【步步高 学案导学设计】高中物理 第三章 第四节 力的合成与分解课时作业 粤教版必修1.doc

第四节力的合成与分解1力的平行四边形定则：如果用表示两个共点力的线段为邻边作一个平行四边形，则这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向2当两个共点力f1、f2大小一定时，合力f的大小和方向随着f1、f2之间的夹角而变化当夹角0时，力f1、f2在同一直线上且方向相同，f_，方向跟两个力的方向_，此时，合力最大当夹角180时，力f1、f2在同一直线上且方向相反，f|f1f2|，方向跟两个力中_相同，此时，合力最小当夹角90，f_.由上述分析可知，合力的大小可在最大值和最小值之间取值，取值范围为_f_.3已知一个力求它的分力的过程，叫_，力的分解是_的逆运算，同样遵从平行四边形定则4把一个已知力f作为平行四边形的对角线，那么，与力f共点的平行四边形的两个_就表示力f的两个分力在不同情况下，作用在物体上的同一个力可以产生几个不同的效果，如果没有其他限制，同一个力可以分解为_对大小、方向不同的分力，所以一个已知力要根据力的实际_进行分解5(双选)关于合力，下列说法正确的是()a一个力的作用效果如果与几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力b合力一定大于任何一个分力c合力就是几个力的代数和d合力小于任何一个分力是可能的6(双选)以下关于分力和合力的关系的叙述中，正确的是()a合力和它的两个分力同时作用于物体上b合力的大小等于两个分力大小的代数和c合力可能小于它的任一个分力d合力的大小可能等于某一个分力的大小7已知合力的大小和方向求两个分力时，下列说法中错误的是()a若已知两个分力的方向，分解是唯一的b若已知一个分力的大小和方向，分解是唯一的c若已知一个分力的大小及另一个分力的方向，分解是唯一的d此合力可以分解成两个与合力等大的分力8把一个力分解为两个力的时候()a一个分力变大时，另一个分力一定要变小b两个分力不能同时变大c无论如何分解，两个分力不能同时小于这个力的一半d无论如何分解，两个分力不能同时大于这个力的2倍【概念规律练】知识点一平行四边形定则1下列说法中错误的是()a力的合成遵循平行四边形定则b一切矢量的合成都遵循平行四边形定则c以两个分力为邻边的平行四边形的两条对角线都是它们的合力d与两个分力共点的那一条对角线所表示的力是它们的合力2已知f1f210 n，求以下两种情况下二力的合力：(1)f1与f2垂直(2)f1与f2成120角知识点二力的分解3下列说法错误的是()a力的分解是力的合成的逆运算b把一个力分解为两个分力，这两个分力共同作用的效果应当与该力作用的效果相同c力的合成和力的分解都遵循平行四边形定则d部分小于全体，分力一定小于合力4(双选)如图1所示，物体放在光滑斜面上，所受重力为g，斜面支持力为fn，设使物体沿斜面下滑的力是f1，则()图1ag是可以分解为f1和对斜面的压力f2bf1是g沿斜面向下的分力cf1是fn和g的合力d物体受到g、fn、f1和f2(垂直于斜面使物体紧压斜面的力)的作用知识点三按力的效果分解力5.图2在斜面上的人，受到竖直向下的重力的作用，但又不可能竖直落下，而是要沿着斜面滑下，如图2所示在这种情况下，应将重力怎样分解？已知人所受的重力为g，斜面的倾角为，求分力g1和g2的大小6.图3如图3所示，在三角形支架b点用一根细绳挂一个重为120 n的重物g，已知30，求横梁bc和斜梁ab所受的力(a、c处为光滑铰链连接)【方法技巧练】用图解法和计算法求物体所受合力7.图4如图4所示，物体受到大小相等的两个拉力作用，每个拉力都是20 n，夹角是60，求这两个力的合力(用两种方法求)8受斜向上的恒定拉力作用，物体在粗糙水平面上做匀速直线运动，则下列说法正确的是()a拉力在竖直方向的分量一定大于重力b拉力在竖直方向的分量一定等于重力c拉力在水平方向的分量一定大于摩擦力d拉力在水平方向的分量一定等于摩擦力9(双选)图5如图5所示，质量为m的物体在恒力f作用下沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间动摩擦因数为，则物体受到的摩擦力的大小为()afsin bfcos c(fsin mg) d(mgfsin )1(双选)物体同时受到同一平面内的三个力的作用，下列几组力的合力可能为零的是()a5 n、7 n、8 n b5 n、1 n、3 nc1 n、5 n、10 n d10 n、10 n、10 n2(双选)如图6所示，光滑斜面上物体的重力mg分解为f1、f2两个力，下列说法中正确的是()图6af1是斜面作用在物体上使物体下滑的力，f2是物体对斜面的压力b物体受到mg、fn、f1、f2四个力的作用c物体只受到重力mg和斜面的支持力fn的作用d力fn、f1、f2三个力的作用效果与mg、fn两个力的作用效果相同3重100 n的物体放在水平地面上，今用60 n的力竖直向上提物体，则物体所受的合力为()a0 b40 n，方向向下c60 n，方向向上 d100 n，方向向下4如图7所示为两个共点力的合力f随两分力的夹角变化的图象，则这两个分力的大小分别为()图7a1 n和4 n b2 n和3 nc1 n和5 n d2 n和4 n5.图8如图8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6.图9如图9所示，两个共点力f1、f2的大小一定，夹角是变化的，合力为f.在角从0逐渐增大到180的过程中，合力f的大小变化情况为()a从最小逐渐增加到最大b从最大逐渐减小到零c从最大逐渐减小到最小d先增大后减小7.图10如图10所示，用一根细绳和一根轻杆组成三角支架，绳的一端绕在手指上，杆的一端顶在掌心，当a处挂上重物时，绳与杆对手指和手掌均有作用，对这两个作用力的方向(如下图所示)判断完全正确的是()8将质量为m的长方形木块放在水平桌面上，用与水平方向成角的斜向右上方的力f拉木块，如图11所示，则()图11a力f的水平分力为fcos ，等于木块受到的摩擦力b力f的竖直分力为fsin ，它使物体m对桌面的压力比mg小c力f的竖直分力为fsin ，它不影响物体对桌面的压力d力f与木块重力mg的合力方向可以竖直向上9为了行车方便和安全，高大的桥要造很长的引桥，其主要目的是()a增大过桥车辆受到的摩擦力b减小过桥车辆的重力c增大过桥车辆的重力平行于桥面向上的分力d减小过桥车辆的重力平行于桥面向下的分力10.图12如图12所示，一个半径为r、重为g的光滑均匀球，用长度为r的细绳挂在竖直光滑的墙壁上，则绳子的拉力f和球对墙壁压力fn的大小分别是()ag，g/2b2g，gc.g，g/2d2g/3，g/3题 号12345678910答 案11.如图13所示，水平电线ab对电线杆的拉力是300 n，斜牵引索bc对电线杆的拉力是500 n，这时电线杆正好和水平地面垂直如果电线杆自重800 n，那么电线杆对地面的压力是多大？图1312在图14中，电灯的重力为20 n，绳ao与天花板间的夹角为45，绳bo水平，求绳ao、bo所受拉力的大小图14第四节力的合成与分解课前预习练2f1f2相同较大的力的方向|f1f2|f1f23力的分解力的合成4邻边无数作用效果5ad力的合成遵循力的平行四边形定则，力是矢量，既有大小，又有方向，所以求几个力的合力是求这几个力的矢量和，c错合力的大小可能大于任何一个分力，也可能小于任何一个分力，d对6cd7.c8c设把一个力f分解为f1、f2两个分力，当f1、f2在一条直线上且方向相反时，则有ff1f2，当f1变大时，f2也变大，a、b错f1、f2可以同时大于f的2倍，d错当将f沿一条直线分解为两个方向相同的力f1、f2，则有ff1f2，可知f1、f2不可能同时小于f，c对课堂探究练1c2见解析解析(1)当f1与f2垂直时，由平行四边形定则作出平行四边形，如图甲所示，由勾股定理可得：ff114.14 n.合力的方向与f1的夹角为：tan f2/f110/101，45.(2)当f1，f2互成120角时，作出平行四边形，由于f1f2，故所得平行四边形为菱形，且f平分f1、f2的夹角，如图乙所示，ff1f210 n，f与f1的夹角60.点评作出力的合成的示意图，将求解合力的物理问题转化为数学的几何问题，利用数学知识来解决该问题3d4bc重力g可分解为使物体沿斜面下滑的力f1和垂直于斜面使物体紧压斜面的力f2，选项b正确，a错误f2是重力的一个分力，不是(物体)对斜面的压力(该压力的本质是弹力，受力物体是斜面，完全不是一回事)因f1和f2是g的两个分力，f1、f2与g是等效替代关系，不同时出现，不重复考虑，选项d错物体放在光滑斜面上只受到重力g和支持力fn两个力的作用因为在垂直于斜面方向上，f2与fn平衡，故f1可以说是fn和g的合力(可以依据平行四边形定则作出)，选项c正确5见解析解析重力产生两个效果：一个是在平行于斜面方向上，使人沿斜面下滑；另一个是在垂直于斜面方向上，使人紧压斜面可见，重力g可以分解为平行斜面使人下滑的分力g1，以及垂直于斜面使人紧压斜面的分力g2.以重力g为对角线，作力的平行四边形，使平行四边形的两组对边分别与斜面平行和垂直由数学知识得g1gsin ，g2gcos .6120 n240 n解析竖直绳上拉力等于物体的重力g，将该力分解为拉ab的力fab和压bc的力fbc，如下图所示：由几何关系可得：fab n240 n，fbc n120 n.7用作图法求得合力为35 n，用计算法求得合力为34.6 n解析解法一取图(1)中的某段长表示5 n，作出平行四边形，量得对角线长即可求出合力f大小为35 n，合力的方向沿f1、f2夹角的平分线解法二由于两个力大小相等，所以作出的平行四边形是菱形，可用计算法求得合力f，如图(2)所示，f2f1cos 30f134.6 n.8d物体受力如右图，因为物体匀速直线运动，故所受合外力为零，各方向合外力为零则：fcos f，即f0，ffn，即fn0，fnmgfsin ，所以mgfsin ，故只有d项符合题意9bc先对物体进行受力分析，如右图所示，然后对力f进行正交分解，f产生两个效果：使物体水平向前f1fcos ，同时使物体压紧水平面f2fsin .由力的平衡可得f1f，f2gfn，又滑动摩擦力ffn，即可得ffcos (fsin g)方法总结正交分解法不仅可以应用于力的分解，也可应用于其他任何矢量的分解，我们选取坐标系时，可以是任意的，不过选择合适的坐标系可以使问题简化，通常坐标系的先取有两个原则：(1)使尽量多的矢量落在坐标轴上，(2)尽量使未知量落在坐标轴上课后巩固练1ad对于a组，5 n和7 n的合力f所在的范围是：2 nf12 n,8 n处在合力范围内，a组合力可能为零，同理可知d组合力也可能为零，a、d正确2cd3a60 n的力提不起100 n的物体，物体受地面支持力40 n，物体静止，合力为零4b由图象知，两力方向相同时，合力为5 n即f1f25 n；方向相反时，合力为1 n，即f1f21 n.故f13 n，f22 n，b正确5a物体m受四个力作用，支持力和重力都在竖直方向上，故推力f与摩擦力的合力一定在竖直方向上，由于推力f的方向斜向下，由此可断定力f与摩擦力的合力一定竖直向下6c两个力的合力随着分力间夹角的减小而增大，夹角为0时合力最大；合力随着分力间夹角的增大而减小，夹角为180时合力最小，所以选项c正确7d8.b9d引桥越长，桥面与水平面间的夹角越小，过桥车辆的重力平行于桥面向下的分力mgsin 越小，行车也就越方便与安全，过桥车辆的重力与引桥长度无关，所以只有d正确10d球的重力产生两个效果：使球拉紧细绳和使球压紧墙壁，因此可以把重力分解为斜向下的分力f1和水平向左的分力f2，如右图所示由于球半径和细绳长度相等，所以角30.由图可知两分力的大小f1g，f2gtan 30g，所以，绳子的拉力f和球对墙壁的压力fn大小分别为ff1g，fnf2g，选d.111 200 n解析由