第三章 第5节 力的分解 备课资料素材库

第5节 力的分解人教版教参补充题图3-5-11.一个质量为m的物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用，这三个力的大小和方向刚好构成如图3-5-1所示的三角形，则这个物体所受的合力是（ ）A.2F1 B.2F3 C.2F2 D.0解析：由三角形定则可知，F1与F2的合力为F3，因此选项B正确。答案：B2.力的合成和分解在生产和生活中有着重要作用，下列说法中正确的是（ ）A.高大的桥要造很长的引桥，减小斜面的倾角，是为了减小汽车重力沿桥面向下的分力，达到行车方便和安全的目的来源:B.幼儿园的滑梯很陡，为的是增加小孩滑滑梯时受到的重力，从而使小孩下滑得更快C.运动员做引体向上（缓慢上升）动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是因为张开时手臂产生的合力增大D.帆船能够逆风行驶，说明从力的效果来看，风力一定能分解出沿船前进方向的分力解析：幼儿园的滑梯很陡，为的是增加小孩子所受重力沿滑梯向下的分力，选项B说法错误；运动员做引体向上（缓慢上升）动作时，双臂张开很大的角度时要比双臂竖直平行时觉得手臂用力大，是因为合力一定时，分力随两分力之间夹角的增大而增大，选项C说法错误，选项A、D说法正确。答案：AD图3-5-23.如图3-5-2所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止在P点。设滑块所受支持力为FN（支持力的方向垂直于接触面，即指向圆心），OP与水平方向的夹角为。下列关系正确的是（ ）来源:A.F=mgtan B.F=mgtan 图3-5-3C.FN=mgtan D.FN=mgtan 解析：对物体的受力分析如图3-5-3所示，由力的平衡可知，F=mgtan、FN=mgsin，选项A正确、选项B、C、D错误。答案：A 图3-5-44.如图3-5-4所示，一物块C用两根无弹性的轻绳悬在空中，现保持绳OA的位置不变，让绳OB在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳OB由水平转至竖直的过程中，绳OB的拉力大小变化情况是（ ）图3-5-5A.一直变大 B.一直变小C.先变大后变小 D.先变小后变大解析：对结点O受力分析如图3-5-5所示，由图可以看出OB绳的拉力F先减小后增大，选项D正确。答案：D来源: 图3-5-65.一个质点在F1和F2两个力作用下，沿与F1成30角的直线运动，已知F1=10 N，要使F2为最小值，F2应等于 N，F2与运动方向间的夹角是 。解析：如图3-5-6所示，当F2与F1垂直时，质点沿直线运动且F2的值最小，因此F2应等于5 N，F2与运动方向间的夹角是60。答案：5 606.生活中离不开刀刃劈物体，如图3-5-7所示是刀刃的横截面，F是作用在刀背上的力，若刀刃的横截面是等腰三角形，劈的夹角为，求刀刃劈物体时对物体侧向推力的大小。 图3-5-8 图3-5-7解析：将力F沿其两个作用效果的方向分解如图3-5-8所示，则有F1=F2，由边角关系知，=90-2，又因为2F1=Fcos90-2 ，解得，F1=F2=F2sin 2。图3-5-9答案：两侧向推力大小相等，F1=F2=F2sin 2。7.如图3-5-9所示，若斜面的倾角为30，小车重10 N，若把重力沿垂直于墙面和垂直于斜面两个方向分解，则重力垂直于墙面的分力大小为多少牛？垂直于斜面的分力大小为多少牛？图3-5-10解析：对小车所受重力分解如图3-5-10所示，则有重力垂直于墙面的分力F1=mgtan 30=10 33 N，来源:重力垂直于斜面的分力F2=mgcos30=20 33 N。答案：10 33 N 20 33 N其他版本的题目广东教育版一质量为200 kg的物体，置于倾角为30的斜面上，求物体所受重力沿斜面和垂直于斜面方向的分力。（取g=10 m/s2）图3-5-11解析：把重力G分解为沿斜面的分力G1和垂直于斜面的分力G2，如图3-5-11所示。由几何关系可知G1=Gsin G2=Gcos 代入数据得G1=Gsin =20010sin 30 N=1 000 NG2=Gcos =20010cos 30 N=1 732 N即沿斜面的分力大小为1 000 N，垂直于斜面的分力大小为1 732 N。答案：1 000 N 1 732 N上海科技教育版图3-5-121.如图3-5-12所示，匈牙利的大力士曾创造过用牙齿拉动载重汽车的纪录。现设一辆载重汽车的质量为17 t，大力士牙齿的拉力为1 900 N，绳子与地面的夹角为30，则牵引汽车向前的力为。图3-5-13 牵引治疗解析：拉力在水平方向上的分力即为牵引汽车向前的力，则F=1 900cos 30 N=1 645 N。答案：1 645 N2.一位同学不幸因某次事故造成小腿受伤，在医院中用如图3-5-13所示的装置进行牵引治疗。不计定滑轮的摩擦和绳子质量，则这个牵引装置对他脚的水平牵引力为，作用于脚和腿总的向上的力为 。解析：牵引装置对他脚的水平牵引力为50 N+50cos 30N=93.3 N，作用于脚和腿总的向上的力为50 N+50sin 30N=75 N。答案：93.3 N 75 N补充资料力的分解的几种常见情况图3-5-14（1）已知两个分力的方向，求两个分力的大小。如图3-5-14所示，已知F和、，显然该力的平行四边形是唯一的，即F1、F2的大小也唯一确定。（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。如图3-5-14所示，已知F、F1及，显然此平行四边形也是唯一确定的，即另一个分力F2的大小和方向只有唯一答案。（3）已知一个分力的大小和另一个分力的方向，即F、及F2的大小已知。这时又可能有下列情形： 甲 乙 丙 丁图3-5-15 F F