

（2）最小值，有以下两种情况：

①三个共点力中任意一个力处在另外两个力的合力范围内，则它们合力的最小值为零。

②三个共点力中任意一个力没有处在另外两个力的合力范围内，则它们合力的最小值不能为零。

它们合力的最小值等于最大力减去另外两个力的和。

典例剖析

8．下列关于合力的叙述中正确的是（）

A．合力是原来几个力的等效替代，合力的作用效果与分力的共同作用效果相同

B．两个力夹角为（），它们的合力随增大而增大

C．合力的大小不可能比分力小

D．不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成运算

针对训练

9．同一平面内的三个力，大小分别为4N、6N、7N，若三力同时作用于某一物体，则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为（???）

A．5N、3N B．9N、0N C．17N、0N D．17N、3N

要点二力的合成和分解

问题导引

打扫卫生需要向教室里提水，可以由一名教师单独提一桶水到教室，也可以由两个同学共同提一桶水到教室。在这个现象中，一名教师单独对水桶施加的力F与两个同学共同对水桶施加的力、的大小满足怎样的关系？

探究升华

1．力的合成与分解遵循平行四边形定则

如图所示，F表示与的合力，与表示F的分力。

2．合力或分力的求解

（1）作图法（如图所示）

（2）计算法

①相互垂直的两个力的合成（即：，F与的夹角的正切值，如图1所示。

②两个等大的力的合成：平行四边形为