1、4力的合成和分解必备知识自我检测一、合力与分力1.合力:假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力。2.分力:假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同,这几个力就叫作那个力的分力。3.合力与分力的关系:等效替代关系。必备知识自我检测二、力的合成和分解1.力的合成:求几个力的合力的过程。2.力的分解:求一个力的分力的过程。3.力的合成和分解遵循的法则平行四边形定则。(1)内容:在两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向。(2)多个力的合成方法:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力与第三
2、个力的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力。必备知识自我检测4.力的分解方法力的分解是力的合成的逆运算,同样遵守平行四边形定则。5.力的分解依据一个力可以分解为两个力,如果没有限制,同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。三、矢量与标量1.矢量:既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则的物理量叫作矢量。2.标量:只有大小,没有方向,相加时遵从算术法则的物理量叫作标量。必备知识自我检测1.正误辨析(1)两个力的合力一定大于任一个分力。()(2)合力与其分力同时作用在物体上。()(3)力的分解是力的合成的逆运算。()答案:解析:合力与分力是等效替代的关系,合力在两
3、个分力之差与两个分力之和之间,合力不一定大于任意一个分力,也可能小于其中任意一个分力。答案:解析:合力和分力是等效替代的关系,并非同时作用在物体上。答案:必备知识自我检测(4)把一个力分解为两个分力,这两个分力共同作用的效果应当与该力作用的效果相同。()(5)力的合成和力的分解都遵循平行四边形定则。()(6)两个分力大小一定,夹角越大,合力越大。()答案:答案:答案:解析:两个分力大小一定,夹角越大,合力越小。必备知识自我检测2.(多选)关于合力与分力的说法,正确的是()A.一个合力与它的两个分力是等效的B.一个合力与它的两个分力作用点相同C.一个合力与它的两个分力是同性质的力D.一个合力一定
4、大于它的任意一个分力答案:A B解析:合力与它的分力的作用点必然相同,合力与分力本来就是从效果相等来定义的,不涉及力的性质,从平行四边形定则可知合力大小的取值范围为|F1-F2|F合F1+F2,综上所述,正确选项为A、B。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测对合力与分力的理解情景探究如图所示,一个成年人或两个孩子均能提起相同质量的一桶水,那么该成年人用的力与两个孩子用的力作用效果是否相同?二
5、者能否等效替换?要点提示效果相同;可以等效替换。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测知识点拨合力与分力的三性第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测实例引导例1(多选)关于几个力与其合力的说法
6、中,正确的是()A.合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同B.合力与原来那几个力同时作用在物体上C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用D.不同性质的力不可以合成答案:AC解析:由合力和分力的定义可知,A正确;合力和分力是等效替代关系,而不是物体同时受到合力和分力,它们不能同时存在,B错误,C正确;力能否合成与力的性质无关,D错误。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测规律方法理解合
7、力、分力的关键点理解合力和分力关系时,要牢牢抓住“等效”这一点。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测力的合成情景探究两人同拉一辆车,如图所示,每人都用100 N的力拉,车受到的拉力一定是200 N吗?要点提示不一定。两个力的合力并非等于两个力大小之和,应根据平行四边形定则,用作图或者计算的方法求得合力。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件
8、(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测知识点拨1.作图法根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形,然后用测量工具测量出合力的大小、方向,具体操作流程如下:2.计算法可以根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图,然后由几何知识求解对角线,即为合力。以下为求合力的三种特殊情况:第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张P
9、PT)问题一问题二问题三随堂检测第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测3.合力与分力的大小关系(1)两个力共线时,其合力的大小范围:最大值:当两个分力同向时,合力F最大,Fmax=F1+F2,合力与分力方向相同。最小值:当两个力反向时,合力F最小,Fmin=|F1-F2|,合力与分力中较大的力方向相同。(2)两分力成某一角度时,如图所示,合力大小的范围:|F1-F2|FF1+F2(3)当两分力
10、大小不变时,夹角越大,合力就越小。(4)合力可以大于等于两分力中的任何一个力,也可以小于等于两分力中的任何一个力。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测画龙点睛 力是矢量,两个力的合成不是简单的相加,它遵循平行四边形定则,故合力大小不仅取决于两分力的大小,也取决于两分力的方向。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力
11、的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测实例引导例2如图所示,两个人共同用力将一个牌匾拉上墙头。其中一人用了450 N的拉力,另一个人用了600 N的拉力,如果这两个人所用拉力的夹角是90,求合力。(已知sin 53=0.8,cos 53=0.6)点拨人的拉力是牌匾受到的两个力,明确了它们的大小和方向,可用作图法和计算法求出合力。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理
12、必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测解析:方法一作图法如图所示,用图示中的线段表示150 N的力,用一个点O代表牌匾,依题意作出力的平行四边形。用刻度尺量出平行四边形的对角线长为图示线段的5倍,故合力大小为F=1505 N=750 N,用量角器量出合力F与F1的夹角=53。方法二计算法设F1=450 N,F2=600 N,合力为F。由于F1与F2间的夹角为90,根据勾股定理,得答案:750 N,与较小拉力的夹角为53。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材
13、】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测规律方法 计算法求合力常用的几何知识(1)应用直角三角形中的边角关系求解,用于平行四边形的两边垂直或平行四边形的对角线垂直的情况。(2)应用等边三角形的特点求解。(3)应用相似三角形的知识求解,用于力的矢量三角形与实际三角形相似的情况。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测变式训练1两个大小相等的共点力F1、
14、F2,当它们间的夹角为90时,合力大小为20 N,那么当它们之间的夹角为120时,合力的大小为()答案:B第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测例3(多选)有三个力,一个力是12 N,一个力是6 N,一个力是7 N,则关于这三个力的合力,下列说法正确的是()A.合力的最小值为1 NB.合力的最小值为0C.合力不可能为20 ND.合力不可能为30 N答案:B D解析:可以先将任意两个力求合力,比
15、如将6 N和7 N的力求合力,合力的范围是113 N,因此如果将这个合力再和12 N的力合成,合力的范围应该是025 N,所以选项B、D是正确的。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测规律方法 三个共点力的合力范围(1)最大值:当三个力同向共线时,合力最大,为三者之和。(2)最小值:当任意两个分力之和大于第三个力时,其合力最小值为零。当最大的一个分力大于另外两个分力的算术和时,其合力最小值等于
16、最大的一个分力减去另外两个分力的算术和的绝对值。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测变式训练2(2019黑龙江牡丹江三中高一上期中)如图所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用细绳通过柱顶的光滑定滑轮将重100 N的货物拉住。已知人拉着细绳子的一端,且该细绳端与水平方向的夹角为30,则柱顶所受细绳的压力大小为()第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必
17、修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测答案:B解析:以货物为研究对象,根据二力平衡可知,细绳的张力为100 N,所以滑轮两侧细绳的拉力F1=F2=100 N。根据平行四边形定则作出滑轮两侧细绳拉力的合力F,如图所示。根据几何关系可知,柱顶所受细绳的压力大小F=2F1cos 30=100 N。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物
18、理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测力的分解情景探究1.如图所示,一个力F,如果没有限制条件,能分解为多少对分力?要点提示若没有限制,同一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形,如图所示。即可以分解为无数对大小、方向不同的分力。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解
19、2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测2.如图所示,取一根细线,将细线的一端系在左手中指上,另一端系上一个重物。用一支铅笔的一端顶在细线上的某一点,使铅笔保持水平,铅笔的另一端置于手掌心,细线的下段竖直向下。请做一做,说出你的感觉,并思考重物竖直向下拉细线的力产生什么作用效果?要点提示手指被拉、掌心被压的感觉。重物竖直向下拉细线的力会产生两个效果:沿着上边斜线方向斜向下拉紧细线,沿着铅笔方向向左压紧铅笔。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力
20、的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测知识点拨1.不受条件限制的力分解一个力分解为两个力,从理论上讲有无数组解。因为以同一条线段为对角线的平行四边形有无穷多个(如图所示)。分力大小与两分力间夹角的关系:将已知力F分解为两个等大的分力时,两分力间的夹角越大分力越大:第三章4力的合成和分解2020-2
21、021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测2.力分解的思路流程 问题一问题二问题三随堂检测实例引导例4已知两个共点力的合力为50 N,分力F1的方向与合力F的方向成30角,分力F2的大小为30 N。则()A.F1的大小是唯一的B.F2的方向是唯一的C.F2有两个可能的方向D.F2可取任意方向答案:C解析:由于F2=30 NFsin 30=25 N,故由力的矢量三角形定则可知,F1可有两个值,F2有两个可能的方向,如图所示,故C对,
22、A、B、D均错。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测规律方法 力的分解的两个技巧(1)对于力的分解常常需要采用作图法进行定性或定量的分析,看看合力与分力能否构成平行四边形(或三角形),能构成则此解成立,不能构成则此解不成立。(2)将一个已知力分解为一个大小一定,一个方向一定的两个分力时,可能存在三种情况:一解、两解、无解。问题一问题二问题三随堂检测变式训练3把竖直向下的90 N的力分解为两个
23、力,一个力在水平方向上且大小为120 N,另一个分力的大小为()A.30 NB.90 NC.120 ND.150 N答案:D解析:由题意,根据平行四边形定则作出力的分解示意图如图所示,根据勾股定理得 =150 N,故选项A、B、C错误,D正确。第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测例5如图所示,一个质量为m=2 kg 的均匀球体,放在倾角=37的光滑固定斜面上,并被斜面上一个竖直的挡板挡住。求
24、球体对挡板和斜面的压力。(g取10 N/kg,sin 37=0.6,cos 37=0.8)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)第三章4力的合成和分解2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共38张PPT)问题一问题二问题三随堂检测解析:球的重力产生了两个效果:使球垂直压紧斜面和使球垂直压紧挡板。如图所示,将球的重力G分解为垂直于斜面的分力F1和垂直于挡板的分力F2,则因此,球对斜面的压力FN1和对挡板的压力FN2大小分别为 ,方向垂直斜面向下;FN2=F2=Gtan=20tan 37=15 N
25、,方向垂直挡板向左。答案:对挡板压力大小为15 N,方向水平向左;对斜面压力大小为25 N,方向垂直斜面向下问题一问题二问题三随堂检测变式训练4(2019山东济南一中高一上月考)一体操运动员倒立并静止在水平地面上,下列图示姿势中,假设两手臂用力大小相等,那么沿手臂的力最大的是()答案:C解析:将运动员所受的重力按照效果可分解为两个等大,且沿手臂方向的分力,由于大小和方向确定的一个力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大,因而C图中沿运动员手臂的力最大,C项正确。问题一问题二问题三随堂检测1.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
26、是()A.F大小随F1、F2间夹角的增大而增大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合力都大D.F大小不能小于F1、F2中最小者答案:B解析:合力随两分力间夹角的增大而减小,合力大小的范围为|F1-F2|FF1+F2,例如,当F1=5 N、F2=6 N时,1 NF11 N,F可比F1、F2中的最小者小,也可以比F1、F2中的最大者大,故只有选项B正确。问题一问题二问题三随堂检测2.两个共点力的大小分别为F1=15 N,F2=8 N,它们的合力大小不可能等于()A.9 N B.25 N C.8 N D.21 N答案:B解析:F1、F2的合力范围是F1-F2FF1+F2,故7 NF23 N,不在此范围的是25 N,应选择B项。问题一问题二问题三随堂检测3.(多选)将一个力F分解为两个分力F1和F2,则下列说法中正确的是()A.F是物体实际受到的力B.F1和F2两个力在效果上可以取代力FC.物体受到F1、F2和F三个力的作用D.F是F1和F2的合力答案:ABD解析:物体实际受到的力是F,按照合力与分力的等效替代关系,两个分力F1和F2在效果上与F相同,但不是物体实际受到的力。
