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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

高一物理必修1典型例题

高一物理必修1典型例题 例l. 在下图甲中时间轴上标出第2s末,第5s末和第2s,第4s,并说明它们表示的是时间还是时刻。 甲乙 例2. 关于位移和路程,下列说法中正确的是 A. 在某一段时间内质点运动的位移为零,该质点不一定是静止的 B. 在某一段时间内质点运动的路程为零,该质点一定是静止的 C. 在直线运动中,质点位移的大小一定等于其路程 D. 在曲线运动中,质点位移的大小一定小于其路程 例3. 从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m处被接住,则在这段过程中 A. 小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为7m B. 小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为7m C. 小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为3m D. 小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为3m 例4. 判断下列关于速度的说法,正确的是 A. 速度是表示物体运动快慢的物理量,它既有大小,又有方向。 B. 平均速度就是速度的平均值,它只有大小没有方向。 C. 汽车以速度1v经过某一路标,子弹以速度2v从枪口射出,1v和2v均指平均速度。 D. 运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫瞬时速度,它是矢量。 例5. 一个物体做直线运动,前一半时间的平均速度为1v,后一半时间的平均速度为2v,则全程的平均速度为多少?如果前一半位移的平均速度为1v,后一半位移的平均速度为2v,全程的平均速度又为多少? 例6. 打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了 A. 物体运动的时间 B. 物体在不同时刻的位置 C. 物体在不同时间内的位移 D. 物体在不同时刻的速度 例7.如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量的情况如图所示,纸带在A、C间的平均速度为m/s,在A、D间的平均速度为m/s,B点的瞬时速度更接近于m/s。 例8. 关于加速度,下列说法中正确的是 A. 速度变化越大,加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短,加速度一定越大 C. 速度变化越快,加速度一定越大 D. 速度为零,加速度一定为零

高一物理必修二经典例题带答案

高一物理必修2复习 第一章曲线运动 1、 曲线运动中速度的方向不断变化,所以曲线运动必定是一个变速运动。 2、物体做曲线运动的条件: 当力F 与速度V 的方向不共线时,速度的方向必定发生变化,物体将做曲线运动。 注意两点:第一,曲线运动中的某段时间内的位移方向与某时刻的速度方向不同。位移方向是由起始位置指向末位置的有向线段。速度方向则是沿轨迹上该点的切线方向。第二,曲线运动中的路程和位移的大小一般不同。 3、 平抛运动:将物体以某一初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体所做的运动。 平抛运动的规律:(1)水平方向上是个匀速运动(2)竖直方向上是自由落体运动 位移公式:t x 0ν= ;2 2 1gt y = 速度公式:0v v x = ; gt v y = 合速度的大小为:22 y x v v v += ; 方向,与水平方向的夹角θ为:0 tan v v y = θ 1. 关于质点的曲线运动,下列说法中不正确的是 ( ) A .曲线运动肯定是一种变速运动 B .变速运动必定是曲线运动 C .曲线运动可以是速率不变的运动 D .曲线运动可以是加速度不变的运动 2、某人骑自行车以4m/s 的速度向正东方向行驶,天气预报报告当时是正北风,风速也是4m/s ,则骑车人感觉的风速方向和大小( ) A.西北风,风速4m/s B. 西北风,风速24 m/s C.东北风,风速4m/s D. 东北风,风速24 m/s 3、有一小船正在渡河,离对岸50m 时,已知在下游120m 处有一危险区。假设河水流速为5s m ,为了使小船不通过危险区而到达对岸,则小船自此时起相对静水速度至少为( ) A 、2.08s m B 、1.92s m C 、1.58s m D 、1.42s m 4. 在竖直上抛运动中, 当物体到达最高点时 ( ) A. 速度为零, 加速度也为零 B . 速度为零, 加速度不为零 C. 加速度为零, 有向下的速度 D. 有向下的速度和加速度 5.如图所示,一架飞机水平地匀速飞行,飞机上每隔1s 释放一个铁球,先后共释放4个,若不计空气阻力,则落地前四个铁球在空中的排列情况是( ) 6、做平抛运动的物体,每秒的速度增量总是:( ) A .大小相等,方向相同 B .大小不等,方向不同 C .大小相等,方向不同 D .大小不等,方向相同 7.一小球从某高处以初速度为v 0被水平抛出,落地时与水平地面夹角为45?,抛出点距地面的 高度为 ( ) A .g v 20 B .g v 202 C .g v 220 D .条件不足无法确定

高一物理力的合成与分解练习题

四、力的合成与分解练习题 一、选择题 1.关于合力的下列说法,正确的是 [ C D] 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 2.5N和7N的两个力的合力可能是 [ ACD] A.3N B.13N C.2.5N D.10N 3.用两根绳子吊起— 重物,使重物保持静止,若逐渐增大两绳之间的夹角,则两绳对重物的拉力的合力变化情况是[ A] A.不变 B.减小C.增大 D.无法确定 4.某物体在四个共点力作用下处于平衡状态,若F4的方向沿逆时针方向转过90°角,但其大小保持不变,其余三个力的大小和方向均保持不变,此时物体受到的合力的大小为 [ B] 5.有三个力,F1=2N,F2=5N,F3=8N,则 [ D] 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 6.如图1所示,细绳AO和BO受到的拉力分别为F A,F B。当改变悬点A的位置,使α增大时,则 [ ]

A.F A,F B都增加,且F A>F B B.F A,F B都增加,且F A<F B C.F A增加,F B减小,且F A>F B D.F A减小,F B增加,且F A<F B 7.三个共点力F1,F2,F3。其中F1=1N,方向正西,F2=1N,方向正北,若三力的合力是2N,方向正北,则F3应是 [ ] 8.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 二、填空题 9.两个力的合力最大值是10N,最小值是2N,这两个力的大小是______和______。 10.F1、F2、F3是作用在一个物体上的共点力,物体处于静止,撤去F3后,物体所受合力的大小为______,方向是______。 11.有三个共点力,它们的大小分别是2N,5N,8N,它们合力的最大值为______,最小值为______。 12.把一个力F分解成相等的两个分力,则两个分力的大小可在______和______的范围内变化,越大时,两分力越大. 13.三个共点力,F1=5N,F2=10N,F3=15N,θ=60°,如图2所示,则它们的x轴分量的合力为______,y轴分量的合力为______,合力大小______,方向与x轴正方向的夹角为______。 三、计算题

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。

高一物理典型例题

高一物理必修1知识集锦及典型例题 一. 各部分知识网络 (一)运动的描述: 测匀变速直线运动的加速度:△x=aT 2 ,6543212 ()()(3) a a a a a a a T ++-++=

a与v同向,加速运动;a与v反向,减速运动。

(二)力: 实验:探究力的平行四边形定则。 研究弹簧弹力与形变量的关系:F=KX.

(三)牛顿运动定律: . 改变

(四)共点力作用下物体的平衡: 静止 平衡状态 匀速运动 F x 合=0 力的平衡条件:F 合=0 F y 合=0 合成法 正交分解法 常用方法 矢量三角形动态分析法 相似三角形法 正、余弦定理法 物 体 的平衡

二、典型例题 例题1..某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系,所用交流电的频率为50 Hz,下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7为计数点,相邻两计数点间还有3个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20 cm,x2=4.74 cm,x3=6.40 cm,x4=8.02 cm,x5=9.64 cm,x6=11.28 cm,x7=12.84 cm. (1)请通过计算,在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字); (2)根据表中数据,在所给的坐标系中作出v-t图 象(以0计数点作为计时起点);由图象可得,小车 运动的加速度大小为________m /s2 例2. 关于加速度,下列说法中正确的是 A. 速度变化越大,加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短,加速度一定越大 C. 速度变化越快,加速度一定越大 D. 速度为零,加速度一定为零 例3. 一滑块由静止开始,从斜面顶端匀加速下滑,第5s末的速度是6m/s。求:(1)第4s末的速度;(2)头7s内的位移;(3)第3s内的位移。 例4. 公共汽车由停车站从静止出发以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动,同时一辆汽车以36km/h的不变速度从后面越过公共汽车。求: (1)经过多长时间公共汽车能追上汽车? (2)后车追上前车之前,经多长时间两车相距最远,最远是多少? 例5.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是 A. 物体立即获得加速度和速度

高中物理 力的合成·教案

力的合成·教案 一、教学目标 1.利用实验归纳法,得出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则,并能初步运用平行四边形定则求合力。 2.培养动手操作能力、物理思维能力和科学态度。 二、重点与难点分析 通过探索性实验,归纳出互成角度的两个力的合成遵循平行四边形定则。 三、教学器材 教师用器材:平行四边形定则实验器、钩码(12个)、细线若干、弹簧秤(3只)、橡皮筋(3条)、方木板(1块)、平行四边形定则演示器(2个)、投影(1套)、微机(1套)、三角板(2个)。 学生用器材30套,每套包括:方木板(1块)、弹簧秤(2个)、橡皮筋(1条)、8开白纸(1张)、50cm细线(1根)、图钉(1个)、有刻度的三角板(2个)、记号笔(1支)、大铁夹(1个)。 四、主要教学过程 1.引入教学 [复习与提问] 在初中,我们学过“一个力产生的效果,与两个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那两个力的合力,求两个力的合力叫做二力的合成。 提问:已知同一直线上的两个力F1、F2的大小分别为2N、3N,如果F1、F2的方向相同,那以它们的合力大小是多少?合力沿什么方向? 引导回答:5N,方向与F1、F2的方向相同。 进一步提问:如果F1、F2的方向相反,那么它们的合力大小是多少?合力沿什么方向? (1N,方向与较大的那个力的方向相同。)

(板书)同一直线上两个力的合力,与两个力的大小、方向两个因素有关。并讲述这就是初中所学的“同一直线上二力的合成。” (投影1)在现实生活中,有这样的例子:两位同学沿不同方向共同用力提住一袋土石,解放军战士一人也能提住同一袋土石。 (演示1) 将橡皮筋一端固定在M点,用互成角度的两个力F1、F2共同作用,将橡皮筋的另一端拉到O点;如果我们只用一个力,也可以将橡皮筋的另一端拉到O点。如图1、图2所示。 一个力F产生的效果,与两个力F1、F2共同作用产生的效果相同,这个力F 就叫做那两个力F1、F2的合力,而那两个力F1、F2就叫这个力F的分力。求F1、F2两个力的合力F,也叫做二力的合成。如图3所示。 与初中的二力合成不同的是,F1、F2不在同一直线上,而是互成角度。 这节课我们就来研究互成角度的两个力的合成(板书:1.5 力的合成) [过渡]同一直线上两个力的合力,跟两个力的大小、方向两个因素有关。那么,(板书)互成角度的两个力的合力跟两个力的哪些因素有关呢? 2.新课教学 提问:互成角度的两个力的合力与分力的大小、方向是否有关?如果有关,又有什么样的关系?我们通过实验来研究这个问题。首先,应该确定两个分力的大小、方向;再确定合力的大小、方向;然后才能研究合力与两个分力的大小、方向的关系。 那么怎样确定两个分力F1、F2的大小、方向呢? 启发学生回答:用弹簧秤测量分力的大小,分力的方向分别沿细绳方向,即沿所标明的虚线方向。 [讲解弹簧秤的使用] 在使用弹簧秤测量力的大小时,首先,要观察弹簧秤的零刻度及最小刻度,同时要注意弹簧秤的正确使用及正确的读数方法。

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。

高一物理动能定理经典题型汇总(全)

高一物理动能定理经典题型汇总(全)

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1、动能定理应用的基本步骤 应用动能定理涉及一个过程,两个状态.所谓一个过程是指做功过程,应明确该过程各外力所做的总功;两个状态是指初末两个状态的动能. 动能定理应用的基本步骤是: ①选取研究对象,明确并分析运动过程. ②分析受力及各力做功的情况,受哪些力?每个力是否做功?在哪段位移过程中做功?正功?负功?做多少功?求出代数和. ③明确过程始末状态的动能E k1及E K2 ④列方程 W=E K2一E k1,必要时注意分析题目的潜在条件,补充方程进行求解. 2、应用动能定理的优越性 (1)由于动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与其合力所做功的量值关系,所以对由初始状态到终止状态这一过程中物体运动性质、运动轨迹、做功的力是恒力还是变力等诸多问题不必加以追究,就是说应用动能定理不受这些问题的限制. (2)一般来说,用牛顿第二定律和运动学知识求解的问题,用动能定理也可以求解,而且往往用动能定理求解简捷.可是,有些用动能定理能够求解的问题,应用牛顿第二定律和运动学知识却无法求解.可以说,熟练地应用动能定理求解问题,是一种高层次的思维和方法,应该增强用动能定理解题的主动意识. (3)用动能定理可求变力所做的功.在某些问题中,由于力F 的大小、方向的变化,不能直接用W=Fscos α求出变力做功的值,但可由动能定理求解. 一、整过程运用动能定理 (一)水平面问题 1、一物体质量为2kg ,以4m/s 的速度在光滑水平面上向左滑行。从某时刻起作用一向右的水平力,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向右,大小为4m/s ,在这段时间内,水平力做功为( ) A. 0 B. 8J C. 16J D. 32J 2、 一个物体静止在不光滑的水平面上,已知m=1kg ,u=0.1,现用水平外力F=2N ,拉其运动5m 后立即撤去水平外力F ,求其还能滑 m (g 取2 /10s m ) 3、总质量为M 的列车,沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m ,中途脱节,司机发觉时,机车已行驶L 的距离,于是立即关闭油门,除去牵 S L V V

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

高一物理运动学经典题型归纳分析

巧解运动学问题的方法练习 题1:中国北方航空公司某架客机安全准时降落在规定跑道上,假设该客机停止运动之前在跑道上一直做匀速直线运动,客机在跑道上滑行距离为s ,从降落到停下所需时间为t ,由此可知客机降落时的速度为() A .s/t B .2s/t C .s/2t D.条件不足,无法确定 题2:设飞机着陆后做匀减速直线运动,初速度为60m /s 2,加速度大小为6.0m/s 2 ,球飞机着陆后12s 内的位移大小。 题4:已知0、a 、b 、c 为同一直线上的四点,ab 间的距离L1,bc 间的距离为L2,一物体自0点由静止出发,沿此直线做匀速加速运动,依次经过a 、b 、c 三点。已知物体通过ab 段与bc 段所用的时间相等。求o 与a 的距离。 基础知识应用 1下列关于速度和加速度的说法中,正确的是 ( ) A .物体的速度越大,加速度也越大 B .物体的速度为零时,加速度也为零 C .物体的速度变化量越大,加速度越大 D .物体的速度变化越快,加速度越大 2以下各种运动的速度和加速度的关系可能存在的是 A .速度向东,正在减小,加速度向西,正在增大 B .速度向东,正在增大,加速度向西,正在减小 C .速度向东,正在增大,加速度向西,正在增大 D .速度向东,正在减小,加速度向东,正在增大 3一足球以12m/s 的速度飞来,被一脚踢回,踢出时的速度大小为24m/s ,球与脚接触时间为0.1s ,则此过程中足球的加速度为:( ) A 、120m/s 2 ,方向与中踢出方向相同 B 、120m/s 2 ,方向与中飞来方向相同 C 、360m/s 2 ,方向与中踢出方向相同 D 、360m/s 2 ,方向与中飞来方向相同 4.如图所示为某质点做直线运动的速度—时间图象,下列说法正确的是( ) A .质点始终向同一方向运动 B .在运动过程中,质点运动方向发生变化 C .前2 s 内做加速直线运动 D .后2 s 内做减速直线运动 分段模拟图应用 5.一个小球从5 m 高处落下,被水平地面弹回,在4 m 高处被接住,则小球在整个过程中(取向下为正 方向) ( ) A .位移为9 m B .路程为-9 m C .位移为-1 m D .位移为1 m 6.一质点做匀变速直线运动,已知前一半位移内平均速度为V 1,后一半位移的平均速度V 2为,则整个过程中的平均速度为( ) A.(v 1+v 2)/2 B.21v v ? C. 2 12 221v v v v ++ D. 2 1212v v v v + 7.在同一张底片上对小球运动的路径每隔0.1 s 拍一次照,得到的照片如图所示,则小球在拍照的时间内, 运动的平均速度是 ( ) A .0.25 m/s B .0.2 m/s C .0.17 m/s D .无法确定 8.如图甲所示,某一同学沿一直线行走,现用频闪照相机记录 了他行走过程中连续9个位置的图片,仔细观察图片,指出在图乙中能接近真实反映该同学运动的v -t 图象的是( ) 9、一辆长途汽车,在一条公路上单向直线行驶,以20 m/s 速度行驶全程的4 1,接着以30 m/s 的速度行 驶完其余的 4 3 ,求汽车在全程内的平均速度大小? 灵活使用平均速度 10.我国飞豹战斗机由静止开始启动,在跑动500m 后起飞,已知5s 末的速度为10m/s ,10s 末的速度为15m/s ,在20s 末飞机起飞。问飞豹战斗机由静止到起飞这段时间内的平均速度为( ) A .10m/s B .12.5m/s C .15m/s D .25m/s 11一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去,开出一段时间之后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速运动.从启动到停止一共经历t =10 s ,前进了15m ,在此过程中,汽车的最大速度为( ) A .1.5 m/s B .3 m/s C .4 m/s D .无法确定 12.在军事演习中,某空降兵从飞机上跳下,先做自由落体运动,在t 1时刻,速度达较大值v 1时打开降落伞,做减速运动,在t 2时刻以较小速度v 2着地。他的速度图像如图所示。下列关于该空降兵在0~t 1或t 1~t 2时间内的的平均速度v 的结论正确的是( ) A . 0~t 1 12 v v < B . 0~t 1 2 1v v > C . t 1~t 2 12 2 v v v +< D . t 1~t 2, 2 2 1v v v +> 13.质点做初速度为零的匀加速直线运动,若运动后在第3s 末到第5s 末质点的位移为40m ,求质点在前4s 内的位移是多少? 甲 乙

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

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°.

高中物理必修一经典题型

运动的描述 一质点从t=0开始沿x轴做直线运动,其位置坐标与时间的关系为(x和t的单位分别为m和s),则下列说法中正确的是() A.质点一直向x轴正方向运动 B.质点做匀变速直线运动 C.质点在第2s内的平均速度的大小为3m/s D.质点在2s内的位移为零 故选D. (2013?广州一模)甲、乙两物体在同一直线上运动的v-t图象如图所示,在t1时刻() A.甲一定在乙前面 B.甲的速度比乙的小 C.甲、乙的加速度相同 D.甲、乙的运动方向相同 故选BD. 以下说法与事实相符的是() A.根据亚里士多德的论断,两物体从同一高度自由下落,重的物体和轻的物体下落快慢相同 B.根据亚里士多德的论断,物体的运动不需要力来维持 C.伽利略通过理想斜面实验,总结出了牛顿第一定律 D.根据牛顿第一定律可知,物体运动的速度方向发生了变化,必定受到外力的作用 解:A、根据伽利略的论断,重物与轻物下落一样快,则知两物体从同一高度自由下落,重的物体和轻的物体下落快慢相同;故A错误. B、根据亚里士多德的论断,物体的运动需要力来维持;故C错误. C、伽利略通过理想斜面实验,否定了亚里士多德物体的运动需要力来维持的观点,并没有

总结出了牛顿第一定律.故C错误. D、根据牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,所以物体运动的速度方向发生了变化,必定受到外力的作用.故D正确. 故选D 意大利著名物理学家伽利略开科学实验之先河,奠定了现代物理学的基础.图示是他做了上百次的铜球沿斜面运动的实验示意图.关于该实验,下列说法中错误的是 A.它是伽利略研究自由落体运动的实验 B.它是伽利略研究牛顿第一定律的实验 C.伽利略设想,图中斜面的倾角越接近90°,小球沿斜面滚下的运动就越接近自由落体运动 D.伽利略认为,若发现斜面上的小球都做匀加速直线运动,则自由落体运动也是匀加速直线运动 答案:B 中央电视台在娱乐节目中曾推出一个游戏节目——推矿泉水瓶. 选手们从起点开始用力推瓶一段时间后,放手让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内,视为成功;若瓶最后没有停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败. 其简化模型如图所示,AC是长度为L1=5 m的水平桌面,选手们将瓶子放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC为有效区域. 已知BC长度L2=1 m,瓶子质量m=0.5 kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数某选手作用在瓶子上的水平推力F=20 N,瓶子沿AC做直线运动,假设瓶子可视为质点,该选手要想游戏获得成功,试问: (1)推力作用在瓶子上的时间最长为多少? (2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少?

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