高中物理总复习高一第二讲 摩擦力 力的合成与分解
高一物理力的合成和分解笔记
高一物理力的合成和分解笔记### 高一物理：力的合成与分解#### 1. 引言- 力的概念：物体之间相互作用的效果称为力。
- 力的分类：重力、弹力、摩擦力等。
#### 2. 力的合成- 平行力的合成：多个平行力可以合成一个等效的单一力，合成力的大小与方向可通过矢量法或三角形法确定。
- 共点力的合成：多个作用在同一点上的力可合成一个等效力。
#### 3. 力的分解- 力的分解原理：一个力可以分解成多个力的合力，垂直方向上的分力称为正交分力。
- 斜面上的力的分解：将作用在斜面上的力分解成沿斜面和垂直斜面的两个分力。
#### 4. 力的平衡- 平衡条件：物体处于平衡状态时，合外力和合外力矩均为零。
- 物体平衡问题：静止平衡和动态平衡的区别。
#### 5. 实际应用- 平衡力的应用：可通过平衡力的分析来解决物体受力的问题，例如吊挂物体、斜坡问题等。
- 桥梁结构：各种桥梁结构的平衡原理，如吊桥、悬索桥等。
#### 6. 综合案例- 小车上坡问题：分析小车在斜面上受到的力，推导小车上坡的加速度。
- 行走力学：通过力的合成和分解来分析人体行走时肌肉的作用。
#### 7. 实验与探究- 静力平衡实验：利用各种力的合成和分解，通过实验验证物体在平衡状态的条件。
- 斜坡运动实验：利用小车在斜坡上的运动，探究斜面上的力的分解问题。
#### 8. 总结与展望- 力的合成与分解的实际应用：在日常生活和工程实践中的广泛应用。
- 学科发展：力的合成与分解是物理学习中的基础，为今后学习更高阶段的内容打下坚实基础。
通过对力的合成与分解的学习，我们可以更好地理解物体受力的机制，为解决力学问题提供了有力的工具。
这一概念也是理解其他物理学科的基础。
高一物理必修一期末复习力的合成和分解知识点
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高一物理必修一期末复习力的合成和分解知识
点
力的合成和分解是考试中的常考点，查字典物理网为您提供的力的合成和分解知识点，希望对你有帮助!
力的合成和分解
1、标量和矢量：
(1)将物理量区分为矢量和标量体现了用分类方法研究物理问题.
(2)矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则：标量用代数法;矢量用平行四边形定则或三角形定则.
(3)同一直线上矢量的合成可转为代数法，即规定某一方向为正方向，与正方向相同的物理量用正号代人，相反的用负号代人，然后求代数和，最后结果的正、负体现了方向，但有些物理量虽也有正负之分，运算法则也一样，但不能认为是矢量，最后结果的正负也不表示方向，如：功、重力势能、电势能、电势等.
2、力的合成与分解：
(1)合力与分力
(2)共点力的合成:
1、共点力
几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫共点力。
(6)力的正交分解法是把作用在物体上的所有力分解到两个互相垂直的坐标轴上，分解最终往往是为了求合力(某一方向的合力或总的合力).
易错现象:
1.对含静摩擦力的合成问题没有掌握其可变特性
2.不能按力的作用效果正确分解力
3.没有掌握正交分解的基本方法
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高考物理一轮复习第二章第2讲力的合成与分解课件高三全册物理课件
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A．此时两臂受到的压力大小均为 5.0×104 N B．此时千斤顶对汽车的支持力为 1.0×105 N C．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大 D．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小
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解析：
A．cosθ＋μsinθ B．cosθ－μsinθ
C．1＋μtanθ
D．1－μtanθ
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解析：
物体在力 F1 作用下和力 F2 作用下运动时的受力如图所示．
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将重力 mg、力 F2 沿斜面方向和垂直于斜面方向正交分解， 由平衡条件可得：
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解析：由图象可知，当两力夹角为 180°时，两力的合力为 2 N；当两力夹角为 90°时，两力的合力为 10 N，则这两个力的大 小分别为 6 N、8 N，故 C 正确，D 错误．当两个力方向相同时， 合力大小等于两个力大小之和，即 14 N；当两个力方向相反时， 合力大小等于两个力大小之差，即 2 N，由此可知，合力大小的 变化范围是 2 N≤F≤14 N，故 A、B 错误．
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考向 3 力的分解的唯一性及多解性 5．(多选)如图所示，将力 F 分解为 F1 和 F2 两个分力，已知 F1 的
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解析：
对物块受力分析，建立如图所示的坐标系．由平衡条件得， Fcosθ－Ff＝0，FN－(mg＋Fsinθ)＝0，又 Ff＝μFN，联立可得 F ＝cosθμ－mμgsinθ，可见，当 θ 减小时，F 一直减小，B 正确；摩擦 力 Ff＝μFN＝μ(mg＋Fsinθ)，可知，当 θ、F 减小时，Ff 一直减 小．
高一物理弹力摩擦力知识点归纳及力的合成分解方法详解(附巩固提升练习题)
7．弹力1．产生条件：(1)物体间直接接触；(2)接触处发生形变(挤压或拉伸)。
2．弹力的方向：弹力的方向与物体形变的方向相反，具体情况如下：(1)轻绳只能产生拉力，方向沿绳指向绳收缩的方向.(2)弹簧产生的压力或拉力方向沿弹簧的轴线。
(3)轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向沿杆。
3．弹力的大小弹力的大小跟形变量的大小有关。
○1弹簧的弹力，由胡克定律F=kx,k为劲度系数，由本身的材料、长度、截面积等决定，x为形变量，即弹簧伸缩后的长度L与原长Lo的差：x=|L-L0|，不能将x当作弹簧的长度L○2一般物体所受弹力的大小，应根据运动状态，利用平衡条件和牛顿运动定律计算，例2小车的例子就说明这一点。
【例1】下列关于力的说法中，正确的是( )A．只有相互接触的两物体之间才会产生力的作用B．力是不能离开物体而独立存在的，一个力既有施力物体，又有受力物体C．一个物体先对别的物体施加力后，才能受到反作用力D．物体的施力和受力是同时的【例2】关于物体的重心，以下说法正确的是A．物体的重心一定在该物体上B．形状规则的物体，重心就在其中心处C．用一根悬线挂起的物体静止时，细线方向一定通过物体的重心D．重心是物体上最重的一点【例3】如图所示，小车上固定一根折成α角的曲杆，杆的另一端一固定一质量为m的球，则当小车静止时和以加速度a向右加速运动时杆对球的弹力大小及方向如何?(4)面与面、点与面接触的压力或支持力的方向总垂直于接触面，指向被压或被支持的物体，如图所示，球和杆所受弹力的示意图。
摩擦力摩擦力有滑动摩擦力和静摩擦力两种，它们的产生条件和方向判断是相近的。
．1．产生的条件：(1)相互接触的物体间存在压力；(2)接触面不光滑；(3)接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力)。
注意：不能绝对地说静止物体受到的摩擦力必是静摩擦力，运动的物体受到的摩擦力必是滑动摩擦力。
静摩擦力是保持相对静止的两物体之间的摩擦力，受静摩擦力作用的物体不一定静止。
高考物理总复习知识点分类总结-力的合成和分解
F 1F 2 力的合成和分解一、标量和矢量1．将物理量区分为矢量和标量体现了用分类方法研究物理问题的思想。
2．矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则：标量用代数法；矢量用平行四边形定则或三角形定则。
矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则（可简化成三角形定则）。
平行四边形定则实质上是一种等效替换的方法。
一个矢量（合矢量）的作用效果和另外几个矢量（分矢量）共同作用的效果相同，就可以用这一个矢量代替那几个矢量，也可以用那几个矢量代替这一个矢量，而不改变原来的作用效果。
3．同一直线上矢量的合成可转为代数法，即规定某一方向为正方向。
与正方向相同的物理量用正号代入．相反的用负号代入，然后求代数和，最后结果的正、负体现了方向，但有些物理量虽也有正负之分，运算法则也一样．但不能认为是矢量，最后结果的正负也不表示方向如：功、重力势能、电势能、电势等。
二、力的合成与分解力的合成与分解体现了用等效的方法研究物理问题。
合成与分解是为了研究问题的方便而引人的一种方法．用合力来代替几个力时必须把合力与各分力脱钩，即考虑合力则不能考虑分力，同理在力的分解时只考虑分力而不能同时考虑合力。
1．力的合成（1）力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”（合力）。
力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。
（2）平行四边形定则可简化成三角形定则。
由三角形定则还可以得到一个有用的推论：如果n 个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n 个力的合力为零。
（3）共点的两个力合力的大小范围是|F 1－F 2| ≤ F 合≤ F 1＋F 2（课件演示）（4）共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零。
【例1】物体受到互相垂直的两个力F 1、F 2的作用，若两力大小分别为53N 、５ N ，求这两个力的合力．解析：根据平行四边形定则作出平行四边形，如图所示，由于F 1、F 2相互垂直，所以作出的平行四边形为矩形，对角线分成的两个三角形为直角三角形，由勾股定理得：2222215)35(+=+=F F F N=10 N合力的方向与F 1的夹角θ为： 3335512===F F tg θ θ＝30° 点评：今后我们遇到的求合力的问题，多数都用计算法，即根据平行四边形定则作出平行四边形后，通过解其中的三角形求合力．在这种情况下作的是示意图，不需要很严格，但要规范，明确哪些该画实线，哪些该画虚线，箭头应标在什么位置等．【例2】如图甲所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力均为200 N ，两力之间的夹角为60°，求这两个拉力的合力．解析：根据平行四边形定则，作出示意图乙，它是一个菱形，我们可以利用其对角线垂直平分，通过解其中的直角三角形求合力．320030cos 21==οF F N=346 N合力与F 1、F 2的夹角均为30°．点评：（1）求矢量时要注意不仅要求出其大小，还要求出其方向，其方向通常用它与已知矢量的夹角表示．（2）要学好物理，除掌握物理概念和规律外，还要注意提高自己应用数学知识解决物理问题的能力．2．力的分解（1）力的分解遵循平行四边形法则，力的分解相当于已知对角线求邻边。
2020人教版高中物理总复习讲义：第二章 第2讲 力的合成与分解 Word版含答案
第2讲力的合成与分解[基础知识·填一填][知识点1] 力的合成1．合力与分力（1)定义：如果几个力共同作用产生的效果与一个力的作用效果相同，这一个力就叫做那几个力的合力，那几个力叫做这一个力的分力。
（2）关系：合力与分力是等效替代关系．2．力的合成（1)定义：求几个力的合力的过程．（2)运算法则①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作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。
②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的有向线段为合矢量．判断正误，正确的划“√”,错误的划“×"．(1)两个力的合力一定大于任一个分力．(×)(2)合力与分力是等效替代关系，因此受力分析时不能重复分析．(√)（3)1 N和2 N的合力一定等于3 N．(×）(4）合力可能大于每一个分力，也可能小于每一个分力，还可能大于一个分力而小于另一个分力．(√)[知识点2］力的分解1．定义求一个力的分力的过程，力的分解是力的合成的逆运算．2．遵循的原则（1）平行四边形定则．（2) 三角形定则．3．分解方法(1)力的效果分解法．(2)正交分解法．判断正误,正确的划“√”，错误的划“×”．(1）8 N的力能够分解成5 N和3 N的两个分力．(√)(2）力的分解必须按效果分解．（×）(3)互成角度的两个力的合力与两力一定构成封闭的三角形．（√）[知识点3］矢量和标量1．矢量既有大小又有方向的物理量，合成时遵循平行四边形定则．如速度、力等．2．标量只有大小没有方向的物理量，求和时按算术法则相加．如路程、动能等．[教材挖掘·做一做]1．(人教版必修 1 P62实验改编)如图(甲）所示，用两个弹簧测力计（方向不同）拉住物块，稳定时弹簧测力计示数分别为F1，F2；如图（乙)所示,把同一物块挂在一个弹簧测力计的下面，稳定时弹簧测力计的示数为F。
高考物理总复习 第二章 第2节 力的合成与分解课件
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8
合力与分力的关系 (1)二个分力一定时，夹角θ越大，合力越小。 (2)合力一定，二等大分力的夹角越大，二分力越大。 (3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力的大小。
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9
[针对训练]
1．(2014·南京模拟)如图2－2－2所示，A、B为同一 水平线上的两个固定绕绳装置，转动A、B，使 光滑挂钩下的重物C缓慢竖直上升，关于此过
6
[典题例析]
三个共点力大小分别是F1、F2、F3，关于它们的合力F的大
小，下列说法中正确的是
()
A．F大小的取值范围一定是0≤F≤F1＋F2＋F3 B．F至少比F1、F2、F3中的某一个大 C．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶8，只要适当调整它们之间的夹 角，一定能使合力为零
D．若F1∶F2∶F3＝3∶6∶2，只要适当调整它们之间的夹 角，一定能使合力为零
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17
(1)图甲中细绳AD跨过定滑轮拉住质量为M1的物体，物体处于
平衡状态，细绳AC段的拉力FTAC＝FTCD＝M1g
图乙中由FTEGsin 30°＝M2g，得FTEG＝2M2g。
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12
绳上的“死结”与“活结”模型
[必备知识] 1．“死结”可理解为把绳子分成两段，且不可以沿绳子移 动的结点。“死结”两侧的绳因结而变成了两根独立的绳，因此 由“死结”分开的两段绳子上的弹力不一定相等。 2．“活结”可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动 的结点。“活结”一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩 而形成的。绳子虽然因“活结”而弯曲，但实际上是同一根 绳，所以由“活结”分开的两段绳子上弹力的大小一定相等， 两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角的平分线。
高考物理一轮总复习 必修部分 第2章 相互作用 第2讲 力的合成与分解课件
2．[力的分解的概念]如图所示，重力为 G 的物体静止在倾角为 α 的斜面上，将重力 G 分解为垂直斜 面向下的力 F1 和平行斜面向下的力 F2，那么( )
A．F1 就是物体对斜面的压力 B．物体对斜面的压力方向与 F1 方向相同，大小为 Gcosα C．F2 就是物体受到的静摩擦力 D．物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力、F1 和 F2 共五个力的作用 解析 F1 是重力的一个分力，性质不能改变，所以 A 错误。物体对斜面的压力等于 F1 且 F1＝Gcosα， 所以 B 正确。F2 与物体受到的静摩擦力等大反向，故 C 错误。物体受重力、支持力、静摩擦力三个力的 作用，故 D 错误。
2．标量 只有大小没有 方向 的物理量，求和时按算术法则相加。如路程、动能等。
双基夯实
一、思维辨析 1．两个力的合力一定大于任一个分力。( × ) 2．力的分解必须按效果分解。( × ) 3．两个分力大小一定，夹角越大，合力越大。( × ) 4．两个力的合力一定，夹角越大，分力越大。( √ ) 5．既有大小又有方向的量一定是矢量。( × ) 6．合力及其分力均为作用于同一物体上的力。( × )
矢量。
知识点 2 力的分解 Ⅱ 1.定义 求一个力的 分力 的过程，力的分解是 力的合成
2．遵循的原则 (1) 平行四边形 定则。 (2) 三角形 定则。 3．分解方法 (1)力的效果分解法。 (2)正交分解法。
的逆运算。
知识点 3 矢量和标量 Ⅰ 1.矢量 既有大小又有 方向 的物理量，相加时遵循 平行四边形 定则。如速度、力等。
3．力的合成 (1)定义：求几个力的 合力 的过程。 (2)运算法则 ①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作平行四 边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的 大小 和 方向 。 ②三角形定则：把两个矢量的首尾顺次连接起来，第一个矢量的首到第二个矢量的尾的 有向线段为合
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物理必修一第二讲摩擦力力的合成力的分解
1.摩擦力的产生条件
(1)摩擦力分为_________________________和________________________.
(2)摩擦力产生的条件a)_________________;b)___________________;c)______________;
d)_______________________________________________________. 注意:有弹力的不一定有摩擦力,但是有摩擦力的一定有弹力.
2.摩擦力的大小
(1)滑动摩擦力的大小,跟这两个物体表面的正压力的大小成正比,即:__________________.
(2)静摩擦力的变化范围:________________________.
3.摩擦力的方向与作用点
(1) 滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反,与两个物体接触面相切,与接触面之间的弹力方向垂直,其作用点在两物体的接触面上.
注意:要准确理解”相对”二字,要注意区分”物体的相对运动”与”物体的运动方向”.
(3)静摩擦力的方向,与动摩擦力的方向类似.
例1:如图2-1所示,A,B两物体放在水平面上,水平力F作用在A上,使二者一起向右做匀速直线运动,下列判断正确的是( )
A.由于Ａ，Ｂ一起做匀速直线运动，故Ａ，Ｂ间无摩擦力
B.Ａ对Ｂ的静摩擦力大小为Ｆ，方向向右
C.Ｂ对地面的滑动摩擦力大小为Ｆ，方向向右
D.Ｂ物体受到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力
例２：如图２-２所示，在水平面上向右运动的物体，质量为２０ｋｇ物体与水平面的ｕ＝０．１在运动中，还受到一个向左的大小为１０Ｎ的拉力作用．则物体受到的滑动摩擦力为（）（ｇ＝１０Ｎ／ｋｇ）
Ａ．１０Ｎ，向右Ｂ．１０Ｎ，向左Ｃ．２０Ｎ，向右Ｄ．２０Ｎ，向左
4.合力与分力
(1)合力与分力的概念
(2)合力与分力的关系:____________________________________.
(3)共点力的合成:a)明白什么是共点力.
b)对两个共点力F1和F2合成时有:ⅰ) F1和F2同向时,合力F=_________
ⅱ)F1和F2反向时,合力F=_________________
ⅲ)F1和F2成⊙角时,合力F=___________________________________特别当⊙=90°时,合力F=_______________________________________________________ 例3:两个共点力F1和F2的大小不变,它们的合力与两个分力F1,,F2之间的夹角⊙的关系如图2-3所示,则合力F的变化范围为:__________
(4)力的分解
a)概念
b)分解时有解(唯一解,二解)与无解的讨论
如图2-4所示,已知力F和其中一个分力F1向着OA方向,则:
ⅰ)当F2=Fsi n⊙时,F1有唯一解;
ⅱ)当Fsi n⊙<F2<F时,F1有二解
ⅲ)当F2<Fsi n⊙时,F1无解
ⅳ)当F2≥F时,F1有唯一解
解题规律与技巧
1.对摩擦力大小和方向的把握是解题的关键.
例4:如图2-5所示,黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用线与墙壁相连接,黑毛巾的中部用线拉住,设线都成水平,现欲将黑白毛巾分离开,若每条毛巾的质量均为m,毛巾之间与地面之间的动摩擦因数均为u,则将它们分离匀速拉出需加的水平拉力为( )
A.2umg
B.4umg
C.5umg
D.5/2umg
2.求力的合成与分解常用方法
(1)作图法
(2)计算法
(3)”先两个再与第三个…”
※(4)力的多边形法则(矢量三角形)
※(5)正交分解法
a)合理建立坐标系
b)将各个力投影到坐标轴上,分别求出X轴和Y轴各力的投影的合∑Fx和∑Fy.
∑Fx=F1x+F2x+…+Fnx,∑Fy=F1y+F2y+…+Fny,∑F=(F2x+ F2y)1/2,ta n⊙=∑Fy/∑Fx
(其中⊙为合力与X轴正方向的夹角)
例5:大小分别为5N,7N,9N的三个共点力的合成,其中力F大小范围为( )
A.2N≤F≤20N
B.3N≤F≤21N
C.0N≤F≤20N
D.0N≤F≤21N
综合练习题
1. 如图所示，用等大反向的力F 和F ′压住两块木板，中间夹着一个重量为G 的立方体金属块，它们一起处于静止状态。
则（ ）
A ．木板和金属块之间肯定有挤压
B ．金属块受三个力作用
C ．若同时增大F 和F ′，木块和金属块之间的摩擦力会增大
D ．若同时增大F 和F ′，金属块所受合力会增大
2．物体在斜面上匀速下滑，在图的四个受力示意图中，哪个物体受力示意图是正确．．
的( )
3. 如图所示重物的质量为m ，轻细绳AO 和BO 的A 、B 端是固定的。
平衡时AO 是水平的，BO 与水平面的夹角为θ，AO 的拉力F 1和BO 的拉力F 2的大小是：
A.θmg F cos 1=
B.θmgctg F =1
C.θmg F sin 2=
D.θ
mg F sin 2=
4.以下说法中正确的是( )
A.2N 的力可以分解为6N 和3N 的两个分力
B.10N 的力可以分解为5N 和4N 的两个分力
C.2N 的力可以分解为6N 和5N 的两个分力
D.10N 的力可以分解为10N 和10N 的两个分力
5. 17.如图所示，重8.0N 的球静止在与水平成37°的光滑斜面上，并通过定滑轮与重4N 的物体A 相连，光滑档板与水平垂直，不计滑轮与绳子的摩擦，不计绳子的质量，求斜面和挡板所受的压力。
（Sin37°=0.6 Cos37°=0.8）。