文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 高一物理力的合成与分解基础知识讲解

高一物理力的合成与分解基础知识讲解

高一物理力的合成与分解基础知识讲解
高一物理力的合成与分解基础知识讲解

高一物理力的合成与分解基础知识讲解

【学习目标】

1. 知道合力与分力的概念

2. 知道平行四边形定则是解决矢量问题的方法,学会作图,并能把握几种特殊情形

3. 知道共点力,知道平行四边形定则只适用于共点力

4. 理解力的分解和分力的概念,知道力的分解是力的合成的逆运算

5. 会用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力

6. 能区别矢量和标量,知道三角形定则,了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的

【要点梳理】

要点一、力的合成

要点诠释:

1.合力与分力

①定义:一个力产生的效果跟几个力的共同作用产生的效果相同,则这个力就叫那几个力的合力,那几个力叫做分力。

②合力与分力的关系。

a.合力与分力是一种等效替代的关系,即分力与合力虽然不同时作用在物体上,但可以相互替代,能够相互替代的条件是分力和合力的作用效果相同,但不能同时考虑分力的作用与合力的作用。

b.两个力的作用效果可以用一个力替代,进一步想,满足一定条件的多个力的作用效果也可由一个力来替代。

2.力的合成

①定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成。

②说明:力的合成的实质是找一个力去替代作用在物体上的几个已知的力,而不改变其作用效果的方法。

3.平行四边形定则

①内容:两个力合成时,以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代表合力的大小和方向,这个法则叫做平行四边形定则。

说明:平行四边形定则是矢量运算的基本法则。

②应用平行四边形定则求合力的三点注意

a.力的标度要适当;

b.虚线、实线要分清,表示分力和合力的两条邻边和对角线画实线,并加上箭头,平行四边形的另两条边画虚线;

c.求合力时既要求出合力的大小,还要求出合力的方向,不要忘了用量角器量出合力与某一分力间的夹角。要点二、共点力

要点诠释:

1.共点力:一个物体受到两个或更多个力的作用,若它们的作用线交于一点或作用线的延长线交于一点,这一组力就是共点力。

2.多个力合成的方法:

如果有两个以上共点力作用在物体上,我们也可以应用平行四边形定则求出它们的合力:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,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。

说明:

①平行四边形定则只适用于共点力的合成,对非共点力的合成不适用。

②今后我们所研究的问题,凡是涉及力的运算的题目,都是关于共点力方向的问题。

3.合力与分力的大小关系:

由平行四边形可知:F1、F2夹角变化时,合力F的大小和方向也发生变化。

(1)合力F的范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2。

①两分力同向时,合力F最大,F=F1+F2。

②两分力反向时,合力F最小,F=|F1-F2|。

③两分力有一夹角θ时,如图甲所示,在平行四边形OABC中,将F2平移到F1末端,则F1、F2、F围成一个闭合三角形。如图乙所示,

由三角形知识可知;|F1-F2|<F<F1+F2。

综合以上三种情况可知:

①|F1-F2|≤F≤F1+F2。

②两分力夹角越大,合力就越小。

③合力可能大于某一分力,也可能小于任一分力.

要点三、力的分解

要点诠释:

1.分力:几个力,如果它们产生的效果跟原来一个力产生的效果相同,这几个力就叫做原来那个力的分力.注意:几个分力与原来那个力是等效的,它们可以相互替代,并非同时存在.

2.力的分解:求一个已知力的分力叫力的分解.

3.力的分解定则:平行四边形定则,力的分解是力的合成的逆运算.

两个力的合力唯一确定,一个力的两个分力不是唯一的,如果没有其他限制,对于一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形(如图所示).即同一个力F可以分解成无数对大小、方向不同的分力.

要点四、实际分解力的方法

要点诠释:

1.按效果进行分解

在实际分解中,常将一个力沿着该力的两个效果方向进行分解,效果分解法的方法步骤:

①画出已知力的示意图;

②根据此力产生的两个效果确定出分力的方向;

③以该力为对角线作出两个分力方向的平行四边形,即作出两个分力.

2.利用平行四边形定则求分力的方法

①作图法:利用平行四边形作出其分力的图示,按给定的标度求出两分力的大小,用量角器量出各分力与已知力间的夹角即分力的方向.

②计算法:利用力的平行四边形定则将已知力按几何方法求解,作出各力的示意图,再根据解几何知识求出各分力的大小,确定各分力的方向.

由上可知,解决力的分解问题的关键是根据力的作用效果,画出力的平行四边形,接着就转化为一个

根据已知边角关系求解的几何问题.因此其解题的基本思路可表示为

3.力按作用效果分解的几个典型实例 实例 分析

地面上物体受斜向上的拉力F ,拉力F 一方面使物体沿水平地

面前进,另一方面向上提物体,因此拉力F 可分解为水平向前

的力F 1和竖直向上的力F 2

质量为m 的物体静止在斜面上,其重力产生两个效果:一是使

物体具有沿斜面下滑趋势的分力F 1;二是使物体压紧斜面的分

力F 2,1F mg sin α=,2F mg cos α=

质量为m 的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时.其重

力产生两个效果:一是使球压紧板的分力F 1;二是使球压紧斜

面的分力F 2,1F mg tan α=,2cos =mg F α

质量为m 的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上,其重力产生两

个效果:一是使球压紧竖直墙壁的分力F 1;二是使球拉紧悬线

的分力F 2,1F mg tan α=,2cos mg F α

=

A 、

B 两点位于同一平面上,质量为m 的物体由AO 、BO 两线拉

住,其重力产生两个效果:一是使物体拉紧AO 线的分力F2;

二是使物体拉紧BO 线的分力质量为m 的物体被支架悬挂而静

止,其重力产生两个效果:一是拉伸AB 的分力F 1;二是拉伸

BC 的分力F 2,122sin mg

F F α==

质量为m 的物体被支架悬挂而静止,其重力产生两个效果:一

是拉伸AB 的分力F 1;二是压缩BC 的分力F 2,

1tan F mg α=,2cos mg

F α=

要点五、力的分解中定解条件

要点诠释:

将一个力F 分解为两个分力,根据力的平行四边形定则,是以这个力F 为平行四边形的一条对角线作一个平行四边形,在无附加条件限制时可作无数个不同的平行四边形,这说明两个力的合力可唯一确定,一个力的分力不是唯一的,要确定一个力的两个分力,一定要有定解条件.

(1)已知合力(大小、方向)和两个分力的方向,则两个分力有唯一确定的值.如图甲所示,要求把已知力F 分解成沿OA 、OB 方向的两个分力,可从F 的矢(箭头)端作OA 、OB 的平行线,画出力的平行四边形得两个分力F 1、F 2.

(2)已知合力(大小、方向)和一个分力(大小、方向),则另一个分力有唯一确定的值.如图乙所示,已知F(合力),分力F1,则连接F和F1的矢端,即可作出力的平行四边形得另一个分力F2.

(3)已知合力(大小、方向)和两分力大小,则两分力有两组解,如图所示,分别以O点和F的矢端为圆心,以F1、F2大小为半径作圆,两圆交于两点,作出三角形如图.

(4)已知合力(大小、方向)和一个分力的方向,则另一分力无确定值,且当两分力垂直时有最小值.如图所示,假设F1与F的夹角为θ,分析方法如下:

以F的尾端为圆心,以F2的大小为半径画圆,看圆与F1的交点即可确定解释的情形.

①当F2<Fsinθ时,圆(如圆①)与F1无交点,无解;

②当F2=Fsinθ时,圆(如圆②)与F1有一交点,故有唯—解,且F2最小;

③当Fsinθ<F2<F时,圆(如圆③)与F1有两交点,有两解;

④当F2>F时,圆(如圆④)与F1有一交点,有唯—解.

要点六、实验验证力的平行四边形定则

要点诠释:

1.实验目的:验证力的平行四边形定则

2.实验器材:方木板、白纸、弹簧测力计(两个)、橡皮筋、细绳套(两个)、铅笔、三角板、刻度尺、图钉

3.实验原理:结点受三个共点力作用处于平衡状态,则F1、F2之合力必与F3平衡,改用一个拉力F′使结点仍到O,则F必与F1、F2的合力等效,与F3平衡,以F1、F2为邻边作平行四边形求出合力F,比较F′与F的大小和方向,以验证力合成时的平行四边形定则。

4.实验步骤:

(1)用图钉把白纸钉在方木板上。

(2)把方木板平放在桌面上,用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上细绳套。

(3)用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度的拉橡皮条,使橡皮条伸长到某一位置O(如图所示)用铅笔描下O点的位置和两条细绳的方向,并记录弹簧秤的读数。注意在使用弹簧秤的时候,要使细绳与木板平面平行。

(4)用铅笔和刻度尺从力的作用点(位置O)沿着两条绳套的方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示,以F1和F2为邻边利用刻度尺和三角板作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,即为合力F的图示。

(5)只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧秤的读数和细绳的方向,用刻度尺从O点按选定的标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F′的图示。

(6)比较一下,力F′与用平行四边形法则求出的合力F在大小和方向上是否相同。

(7)改变两个力F1、F2的大小和夹角,再重复实验两次。

5.注意事项:

(1)弹簧测力计在使用前应检查、校正零点,检查量程和最小刻度单位。

(2)用来测量F1和F2的两个弹簧测力计应用规格、性能相同,挑选的方法是:将两只弹簧测力计互相钩着,向相反方向拉,若两弹簧测力计对应的示数相等,则可同时使用。

(3)使用弹簧测力计测拉力时,拉力应沿弹簧测力计的轴线方向,弹簧测力计、橡皮筋、细绳套应位于与木板平行的同一平面内,要防止弹簧卡壳,防止弹簧测力计或橡皮筋与纸面摩擦。拉力应适当大一些,但拉伸时不要超出量程。

(4)选用的橡皮筋应富有弹性,能发生弹性形变,实验时应缓慢地将橡皮筋拉伸到预定的长度.同一次实验中,橡皮筋拉长后的结点位置必须保持不变。

(5)准确作图是本实验减小误差的重要一环,为了做到准确作图,拉橡皮筋的细绳要长一些;结点口的定位应力求准确;画力的图示时应选用恰当的单位标度;作力的合成图时,应尽量将图画得大些。

(6)白纸不要过小,并应靠木板下边缘固定,A点选在靠近木板上边的中点为宜,以使O点能确定在纸的上侧。

【典型例题】

类型一、合力与分力的关系

例1、关于F1、F2及它们的合力F,下列说法中正确的是( )

A.合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果相同

B.两力F1、F2一定是同种性质的力

C.两力F1、F2一定是同一个物体受到的力

D.两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力

【思路点拨】合力与分力之间满足平形四边形定则。

【答案】AC

【解析】只有同一个物体受到的力才能合成,分别作用在不同物体上的力不能合成.合力是对原来几个分力的等效替代,两力可以是不同性质的力,但合力与分力不能同时存在.所以,正确选项为A、C.

【点评】解答本题的关键是明确合力的作用效果与几个分力同时作用的效果相同,合力与分力是等效替代关系.

举一反三

【高清课程:力的合成与分解例题2】

【变式1】若两个共点力F1、F2的合力为F,则有( )

A.合力F一定大于任何一个分力

B .合力F 至少大于其中的一个分力

C .合力F 可以比F 1、F 2都大,也可以比F 1、F 2都小

D .合力F 不可能与F 1、F 2中的一个大小相等

【答案】C

【变式2】两个共点力的合力为F ,如果它们之间的夹角θ固定不变,使其中一个力增大,则( )

A .合力F 一定增大

B .合力F 的大小可能不变

C .合力F 可能增大,也可能减小

D .当0°<θ<90°时,合力F 一定减小

【答案】BC

类型二、两个力合力的范围

例2、(2015 山东潍坊一中期末考)作用在一个物体上的两个力、大小分别是30N 和40N ,如果它们的夹角是90°,则这两个力的合力大小是( )

A.10N

B.35N

C.50N

D.70N

【答案】C

【解析】本题可用作图法和计算法两种方法求解.

(1)作图法:

①用1 cm 长的线段代表10N ,作出F 1的线段长4cm ,F 2的线段长3cm ,且彼此垂直,如图所示.

②以F 1和F 2为邻边作平行四边形,连接两邻边所夹的对角线

③用刻度尺量出表示合力的对角线长度为5.0cm ,所以合力大小

10N 550N F =?=.

(2)计算法:

分别作出F 1、F 2的示意图,如图所示,并作出平行四边形及对角线.

在直角三角形中 2222124030N 50N F F F '=

+=+=.

【点评】

①应用作图法时,各力必须选定同一标度,并且合力、分力比例适当,虚线、实线分清.

②作图法简单、直观,但不够精确.

③作图法是物理学中的常用方法之一.

④请注意图1与图2的区别.

举一反三

【变式1】有两个大小不变的共点力F 1和F 2,它们合力的大小F 合随两力夹角变化情况如图所示,则F 1、F 2的大小分别为多少?

【答案】8N 、4N 或4N 、8N

【解析】对图的理解是解题的关键.其中两个力的夹角为0弧度(0°)与π弧度(180°)的含义要搞清. 当两力夹角为0°时,F 合=F 1+F 2,得到F 1+F 2=12N ①,当两力夹角为π时,得到F 1-F 2=4N 或F 2-F 1=4N ②,由①②两式得F 1=8 N ,F 2=4N 或F 1=4N ,F 2=8N .故答案为8N 、4N 或4N 、8N .

【变式2】两个共点力的大小分别为F 1和F 2,作用于物体的同一点.两力同向时,合力为A ,两力反向时,合力为B ,当两力互相垂直时合力为( )

A .22A

B + B .222A B +

C .A B +

D .2A B + 【答案】B

【解析】由题意知 F 1+F 2=A ,F 1-F 2=B ,

故12A B F +=,22

A B F -=. 当两力互相垂直时, 合力22222

212222

A B A B A B F F F +-+????=+=+= ? ?????. 【变式3】在天花板下用等长的两根绳悬吊一重物,两根绳夹角为α=60°,每根绳对重物的拉力均为10N ,求 :绳子上拉力的合力和物重。

【答案】3N 3N

类型三、三个力求合力

例3、(2015 海南中学期末考)物体同时受到同一平面内的三个共点力作用,下列几组力中,可能使物体处于平衡状态的是( )

A . 5N 、 7N 、 8 N

B . 2N 、 3N 、 6N

C . 1N 、 5N 、 10 N

D . 1N 、 10N 、 10N

【答案】AD

【解析】A 、5N 与7N 合成最大12N ,最小2N ,当取8N 时与第三个力合成,得到最小值为0N ,故A 正

山师附中2021年高三物理复习考点精讲-专题06 力的合成与分解

专题06 力的合成与分解 1.(2020·山东临沂一模)如图所示,一物块在斜向下的拉力F的作用下沿 光滑的水平地面向右运动,那么物体受到的地面的支持力N与拉力F的合 力方向是( ) A.水平向右B.向上偏右 C.向下偏左D.竖直向下 2.(2020·陕西渭南质检)如图为一攀岩运动员正沿竖直岩壁缓慢攀登,由于身背 较重的行囊,重心上移至肩部的O点,总质量为60 kg此时手臂与身体垂直,手 臂与岩壁夹角为53°,则手受到的拉力和脚受到的作用力分别为(设手、脚受到 的作用力均通过重心O,g取10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)( ) A.360 N,480 N B.480 N,360 N C.450 N,800 N D.800 N,450 N 3.(2019·全国考试大纲调研卷)如图所示,重为10 N的小球套在与水平面成37°角的硬杆上,现用一垂直于杆向上、大小为20 N的力F拉小球,使小球处于静止状态(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).则( ) A.小球不一定受摩擦力的作用 B.小球受摩擦力的方向一定沿杆向上,大小为6 N C.杆对小球的弹力方向垂直于杆向下,大小为4.8 N D.杆对小球的弹力方向垂直于杆向上,大小为12 N 4.某压榨机的结构示意图如图所示,其中B为固定铰链,若在A铰链处作用一垂 直于墙壁的力F,则由于力F的作用,滑块C压紧物体D,设C与墙壁光滑接触, 杆的重力及滑块C的重力不计,图中a=0.5 m,b=0.05 m,则物体D所受压力 的大小与力F的比值为( ) A.4 B.5 C.10 D.1 5.(多选)如图所示是李强同学设计的一个小实验,他将细绳的一端系在手指上,细绳的另一端系在直杆的A端,杆的左端顶在掌心上,组成一个“三角支架”.在杆的A 端悬挂不同的重物,并保持静止.通过实验会感受到( ) A.细绳是被拉伸的,杆是被压缩的 B.杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向A C.细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B指向A

(完整word版)高中必修一力的合成与分解总结

力的合成与分解总结 一、力的合成 合力与分力的定义 当一个物体受到几个力的共同作用时,我们可以求出一个力,这个力产生的效果跟原来几个力的效果相同。这个力就叫做那几个力的合力,其他的几个力就叫做分力。 例题1:对合力与分力概念的理解 一件行李重为G,被绳OA和OB吊在空中,OA绳和OB绳的拉力分别为F1、F2,如图所示,则() A.F1、F2的合力是G B.F1、F2的合力是F C.行李对绳OA的拉力方向与F1方向相反,大小相等 D.行李受到重力G、OA绳的拉力F1、OB绳的拉力F2,还有F共四个力作用 答案详解此题答案为:BC。 解:AB、图中F1、F2的合力为F,合力与分力是等效替代的关系,所以两个绳子的拉力的合力不是重力,故A错误,B正确; C、行李对绳OA的拉力与绳对行李的拉力F1是一对作用力与反作用力,大小相等,方向相反,故C正确; D、行李受重力和两绳的拉力,共3个力作用,F是两个拉力的合力,不是物体实际受到的力,它与两个分力之间的关系是一种等效替代关系,故D错误。

故选BC。 【解题方法提示】 行李受重力和两绳的拉力F1、F2处于平衡状态,根据共点力平衡条件分析F1和F2两个力的合力大小;根据牛顿第三定律分析绳子对行李的拉力与行李对绳子的拉力关系;分析物体的受力时,合力不是物体实际受到的力,据此解答。 例题2:对受力分析变力的理解 用水平力F推静止在斜面上的物块,当力F由零开始逐渐增大而物块仍保持静止状态,则物块( ) A.所受合力逐渐增大 B.所受斜面摩擦力逐渐增大 C.所受斜面弹力逐渐增大 D.所受斜面作用力逐渐变小 答案详解 C 解:

A 、物块保持静止,合力保持为零不变.故A 错误 B 、当力F 较小时,物块受力图如图1. 根据平衡条件得 ,当F 增大时,f 减小; 当力F 较大时,物块受力图如图2. 根据平衡条件得 ,当F 增大时,f 增大. 故B 错误. C 、,F 增大时,N 增大.所以C 选项是正确的. D 、物块所受斜面的作用力与重力和力F 的合力大小相等,等于 ,当F 增大时,物块所受斜面的作用力增大.故D 错误. 所以C 选项是正确的 解析:物块保持静止,合力保持为零不变.以物块为研究对象,根据平衡条件分析:物块所受斜面的摩擦力先减小,后增大.弹力逐渐增大.物块所受斜面的作用力与重力和力F 的合力大小相等,逐渐增大. 总结: 1、合力与分力的关系 ?? ???)化,合力同时发生变化力瞬时对应。(分力变瞬时性:各个分力与合一个物体而言力与合力都是相对于同用在同一个物体上,分同体性:各个分力是作果相同果与各个分力的作用效等效性:合力的作用效 等效替代法 例题3:对力的合成的理解 如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角。若此人所受重力为,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为( )。

高一物理沪科版必修一4.2 怎样分解力教案

4.2 怎样分解力 [教学目标] 1.知识与技能: (1)知道什么是分力及力的分解的含义。 (2)理解并能按照力的实际作用效果来分解力. (3)通过运用DIS实验系统探究力的分解规律,学会应用新的信息采集和处理方式。2.过程和方法: (1)通过运用DIS实验系统探究力的分解规律的过程,感悟力的分解是一等效替代的方法。 (2)通过设计简单的实验解决物理问题,认识物理实验在物理学发展过程中的作用。(3)通过矢量相加法则的学习,认识数学工具在物理学的作用。 3、情感、态度、价值观: (1)养成互相合作的团队精神,培养学生的创新意识 (2)培养学生将物理知识应用于实际的意识 [教学重点与难点] (1)探究力的分解的规律 (2)会利用力的分解的规律解决实际问题 教学过程设计: 一、情景引入: 如图1所示,在地面上放有一大木箱,先让一个力气较大的同学上来推,没有推动。再让一个力气小的同学上来,将用铰链相连的两块长木板,构成一个人字形,然后,请他往人字形的顶端一站.

结果:木箱被推动了。 是什么原因呢?解释这个谜底,需要运用力的分解的知识。 二、授新课: 1、什么是力的分解? 让学生阅读课文,了解什么是力的分解。运用类比法来比较力的合成与力的分解,使学生知道力的分解是力的合成的逆运算。都符合平行四边形法则。如表格 力的合成与力的分解的对比 力的合成力的分解 不同点在两个力的大小、方向都确定的情况 下,它们的合力是唯一的。一个力分解成两个力有无数种分解,即力的分解不是唯一的。 相同点都遵守平行四边形定则联系两者互为逆运算。 2、力的分解是按力的实际作用效果来分解的 例1:组织学生讨论开始时的推木箱问题 教师可引导学生,: (1)木箱如何放置的? (2)人的重力产生的作用效果是怎样的?

高中物理专题练习-力的合成和分解专题复习

力的合成和分解 1.力的合成 【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. 【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. 练习: 1 .有两个大小恒定的力,作用在一点上,当两力同向时,合力为A ,反向时合力为B ,当两力相互垂直时,其合力大小为 ( ) A .22B A + B .2/)(2 2B A + C . B A + D .2/)(B A + 2.有两个大小相等的共点力F 1和F 2,当它们夹角为90°时的合力为F ,它们的夹角变为 120°时,合力的大小为 ( ) A .2F B .(2/2)F C . 2F D . 3/2F 3.下列几组共点力分别作用在一个物体上,有可能使物体达到平衡状态的是 ( ) A .7 N ,5 N ,3 N B .3 N ,4 N ,8 N C .4 N ,10 N ,5 N D .4 N ,12 N ,8 N 【例题】四个共点力的大小分别为2N 、3N 、4N 、6N ,它们的合力最大值为_______,它们的合力最小值为_________。 【例题】四个共点力的大小分别为2N 、3N 、4N 、12N ,它们的合力最大值为_______,它们的合力最小值为________ 练习: 1.关于合力和分力的关系,下列说法正确的是 ( ) A .合力的作用效果与其分力作用效果相同 B .合力大小一定等于其分力的代数和 C .合力可能小于它的任一分力 D .合力可能等于某一分力大小 2.关于两个大小不变的共点力与其合力的关系,下列说法正确的是 ( ) A .合力大小随两力夹角增大而增大 B .合力的大小一定大于分力中最大者 C .两个分力夹角小于180°时,合力大小随夹角减小而增大

高一物理力的合成与分解基础知识讲解

高一物理力的合成与分解基础知识讲解 【学习目标】 1. 知道合力与分力的概念 2. 知道平行四边形定则是解决矢量问题的方法,学会作图,并能把握几种特殊情形 3. 知道共点力,知道平行四边形定则只适用于共点力 4. 理解力的分解和分力的概念,知道力的分解是力的合成的逆运算 5. 会用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力 6. 能区别矢量和标量,知道三角形定则,了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的 【要点梳理】 要点一、力的合成 要点诠释: 1.合力与分力 ①定义:一个力产生的效果跟几个力的共同作用产生的效果相同,则这个力就叫那几个力的合力,那几个力叫做分力。 ②合力与分力的关系。 a.合力与分力是一种等效替代的关系,即分力与合力虽然不同时作用在物体上,但可以相互替代,能够相互替代的条件是分力和合力的作用效果相同,但不能同时考虑分力的作用与合力的作用。 b.两个力的作用效果可以用一个力替代,进一步想,满足一定条件的多个力的作用效果也可由一个力来替代。 2.力的合成 ①定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成。 ②说明:力的合成的实质是找一个力去替代作用在物体上的几个已知的力,而不改变其作用效果的方法。 3.平行四边形定则 ①内容:两个力合成时,以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代表合力的大小和方向,这个法则叫做平行四边形定则。 说明:平行四边形定则是矢量运算的基本法则。 ②应用平行四边形定则求合力的三点注意 a.力的标度要适当; b.虚线、实线要分清,表示分力和合力的两条邻边和对角线画实线,并加上箭头,平行四边形的另两条边画虚线; c.求合力时既要求出合力的大小,还要求出合力的方向,不要忘了用量角器量出合力与某一分力间的夹角。要点二、共点力 要点诠释: 1.共点力:一个物体受到两个或更多个力的作用,若它们的作用线交于一点或作用线的延长线交于一点,这一组力就是共点力。 2.多个力合成的方法: 如果有两个以上共点力作用在物体上,我们也可以应用平行四边形定则求出它们的合力:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,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。 说明: ①平行四边形定则只适用于共点力的合成,对非共点力的合成不适用。 ②今后我们所研究的问题,凡是涉及力的运算的题目,都是关于共点力方向的问题。 3.合力与分力的大小关系: 由平行四边形可知:F1、F2夹角变化时,合力F的大小和方向也发生变化。 (1)合力F的范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2。

力的合成与分解专题复习(含答案)

专题复习力的合成与分解 【题文】(理综卷·2015届广东省广州市第六中学高三上学期第一次质量检测(2014.09))15.如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G,则椅子对他的作用力大小为 A.G B.G sinθ C.G cosθ D.G tanθ 【知识点】力的合成.B3 B4 【答案解析】A 解析:人受多个力处于平衡状态,人受力可以看成两部分,一部分是重力,另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力.根据平衡条件得椅子各部分对他的作用力的合力与重力等值,反向,即大小是G.故选:A. 【思路点拨】人受多个力处于平衡状态,合力为零.人受力可以看成两部分,一部分是重力,另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力.根据平衡条件求解.通过受力分析和共点力平衡条件求解,注意矢量叠加原理. 【题文】(理综卷·2015届广东省广州市第六中学高三上学期第一次质量检测(2014.09))20.在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑半圆球B,整个装置处于平衡状态.已知A、B两物体的质量分别为M和m,则下列说法正确的是 A.A物体对地面的压力大小为Mg B.A物体对地面的压力大小为(M+m)g C.B物体对A物体的压力小于Mg D.A物体对地面的摩擦力可能大于Mg 【知识点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.B3 B4 B7

【答案解析】 BD 解析: 对B 物体受力如右上图,根据合力等于0,运用合成法得,墙壁对B 的弹力N 1=mgtanα,A 对B 的弹力N 2=cos mg .则B 物体对A 的压力大于mg . 对整体分析得,地面的支持力N 3=(M+m )g ,摩擦力f=N 1=mgtanα<mg .因为m 和M 的质量大小未知,所以A 物体对地面的摩擦力可能大于Mg .故A 、C 错误,B 、D 正确.故选BD . 【思路点拨】隔离对B 分析,根据合力为零,求出A 对B 的弹力,墙壁对B 的弹力,再对整体分析,求出地面的支持力和摩擦力.解决本题的关键能够合适地选择研究对象,正确地进行受力分析,抓住合力为零,运用共点力平衡知识求解. 【题文】(理综卷·2015届广东省广州市第六中学高三上学期第一次质量检测(2014.09)) 21.右下图是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图.使用时,用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上.撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚,关于该过程中撑竿对涂料滚的推力F 1,涂料滚对墙壁的压力F 2,以下说法中正确的是 A .F 1增大 B .F 1减小 C .F 2增大 D .F 2减小 【知识点】共点力平衡的条件及其应用.B3 B4 【答案解析】BD 解析: 以涂料滚为研究对象,分析受力情况,作出力图.设撑轩与墙壁

知识讲解 力的合成与分解 (基础)

力的合成与分解 【学习目标】 1. 知道合力与分力的概念 2. 知道平行四边形定则是解决矢量问题的方法,学会作图,并能把握几种特殊情形 3. 知道共点力,知道平行四边形定则只适用于共点力 4. 理解力的分解和分力的概念,知道力的分解是力的合成的逆运算 5. 会用作图法求分力,会用直角三角形的知识计算分力 6. 能区别矢量和标量,知道三角形定则,了解三角形定则与平行四边形定则的实质是一样的 【要点梳理】 要点一、力的合成 要点诠释: 1.合力与分力 ①定义:一个力产生的效果跟几个力的共同作用产生的效果相同,则这个力就叫那几个力的合力,那几个力叫做分力。 ②合力与分力的关系。 a.合力与分力是一种等效替代的关系,即分力与合力虽然不同时作用在物体上,但可以相互替代,能够相互替代的条件是分力和合力的作用效果相同,但不能同时考虑分力的作用与合力的作用。 b.两个力的作用效果可以用一个力替代,进一步想,满足一定条件的多个力的作用效果也可由一个力来替代。 2.力的合成 ①定义:求几个力的合力的过程叫做力的合成。 ②说明:力的合成的实质是找一个力去替代作用在物体上的几个已知的力,而不改变其作用效果的方法。 3.平行四边形定则 ①内容:两个力合成时,以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代表合力的大小和方向,这个法则叫做平行四边形定则。 说明:平行四边形定则是矢量运算的基本法则。 ②应用平行四边形定则求合力的三点注意

a.力的标度要适当; b.虚线、实线要分清,表示分力和合力的两条邻边和对角线画实线,并加上箭头,平行四边形的另两条边画虚线; c.求合力时既要求出合力的大小,还要求出合力的方向,不要忘了用量角器量出合力与某一分力间的夹角。 要点二、共点力 要点诠释: 1.共点力:一个物体受到两个或更多个力的作用,若它们的作用线交于一点或作用线的延长线交于一点,这一组力就是共点力。 2.多个力合成的方法: 如果有两个以上共点力作用在物体上,我们也可以应用平行四边形定则求出它们的合力:先求出任意两个力的合力,再求出这个合力跟第三个力的合力,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。 说明: ①平行四边形定则只适用于共点力的合成,对非共点力的合成不适用。 ②今后我们所研究的问题,凡是涉及力的运算的题目,都是关于共点力方向的问题。 3.合力与分力的大小关系: 由平行四边形可知:F1、F2夹角变化时,合力F的大小和方向也发生变化。 (1)合力F的范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2。 ①两分力同向时,合力F最大,F=F1+F2。 ②两分力反向时,合力F最小,F=|F1-F2|。 ③两分力有一夹角θ时,如图甲所示,在平行四边形OABC中,将F2平移到F1末端,则F1、F2、F围成一个闭合三角形。如图乙所示, 由三角形知识可知;|F1-F2|<F<F1+F2。 综合以上三种情况可知: ①|F1-F2|≤F≤F1+F2。 ②两分力夹角越大,合力就越小。 ③合力可能大于某一分力,也可能小于任一分力.

高中物理教学设计模板

高中物理教学设计模板 高中物理的教学方式对于学生们而言影响十分的大,那么高中物理的教学设计到底应该怎么开展呢?下面是小编推荐给大家的高中物理教学设计模板,希望大家有所收获。 篇一:高中物理教学设计模板 教学目标: (一):知识与技能: 1、知道力的分解的含义。并能够根据力的效果分解力 2、通过实验探究,理解力的分解,会用力的分解的方法分析日常生活中的问题。 3、培养观察、实验能力;以及利用身边材料自己制作实验器材的能力 (二)过程与方法: 1、通过经历力的分解概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学研究过程中的作用。 2、通过经历力的分解科学探究过程,认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物理问题,验证物理规律。 (三)情感态度与价值观 1、培养学生实事求是的科学态度。

2、通过学习,了解物理规律与数学规律之间存在和谐美,领略自然界的奇妙与和谐。 3、发展对科学的好奇心与求知欲,培养主动与他人合作的精神,能将自己的见解与他人交流的愿望,培养团队精神。 设计意图 为什么要实施力的分解?关于如何依据力的作用效果实施分解?这既是本课节教学的内容,更是该课节教学的重心!很多交换四认为只要教会学生正交分解就可以了,而根据力的效果分解没有必要,所以觉得这一节根本不需要教。其实本节内容是一个很好的科学探究的材料。本人对这节课的设计思路如下:受伽利略对自由落体运动的研究的启发,按照伽利略探究的思路:“猜想――验证”,本节课主要通过学生的猜想――实验探究得出力的分解遵循平行四边形定则,让学生通过实验自己探究出把一个理分解应该根据力的效果来分解。同时物理是一门实验学科,本节课通过自己挖掘生活中的很多材料,设计了一些很有趣而且效果非常好实验让学生动手做,亲身去体验和发现力的分解应该根据什么来分解。同时也让学生了解到做实验并不是一定要有专门的实验室,实验的条件完全可以自己去创造,从而激发学生做实验的兴趣。 教学流程 一. 通过一个有趣的实验引入新课:激发学生的兴趣 【实验】“四两拨千斤” (两位大力气男同学分别用双手拉住绳子两端,一位女生在绳

高一物理(上)--力的合成与分解 全面的讲解

力的合成与分解 一日常生活中一个物体通常会受到几个力的共同作用,比如两个同学可以共同提起一桶水,也可以让一个同学提起这桶水,我们可以说两个同学提水桶的力与一个同学提水桶的力产生的效果是相同的。若一个力产生的效果与原来几个力产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力。求几个力的合力的过程或求合力的方法,叫做力的合成。 合力与分力的关系是在“改变运动状态”效果上可以等效替代。只要效果相同,都可以进行代换。由于力是矢量,力的合成并非是简单的代数相加,而要遵循平行四边形定则,一切矢量的运算都遵循这个定则。 如果两个分力的大小不变,夹角越大,合力就越小;夹角越小,合力越大;合力可能大于任何一个分力,也可能小于任何一个分力,也可能介于两个分力之间,若两个分力的大小分别为F1、F2,则当两个力的方向相同时,合力最大,为F1+F2,若两个分力的方向相反,则合力的取值最小为F1-F2的绝对值,方向与较大的那个分力方向相同。当两个分力的夹角在0O和1800之间,则合力的大小在上述最大值和最小值之间变化,即其合力F的变化范围是:|F1-F2|≤F≤F1+F2。比如5N、8N两个力的合力最小值可以是3N,最大值可以是13N,在这个例子中,合力显然可以比任一个分力都小。 若三个力合成,合力的大小变化范围会更复杂些,可以先将其中任意两个力合成,则这两个力的合力有个范围,若第三个力正好在这个范围内,则三力的合力最小值为0,若第三个力不在这个范围内,则三力的合力最小值为第三个力与前两个力合力的最大值之差。比如2N,4N,5N三力的合成,若先将2N,4N 合成,它们合力的范围在2N和6N之间,第三个力5N正好在这个范围内,当前两个力的合力大小正好为5N,方向与第三个力的方向相反时,三力的合力为0。若三力的方向相同,它们的合力最大值为三力的代数和11N。又比如2N,4N,7N三力的合成,若先将2N,4N合成,它们合力的范围在2N和6N之间,第三个力7N并不在这个范围内,当前两个力的合力取最大值6N,第三个力7N与之方向相反时,三力的合力最小值为这两者之差1N。若三力的方向相同,它们的合力最大值为三力的代数和13N。

力的合成和分解解题技巧.docx

力的合成和分解解题技巧 一.知识清单: 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, F 1F F 则这 n 个力的合力为零。F1 ( 3)共点的两个力合力的大小范围是O F 2O F 2 |F -F | ≤F 合≤F + F 1212 ( 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。 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。 (2)两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分 解为无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果来分解。 (3)几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向,求两 个分力的大小时,有唯一解。 ②已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。 ③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解不惟一。 ④已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求这个分力的方向和另一个分力的大小 时,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则分析力最小值的规律: ①当已知合力 F 的大小、方向及一个分力 F 1的方向时,另一个分力 F 2取最小值的条件是两分力垂直。如图所示, F2的最小值为: F2min =F sinα ②当已知合力 F 的方向及一个分力 F 1的大小、方向时,另一个分力F 2取最小值的条件

知识讲解-力的合成与分解-(基础)word版本

力的合成与分解 要点一、力的合成 要点诠释: 合力与分力 ①定义:一个力产生的效果跟几个力的共同作用产生的效果相同,则这个力就叫那几个力的合力,那几个力叫做分力。 ②合力与分力的关系:等效替代。 要点二、共点力 要点诠释: 1.共点力:一个物体受到两个或更多个力的作用,若它们的作用线交于一点或作用线的延长线交于一点,这一组力就是共点力。 说明: ①平行四边形定则只适用于共点力的合成,对非共点力的合成不适用。 ②今后我们所研究的问题,凡是涉及力的运算的题目,都是关于共点力方向的问题。 2.合力与分力的大小关系: 由平行四边形可知:F1、F2夹角变化时,合力F的大小和方向也发生变化。 (1)合力F的范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2。 ①两分力同向时,合力F最大,F=F1+F2。 ②两分力反向时,合力F最小,F=|F1-F2|。 ③两分力有一夹角θ时,如图甲所示,在平行四边形OABC中,将F2平移到F1末端,则F1、F2、F围成一个闭合三角形。如图乙所示, 由三角形知识可知;|F1-F2|<F<F1+F2。 综合以上三种情况可知: ①|F1-F2|≤F≤F1+F2。 ②两分力夹角越大,合力就越小。 ③合力可能大于某一分力,也可能小于任一分力. 要点三、力的分解 要点诠释: 力的分解定则:平行四边形定则,力的分解是力的合成的逆运算. 两个力的合力唯一确定,一个力的两个分力不是唯一的,如果没有其他限制,对于一条对角线,可以作出无数个不同的平行四边形(如图所示).即同一个力F可以分解成无数对大小、方向不同的分力.

要点四、实际分解力的方法 要点诠释: 1.按效果进行分解 在实际分解中,常将一个力沿着该力的两个效果方向进行分解,效果分解法的方法步骤: ①画出已知力的示意图; ②根据此力产生的两个效果确定出分力的方向; ③以该力为对角线作出两个分力方向的平行四边形,即作出两个分力. 2.利用平行四边形定则求分力的方法 ①作图法:利用平行四边形作出其分力的图示,按给定的标度求出两分力的大小,用量角器量出各分力与已知力间的夹角即分力的方向. ②计算法:利用力的平行四边形定则将已知力按几何方法求解,作出各力的示意图,再根据解几何知识求出各分力的大小,确定各分力的方向. 由上可知,解决力的分解问题的关键是根据力的作用效果,画出力的平行四边形,接着就转化为一个根据已知边角关系求解的几何问题.因此其解题的基本思路可表示为 3.实例 分析 地面上物体受斜向上的拉力F ,拉力F 一方面使物体沿水平地 面前进,另一方面向上提物体,因此拉力F 可分解为水平向前 的力F 1和竖直向上的力F 2 质量为m 的物体静止在斜面上,其重力产生两个效果:一是使 物体具有沿斜面下滑趋势的分力F 1;二是使物体压紧斜面的分 力F 2,1F mg sin α=,2F mg cos α= 质量为m 的光滑小球被竖直挡板挡住而静止于斜面上时.其重 力产生两个效果:一是使球压紧板的分力F 1;二是使球压紧斜 面的分力F 2,1F mg tan α=,2cos =mg F α 质量为m 的光滑小球被悬线挂靠在竖直墙壁上,其重力产生两 个效果:一是使球压紧竖直墙壁的分力F 1;二是使球拉紧悬线 的分力F 2,1F mg tan α=,2cos mg F α= A 、 B 两点位于同一平面上,质量为m 的物体由AO 、BO 两线拉 住,其重力产生两个效果:一是使物体拉紧AO 线的分力F2; 二是使物体拉紧BO 线的分力质量为m 的物体被支架悬挂而静 止,其重力产生两个效果:一是拉伸AB 的分力F 1;二是拉伸 BC 的分力F 2,122sin mg F F α==

高中物理《力的合成与分解》教案

力的合成与分解【同步教育信息】 一. 本周教学内容: 力的合成与分解 二. 知识要点: 理解力的合成和合力的概念。掌握力的平行四边形定则。会用作图法求共点力的合力,会用三角形知识计算合力。知道合力大小与分力间夹角关系,知道矢量概念。理解力的分解和分力概念。理解力的分解是力的合成的逆运算,遵循力的平行四边形定则。能根据力的实际作用效果进行力的分解。会计算分力大小。 三. 学习中注意点: (一)力的合成、合力与分力 1. 合力与分力:如果一个力作用在物体上,产生的效果,与另外几个力同时作用于这个物体上产生的效果相同,原来的一个力就是另外几个力的合力。另外几个力叫分力。 合力是几个力的等效力,是互换的,不是共存的。 2. 共点力:几个力的作用点相同,或几个力的作用线相交于一个点,这样的力叫共点力。 3. 力的合成:求几个共点力的合力的过程叫力的合成。 力的合成就是在保证效果相同的前提下,进行力的替代,也就是对力进行化简,使力的作用效果明朗化。 现阶段只对共点(共面)力进行合成。

4. 平行四边形定则:两个共点力的合力与分力满足关系是:以分力为邻边做平行四边形,以共点顶向另一顶点做对角线,即为合力。这种关系叫平行四边形定则。 5. 力的合成方法:几何作图法,计算法。 6. 多个力的合成先取两个力求合力,再与第三个力求合力,依次进行下去直到与最后一个分力求得的合力就是多个力的合力。 7. 力是矢量:有大小有方向遵循平行四边形定则。凡矢量有大小有方向还要遵循平行四边形定则。 (二)力的分解 1. 力的分解:由一个已知力求分力的过程叫力的分解。 2. 力的分解中分力与合力仍遵循平行四边形定则,是力的合成的逆运算。 3. 分解一个力时,对分力没有限制,可有无数组分力。 4. 分解力的步骤 (1)根据力作用效果确定分力作用的方向,作出力的作用线。 (2)根据平行四边形定则,作出完整的平行四边形。 (3)根据数学知识计算分力 5. 一个力分解为二个分力的几种情况 (1)已知合力及两分力方向,求分力大小,有唯一定解。 (2)已知合力及一个分力的大小方向,求另一分力大小方向,有唯一定解。 (3)已知合力及一个分力方向,求另一分力,有无数组解,其中

高一物理力的合成与分解测试卷

一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得6分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.) 1.有两个共点力,F1=2 N,F2=4 N,它们的合力大小可能是() A.1 N B.5 N C.7 N D.9 N 2.关于几个力与其合力的说法正确的是() A.合力的作用效果跟原来那几个力共同作用的效果相同 B.合力与原来那几个力同时作用在物体上 C.合力的作用可以代替那几个力的作用 D.求几个力的合力遵循平行四边形定则 3.大小分别是5 N、7 N、9 N的三个力的合力F的大小范围是() A.2 N≤F≤20 N B.3 N≤F≤21 N C.0≤F≤20 N D.0≤F≤21 N 4.下列关于矢量和标量的说法正确的是() A.既有大小又有方向的物理量叫矢量 B.矢量的大小可以直接相加,矢量的方向应遵循平行四边形定则 C.矢量求和用平行四边形定则,标量求和用代数法 D.只用大小就能完整描述的物理量是标量 5.两个共点力F1和F2,其合力为F,则下列说法正确的是() A.合力一定大于任一分力 B.合力有可能小于某一分力 C.分力F1增大,而F2不变,且它们的夹角不变时,合力F一定增大 D.当两分力的大小不变时,增大两分力间的夹角,合力一定减小 6.如图所示,质量为10 kg的物体在水平面上向右运动,此时物体还受到一个向左、大小为20 N的水平推力,物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2,则物体水平方向受的合力是() A.20 N,水平向左 B.19.6 N,水平向左 C.39.6 N,水平向左 D.0.4 N,水平向左 7.将一个已知力分解,下列哪种情况它的两个分力是唯一的() A.已知一个分力的大小和方向 B.已知一个分力的大小和另一个分力的方向 C.已知两个分力的大小 D.已知两个分力的方向,并且不在一条直线上 8.将一个力F分解为两个不等于零的分力,下列情况中,哪种分解法是不可能的() A.两个分力之一垂直于F B.两个分力与F都在同一条直线上 C.一个分力的大小与F大小相同 D.一个分力与F相同 9.将已知力F分解为F1、F2两个分力,如果已知F1的大小及F2与F的夹角θ,且θ<90°,则下列说法正确的是() A.当F1<Fsinθ时,F2一定有两个解 B.当F>F1>Fsinθ时,F2一定有两个解 C.当F1<Fsinθ时,F2有唯一解 D.当F1<Fsinθ时,F2无解 10.物体处在斜面上(静止或运动)时,通常把物体受的重力分解为两个分力,关于这个分解,下列说法正确的是()

力的合成和分解专题复习

力的合成和分解 一.物体受力分析 1.明确研究对象 2.隔离研究对象 3.按顺序分析 4.防止添力和漏力 二.力的合成和分解 1.原则:等效替代。 2.方法:平行四边形法则、解三角形(主要是直角三角形)、公式法、正交分解法 3、力的合成 ⑴.同一直线上两力的合成 ⑵.互相垂直的两力的合成:解直角三角形。 ⑶.互成角度的两力的合成(《金版教程》P16 ⑶ ) 4、力的分解 ⑴.斜面上重物的重力的分解: ⑵.斜向上方(或斜向下方)的力的分解: ⑶.正交分解:正交分解法求合力,在解决多个力的合成时,有明显的优点。在运用牛顿第二定律解题时常常用到。 建立直角坐标系,将力向两个坐标轴分解,转化为同一直线上的力的合成。 5.合力和分力的关系 ①.合力与分力是从力对同一物体产生的作用效果相同来定义的,因此,作用在不同物体上的力,不能合成,因为它们的作用效果不会相同。 ②.一个力被合力(或分力)替代后,本身不再参与计算,以免重复。 ③.合力不一定大于分力。合力既可能大于分力,也可能等于或小于分力。 例3、作用于同一质点上的三个力,大小分别是20N、15N和10N,它们的方向可以变化,则该质点所受这三个力的合力 A、最大值是45N; B、可能是20N; C、最小值是5N; D、可能是0. 练习:1、在研究共点力合成的实验中,得到如图所示的合力F与两力夹角θ的关系图线,则下列说法 正确的是: A、2N≤F≤14N; B、2N≤F≤10N;

C 、两分力大小分别为2N 和8N ; D 、两分力大小分别为6N 和8N. 2、如右图所示,一个物体由绕过定滑轮的绳拉着,分别用图中所示的三种情况拉住,在这三种情况下,若绳的张力分别为T 1、T 2、T 3,轴心对定滑轮的支持力分别为N 1、N 2、N 3。滑轮的质量和摩擦均不计,则: A 、T 1=T 2=T 3,N 1>N 2>N 3; B 、T 1>T 2>T 3,N 1=N 2=N 3; C 、T 1=T 2=T 3,N 1=N 2=N 3; D 、T 1

《力的分解》教学设计【高中物理必修1(人教版)】

《力的分解》教学设计 教材分析 力的分解是力的合成的逆预算,是求一个已知力的两个分力。在对已知力进行分解时对两个分力的方向的确定,是根据力的作用效果进行的。在前一节力的合成学习的基础上,学生对于运算规律的掌握会比较迅速,而难在是对于如何根据力的效果去分解力,课本上列举两种情况进行分析,一个是水平面上物体受到斜向拉力的分解,一个是斜面上物体所收到的重力的分解,具有典型范例作用。 教学目标 1.理解力的分解与力的合成互为逆运算,都是力的等效代替,满足力的平行四边形定则。 2.了解力的分解具有惟一性的条件。 3.掌握按力的效果进行力的分解的方法。 教学重难点 1.重点:在具体问题中如何根据力的实际作用效果和力的平行四边形定则进行力的分解 2.难点:如何确定分力的方向 课前准备 铅笔、细绳、重物等 教学过程 一、引入 为什么高大的立交桥要建有很长的引桥呢? 二、复习回顾 什么叫合力? 什么叫力的合成?

力的合成遵循什么法则? 如果原来几个力产生的效果跟一个力产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力。求几个力的合力叫做力的合成。遵循平行四边形定则。 三、新课教学 1.力的分解 (1)几个力共同作用的效果如果跟原来一个力产生的效果相同,那么这几个力就叫做原来那几个力的分力。 (2)求一个已知力的分力叫做力的分解。 (3)力的分解是力的合成的逆运算,力的分解也是遵循平行四边形定则的。 2.思考:我们知道不论有多少个共点力都可以用一个合力来等效替代,换句话说也就是:力的合成是唯一的。 那么力的分解是否也是唯一的呢? 若没有限制,同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力。 4.实际情况中如何根据力的作用效果进行分解? 情景1:木匠利用刨子刨木头,对木匠对刨子的作用力进行分解 情景2:人力拉扯车时,人习惯用斜向上的拉力去拉车子,对人对车的拉力进行分解

高中物理必修一力的合成习题(附答案)

力的合成 如图5所示,六个力的合力为 N,若去掉1N的那个分力,别其余五个力的合力为,合力的方向是。 图5 解析:因为这六个力中,各有两个力方向相反,故先将任意两个方向相反的力合成,然后再求合力。 由图看出,任意两个相反的力合力都为3N,并且互成120°,所以这六个力的合力为零。 因为这六个力的合力为零,所以,任意五个力的合力一定与第六个力大小相等,方向相反。由此得,去掉1N的那个分力后,其余五个力的合力为1N,方向与1N的分力的方向相反。 答案:零;1N;与1N的分力的方向相反 【典型例题】 [例1] 力F l=4N,方向向东,力F2=3N,方向向北。求这两个力合力的大小和方向。 解析:本题可用作图法和计算法两种方法求解。 (1)作图法 ①用lcm长的线段代表1N,作出F l的线段长4cm,F2的线段长3cm,并标明方向,如图1所示。 图1 ②以F1和F2为邻边作平行四边形,连接两邻边所夹的对角线。 ③用刻度尺量出表示合力的对角线长度为5.1cm,所以合力大小F=1N×5.1=5.1N。 ④用量角器量得F与F2的夹角α=53°。 即合力方向为北偏东53°。 (2)计算法 分别作出F l、F2的示意图,如图2所示,并作出平行四边形及对角线。 在直角三角形中 F==N=5N, 合力F与F2的夹角为α,则tan== 查表得α=53°。 图2 点评:

①应用作图法时,各力必须选定同一标度,并且合力、分力比例适当,虚线、实线分清。 ②作图法简单、直观,但不够精确。 ③作图法是物理学中的常用方法之一。 ④请注意图1与图2的区别。 [例2] 两个共点力F1与F2,其合力为F,则() A. 合力一定大于任一分力 B. 合力有可能小于某一分力 C. 分力F1增大,而F2不变,且它们的夹角不变时,合力F一定增大 D. 当两分力大小不变时,增大两分力的夹角,则合力一定减小 解析:本题可采用特殊值法分析:若F1=2N,F2=3N,则其合力的大小范围是1N≤F≤5N,故选项A错误,B正确;当F1与F2反向时,F=F2-F1=1N,若增大F1至F'l=3N,则F=F2-F'1=0,合力反而减小,故选项C错误:当F1至F2间夹角为0°时,合力最大,为5N;当F1、F2间的夹角增大为180°时,合力最小为1N,说明随着F1与F2间的夹角的增大,其合力减小,故D正确。 答案:B、D [例3] 有两个大小不变的共点力F1和F2,它们合力的大小F合随两力夹角变化情况如图3所示,则F1、F2的大小分别为多少? 图3 解析:对图的理解是解题的关键。其中两个力的夹角为0,弧度(0°)与弧度(180°)时含义要搞清。 当两力夹角为0°时,F合=F l+F2,得到F l+F2=12N ①当两力夹角为180°时;得到F1-F2=4N或F2-F1=4N ②由①②两式得F l=8N,F2=4N,或F l=4N,F2=8N。故答案为8N、4N 或4N、8N。 点评:因F1与F2的大小关系不清楚,故有两组解。 [例4] 两个共点力的大小分别为F1和F2,作用于物体的同一点。两力同向时,合力为A,两力反向时,合力为B;当两力互相垂直时合力为() A. B. C. D. 解析:由题意知F1+F2=A,F l—F2=B,故F l=,F2=。 当两力互相垂直时,合力F=== 答案:B [例5] 水平横梁一端插在墙壁内,另一端装小滑轮且一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物,∠CBA=30°,如图4所示,则滑轮受到绳子的作用力为(g=10N/kg)()

高一物理力的合成与分解专题训练含答案

高一物理力的合成与分解专题课堂检测5 1.2008年北京奥运会,我国运动员陈一冰勇夺吊环冠军,其中有一个高难度的动作就是先 双手撑住吊环,然后身体下移,双臂缓慢张开到如图所示位置,则在两手 之间的距离增大过程中,吊环的两根绳的拉力F T(两个拉力大小相等)及它 们的合力F的大小变化情况为() A.F T增大,F不变B.F T增大,F增大 C.F T增大,F减小D.F T减小,F不变 2.如图所示,ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架,其中CA、 CB边与竖直方向的夹角均为θ.P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上,两根细绳的一端分别系在P、Q环上,另一端和一绳套系在一起,结点为O.将质量为m的钩码挂在绳套上,OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示,若l1∶l2=2∶3,则两绳受到的拉力之比F1∶F2等于() A.1∶1 B.2∶3 C.3∶2 D.4∶9 12级物理课堂检测6 1.如图所示,质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上,质点与半球体间的动摩擦 因数为μ,质点与球心连线与水平地面的夹角为θ,则下列说法正确的是() A.质点所受摩擦力大小为μmg sin θ B.质点对半球体的压力大小为mg cos θ C.质点所受摩擦力大小为mg sin θD.质点所受摩擦力大小为mg cos θ 2. 重150 N的光滑球A悬空靠在墙和木块B之间,木块B的重力为1 500 N, 且静止在水平地板上,如图所示,则() A.墙所受压力的大小为150 3 N B.木块A对木块B压力的大小为150 N C.水平地板所受的压力为1 500 N D.木块B所受摩擦力大小为150 3 N 12级物理课堂检测7 1.如图所示,物体M在斜向右下方的推力F作用下,在水平地面上恰好做匀速运动,则推力F和物体M受到的摩擦力的合力方向是() A.竖直向下B.竖直向上C.斜向下偏左D.斜向下偏右 2.如图0所示,物体A置于倾斜的传送带上,它能随传送带一起向上或向下做匀 速运动,下列关于物体A在上述两种情况下的受力描述,正确的是() A.物体A随传送带一起向上运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下 B.物体A随传送带一起向下运动时,A所受的摩擦力沿斜面向下 C.物体A随传送带一起向下运动时,A不受摩擦力作用 D.无论传送带向上或向下运动,传送带对物体A的作用力均相同

相关文档
相关文档 最新文档