高一物理必修一--力的合成與分解知識(shí)點(diǎn)及練習(xí)題

1、力的合成與分解1.力的合成(1)力的合成的本質(zhì)就在于保證作用效果相同的前提下，用一個(gè)力的作用代替幾個(gè)力的作用，這個(gè)力就是那幾個(gè)力的“等效力”(合力)。力的平行四邊形定則是運(yùn)用“等效”觀點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的共點(diǎn)力的合成法則，它給出了尋求這種“等效代換”所遵循的規(guī)律。由三角形定則還可以得到一個(gè)有用的推論:(2)平行四邊形定則可簡(jiǎn)化成三角形定則。 如果n個(gè)力首尾相接組成一個(gè)封閉多邊形， 則這n個(gè)力的合力為零。(3)共點(diǎn)的兩個(gè)力合力的大小范圍是| Fi F2| & F 合& F1+F2(4)共點(diǎn)的三個(gè)力合力的最大值為三個(gè)力的大小之和，最小值可能為零。2.力的分解(1)力的分解遵循平行

2、四邊形法則，力的分解相當(dāng)于已知對(duì)角線求鄰邊。(2)兩個(gè)力的合力惟一確定，一個(gè)力的兩個(gè)分力在無(wú)附加條件時(shí)，從理論上講可分解 為無(wú)數(shù)組分力，但在具體問(wèn)題中，應(yīng)根據(jù)力實(shí)際產(chǎn)生的效果來(lái)分解。(3)幾種有條件的力的分解已知兩個(gè)分力的方向，求兩個(gè)分力的大小時(shí)，有唯一解。已知一個(gè)分力的大小和方向，求另一個(gè)分力的大小和方向時(shí)，有唯一解。已知兩個(gè)分力的大小，求兩個(gè)分力的方向時(shí)，其分解不惟一。已知一個(gè)分力的大小和另一個(gè)分力的方向，求這個(gè)分力的方向和另一個(gè)分力的大小 時(shí)，其分解方法可能惟一，也可能不惟一。(4)用力的矢量三角形定則分析力最小值的規(guī)律：當(dāng)已知合力F的大小、方向及一個(gè)分力Fi的方向時(shí)，另一個(gè)分力 F2取

3、最小值的條件是兩分力垂直。如圖所示，F(xiàn)2的最小值為：F2min=F Sa當(dāng)已知合力F的方向及一個(gè)分力F1的大小、方向時(shí)，另一個(gè)分力F2取最小值的條件是：所求分力F2與合力F垂直，如圖所示，F(xiàn)2的最小值為：F2min=F1Sin a當(dāng)已知合力 F的大小及一個(gè)分力 F1的大小時(shí)，另一個(gè)分力 F2取最小值的條件是：已知大小的分力Fi與合力F同方向，F(xiàn)2的最小值為I F Fi I（5）正交分解法：把一個(gè)力分解成兩個(gè)互相垂直的分力，這種分解方法稱(chēng)為正交分解法。用正交分解法求合力的步驟：首先建立平面直角坐標(biāo)系，并確定正方向把各個(gè)力向x軸、y軸上投影，但應(yīng)注意的是：與確定的正方向相同的力為正，與確 定的正方

4、向相反的為負(fù)，這樣，就用正、負(fù)號(hào)表示了被正交分解的力的分力的方向求在x軸上的各分力的代數(shù)和 Fx合和在y軸上的各分力的代數(shù)和 F合求合力的大小F & Fx合）2（Fy合）2Fy八合力的方向：tan a = （ a為合力F與x軸的夾角）Fx合小結(jié)：（1）在分析同一個(gè)問(wèn)題時(shí)，合矢量和分矢量不能同時(shí)使用。也就是說(shuō)，在分析問(wèn) 題時(shí)，考慮了合矢量就不能再考慮分矢量；考慮了分矢量就不能再考慮合矢量。（2）矢量的合成分解，一定要認(rèn)真作圖。在用平行四邊形定則時(shí)，分矢量和合矢量要 畫(huà)成帶箭頭的實(shí)線，平行四邊形的另外兩個(gè)邊必須畫(huà)成虛線。（3）各個(gè)矢量的大小和方向一定要畫(huà)得合理。（4）在應(yīng)用正交分解時(shí)，兩個(gè)

5、分矢量和合矢量的夾角一定要分清哪個(gè)是大銳角，哪個(gè)是小銳角，不可隨意畫(huà)成 45。（當(dāng)題目規(guī)定為45。時(shí)除外）專(zhuān)項(xiàng)練習(xí)1.某班級(jí)同學(xué)要調(diào)換座位，一同學(xué)用斜向上的拉力拖動(dòng)桌子沿水平地面勻速運(yùn)動(dòng).則下列 說(shuō)法正確的是（）A.拉力的水平分力等于桌子所受的合力B.拉力的豎直分力小于桌子所受重力的大小C.拉力與摩擦力的合力大小等于重力大小D.拉力與重力的合力方向一定沿水平方向2.用輕彈簧豎直懸掛質(zhì)量為 m的物體，靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為L(zhǎng).現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體，系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量也為L(zhǎng).斜面傾角為30。，如圖2324所A.等于零示.則物體所受摩擦力（）一 ，、，1B.大小為2mg萬(wàn)向沿斜面向

6、下C.大小為乎mg方向沿斜面向上 D .大小為mg方向沿斜面向上3.如右圖所示，質(zhì)量分別為nA和mB的物體A、B用細(xì)繩連接后跨過(guò)滑輪，A靜止在傾角為45。 的斜面上.已知mA= 2mB,不計(jì)滑輪摩擦，現(xiàn)將斜面傾角由45。增大到50。，系統(tǒng)保持靜止.下列說(shuō)法正確的是（）A.細(xì)繩對(duì)A的拉力將增大B. A對(duì)斜面的壓力將減小C. A受到的靜摩擦力不變D. A受到的合力將增大4 .如圖4所示，重20N的物體放在粗糙水平面上，用F= 8N斜向下推物體.F與水平面成30°角,數(shù) W = 0.5 ,則（）A.物體對(duì)地面的壓力為 24N B .物體所受的摩擦力為12NC.物體所受的合力為 5N D .

7、物體所受的合力為零 1 5 .如圖所不，光滑水平地面上放有截面為 4圓周的柱狀物體 A A與墻面之間放一光滑的圓柱 形物體B,又A施加一水平向左的力 F,整個(gè)裝置保持靜止.若將 A的位置向左移動(dòng)稍許,A.水平外力F增大C.地面對(duì)A的支持力減小D. B對(duì)A的作用力減小6.如圖所示，質(zhì)量為 m的物體A以一定的初速度 v沿粗糙斜面上滑，物體 A在上滑過(guò)程中 受到的力有（）B.墻對(duì)B的作用力減小A.向上的沖力、重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力B.重力、斜面的支持力、下滑力C.重力、對(duì)斜面的正壓力、沿斜面向下的摩擦力D.重力、斜面的支持力、沿斜面向下的摩擦力7 .放在水平傳送帶的物體 P,隨傳送帶

8、一起沿水平方向運(yùn)動(dòng)， 并且P與傳送帶保持相對(duì)靜止, 如圖所示，此時(shí)傳送帶對(duì)物體P的摩擦力方向（）A.可能向左 B.一定向左C.可能向右D.一定為零8 .如圖2 317所示，質(zhì)量為 m的質(zhì)點(diǎn)靜止地放在半徑為R的半球體上，質(zhì)點(diǎn)與半球體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ,質(zhì)點(diǎn)與球心連線與水平地面的夾角為0 ,則下列說(shuō)法正確的是（）A.質(zhì)點(diǎn)所受摩擦力大小為（1 mgsin 0B.質(zhì)點(diǎn)對(duì)半球體白壓力大小為mgcos 0C.質(zhì)點(diǎn)所受摩才察力大小為mgsin 0D.質(zhì)點(diǎn)所受摩才察力大小為mgcos 0答案1 .解析：本題考查共點(diǎn)力平衡.由于桌子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故受力平衡，所受合力為零，拉力在水平方向的分量不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤

9、；由于拉力在水平方向的分量與摩擦力平衡，所以地面對(duì)桌子的支持力不為零，選項(xiàng)B正確；拉力與摩擦力的合力應(yīng)等于重力與支持力的合力大小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于拉力大小和方向均未明確，拉力與重力的合力方向不確定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案： B2 .解析：以m為研究對(duì)象，受力情況如右圖所示，則 kL=mg以2m為研究對(duì)象，受力情況如右圖所示F= kL=mg2mgsin 30 ° = mg即F= 2min 30 ° ,故正確選項(xiàng)為 A.答案：A3 .解析:對(duì)A受力分析如圖所示，由物體的平衡條件得:GF= 2Fn Geos 9 = 0,Gin0 - Ff - F= 0,若e從45°增大為50

10、° ,則有Fn減小，F(xiàn)f增大.物體A受到的 合力仍為0.答案：B4 .解析：將F沿水平和豎直方向分解，由物體的平衡條件可以求出壓力為24N,摩擦力為4V3NI,合力為0.答案：AD5 .解析：受力分析如圖所示，A的位置左移，9角減小，F(xiàn)N1 =Gan 0 , FN減小，B項(xiàng)正確；Fn= Gcos e , Fn減小，D項(xiàng)正確；以 AB為一個(gè)整體受力分析，F(xiàn)Ni=F,所以水平外力減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；地面對(duì) A的作用 力等于兩個(gè)物體的重力，所以該力不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤.本題難度中等.答案：BD6 .解析：分析物體受力情況是解力學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ)，而正確理解力的概念是分析受力情況的關(guān)鍵.許多同學(xué)在解答此題時(shí)

11、，往往對(duì)題中給出的“向上的沖力”和“下滑力”把握不清楚，由于日常生活“經(jīng)驗(yàn)”的影響，他們總認(rèn)為，物體能沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，必受到向上的“沖力”，這顯然是對(duì)“力不能脫離物體而存在”沒(méi)有理解，因?yàn)檎也坏綄?duì)物體施加這一 “沖力”的另一物體.物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)是因?yàn)閼T性.“下滑力”是重力的一個(gè)分力.物體 A受到的作用力有：由于地球的吸引而產(chǎn)生的重 力mg方向豎直向下；物體 A壓斜面而使斜面發(fā)生微小形變，發(fā)生了形變的斜面對(duì)物體產(chǎn) 生支持力Fn,方向垂直斜面向上；物體 A與斜面接觸且相對(duì)斜面向上運(yùn)動(dòng)，故受到沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力 Ff,如圖7所示.答案：D解析！物缽P隨傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，且?與傳送帶相對(duì)靜止,傳送帶對(duì)P是否有摩擦力要看P 與傳送帶間是否有擠壓，是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)一由于物體P 一定受重力，引起與傳送帶的擠 壓，故判斷摩度力及其方向時(shí)，只需確定是否有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)及相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向一由于 只知傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，故*目對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)情況有多種可能性.如果P物體隨傳送帶向左加速運(yùn)動(dòng)，則P受向左的靜摩徐力.是此靜摩擦力使P向左 加速，使其改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài).如果P隨傳送帶向左流速運(yùn)動(dòng)，則P受向右的摩榛力，此時(shí)是向右的摩擦力使P減速， 改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一如果P隨傳送帶一起勻遽運(yùn)動(dòng)，則傳送帶對(duì)P無(wú)摩麋力，此時(shí)P是由于慣