力的合成與分解-2023-2024學(xué)年初升高物理人教版2023精準(zhǔn)鏈接含解析

第第頁力的合成與分解——2023—2024學(xué)年初升高物理人教版（2023）精準(zhǔn)鏈接（含解析）力的合成與分解

知識(shí)銜接

回顧初中：

1.一個(gè)力如果它的作用效果跟幾個(gè)力共同作用時(shí)的效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力。求幾個(gè)力的合力，叫力的合成。

2.同一直線上二力的合成

（1）同一直線上同方向的二力的合力，大小等于這兩個(gè)力大小之和，方向與這兩個(gè)力方向相同。記作：。

（2）同一直線上相反方向的二力的合力，大小等于這兩個(gè)力大小之差的絕對(duì)值，方向和較大的力的方向相同。記作：。

3.平衡狀態(tài)

物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)叫平衡狀態(tài)。

4.平衡力

（1）若物體在幾個(gè)力的作用下保持平衡狀態(tài)，我們就把這幾個(gè)力稱為平衡力，這幾個(gè)力的合力為零。牛頓第一定律中“沒有受到力的作用”，可以理解為“物體受到了平衡力的作用”。

（2）懸掛著的電燈能保持靜止，是因?yàn)殡姛羰艿降闹亓蜔衾K對(duì)它的拉力是一對(duì)平衡力；在平直公路上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的汽車，受到向前的牽引力和地面、空氣對(duì)它向后的阻力，這時(shí)牽引力和阻力是一對(duì)平衡力。桌面上的書保持靜止，書受到的重力和桌面對(duì)書的支持力是一對(duì)平衡力。

銜接高中：

共點(diǎn)力

1.力的作用線

經(jīng)過作用點(diǎn)且沿力的方向所在的直線稱為力的作用線，即力的圖示中力所在的直線。

2.共點(diǎn)力

幾個(gè)力如果作用在物體上的同一點(diǎn)，或者它們的作用線相交于同一點(diǎn)，則這幾個(gè)力稱為共點(diǎn)力。

3.合力與分力

（1）概念：當(dāng)一個(gè)物體受到幾個(gè)力的共同作用時(shí)，我們常常可以求出這樣一個(gè)力，這個(gè)力產(chǎn)生的效果跟原來幾個(gè)力的共同效果相同，這個(gè)力就叫作那幾個(gè)力的合力，原來的幾個(gè)力叫作這個(gè)力的分力。

2.二力合成時(shí)合力和分力的關(guān)系

（1）合力可能大于任何一個(gè)分力，也可能小于任何一個(gè)分力，也可能介于兩個(gè)分力之間。

（2）如果兩個(gè)分力的大小不變，兩分力夾角在0°~180°范圍內(nèi)；夾角越大，合力就越小；夾角越小，合力就越大。

（3）兩個(gè)大小一定的力F1、F2，其合力的大小范圍：

平行四邊形定則

如果以表示兩個(gè)共點(diǎn)力F和F2的線段為鄰邊作平行四邊形，那么合力F的大小和方向就可以用這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線表示，這叫作力的平行四邊形定則。

4力的合成與分解

（1）定義：求幾個(gè)力的合力的過程叫力的合成，求一個(gè)力的分力的過程叫力的分解。

（2）力的合成與分解的具體方法

①作圖法：選取統(tǒng)一標(biāo)度，嚴(yán)格作出力的圖示及平行四邊形，然后用統(tǒng)一標(biāo)度去量度各個(gè)力的大小。

②計(jì)算法：根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖，然后利用解三角形的方法求合力或分力的大小及方向。一般要求會(huì)解直角三角形。

習(xí)題銜接

1.如圖，懸掛甲物體的細(xì)線拴牢在一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩上O點(diǎn)處；繩的一端固定在墻上，另一端通過光滑定滑輪與物體乙相連。甲、乙兩物體質(zhì)量相等。系統(tǒng)平衡時(shí)，O點(diǎn)兩側(cè)繩與豎直方向的夾角分別為α和β。若，則β等于()

A.45°B.55°C.60°D.70°

2.圖為2023年深圳春節(jié)期間路燈上懸掛的燈籠，三個(gè)燈籠由輕繩連接起來掛在燈柱上，O為結(jié)點(diǎn)，輕繩OA、OB、OC長度相等，無風(fēng)時(shí)三根繩拉力分別為、、。其中、兩繩的夾角為60°，燈籠總質(zhì)量為3m，重力加速度為g。下列表述正確的是()

A.一定小于B.與是一對(duì)平衡力

C.與大小相等D.與合力大小等于

3.如圖所示，質(zhì)量為M的半圓柱凹槽靜止在粗糙水平面上，半圓柱凹槽內(nèi)壁光滑，凹槽內(nèi)有一質(zhì)量為m的小滑塊.現(xiàn)施加推力F推動(dòng)小滑塊由A點(diǎn)緩慢移動(dòng)到B點(diǎn)，已知在此過程中凹槽始終靜止不動(dòng).下列說法正確的是()

A.若推力F始終沿著水平方向，則推力F先增大再減小

B.若推力F始終沿著水平方向，則地面對(duì)凹槽的支持力先增大再減小

C.若推力F始終沿著凹槽切線方向，則凹槽對(duì)滑塊的支持力先增大再減小

D.若推力F始終沿著凹槽切線方向，則地面對(duì)凹槽的靜摩擦力先增大再減小

4.2023年10月23日，港珠澳跨海大橋正式通車。為保持以往船行習(xí)慣，在航道處建造了單面索（所有鋼索均處在同一豎直面內(nèi)）斜拉橋，其索塔與鋼索如圖所示。下列說法正確的是()

A.增加鋼索的數(shù)量可減小索塔受到的向下的壓力

B.為了減小鋼索承受的拉力，可以適當(dāng)降低索塔的高度

C.索塔兩側(cè)鋼索對(duì)稱且拉力大小相同時(shí)，鋼索對(duì)索塔的合力豎直向下

D.為了使索塔受到鋼索的合力豎直向下，索塔兩側(cè)的鋼索必須對(duì)稱分布

5.如圖所示，作用于O點(diǎn)的三個(gè)力合力為零。沿方向，大小已知。與方向夾角為θ()，大小未知。下列說法正確的是()

A.一定指向第二象限

B.一定指向第三象限

C.與的夾角越小，則與的合力越小

D.的最小值為

6.如圖所示，輕質(zhì)網(wǎng)兜兜住重力為G的足球，用輕繩掛于光滑豎直墻壁上的A點(diǎn)，輕繩的拉力為，墻壁對(duì)足球的支持力為，則()

A.B.C.D.

7.“兒童散學(xué)歸來早，忙趁東風(fēng)放紙鳶”。放風(fēng)箏是民間傳統(tǒng)游戲之一。如圖所示，一只風(fēng)箏高高地懸停在空中，已知風(fēng)箏受到重力G、繩子拉力，空氣作用力，下列受力分析示意圖可能正確的是()

A.B.

C.D.

8.如圖，木塊在水平桌面上，同時(shí)受水平力、的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)撤去力后，木塊所受的合力為()

A.水平向右，4NB.0C.水平向左，6ND.水平向右，6N

9.下列物理量的運(yùn)算，遵循平行四邊形法則的是()

A.時(shí)間B.質(zhì)量C.路程D.平均速度

10.有五個(gè)力作用于一點(diǎn)O，這五個(gè)力構(gòu)成一個(gè)正六邊形的兩鄰邊和三角對(duì)角線，如圖所示，則這五個(gè)力的合力是的()

A.2倍B.3倍C.4倍D.5倍

答案以及解析

1.答案：B

解析：O點(diǎn)受力如圖，因?yàn)榧?、乙物體質(zhì)量相等，所以與大小相等，合成的平行四邊形為菱形，，則，和的合力與等大反向，，故B正確。

2.答案：D

解析：ACD.三個(gè)燈籠受到重力與OA的拉力，所以O(shè)A的拉力

三根繩子等長，可知與的拉力是相等的；對(duì)O點(diǎn)進(jìn)行受力分析如圖

可知

所以

故AC錯(cuò)誤；D正確；

B.由圖可知，與的方向不在同一條直線上，所以不是一對(duì)平衡力，故B錯(cuò)誤。

故選D。

3.答案：D

解析：小滑塊由A點(diǎn)緩慢移動(dòng)到B點(diǎn)，在此過程中，小滑塊始終保持平衡狀態(tài)，受到重力、推力F、支持力三個(gè)力，這三個(gè)力構(gòu)成一個(gè)封閉的矢量三角形.若推力F始終沿著水平方向，由矢量三角形可知，推力F逐漸增大，凹槽對(duì)滑塊的支持力逐漸增大，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；以凹槽和小滑塊整體為研究對(duì)象，整體在整體的重力、推力、地面對(duì)凹槽的支持力、地面對(duì)凹槽的靜摩擦力4個(gè)力的共同作用下處于平衡狀態(tài)，地面對(duì)凹槽的支持力始終等于整體的重力，不會(huì)變化，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；若推力F始終沿著凹槽切線方向，由于重力不變，推力F與凹槽對(duì)滑塊的支持力始終相互垂直，其動(dòng)態(tài)變化如圖甲所示，由圖甲可知，推力F一直增大，推力F在水平方向的分力先增大后減少，推力F在豎直方向的分力一直增大，由圖甲可知，凹槽對(duì)滑塊的支持力一直減小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；以凹槽和小滑塊整體為研究對(duì)象，整體在整體的重力、推力、地面對(duì)凹槽的支持力、地面對(duì)凹槽的靜摩擦力4個(gè)力的共同作用下處于平衡狀態(tài)，分別為推力F在水平方向和豎直方向的分力，受力分析正交分解如圖乙所示，水平方向，豎直方向，由圖甲可知，一直增大，則地面對(duì)凹槽的支持力一直減小，由圖甲可知，先增大后減少，則地面對(duì)凹槽的靜摩擦力先增大再減小，故D選項(xiàng)正確。

4.答案：C

解析：豎直方向上，索塔受到的向下的壓力大小等于鋼索和橋面的總重力，故增加鋼索數(shù)量不能減小索塔受到的向下的壓力，A錯(cuò)；降低索塔高度，鋼索的水平傾角減小，鋼索所受拉力會(huì)增大，B錯(cuò)；不論兩側(cè)鋼索是否對(duì)稱分布，只要兩側(cè)鋼索的水平分力相互抵消，鋼索對(duì)索塔的合力就會(huì)豎直向下，C對(duì)，D錯(cuò)。

5.答案：D

解析：因的合力為零，故應(yīng)與的合力等大反向，故可能在第二象限，也可能在第三象限，AB錯(cuò)；的合力與等大反向，而大小、方向均已知，故C錯(cuò)；當(dāng)與垂直時(shí)，最小，其最小值為，D對(duì)。

6.答案：C

解析：足球受重力、拉力和支持力平衡，受力如圖：

運(yùn)用合成法，根據(jù)幾何知識(shí)得：

繩子對(duì)球的拉力為：

墻壁的支持力為：，

可知：，故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選：C。

7.答案：D

解析：解：風(fēng)箏高高地懸停在空中，說明風(fēng)箏受力平衡，即空氣對(duì)風(fēng)箏的作用力與風(fēng)箏受到重力G、繩子拉力的合力等大反向，ABC選項(xiàng)中三個(gè)力的合力不為零，D選項(xiàng)中三個(gè)力合力為零，故D正確、ABC錯(cuò)誤。

故選：D。

8.答案：B

解析：物塊受水平力、的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，可知此時(shí)物塊受靜摩擦