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人教版高一物理《力的合成与分解》习题与详解

人教版高一物理《力的合成与分解》习题与详解
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高一物理《力的合成与分解》专题辅导

知识要点梳理

知识点一——合力与分力、共点力

1、合力与分力

几个力共同作用的效果与某一个力单独作用的效果相同,则这一个力就叫做那几个力的合力。那几个力称为这一个力的分力

2、共点力

如果几个力同时作用在物体上的同一点或者它们的作用线相交于同一点,我们就把这几个力叫做共点力。

知识点二——力的合成

1、同一直线上两个力的合成

若两个力同方向, F =F1 +F2,方向与分力的方向相同

若两个力反方向,,方向与分力大的方向相同

2、不在同一直线上两个力的合成,满足平行四边形定则

若两个分力大小分别为F1、F2,夹角为,

则两个力合力的大小

讨论:

a.当θ=00时,F =F1 +F2

b. 当θ=1800时,

c. 当θ=900时,

d. 当θ=1200时,且F1 =F2时,F = F1 =F2

e.当θ在00∽1800内变化时,当θ增大时,F随之减小,θ减小时,F随之增大

知识点三——力的分解

1、求一个已知力的分力叫做力的分解。力的分解是力的合成的逆运算。力的分解同样也遵守平行四边形定则。

2、把一个力分解成两个分力,仅是一种等效替代关系,不能认为这两个分力有两个施力物体。同时分力的作用点也一定要和已知力的作用点相同。

3、力的分解时,应该根据力的实际效果来确定它的分力,因为分力与合力只有在相同作用效果的前提下才能够相互代替。因此力的分解的关键是找出力的作用效果。

常见的几种情况分析如下:

(1)斜面上的物体的重力一方面使物体沿斜面下滑,另一方面使物体紧压斜面,因此重力一般分解为沿斜面向下和垂直于斜面向下的两个力F1、F2,如图所示。

(2)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F1和竖直向上的力F2,如图所示。

(3)用绳子挂在墙上的篮球受到的重力G产生了两个效果,一个效果将绳子拉紧,另一个效果使球压墙,所以球的重力G可分解为斜向下拉绳子的力F1和水平压墙的力F2,如图所示。

(4)如图所示,电线OC对O点的拉力大小等于灯的重力,电线AO、BO都被拉紧,可见,OC上向下的拉力可分解为斜向下拉紧AO的力F1和水平向左拉紧BO的力F2。

4、当合力一定时,分力的大小和方向将随着分力间夹角的改变而改变。两个分力间的夹角越大,分力就越大;两个分力间的夹角越小,分力就越小。

知识点四——附加条件下力的分解

将力F分解,

(1)若已知两个分力的方向,有唯一解

(2)若已知一个分力的大小和方向,有唯一解

(3)若已知F1的大小和F2与F的夹角θ(θ为锐角),则

当F1

当F1=Fsinθ时,唯一解

当Fsinθ<F1<F时,有两解

当F1F时,唯一解

知识点五——正交分解法

正交分解法是根据力的实际作用效果,把一个已知力分解为两个互相垂直的分力。正交分解适用于各种矢量。在设定坐标后,可以将矢量运算转化成标量运算,所以正交分解是一种很有用的方法。正交分解法的一般程序:a.正确选定直角坐标系

b.分别将各个力投影到坐标轴上

c.分别求出x、y轴上的合力Fx、Fy

如图所示,将力F沿x轴和y轴两个方向分解,则

d.由勾股定理求合力

知识点六——实验验证力的平行四边形定则

实验目的:验证力的平行四边形定则

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。

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。

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。

规律方法指导

1.对等效替代法的认识

等效替代法是物理学中常用的方法,通过等效替代可以简化物理模型:用一个力替代几个力,简化物体的受力。等效替代强调的效果相同,这是等效代替法的灵魂。

2.任意两个力的合成

任意两个力的合成满足公式;当θ等于零时,合力等于两分力相加;当θ等于1800时,合力等于两分力相减的绝对值。

合力随两个分力夹角的增大而减小,因此两个力合力的范围

3.多个力的合成

力的合成满足平行四边形定则,如果是多个共点力求合力,可以用平行四边形定则先求出其中两个力的合力,然后同样再用平行四边形定则求这个力与第三个力的合力,直到把所有外力都合成为止,最后得到这些力的合力。

4.三个力合力的范围

对于三个力求合力的范围,可以先将任意两个力合成,然后看剩余的力是否在这两个力合力的范围内,若在,合力最小一定为零。若不在,将剩余的力与这两个力的合力作差,最小值就是最小的合力。合力最大值将所有的力求和即可。

5.力的分解时,应该根据力的实际效果来确定它的分力

力的分解时,应该根据力的实际效果来确定它的分力,因为分力与合力只有在相同作用效果的前提下才能够相互替代。因此力的分解的关键是找出力的作用效果。

6.力的分解是研究问题的一种方法

力的分解是研究问题的一种方法,在对物体进行受力分析时,切不可认为每一个分力都有施力物体,同时分力的作用点要和已知力的作用点相同。

7.验证力的平行四边形定则的实验中的注意问题

在验证力的平行四边形定则的实验中,两次必须使橡皮条伸长到同一位置O点,这样保证作用效果相同。用一个弹簧秤拉动时,拉力的方向一定与橡皮条的方向相同。

类型一——合力与分力的关系

1、关于合力的下列说法,正确的是:()

A.几个力的合力就是这几个力的代数和

B.几个力的合力一定大于这几个力中的任何一个力

C.几个力的合力可能小于这几个力中最小的力

D.几个力的合力可能大于这几个力中最大的力

思路点拨:合力与分力之间满足平形四边形定则

解析:力的合成不是代数运算,而是矢量运算。

答案:CD

总结升华:合力可以比分力大、可以比分力小、可以和分力的大小相等。

举一反三

【变式】关于合力与分力,下列说法正确的是:()

A.合力的大小一定大于每个分力的大小

B.合力的大小至少大于其中的一个分力

C.合力的大小可以比两个分力都大,也可以比两个分力都小

D.合力的大小不可能与其中的一个分力相等

思路点拨:合力与分力大小之间的关系存在多种可能。

解析:如果两个分力同方向,合力比任何一个分力都大;如果两个分力等大反方向,合力比任何一个分力都小;如果两个分力大小相等,夹角为1200,合力大小与分力大小相等。

答案:C

总结升华:不能理解为合力(合在一起)就一定比分力大,因为这是矢量合成

类型二——两个力合力的范围

2、5N和7N的两个力的合力可能是:()

A.3N B.13N C.2.5N D.10N

思路点拨:两个力合力的范围

解析:5N和7N的两个力的合力最小为2N,最大12N。

答案:ACD

总结升华:清楚两个力合力的范围,只要是界于这个范围之间的所有力都有可能,这是由于这两个力夹角的不同来决定的。

举一反三

【变式】两个力的合力最大值是10N,最小值是2N,这两个力的大小是______和______。

思路点拨:两个力同方向时,合力最大为二者之和;两个力反方向时,合力最小为二者之差的绝对值。

解析:设其中一个力为F1,另一个力为F2,则,,

解得:,

答案:6N、4N

总结升华:该题中两个力反方向求合力没有加绝对值,这是由于这两个力哪个大都可以。

类型三——三个力求合力

3、大小分别是5N、7N、9N的三个力合成,其合力F大小的范围是:()

A.2N ≤F ≤20N B.3N≤F ≤21N C.0N≤ F ≤20N D.0N ≤F ≤21N

思路点拨:三个力的合力,可以先将其中的两个力合成,然后与剩下的一个力再合成

解析:三力的合力求其大小的范围,则先确定两力合成的大小范围,5N和7N的合力F′最大值为12N,最小值为2N,也就是大小可能为9N,若是F′的方向与9N力的方向相反,这两力合成后的合力可能为零。若F′的大小为12N时,其方向与9N的方向相同时,合力的大小可能为21N,实际上就是三个力的方向相同的结果。综上所述,选项D正确。

总结升华:三个力求合力,先将其中任意两个力合成,然后看剩余的力是否在这两个力合力的范围内,若在,合力最小一定为零。若不在,将剩余的力与这两个力的合力作差,最小值就是最小的合力。合力最大值将所有的力求和即可。

举一反三

【变式】有三个力,F1=2N,F2=5N,F3=8N,则:()

A.F1可能是F2和F3的合力B.F2可能是F1和F3的合力

C.F3可能是F1和F2的合力D.上述说法都不对

思路点拨:看这个力是否是另两个力的合力,可以将这两个力合成,如果这个力在这个范围,这个力就可以是这两个力的合力

解析:将三个力中任意两个合成,第三个力都不在这个范围,因此A、B、C都不对。

答案:D

总结升华:三个力中其中一个能否是另两个的合力,可以先将另外两个力进行合成,观察这个力是否在这个范围,如果不在,这个力一定不是这两个力的合力。

类型四——矢量三角形

4:如图所示,F1、F2、F3组成了一个三角形,下列说法正确的是:()

A.F3是F1、F2的合力

B.F2是F1、F2的合力

C.F1是F2、F3的合力

D.以上都不对

思路点拨:根据平行四边形定则,合力和两个分力必构成一个封闭的矢量三角形,叫做力的三角形定则。如图所示

解析:在力的三角形图中,如果有两个顺向箭头,比如题中的F1和F2,这两个力就是分力;另一个力就是合力。

答案:A

总结升华:不标箭头的三角形不能确定谁是合力。

举一反三

【变式】如图所示,F1、F2、F3组成了一个三角形,关于这三个力的合力的大小,下列说法正确的是:()A.合力大小是F3

B.合力大小是2F3

C.合力大小是2F1

D.合力大小是2F2

思路点拨:在矢量三角形中要清楚谁是合力,谁是分力。

解析:F1和F2的合力是F3,F3与F3再合成就是2F3

答案:B

总结升华:如果在矢量三角形中,箭头完全顺向,这三个力的合力就是零。

类型五——依据力的作用效果分解

5、假设物体沿斜面下滑,根据重力的作用效果将重力分解,关于分解后的两个分力,下列叙述正确的是:()

A.平行于斜面方向使物体沿斜面下滑的力

B.垂直于斜面对斜面的压力

C.垂直于斜面使物体压紧斜面的力

D.物体至少要受到重力以及重力的两个分力三个力的作用

思路点拨:力的分解只是研究问题的一种方法,分力的作用点要和已知力的作用点相同。若考虑了分力的作用效果,就不能考虑合力的作用效果,或者考虑了合力的作用效果后,就不能考虑分力的作用效果,否则就是重复考虑了力的作用效果。

解析:重力的两个作用效果,可分解为平行于斜面方向使物体沿斜面下滑的力和垂直于斜面使物体压紧斜面的力。B答案在于分力的作用点作用于斜面上,作用点应保持不变,所以不正确。D答案重复考虑了力的作用效果答案:AC

总结升华:力的分解是研究问题的一种方法,在对物体进行受力分析时,切不可认为每一个分力都有施力物体,同时分力的作用点要和已知力的作用点相同。

举一反三

【变式】在光滑的斜面上自由下滑的物体受到的力是:()

A.重力、下滑力B.重力和斜面的支持力

C.重力、下滑力和斜面的支持力D.重力、支持力、下滑力和正压力

思路点拨:物体进行受力分析时,不能说物体既受到某一个力,还受到这个力的分力,因为分解只是研究问题的方法。

解析:该物体受到重力,还与斜面接触,由于斜面是光滑的,所以物体受到斜面对其的支持力。而下滑力是重力的一个分力,正压力是作用于斜面上的,所以不是物体受到的力。

答案:B

总结升华:受力时不要将合力与分力混在一起。

类型六——附加一些条件将力进行分解

6、如图,将力F分解成F1和F2,若已知F1的大小和F2与F的夹角θ(θ为锐角),则:()

A.当F1>Fsinθ时,有两解

B.当F1=Fsinθ时,一解

C.当Fsinθ<F1<F时,有两解

D.当F1<Fsinθ时,无解

思路点拨:将一个力分解时,一定满足平行四边形定则,也即一定能组成封闭的矢量三角形

解析:当F1=Fsinθ时,只能构成一个平行四边形,一解,B对。

当Fsinθ<F1<F时,能画两个平行四边形,有两解,C对。

若F1<Fsinθ时,无法构成矢量三角形,无解,D正确。

当F1>Fsinθ时,且F1>F时,只能画一个平行四边形,A错误。

答案:BCD

总结升华:将力F分解成F1和F2,若已知F1的大小和F2与F的夹角θ(θ为锐角),无解的条件是F1<Fsinθ;一个解的条件是F1=Fsinθ或;两个解的条件是Fsinθ<F1<F。

举一反三

【变式】将一个的力F=20N进行分解,其中一个分力的方向与这个力成300角,则另一个分力的大小不会小于多少?

思路点拨:将该力分解必须组成矢量三角形,且要求另一个分力最小。

解析:根据已知条件,可作如图甲所示,合力与它的两个分力要构成一个三角形,F的末端到直线OA的最短距离表示那个分力的最小值,即过F末端作OA的垂线,构成一个直角三角形,如图乙所示,由几何关系F2=10N

总结升华:力的分解问题,首先根据题意作出力的平行四边形图或三角形图,再根据图的几何特征,运用平面几何知识求解。

类型七——验证力的平行四边形定则实验步骤的考查

7、在做完“验证力的平行四边形定则”实验后,某同学将其实验操作过程进行了回顾,并在笔记本上记下如下几条体会,你认为他的体会中正确的是:()

A.用两只弹簧秤拉橡皮条时,应使两细绳套间的夹角为900,以便算出合力的大小

B.用两只弹簧秤拉时合力的图示F与用一只弹簧秤拉时图示不完全重合,在误差允许范围内,可以说明“力

的平行四边形定则”成立

C.若F1、F2方向不变,而大小各增加1N,则合力的方向也不变,大小也增加1N

D.在用弹簧秤拉橡皮条时,要使弹簧秤的弹簧与木板平面平行

思路点拨:要清楚验证力的平行四边形定则的实验步骤及误差分析

解析:用两只弹簧秤拉橡皮条时,应使两细绳套间的夹角不要太小,也不易太大,以便求出合力的大小。夹角不一定为900。实验总是存在误差,在误差允许的范围内,用两只弹簧秤拉时合力的图示F与用一只弹簧秤拉时图

示不完全重合,可以说明“力的平行四边形定则”成立。B正确。在用弹簧秤拉橡皮条时,要使弹簧秤的弹簧

与木板平面平行,这样读数才能更准确。D正确。C答案不正确,可假设F1、F2方向不变,相互垂直,而大小各增加1N,则合力不会增大1N

答案:BD

总结升华:力的合成满足平行四边形定则

举一反三

【变式】在做“互成角度的两个力的合力”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点。以下操作中正确的是:()

A.同一次实验过程中,O点位置允许变动

B.实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度

C.实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点

D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧秤之间夹角应取90o,以便于算出合力大小

思路点拨:该实验的前提是保证力的效果相同

解析:同一次实验过程中,O点位置保持不变,这样保证力的作用效果相同。A错。弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度,B正确。实验中,先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后只需调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点,这样不可,有可能另一个弹簧秤超过量程。C错。弹簧秤之间的夹角不易太大也不易太小,但不一定是90o。D错。

答案:B

总结升华:该实验中,前后必须保证作用效果相同。用两个弹簧秤拉动时,夹角不要太大,也不易太小。每次要记下弹簧秤的示数和方向

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高一物理力学 受力分析 1 如图 2-1-7 所示,甲、乙球通过弹簧连接后用绳悬挂于天花板,丙、丁球通过细绳连接后也用绳悬挂天花板.若都在 A 处剪断细绳,在剪 断瞬间,关于球的受力情况,下 面说法中正确的是( ) A .甲球只受重力作用 B .乙球只受重力作用 C .丙球受重力和绳的拉力作用 D .丁球只受重力作用 图 2-1-7 分析:当在 A 处剪断时两球看作一个整体,整体加速度为 g ,此时弹簧中的力不变,对 A B 球都会有力的作用故 A B 错,绳在松弛状态不能提供力,假设绳中有拉力,则丁的加速度会大于 g 而丙的加速度会小于 g ,则两球会相互靠近,绳则松弛,假设不成立,故绳中无拉力 2.如图 2-2-8所示,物体 a 、b 和 c 叠放在水平桌面上,水平力 F b 、F c =10N =5N 分别作用于物体 b 、 c 上, a 、b 和 c 仍保持静止.以 F 1、 F 2 、F 3 分别表示 a 与 b 、 b 与 c 、c 与桌面间的静摩擦力的大小,则( ) A . F 1 , F 2 ,F 3 =5N =0 =5N F b a B .F 1=5N , F 2 =5N ,F 3=0 b C . F 1 ,F 2 ,F 3 F c c =0 =5N =5N 图 D . F 1 ,F 2 ,F 3 =5N 2-2-8 =0 =10N 分析:(分析方法从简单到复杂)因为 a 、b 、c 均保持静止,故加速度,合外力都为 0。先分析 a 只受 b 对 a 的支持力,以及重力故 F1=0,再分析 b , b 受到重力、 a 对 b 的压力、 c 对 b 的支持力、 Fb 、以及 c 对 b 的摩擦力, c 对 b 的摩擦力为水平方向,故需水平方向的力来平衡,故 F2=Fb=5,方向向右。同理在对 c 分析 3 如图 2-2-1 所示, A 、B 两物体叠放在水平面上,水平力 F 作用在 A 上,使两者 一起向右作匀速直线运动,下列判断正确的是( ) A .A 、 B 间无摩擦力 A B .A 对 B 的静摩擦力大小为 F ,方向向右 C .B 对地面的动摩擦力的大小为 F ,方向向右 B D .B 受到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力 分析:两者一起向右作匀速直线运动,则加速度都为 0,处于平衡 图 2-2-1 状态。对 A 分析, A 受到重力、 B 对 A 的支持力、 F 、及 B 对 A 的 静摩擦力且等于 F ,方向向左, A 对 B 则向右。同理在对 B 分析 4 如图 2-2-2 示,物体 A 、B 在力 F 作用下一起以相同速率沿 F 方向匀速运动, 关于物体 A 所受的摩擦力,下列说法中正确的是( ) F .甲、乙两图中 A 均受摩擦力,且方向均与 F 相同 A 均受摩擦力,且方向均与 F 相反 A .甲、乙两图中 A B F B 甲 图 2-2-2 F A B 乙

高一物理力学受力分析专题(精选)

受力分析练习: 1.画出静止物体A 受到的弹力:(并指出弹力的施力物) 2.画出物体A 受到的摩擦力,并写出施力物:(表面不光滑) B A A 静止不动 A 向右匀速 A 沿着斜面向上运动 A 相对斜面静止 A 沿着斜面向下运动 A 匀速下滑

3:对下面物体受力分析: 1)重新对1、2两题各物体进行受力分析(在图的右侧画)2)对物体A进行受力分析(并写出各力的施力物) 3)对水平面上物体A和B进行受力分析,并写出施力物(水平面粗糙) 4)分析A和B物体受的力分析A和C受力(并写出施力物) A沿着水平面向左运动A沿着墙向上运动A 沿着水平面向右运动 A、B相对地面静止 A与皮带一起向右匀速运动 A、B一起向右匀速运动 A、B一起向右加速运动 A、B相对地面静止 木块A沿斜面匀速上滑 A、B相对地面静止A、 B、C一起向右加速运动 A、B一起向右加速运动 物体静止不动 A 在水平力F作用下A、B沿桌面匀速运动,

思路点拨 1、如图所示,质量为m=2kg 的物体在水平力F=80N 作用下静止在竖直墙上,物体与墙面之间的动摩擦因数为0.5,用二力平衡知识可知物体受到的摩擦力大小为______N ,弹力大小为________N 。(g=10N/kg ) 2、如图所示,在水平面上向右运动的物体,质量为20kg ,物体与水平面间1.0=μ,在运动过程中,物体还到一个水平向左的大小为F =10N 的拉力的作用,则物体受到的滑动摩擦力大小为______N ,方向_______。(g=10N/kg ) 3、如图,A 和B 在水平力F 作用下,在水平面上向右做匀速直线运动。试分析A 、B 物体 所受的力,并指出B 所受的每一力的反作用力。 基础训练 1、如图所示的物体A ,放在粗糙的斜面上静止不动,试画出A 物体受力的示意图,并标出个力的名称。 2、重G =5N 的木块在水平压力F 作用下,静止在竖直墙面上,则木块所受的静摩擦力f = N ;若木块与墙面间的动摩擦因数为μ=0.4,则当压力F N = N 时木块可沿墙面匀速下滑。 3、如图(1)人和木板的质量分别为m 和M ,不计滑轮质量及滑轮与绳之间的摩擦,保持系统静止 时,求人对绳子的拉力T 2=? 4、如图所示,物体A 沿倾角为θ 的斜面匀速下滑.求摩擦力及动摩擦因数。 5、如图所示,重G 1=600N 的人,站在重G 2=200N 的吊篮中,吊篮用一根不计质量的软绳悬挂,绳绕过不计质量和摩擦的定滑轮,一端拉于人的手中。当人用力拉绳,使吊篮匀速上升时,绳的拉力T 及人对吊篮底部的压力N ’多大? 6、两个大人和一个小孩沿河岸拉一条小船前进,两个大人的拉力分别为F 1=400N 和F 2=320N ,它们的方向如图所示.要使船在河流中间行驶,求小孩对船施加的最小的力。 7、如图所示,质量为m 的物体放在水平面上,在外力F 的作用下物体向右作匀速直线运动,求物体与平面间的摩擦力系数。 F

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。

高中物理知识点总结:力的合成、力的分解

一. 本周教学内容: 第一节力的合成 第二节力的分解 二. 教学目标 1. 明确共点力、合力、分力、力的合成、力的分解的概念,理解合力与其分力在作用效果上满足等效替代关系; 2. 会应用平行四边形定则进行力的合成和力的分解; 3. 学会按力的作用效果对力进行分解,明确正交分解含义并学会正交分解; 4. 了解各种力的分解方法以及解的情况; 5. 明确力的合成与力的分解的辩证关系。 细解知识点 一、共点力 作用于同一物体且作用线能够相交于一点的几个力,称之为共点力。 二、力的合成 1、合力与分力 如果一个力作用在物体上与几个力共同作用在物体上产生的效果相同,那么这个力就是那几个力的合力,那几个力就是这个力的分力。 相同的效果包括使物体产生相同的形变或是使物体产生相同的加速度。 2、合力与分力的关系 合力与分力是一种等效代换的关系。下图中,物体在力F作用下处于静止状态,在力 F1、F2共同作用下也能处于静止状态,即F1、F2共同作用的效果与力F单独作用的效果相同,于是F是F1、F2的合力;F1、F2是力F的分力,从作用效果上可以相互替换。即,对于下图而言,可以认为没有F1、F2作用,而是有力F作用,替换后,物体的运动状态保持不变。

3、力的合成 (1)力的合成:已知分力求合力的过程称为力的合成。 (2)平行四边形定则:以表示两个分力的线段为邻边作平行四边形,该平行四边形的对角线表示合力的大小和方向。 (3)三角形定则与多边形定则 4、两个共点力的合成总结 (1)两个分力在一条直线上且同向时,它们的合力大小为两力之和,方向同两力方向。 (2)两个分力在一条直线上且反向时,它们的合力大小为两力之差,方向与较大分力方向相同。 (3)合力与分力的大小没有必然的联系,随分力间角度大小的不同,分力可能小于合力,也可能等于合力或大于合力。 (4)两个分力的大小保持不变,当两分力间的夹角变大时,合力变小。当两分力间的夹角变小时,合力变大。 (5)合力的取值范围 F1 F2 ≥ F ≥ |F1?DF2| 5、多力合成 求解三个或三个以上共点力的合力时,可先求出任意两个力的合力,再求出此合力与第三个力的总合力,依次类推,直到求完为止,求多力合力时,与求解的顺序无关。

高一物理受力分析专题(含答案)

高一物理受力分析专题 (含答案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

高一物理力学练习题(含答案) 一、选择题 1、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平力F拉B,而B仍保持静止,则此时( ) A.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力也等于F. B.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力等于零. C.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力也等于零. D.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力等于F. 2、如图所示,重力G=20N的物体,在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运 动,同时受到大小为10N的,方向向右的水平力F的作用,则物体所受摩擦 力大小和方向是( ) A.2N,水平向左B.2N,水平向右 C.10N,水平向左D.12N,水平向右 3、(多选)水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它的摩擦力f的作用。在物体处于静止状态的条件下,下面说法中正确的是:( ) A.当F增大时,f也随之增大B.当F增大时,f保持不变 C.F与f是一对作用力与反作用力 D.F与f是一对平衡力 4、木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在 A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上.如图所示.力F作用后 ( ) A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N 5、如图所示,质量为m的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水平地面上 滑行,已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ,那物体受到的滑动摩擦力大小 为( ) A.μmg B.μ (mg+F sinθ) C.F cosθ D.μ (mg+F cosθ) 6、如图所示,质量为m的物体置于水平地面上,受到一个与水平面方向成α 角的拉力F作用,恰好做匀速直线运动,则物体与水平面间的动摩擦因数为 ( ) A.F cosα/(mg-F sinα) B.F sinα/(mg-F sinα) C.(mg-F sinα)/F cosα D.F cosα/mg 7、如图所示,物体A、B的质量均为m,A、B之间以及B与水平地面之间的动摩擦 系数均为μ水平拉力F拉着B物体水平向左匀速运动(A未脱离物体B的上表面)F 的大小应为( ) A.2μmg B.3μmg C.4μmg D.5μmg 8、如图所示物体在水平力F作用下静止在斜面上,若稍许增大水 平力F, 而物体仍能保持静止时( ) A..斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大 B.斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大 C.斜面对物体的静摩擦力一定增大,支持力不一定增 大 D.斜面对物体的静摩擦力不一定增大,支持力一定增大 9、用大小相等、方向相反,并在同一水平面上的力F挤压相同的木板,木板中间夹着 两块相同的砖,砖和木板均保持静止,则( ) A.两砖间摩擦力为零B.F越大,板与砖之间的摩擦力就越大 C.板砖之间的摩擦力大于砖的重力 D.两砖之间没有相互挤压的力 10、(多选)如图所示,以水平力F压物体A,这时A沿竖直墙壁匀速下滑,若物 体A与墙面间的动摩擦因素为μ,A物体的质量为m,那么A物体与墙面间的滑动摩擦力大小等于() A.μmg B.mg C.F D.μF 11、运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑,他们所受的摩擦力分别 为F 上和F下,则( ) A.F 上 向上,F 下 向下,F 上 =F 下 B.F 上 向下,F 下 向上,F 上 >F 下C.F 上 向上,F 下 向上,F 上 =F 下 D.F 上 向上,F 下 向下,F 上 >F 下 12、(多选)用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动,当F增大时( ) A.墙对铁块的支持力增大 B.墙对铁块的摩擦力增大 C.墙对铁块的摩擦力不变 D.墙与铁块间的摩擦力减小 2

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。

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B A A B F F 甲乙 图2-2-2 高一物理力学练习题(含答案) 一、选择题 1、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体,A和B间的接触面也是粗糙的,如果用水平力F拉B, 而B仍保持静止,则此时() A.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力也等于F. B.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力等于零. C.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力也等于零. D.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力等于F. 2、如图所示,重力G=20N的物体,在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动, 同时受到大小为10N的,方向向右的水平力F的作用,则物体所受摩擦力大 小和方向是( ) A.2N,水平向左B.2N,水平向右 C.10N,水平向左D.12N,水平向右 3、(多选)水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它的摩擦力f的作用。在物体处于 静止状态的条件下,下面说法中正确的是:() A.当F增大时,f也随之增大B.当F增大时,f保持不变 C.F与f是一对作用力与反作用力D.F与f是一对平衡力 4、木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25;夹在A、B之间的轻 弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力 作用在木块B上.如图所示.力F作用后( ) A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N 5、如图所示,质量为m的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水平地面上滑行,已知 木箱与地面间的动摩擦因数为μ,那物体受到的滑动摩擦力大小为() A.μmg B.μ (mg+F sinθ) C.F cosθD.μ(mg+F cosθ) 6、如图所示,质量为m的物体置于水平地面上,受到一个与水平面方向成α角的拉力F 作用,恰好做匀速直线运动,则物体与水平面间的动摩擦因数为() A.F cosα/(mg-F sinα)B.F sinα/(mg-F sinα) C.(mg-F sinα)/F cosαD.F cosα/mg 7、如图所示,物体A、B的质量均为m,A、B之间以及B与水平地面之间的动摩擦系数均为μ水 平拉力F拉着B物体水平向左匀速运动(A未脱离物体B的上表面)F的大小应为( ) A.2μmg B.3μmg C.4μmg D.5μmg 8、如图所示物体在水平力F作用下静止在斜面上,若稍许增大水平力F, 而物体仍能保持静止时() A..斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大 B.斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大 C.斜面对物体的静摩擦力一定增大,支持力不一定增大 D.斜面对物体的静摩擦力不一定增大,支持力一定增大 9、用大小相等、方向相反,并在同一水平面上的力F挤压相同的木板,木板中间夹着两块相同的砖, 砖和木板均保持静止,则() A.两砖间摩擦力为零B.F越大,板与砖之间的摩擦力就越 大 C.板砖之间的摩擦力大于砖的重力D.两砖之间没有相互挤压的力 10、(多选)如图所示,以水平力F压物体A,这时A沿竖直墙壁匀速下滑,若 物体A与墙面间的动摩擦因素为μ,A物体的质量为m,那么A物体与墙面间的滑动摩擦力大小 等于() A.μmg B.mg C.F D.μF 11、运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑,他们所受的摩擦力分别为F 上和F下,则() A.F 上 向上,F 下 向下,F 上 =F 下 B.F 上 向下,F 下 向上,F 上 >F 下 C.F 上 向上,F 下 向上,F 上 =F 下 D.F 上 向上,F 下 向下,F 上 >F 下 12、(多选)用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动,当F增大时() A.墙对铁块的支持力增大B.墙对铁块的摩擦力增大 C.墙对铁块的摩擦力不变D.墙与铁块间的摩擦力减小 13、如图2-2-8所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,水平力F b=5N、F c=10N分别作用于物体b、 c上,a、b和c仍保持静止.以F1、F2、F3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的 大小,则() A.F1=5N,F2=0,F3=5N B.F1=5N,F2=5N,F3=0 C.F1=0,F2=5N,F3=5N D.F1=0,F2=10N,F3=5N 14、如图2-2-2示,物体A、B在力F作用下一起以相同速率沿F方向匀速运动,关于物体 A所受的摩擦力,下列说法中正确的是() A.甲、乙两图中A均受摩擦力,且方向均与F相同 B.甲、乙两图中A均受摩擦力,且方向均与F相反 C.甲、乙两图中A均不受摩擦力 D.甲图中A不受摩擦力,乙图中A受摩擦力,方向与F相同 二、填空题 15、用弹簧秤沿水平方向拉一重为4N木块在水平桌面上匀速运动时,弹簧秤读数为1.0N,则木块与 桌面间的动摩擦因数为________。当弹簧秤读数增至1.6N时,木块受到的摩擦力为__________N。 F c F b 图2-2-8 a b c

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()

高一物理力的分解知识点总结

2019年高一物理力的分解知识点总结 力的分解(resolution of a force) 将一个力化作等效的两个或两个以上的分力。分解的依据是力的平行四边形法则(见静力学公理)。接下来我们一起看看2019年高一物理力的分解知识点。 2019年高一物理力的分解知识点总结 物体受力分析的基本步骤 (1)首先要确定研究对象,可以把它从周围物体中隔离出来,只分析它所受的力,不考虑研究对象对周围物体的作用力; (2)一般应先分析场力(重力、电场力、磁场力等)。 再分析弹力。绕研究对象—周,找出研究对象跟其它物体有几个接触面(点),由几个接触面(点)就有可能受几个弹力。然后在分析这些接触面(点)与研究对象之间是否有挤压,若有,则画出弹力。 最后再分析摩擦力。根据摩擦力的产生条件,有弹力的地方就有可能受摩擦力。然后再根据接触面是否粗糙、与研究对象之间是否有相对运动或相对运动趋势,画出摩擦力 (3)根据物体的运动或运动趋势及物体周围的其它物体的分布情况,分析待定力,并画出研究对象的受力图; (4)根据力的概念、平动方程和转动方程(其特例为平动平衡方程和转动平衡方程)来检验所分析的全部力的合力和合力矩是否满足题中给定物体的运动状态。若不满足,则一定有

遗漏或多添了的力等毛病,必须重新进行分析。 物体受力分析时应注意的几个问题 1.有时为了使问题简化,出现一些暗示的提法,如“轻绳”、“轻杆”表示不考虑绳与杆的重力;如“光滑面”示意不考虑摩擦力. 2.弹力表现出的形式是多种多样的,平常说的“压力”、“支持力”、“拉力”、“推力”、“张力”等实际上都是弹力.两个物体相接触是产生弹力的必要条件,但不是充分条件,也就是相接触不一定都产生弹力.接触而无弹力的情况是存在的. 3.两个物体的接触面之间有弹力时才可能有摩擦力.如果接触面是粗糙的,到底有没有摩擦力?如果有摩擦力,方向又如何?这也要由研究对象受到的其它力与运动状态来确定. 例如,放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A,当用一个沿着斜面向上的力F作用时,物体A处于静止状态,问物体A 受几个力?从一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F,但静摩擦力可能沿斜面向下,可能沿斜面向上,也可能恰好是零,这需要分析物体A与斜面之间的相对运动趋势及其方向才能确定. 4.对连接体的受力分析能突出隔离法的优点,隔离法能使某些内力转化为外力处理,以便应用牛顿第二定律.但在选择研究对象时一定要根据需要,它可以是连接体中的一个物体或其中的几个物体,也可以是整体,千万不要盲目隔离以免使

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高一物理力学 受力分析 1 如图2-1-7 所示,甲、乙球通过弹簧连接后用绳悬挂于天花板,丙、丁球通过 细绳连接后也用绳悬挂天花板.若都在A处剪断细绳,在剪 断瞬间,关于球的受力情况,下 面说法中正确的是() A.甲球只受重力作用 B.乙球只受重力作用 C.丙球受重力和绳的拉力作用 D.丁球只受重力作用 图2-1-7 分析:当在A处剪断时两球看作一个整体,整体加速度为g,此时弹簧中的力不变,对A B球都会有力的作用故 A B错,绳在松弛状态不能提供力,假设绳中有拉力,则丁的加速度会大于g 而丙的加速度会小于g,则两球会相互靠近,绳则松弛,假设不成立,故绳中无拉力 2.如图2-2-8 所示,物体a、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力F b=5N、F c=10N 分别作用于物体b、c 上,a、b 和c 仍保持静止.以F1、F2、F3分别表示 a 与b、 b 与c、 c 与桌面间的静摩擦力的大小,则() A.F1=5N,F2=0,F3=5N B.F1=5N,F2=5N,F3=0 C.F1=0,F2=5N,F3=5N F b a b c F c D.F1=0,F2=10N,F3=5N 图2-2-8 分析:(分析方法从简单到复杂)因为a、b、c 均保持静止,故加速度,合外力 都为0。先分析 a 只受b 对a 的支持力,以及重力故F1=0,再分析b,b 受到重 力、a 对b 的压力、c 对b 的支持力、Fb、以及 c 对b 的摩擦力,c 对b 的摩擦 力为水平方向,故需水平方向的力来平衡,故F2=Fb=5,方向向右。同理在对 c 分 析 3 如图2-2-1 所示,A、B两物体叠放在水平面上,水平力 F 作用在A上,使两者 一起向右作匀速直线运动,下列判断正确的是() A.A、B间无摩擦力 A F B.A对B的静摩擦力大小为F,方向向右 C.B对地面的动摩擦力的大小为F,方向向右 B D.B受到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力 分析:两者一起向右作匀速直线运动,则加速度都为0,处于平衡 图2-2-1 状态。对A分析,A受到重力、B 对A的支持力、F、及B对A的 静摩擦力且等于F,方向向左,A对B则向右。同理在对B分析 4 如图2-2-2 示,物体A、B在力F 作用下一起以相同速率沿 F 方向匀速运动, 关于物体A所受的摩擦力,下列说法中正确的是() A.甲、乙两图中A均受摩擦力,且方向均与 F 相同 F A B.甲、乙两图中A均受摩擦力,且方向均与 F 相反 F A B B 甲乙

高中物理各种模型受力分析练习题

单一物体在水平面上的受力问题 1、如右图所示,甲、乙、丙三个物体,质量相同,与地面间的动 摩擦因数相同,受到三个大小相同的作用力F,它们受到的摩擦 力的大小关系是( ) A.三者相同B.乙最大 C.丙最大D.已知条件不够,无法比较 2、如右图所示,在动摩擦因数μ=的水平面上向右运动的物体,质量为 20kg,在运动过程中,还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用,则 物体受到的滑动摩擦力为(g取10N/kg)( ) A.10N,向右B.10N,向左 C.20N,向右D.20N,向左 3、质量为m的木块,在与水平方向夹角为θ的推力F作用下,沿水平地 面做匀速运动,如右图所示,已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那 么木块受到的滑动摩擦力应为( ) A.μmg B.μ(mg+F sinθ) C.μ(mg-F sinθ) D.F cosθ 4、水平地面上的物体受一水平力F的作用,如右图所示,现将作用力F保持大小不变,沿逆时针方向缓缓转过180°,在转动过程中,物体一直在向右运动,则在此过程中,物体对地面的正压力F N和地面给物体的摩擦力F f的变化情况是( ) A.F N先变小后变大,F f不变 B.F N不变,F f先变小后变大 C.F N、F f都先变大后变小 D.F N、F f都先变小后变大 5、如右图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,其中F1=10N,F2=2N.若撤去力F1,则木块在水平方向受到的合力为( ) A.10N,方向向左B.6N,方向向右 C.2N,方向向右D.零 6、如下图甲所示,重为G的物体在水平外力F作用下,向右以2m/s的速度匀速运动,物体与水平面间的动摩擦因数为μ.试问在下列情况下物体受到的滑动摩擦力将怎样变化? (1)当F突然增大时; (2)从撤去F到物体最终静止的过程中; (3)将物体立放起来(如图乙),仍在水平拉力F作用下,向右匀速运动的过程中. 7、质量为的空木箱,放置在水平地面上,沿水平方向施加拉力,当拉力F1=时,木箱静止;当拉力F2=时,木箱做匀速运动,求: (1)木箱与地面间的动摩擦因数; (2)木箱在的拉力作用下受到的摩擦力的大小; (3)木箱在水平拉力作用下,受到的摩擦力的大小. 8、如图所示,一个质量为m=2kg的物块,在F=10N的拉力作用下,从静止开始沿水平面做匀加速直线运动,拉力方向与水平成θ=370,物块与水平面的动摩擦因数μ=,取重力加速度g=10m/s2,sin370=,cos37°=。 (1)画出物块的受力示意图;

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)()

高一物理受力分析经典专题训练.doc

一、选择题 1、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体,A和B间的接触面也是粗糙的,如果 用水平力F拉B,而B仍保持静止,则此时( ) A.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力也等于 F. B.B和地面间的静摩擦力等于F,B和A间的静摩擦力等于零. C.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力也等于零. D.B和地面间的静摩擦力等于零,B和A间的静摩擦力等于F. 2、如图所示,重力G=20N的物体,在动摩擦因数为0.1的水平面上 向左运动,同时受到大小为10N的,方向向右的水平力F的作用, 则物体所受摩擦力大小和方向是( ) A.2N,水平向左 B.2N,水平向右 C.10N,水平向左 D.12N,水平向右 3、水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它 的摩擦力f的作用。在物体处于静止状态的条件下,下面说法 中正确的是:( ) A.当F增大时,f也随之增大B.当F增大时,f保持不变 C.F与f是一对作用力与反作用力 D.F与f合力为零 4、木块A、B分别重50 N和60 N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25; 夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地 面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上.如图所示.力F作用后 ( ) A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小 是7 N 5、如图所示,质量为m的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水 平地面上滑行,已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ,那物体受到的滑动摩擦力 大小为( ) A.μmg B.μ(mg+F sinθ) C.F cosθ D.μ (mg+F cosθ) 6、如图所示,质量为m的物体置于水平地面上,受到一个与水平 面方向成α角的拉力F作用,恰好做匀速直线运动,则物体与水平面间的动摩擦 因数为( ) A.F cosα/(mg-F sinα) B.F sinα/(mg-F sinα)

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

高一物理-力的分解知识点

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 |F1-F2| ≤F合≤F1+F2 (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)分解原则,要按力的实际效果分解,例:下图中小球重力的分解: (2)基本类型: 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。 (3)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F1的方向时,另一个分力F2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F1的大小、方向时,另一个分力F2取最小值的条件是:所求分力F2与合力F垂直,如图所示,F2的最小值为:F2min=F1sinα ③当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时,另一个分力F2取最小值的条件是:已知大小的分力F1与合力F同方向,F2的最小值为|F-F1| 3、正交分解法: 把一个力分解成两个互相垂直的分力,这种分解方法称为正交分解法。用正交分解法求合力的步骤: (1)首先建立平面直角坐标系,并确定正方向 (2)把各个力向x轴、y轴上投影,但应注意的是:与确定的正方向相同的力为正,与确定的正方向相反的为负,这样,就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向(3)求在x轴上的各分力的代数和Fx合和在y轴上的各分力的代数和Fy合 (4)求合力的大小 合力的方向:(为合力F与x轴的夹角) 点评: 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)。 4、解题方法技巧 进行力的合成或分解常用以下方法: (1)作图法:按力的图示作出平行四边形,然后量出线段的长度并找出方向。 (2)计算法:先作出力的平行四边形,然后利用解三角形的有关知识求解。 (3)正交分解法:将各力沿相互垂直的方向先分解,然后求出两正交方向上的合力,再合成。 注意:合力和分力是等效替代的关系,因此,在分析物体受力时,合力和分力不能同时作为物体受到的力。 例1、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. 合力与F1、F2的夹角均为30°.

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